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學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
一、課題的目的及意義(含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析):
1.1設(shè)計(jì)的意義
蝸桿傳動(dòng)主要由蝸輪和蝸桿構(gòu)成,用于倆交錯(cuò)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和載荷,通常作為減速裝置傳遞中、小功率。與齒輪傳動(dòng)相比,蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大而結(jié)構(gòu)緊湊(在一般動(dòng)力傳動(dòng)中傳動(dòng)比i=10~80,在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比i可達(dá)1000),運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲小,且不需要其他輔助機(jī)構(gòu)即能獲得反行程自鎖等優(yōu)點(diǎn)。但傳動(dòng)的傳動(dòng)效率低,制造成本高(為了提高減磨性和耐磨性,蝸輪齒圈往往要用價(jià)格昂貴的銅合金制造)等不利的因素是當(dāng)前蝸桿傳動(dòng)繼續(xù)研究和解決的問題。如今,國內(nèi)的減速器多以齒輪、
2、蝸輪蝸桿傳動(dòng)為主,但普遍存在著功率與重量比小或傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題,另外材料的品質(zhì)和工藝水平還有許多弱點(diǎn),特別是大型的減速器問題更為突出,使用壽命不長。國外的減速器,以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位,特別在材料和制造工藝方面占優(yōu)勢,減速器工作可靠性好,使用壽命長,但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主,體積和重量問題也未解決好。當(dāng)今減速器向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。而本文以Pro/E為平臺(tái)的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì),不僅實(shí)現(xiàn)了三維參數(shù)化造型,而且實(shí)現(xiàn)了蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真,保證了造型的準(zhǔn)確性,同時(shí)造型速度快,避免了取點(diǎn)造型的復(fù)雜過程,完成的三維實(shí)體零件模型
3、是進(jìn)行后期的有限元分析、機(jī)構(gòu)仿真和數(shù)控分析的必要條件,實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的前提下,更進(jìn)一步通過測試其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)參數(shù)化優(yōu)化。
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
我國從20世紀(jì)60年代初開始,由第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)械科學(xué)研究院開展平面蝸輪的研究工作,1964年合作研制成中心距為540mm的平面蝸輪副,用于30t的轉(zhuǎn)爐中。目前我國已經(jīng)成功研制成功中心距為1200mm和700mm的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)裝置,而且利用計(jì)算機(jī)對蝸桿副齒形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇,用機(jī)械CAD對蝸桿副、減速器及蝸輪滾刀進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),用環(huán)面蝸桿專用機(jī)床及獨(dú)特的工藝路線,對蝸桿及蝸輪滾刀進(jìn)行與其成型原理完全一致的加工,不需任
4、何的修形。
齒輪減速器是一種廣泛用于國防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域的重要裝備,20世紀(jì)80年代以來,世界齒輪減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展,產(chǎn)品的發(fā)展總趨勢是小型化、高速化、低噪聲、和高可靠性,技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊 化設(shè)計(jì)技術(shù)。硬齒面技術(shù)就是采用優(yōu)質(zhì)合金剛鍛件、滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪,磨齒精度不低于ISO1328-1975的6級(jí),綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的3~5倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量僅為中硬齒面減速器的1/3左右,且噪聲低、效率高、可靠性高。其傳動(dòng)的速度和功率范圍很大,傳動(dòng)效率高,一對齒輪可達(dá)到98~99%,互換性好裝
5、配和維修較為方便,可進(jìn)行變位切削及各種修形、修緣,從而提高傳動(dòng)質(zhì)量,在給類齒輪在應(yīng)用最為廣泛。
功率分支技術(shù)主要指形星及大功率齒輪箱的功率雙分支及多分支裝置,其核心技術(shù)是均衡,廣泛應(yīng)運(yùn)于冶金、礦山、電功、起重、運(yùn)輸、石化、輕功機(jī)械等具有極強(qiáng)的通用性和互換性,大大極少了部件的制造程序,而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定、合格率高、組裝方便、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品庫存率低、綜合經(jīng)濟(jì)效益高。
模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為齒輪減速器發(fā)展的一個(gè)主要方向,它在追求高性能的同時(shí),盡可能減少零件及毛坯的品種規(guī)格和數(shù)量,以便組織生產(chǎn)、降低成本,獲得規(guī)模效益。同時(shí)采用基本零件,增加產(chǎn)品的形式和花樣,盡可能多的開發(fā)使用的變型設(shè)計(jì)或派生系列產(chǎn)
6、品,能由一個(gè)通用系列派生多個(gè)專用系列,擺脫了傳統(tǒng)的單一有底座實(shí)心軸輸出的安裝方式。增加了空心軸輸出的無底座懸掛式、浮動(dòng)支撐底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式連接、多方位安裝面等不同形式擴(kuò)大了使用范圍。
近十幾年來,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,CAD/CAM技術(shù)被廣泛應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域,是的機(jī)械加工精度、加工效率大大提高,從而推動(dòng)了機(jī)械產(chǎn)品的多樣化,整機(jī)配套的模塊化,標(biāo)準(zhǔn)化,以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化,使產(chǎn)品更加精致美化。國內(nèi)與國外相比,材料水平和工藝水平上還有許多弱點(diǎn),特別是大型的減速器問題更為突出。對于國外技術(shù)而言雖然在材料和制造工藝方面占優(yōu)勢,工作可靠性高,使用壽命長,但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳
7、動(dòng)為主,體積和重量問題,傳動(dòng)比大而效率低的問題仍然未解決好。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率及使用壽命長的方向發(fā)展。
二、課題任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑、條件:
(1)課題任務(wù):
完成渦輪蝸桿減速機(jī)的設(shè)計(jì),制作出1張裝配圖,2張零件圖.
(2)重點(diǎn)研究內(nèi)容:
根據(jù)給定的主要參數(shù),本文完成的主要內(nèi)容如下:
1電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和參數(shù)的計(jì)算
2.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)
3.確定參數(shù)計(jì)算尺寸
4.軸的參數(shù)的計(jì)算
5.運(yùn)動(dòng)件的潤滑方式
6.軸承的選擇及計(jì)算
7.鍵的設(shè)計(jì)及校核
8.聯(lián)軸器的選擇
(3)實(shí)現(xiàn)途徑
在論文的寫作過程中,本人將通過大量地、廣泛地閱讀專業(yè)期刊、雜志、相關(guān)學(xué)術(shù)著作,進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)等方式,在擁有大量材料的基礎(chǔ)上去粗取精,提煉出有代表性、有借鑒意義的觀點(diǎn),并采用數(shù)據(jù)圖表分析等方法,提出創(chuàng)新思路。
報(bào)告人簽名
日 期 2015.2.28
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