【正文】 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 行星減速器發(fā)展?fàn)顩r 由于國家采取了積極穩(wěn)健的財政貨幣政策，固定資產(chǎn)投資力度加大，特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、水泥、建筑、建材、能源等加快了發(fā)展，因此，對減速機的需求也逐步擴大。隨著國家對機械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進程的加快以及城市化改造進程的加快，減速機行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機的增長將會大幅度提高，這與進口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機，尤其是大、中、小功率硬齒面減速機，以滿足市場的需求。 全套圖紙，加 153893706 國內(nèi)外動力齒輪傳動正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化、小振動、低噪聲的方向發(fā)展。行星齒輪傳動的發(fā)展和少齒差零齒差內(nèi)齒輪副的應(yīng)用，是當(dāng)代齒輪的一大特征，是齒輪傳動小型化的一個典 型的標(biāo)志。行星傳動把傳統(tǒng)的定軸傳動改為動軸傳動，采用了功率分流并合理應(yīng)用內(nèi)嚙合及均載裝置，具有重量輕，體積小，承載高等優(yōu)點，因此，行星傳動技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛。 20 世紀末的 20 多年，世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展，鏟平發(fā)展的總趨勢是小型化，高速化，低噪聲，高可靠度。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是應(yīng)吃面技術(shù)，功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)。 硬面齒輪技術(shù)到 20世紀 80 年代在國外日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件神探淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于 IS013281975 的 6 級，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的 4 倍，為軟齒面齒輪的 56倍。一個中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量僅為軟吃面齒輪減速器的 1/3 左右。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文 2 功率分支技術(shù)主要指行星及大功率齒輪箱的功率雙份及多分支裝置，如中心傳動的水泥磨主減速器，其核心技術(shù)是均載。 模塊化設(shè)計技術(shù)隊通用和標(biāo)準(zhǔn)減速器旨在追求高性能和滿足用戶多樣化大覆蓋面需求的同時，盡量減少零部件及毛坯的品種規(guī)格，以便于組織生產(chǎn)，使零部件產(chǎn)生形成批量，降低成本，取得規(guī)模效益。 其他技術(shù)的發(fā)展還表現(xiàn)在理論研究（如強度計算，修形技術(shù)，現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用，新齒形，新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等）更完 善，更接近實際；普通采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件；材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高；結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理；加工精度普遍提高到 ISO 的46級；軸承質(zhì)量和壽命的提高；潤滑油質(zhì)量的提高；加工裝備和檢測手段的提高等方面。 這些技術(shù)的應(yīng)用和日趨成熟，使齒輪產(chǎn)品的性能價格比大大提高，產(chǎn)品越來越完美。如非常粗略地估計一下，輸出 100N m 轉(zhuǎn)矩的齒輪裝置，如果在 1950 年時重 10kg，到 80 年代就可做到僅為 1kg。 20 世紀 70 年代至 90 年代初，我國的高速齒輪技術(shù)經(jīng)歷了測繪仿制，技術(shù)引進到獨立設(shè)計制造 3個階段?，F(xiàn)在我 國的設(shè)計制造能力基本可滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，設(shè)計制造的最高參數(shù)：最大功率 44MW，最高線速度 168m/s，最高轉(zhuǎn)速 67000r/min。 我國的低速重載齒輪技術(shù)，特別是硬齒面齒輪技術(shù)也經(jīng)歷了測繪仿制等階段，從無到有逐步發(fā)展起來。除了摸索掌握制造技術(shù)外，在 20 世紀 80 年代末至 90年代初步推廣硬齒面技術(shù)過程中，我們還做了解決“斷軸”，“選用”等一系列有意義的工作。在 20 世紀 7080 年代一直認為是國內(nèi)重齒輪兩大難題的“水泥磨減速器”和“軋鋼機械減速器”可以說已完全解決。 20 世界 80 年代至 90 年代初 ，我國相繼制定了一批減速器標(biāo)準(zhǔn)，如 ZBJ19004— 88《圓柱齒輪減速器》， ZBJ19026— 90《運輸機械用減速器》和 YB/T050— 93《冶金設(shè)備用 YNK 齒輪減速器》等幾個硬齒面減速器標(biāo)準(zhǔn)，我國有自己只是產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)，如YB/T079— 95《三環(huán)減速器》。按這些標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的許多產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)均可達到或接近國外同類產(chǎn)品的水平，其中 YNK 減速器較完整地吸取了德國 FLENDER 公司同類產(chǎn)品的特點，并結(jié)合國情做了血多改進與創(chuàng)新。 世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如日本，德國，英國，美國和俄羅斯等，對行星齒輪傳動的應(yīng)用， 生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化，傳動性能，傳動效率，轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的行星齒輪傳動技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動，行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現(xiàn)代化的機械傳動設(shè)備中獲得了湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文 3 成功的應(yīng)用。 行星齒輪顫動在我已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自 20 世紀60 年代以來，我國才開始對行星齒輪傳動進行了較深入，系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計理論方面，還是在試制和應(yīng)用實踐方面，均有了較大的成就，并獲得了血多的研究成果。 近十幾年來，計算機技術(shù)，信息技術(shù)，自動化技術(shù)在機械制 造中的廣泛應(yīng)用，改變了執(zhí)照也得傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)，敏捷執(zhí)照，智能執(zhí)照等先進技術(shù)。形成了高精度，高效率的智能化圣餐先和計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。 在 21 世紀成套件機械裝備中，齒輪仍然是機械傳動的基本部件。由于計算機技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機械加工精度，加工效率大為提高，從而推動了機械傳動產(chǎn)品多樣化，整機配套的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀。 CNC 機床和工藝技術(shù)的發(fā)展，推動了機械傳動結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制，液壓傳動，齒輪，帶鏈 的混合傳動，將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設(shè)計中的學(xué)科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。 工業(yè)通用變速箱是指為各行業(yè)成套裝備及生產(chǎn)線配套的大功率和中小功率變速箱。國內(nèi)的變速箱將繼續(xù)淘汰軟齒面，向硬齒面，高精度，高可靠度軟啟動，運行監(jiān)控，運行狀態(tài)記錄，低噪聲，高的功率與體積比和高的功率與重量比的方向發(fā)展。中小功率變速箱為適應(yīng)機電一體化成套裝備自動控制，自動調(diào)速，多種控制與通訊功能的接口需要，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外型在相應(yīng)改變。矢量變頻代替直流伺服器驅(qū)動，已成為經(jīng)年中小功率變速箱產(chǎn)品追求的目標(biāo)。 隨 著我國航天，航空，機械，電子，能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機器人等在各工業(yè)部門的應(yīng)用，我國在諧波傳動技術(shù)應(yīng)用方面已取得顯著成績。同時，隨著國家高新技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對諧波傳動技術(shù)產(chǎn)品的需求將更會更加突出。 總之，當(dāng)今世紀各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高，二低，二化方面發(fā)展。六高即高承載能力，高齒面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高傳動效率；二低即低噪聲，低成本；二化即標(biāo)準(zhǔn)化，多樣化。 減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平，因此，開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在 我國有廣闊的前景。 選題分析與設(shè)計內(nèi)容 行星齒輪傳動與普通定州齒輪傳動相比較，具有質(zhì)量小，體積小，傳動比大，承湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文 4 載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已經(jīng)被我過越來越多的機械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動種均有效地利用了功率分流性和輸入，輸出地同軸性以及合理的采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速，大功率而且可用于低速，大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速，增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中：這些功用對于現(xiàn)代機械傳動 發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸，工程機械，冶金礦山，石油化工，建筑機械，輕工紡織，醫(yī)療器械，儀器儀表，汽車，船舶，兵和航空航天等工業(yè)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計以 本設(shè)計基于 Solid Works 便于交互及強大的二維、三維繪圖功能 。先確定總體思路、設(shè)計總體布局，然后設(shè)置零部件，最后完成一個完整的設(shè)計。利用 Solid Works 模塊實現(xiàn)裝配中零部件的裝配、運動學(xué)仿真等功能。 行星齒輪減速器的體積、重量及其承載能力主要取決于傳動參數(shù)的選擇，設(shè)計問題一般是在給定傳動比和輸入轉(zhuǎn)矩的情況下，確定各 輪的齒數(shù)，模數(shù)和齒寬等參數(shù)。其中優(yōu)化設(shè)計采用 Solid Works 自帶的模塊 ，模擬真實環(huán)境中的工作狀況進行運動仿真，對元件進行運動分析。 減速器作為獨立的驅(qū)動元部件，由于應(yīng)用范圍極廣，其產(chǎn)品必須按系列化進行設(shè)計，以便于制造和滿足不同行業(yè)的選用要求。針對其輸人功率和傳動比的不同組合，可獲得相應(yīng)的減速器系列。在以往的人工設(shè)計過程中，在圖紙上盡管能實現(xiàn)同一機座不同規(guī)格的部分系列表示，但其圖形受到極大限制。采用 Solid Works 工具來實現(xiàn)這一過程，不僅能完善上述工作，方便設(shè)計操作，而且使系列產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù) 庫，圖形庫的建立、查詢成為可能，使設(shè)計速度加快。在設(shè)計過程中，我利用互聯(lián)網(wǎng)對本課題的各設(shè)計步驟與任務(wù)進行了詳細了解。采用計算機輔助設(shè)計的技術(shù)，利用 Solid Works 參數(shù)化建模 。 在設(shè)計計算方面：分析行星齒輪機構(gòu)傳動方案；并通過計算分析，確定行星輪系齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和軸、行星架的各項參數(shù)，校核齒輪的接觸和彎曲強度；完成內(nèi)外嚙合齒輪、軸、行星架的設(shè)計計算；在整機設(shè)計開發(fā)背景下，結(jié)合運動參數(shù)完成建模。 在工程仿真分析方面：本論文利用三維軟件 Solid Works 對行星輪減速器進行三維建模，并完成與整機的裝配。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文 5 第二章 行星齒輪