【正文】 大類是諧波減速機(jī)，在國(guó)內(nèi)只有北京一軍工研究所在少量生產(chǎn)，諧波式齒輪減速機(jī)傳動(dòng)精度高，輸出扭矩大，但是傳動(dòng)穩(wěn)定性不好，應(yīng)用范圍有一定的局限。由此可進(jìn)行設(shè)計(jì)部件的干涉檢驗(yàn)，這對(duì)最大限度地減少設(shè)計(jì)失誤，減少設(shè)計(jì)人員的工作量，減少樣機(jī)試制次數(shù)，從而節(jié)約人力物力，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能，提高企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力有非常重大的實(shí)踐意義。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，集成化(Integrated)、智能化(Intelligent)、協(xié)同化(eollaborative)成為CAD技術(shù)新的發(fā)展特點(diǎn)，使CAD技術(shù)得以更廣泛的應(yīng)用，發(fā)展成為支持協(xié)同設(shè)計(jì)、異地設(shè)計(jì)和底層共享的網(wǎng)絡(luò)CAD。積木式組合設(shè)計(jì)。1880年，首個(gè)行星齒輪傳動(dòng)裝置的專利在德國(guó)出現(xiàn)。 我國(guó)在20世紀(jì)60年代的減速器大多是參照蘇聯(lián)20世紀(jì)40－50年代的技術(shù)制造的，后來(lái)雖有所發(fā)展，但限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、工藝水平及裝備條件，其總體水平與國(guó)際水平有較大差距。第1章 緒論 引言CAD技術(shù)產(chǎn)生于19世紀(jì)50年代后期。而我們的設(shè)計(jì)手段仍處于以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主的二維設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)完成后，在投產(chǎn)中往往要進(jìn)行很大的改動(dòng)，使得產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、性能質(zhì)量低。行星齒輪減速機(jī)是連續(xù)傳動(dòng)，而且是多個(gè)齒輪同時(shí)參與傳遞動(dòng)作，因此運(yùn)行平穩(wěn)。 （3）利用SolidWorks完成三維設(shè)計(jì)圖。 行星齒輪傳動(dòng)的命名及類型我國(guó)前蘇聯(lián)學(xué)者庫(kù)德略夫采夫提出按行星齒輪傳動(dòng)基本構(gòu)件不同來(lái)對(duì)其進(jìn)行分類。(4)NN型 該類型由兩個(gè)內(nèi)齒圈和兩個(gè)行星輪組成，行星輪為同軸布置,形成兩對(duì)內(nèi)嚙合，如圖2一4所示。它們必須滿足一定的傳動(dòng)比、鄰接、同心和裝配等條件，否則，將不能正確安裝或者安裝后出現(xiàn)幾何干涉等情況。它具有良好的撓性，常用于兩傳動(dòng)軸線不在同一條直線上或工作時(shí)彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的空間傳動(dòng)，例如振搗器等設(shè)備中。 輸入軸的校核計(jì)算由圖3圖32和圖33可知輸入軸為傳動(dòng)軸，所以按抗扭強(qiáng)度條件校核計(jì)算。滾動(dòng)軸承工作中通過滾動(dòng)體支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件，使轉(zhuǎn)動(dòng)零件之間的啟動(dòng)摩擦阻力矩和運(yùn)動(dòng)摩擦阻力矩均較小。例如，對(duì)于高速重載、沖擊較大的運(yùn)輸車輛和裝甲車輛的行星傳動(dòng)裝置應(yīng)選用滲碳鋼20CrMnTi或力學(xué)性能相當(dāng)?shù)钠渌牧希ㄈ?0CrMnTi等）。同時(shí)，為了使嚙合時(shí)的徑向力相互抵消，通常，將幾個(gè)行星輪均勻地分布在行星傳動(dòng)的中心圓上。對(duì)于2KH型傳動(dòng)，當(dāng)特征參數(shù)3時(shí)，其最少齒數(shù)的齒輪為中心輪a,而當(dāng)特征參數(shù)3時(shí)，其最少齒數(shù)為行星輪。 齒根彎曲強(qiáng)度的校核計(jì)算 （419）式中 、意義同前； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)； 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)； 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)；查表得 =；=；=1；= 1； =；=；=；=；=； =；=1。2)界面友好，操作簡(jiǎn)便。然后，輸入約束參數(shù)，并進(jìn)行參數(shù)有效性判定，即參數(shù)間不能有不相容條件存在，并據(jù)此判定是否需要修改參數(shù)。12)最后以右端面為基準(zhǔn)，打螺紋孔M8圓周均勻分布4個(gè)，圓心直徑為。16) 以上述結(jié)果的左端面為草圖基準(zhǔn)，繪制圓mm，退出草圖利用向左拉伸切除10mm。（3） 單擊，瀏覽齒輪10，單擊使齒輪定位在裝配圖中，連續(xù)三次，生成三個(gè)行星輪。（19） 單擊，瀏覽J型無(wú)骨架橡膠油封6，單擊使其定位在裝配圖中。（35） 單擊，選擇軸承（03系列）與孔用彈性擋圈（大小80），實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合。（2）單擊選擇時(shí)間，單擊完成。論文定稿之前的細(xì)致修改無(wú)不銘刻著導(dǎo)師為人師表和嘔心瀝血的烙印。導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。（47） 最后單擊，選擇后端殼體15與箍環(huán)17，實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合，其中重合相距1mm。（31） 單擊，選擇輸入軸23與軸承（03系列），實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合。（15） 單擊，插入軸承（02系列），選擇輸出軸與軸承（02系列），實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合。因?yàn)樵赟olidworks中所有的零件和裝配體都是有尺寸參數(shù)聯(lián)系的，這些零件與裝配體之間是個(gè)鏈動(dòng)關(guān)系，當(dāng)改變零件中的尺寸時(shí)，裝配體中的零件也被修改，并對(duì)裝配體進(jìn)行重新建模，在裝配過程中進(jìn)行修改設(shè)計(jì)即是自上而下的設(shè)計(jì)思想。12）以上述結(jié)果的右端面為草圖基準(zhǔn)，繪制圓mm。8)再以圓切除后的左端面為基準(zhǔn)，繪制草圖圓mm,退出草圖利用向左拉伸切除4mm。當(dāng)然，參數(shù)化設(shè)計(jì)也是要遵循一定規(guī)律的，并不是針對(duì)任何零部件都可以進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，只有結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，國(guó)標(biāo)或廠標(biāo)對(duì)其有準(zhǔn)確描述的零件才可以進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)[14]。SolidWorks自從1995年11月問世以來(lái)，已成為微機(jī)平臺(tái)上的三維機(jī)械設(shè)計(jì)CAD軟件的主流產(chǎn)品，在企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于ac齒輪副： 對(duì)于bc齒輪副： （418） 計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命計(jì)算；潤(rùn)滑劑系數(shù)；速度系數(shù)；粗糙度系數(shù)；工作硬化系數(shù)；接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)。由傳動(dòng)方案可知：，所以關(guān)于最少齒數(shù)的選取，為了盡可能地縮小2KH型行星傳動(dòng)的徑向尺寸，在滿足給定的傳動(dòng)比的條件下，中心輪a和行星輪g的尺寸應(yīng)盡可能地小。對(duì)于不變位或高度變位的嚙合傳動(dòng)，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為 （46）式中 a嚙合齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距；“+”號(hào)適用于外嚙合；“”號(hào)適用于內(nèi)嚙合。尺寸規(guī)格根據(jù)軸的直徑、軸段長(zhǎng)度以及其它零件的大小來(lái)選取，由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核可知：如圖37所示1號(hào)軸承型號(hào)為6009，其內(nèi)徑，外徑，寬度；2號(hào)軸承型號(hào)為61819，其內(nèi)徑，外徑，寬度；3號(hào)軸承型號(hào)為6307，其內(nèi)徑，外徑，寬度。所以，輸出軸滿足強(qiáng)度要求。由于輸入軸是傳動(dòng)軸，所以按抗扭強(qiáng)度條件初步估算軸的直徑： （31）由此可得實(shí)心軸的最小直徑為： （32）取最小直徑。因此，各構(gòu)件在輸入轉(zhuǎn)矩作用下處于平衡狀態(tài)，構(gòu)件間的作用力等于反作用力，然后，根據(jù)定軸齒輪傳動(dòng)的有關(guān)計(jì)算公式，即可計(jì)算，具體公式見文獻(xiàn)[9]。又為了裝配方便，結(jié)構(gòu)更加緊湊，選用具有單齒圈行星輪的2KH型且太陽(yáng)輪輸入和行星架輸出。圖22 NW型圖21 NGW型圖23 WW型 圖24 NN型 (2)NW型 該類型由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)內(nèi)齒圈和兩個(gè)行星輪組成，如圖22所示。各自的定義簡(jiǎn)單介紹如下:(l)行星齒輪輪系平面機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于1的周轉(zhuǎn)輪系，稱為行星齒輪輪系。同時(shí)，還要對(duì)行星減速機(jī)的總體進(jìn)行合理的布局，包括總體尺寸、輸入軸和輸出軸相對(duì)位置、行星輪的個(gè)數(shù)，使它們能夠滿足強(qiáng)度和效率等要求。從它們開發(fā)的產(chǎn)品來(lái)分析，德國(guó)對(duì)行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)的研究走在了世界前面，形成了較為系統(tǒng)的技術(shù)支撐。 研究背景和意義行星減速器（如圖11）與普通定軸減速器相比，具有承載能力大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、效率高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、起重、冶金、礦山等領(lǐng)域。本論文運(yùn)用SolidWorks軟件，該軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，Solidworks功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。低速重載行星減速器已由系列產(chǎn)品發(fā)展到生產(chǎn)特殊用途產(chǎn)品，例如法國(guó)Citroen生產(chǎn)用于水泥磨、榨糖機(jī)、礦山設(shè)備的行星減速器，重量達(dá)125t，輸出轉(zhuǎn)矩T=3900kN1951年，高速大功率行星齒輪傳動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用在德國(guó)獲得成功[1]。它的應(yīng)用和發(fā)展引起了社會(huì)和生產(chǎn)的巨大變革。同時(shí)，利用CAD技術(shù)對(duì)行星減速器繼續(xù)研究，對(duì)提高其設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也是一項(xiàng)有工程實(shí)踐意義的工作。華中科技大學(xué)也進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的普及，伺服傳動(dòng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，傳動(dòng)精密度高、體積小、運(yùn)行平穩(wěn)的減速機(jī)市場(chǎng)需求越來(lái)越大，每年呈幾何級(jí)數(shù)在增長(zhǎng)。大多數(shù)周轉(zhuǎn)輪系都具有三個(gè)基本構(gòu)件：中心輪a、b和轉(zhuǎn)臂H。若轉(zhuǎn)臂H固定，中心輪a和b的轉(zhuǎn)向相同，這時(shí)的傳動(dòng)比規(guī)定為正號(hào)，即＞0，稱為正號(hào)機(jī)構(gòu)。 方案選定根據(jù)上述要求：為減速裝置、結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動(dòng)效率高。3受力分析要對(duì)行星齒輪傳動(dòng)中的齒輪、軸和軸承等零件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，就需要分析行星齒輪傳動(dòng)中各構(gòu)件的受力情況。因此，功用相同的軸卻有不同的結(jié)構(gòu)形狀。從各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的可靠性，得出：1段軸的長(zhǎng)度42mm；2段軸的長(zhǎng)度18mm；3段軸的長(zhǎng)度20mm；。深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。所謂同心條件就是由中心輪a、b與行星輪g的所有嚙合齒輪副的實(shí)際中心距必須相等。為了保證齒根具有足夠的彎曲強(qiáng)度，同時(shí)也為減少行星傳動(dòng)的外形尺寸和質(zhì)量，則盡可能少的齒數(shù)是較合理的。b=24。在每個(gè)行星輪g的內(nèi)孔中，安裝一個(gè)單列滾子軸承來(lái)支承。 行星減速機(jī)零部件的三維建模 零件3D參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械產(chǎn)品的3D設(shè)計(jì)主要包括產(chǎn)品零件的3D建模與設(shè)計(jì)、虛擬裝配與干涉檢查、關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化、2D工程圖的轉(zhuǎn)換和參數(shù)標(biāo)注等。5）以左端面為草圖繪制基準(zhǔn)，繪制圓，陣列4個(gè)，退出草圖利用拉伸切除（完全貫穿）。9）以左端面基準(zhǔn)添加基準(zhǔn)面1，偏離9mm，然后以基準(zhǔn)面1為草圖繪制基準(zhǔn)，繪制陣列3個(gè)，退出草圖利用向右拉伸切除30mm。首先，設(shè)計(jì)是從每個(gè)零件開始的，因?yàn)楦鶕?jù)總體設(shè)計(jì)要求，采用自下而上的設(shè)計(jì)思想，首先是確定了個(gè)零件的具體尺寸和參數(shù)，然后，根據(jù)這些參數(shù)就可以將每個(gè)零件在Solidwoks中做出實(shí)體模型來(lái)。（12） 單擊，選擇齒輪10與內(nèi)齒輪殼體7，實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合，其中重合相距2 mm。（28） 單擊，選擇平墊圈與輸出軸，實(shí)現(xiàn)同軸度和重合配合。 （44） 單擊，瀏覽J型無(wú)骨架橡膠油封18，單擊使其定位在裝配圖中。二、存在的問題（1）行星齒輪傳動(dòng)時(shí)行星輪和中心輪之間存在干涉問題。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。本論文通過理論分析以及利用CAXA、SolidWorks等軟件分別對(duì)AB142行星齒輪減速機(jī)進(jìn)行二維和三維設(shè)計(jì)，為行星減速機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。（38） 單擊，插入內(nèi)六角圓柱頭螺釘M8x45。（22） 單擊，選擇鍵A8 x20與輸出軸，實(shí)現(xiàn)重合配合。（6） 單擊，瀏覽銷軸12，單擊使其定位在裝配圖中，連續(xù)三次，生成三個(gè)銷軸。 1）首先以前視基準(zhǔn)面為DXF/DWG圖像插入基準(zhǔn)面，插入輸入軸的二位圖，再利用旋轉(zhuǎn)得到輸入軸的三維立體圖。3）以上述結(jié)果的左端面為草圖繪制基準(zhǔn)，繪制圓mm。圖51 參數(shù)化設(shè)計(jì)過程 減速器部分標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化模型本課題采用Solidworks軟件本身的功能對(duì)減速器的各種墊片、螺釘、螺母、軸承、等相關(guān)零部件進(jìn)行了參數(shù)化建模，這些零部件結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。SolidWorks擁有豐富的第三方支持軟件，提供了開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方便的二次開發(fā)環(huán)境，為企業(yè)今后廣泛的工程應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)。對(duì)于ac齒輪副：