【正文】 情況及其意義 在機械制造業(yè)，現(xiàn)在有很多企業(yè)把產(chǎn)品的設(shè)計、分析、制造、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理和信息技術(shù)集于一體 .這種先進(jìn)的管理方式屬于企業(yè)信息化的范疇。本設(shè)計基于這些特點對行星齒輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對其進(jìn)行 PRO/E 三維建模與運動仿真。目錄 行星齒輪減速器的 PRO/E 的建模與仿真 ........................................................ 1 摘要 .................................................................................................................................... 1 Abstract............................................................................................................................... 2 第一章 緒論 .................................................................................................... 2 選題的依據(jù)、發(fā)展情況及其意義 .............................................................................. 2 PRO/E 行星齒輪的選題分析及設(shè)計內(nèi)容 .................................................................. 4 主要的工作內(nèi)容 ....................................................................................................... 4 第二章 NGW 型行星輪減速器方案確定 ........................................................ 5 混合輪系的確定 ......................................................................................................... 5 周轉(zhuǎn)輪系部分的選擇 .................................................................................................. 5 NGW 型行星輪減速器方案確定 ................................................................................ 5 第三章 NGW 型行星減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................ 8 基本參數(shù)要求與選擇 .................................................................................................. 8 方案設(shè)計 ...................................................................................................................... 8 齒輪的計算與校核 ...................................................................................................... 9 表 33 行星輪系的幾何尺寸 ........................................................................................ 21 軸上部件的設(shè)計計算與校核 ................................................................................... 22 第四章 PRO/E 的建模與運動仿真 ................................................................ 31 PRO/E 簡介 ............................................................................................................. 31 行星輪減速器的 PRO/E 建模 ................................................................................... 33 行星輪減速器的裝配 ................................................................................................ 35 . 減速器的傳動運動仿真與分析 ............................................................................ 39 第五章 結(jié)論 .................................................................................................. 47 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 48 1 1 行星齒輪減速器的 PRO/E 的建模與仿真 摘要 行星齒輪減速器 作為重要的傳動裝置，在機械、建筑領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。它具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大 、效率高 、 運動平穩(wěn) 等 特點。首先通過比較各種類型的行星齒輪的特點，確定其方案；其次根據(jù)相應(yīng)的輸入功率、輸出速度、傳動比進(jìn)行傳動設(shè)計與整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計；最后完成其 PRO/E 的三維建模，并對模型進(jìn)行整體裝配，并完成傳動部分的運動仿真，并對其運動進(jìn)行分析。并且這種先進(jìn)的管理方式也引發(fā)了設(shè)計領(lǐng)域的巨大的變化。利用 AutoCAD 軟件使許多機械工程師逐漸地甩掉了圖板。三維 CAD 軟件不僅僅可以實體造型，還可以利用設(shè)計出的三維實體模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢驗、機構(gòu)分析和動態(tài)干涉檢驗、動力學(xué)分析、強度分析等。 AutoCAD軟件雖然可以進(jìn)行簡單的三維實體模型設(shè)計，但設(shè)計出模型后的處理工作是無法實現(xiàn)的。通過定義各種約束，在裝配模塊中確定了齒輪副的相對位 置與嚙合關(guān)系。參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下，系統(tǒng)能夠自動維護(hù)所有的不變參數(shù)．參數(shù)化設(shè)計可以大大提高模型的生成和修改的速度，在產(chǎn)品的系列設(shè)計、相似設(shè)計及專用 CAD 系統(tǒng)開發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價值。通過在計算機軟件平臺下對整套裝置的設(shè)計仿 真分析，能夠及時地 發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的缺陷，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實時改進(jìn) 。本次建模與運動仿真分析實現(xiàn)了圓柱直齒輪副的電子樣機設(shè)計，對現(xiàn)實齒輪制造過程有一定的指導(dǎo)意義。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。 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)。 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(jìn)行設(shè)計，以便于制造和滿足不同行業(yè)的選用要求。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。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(jìn)行了詳細(xì)了解。 主要的工作內(nèi)容 1. 設(shè)計計算部分：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。 5 5 第二 章 NGW 型行星輪減速器方案確定 混合輪系的確定 根據(jù)行星輪系可分為：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系、封閉行星輪系，因為混合輪系可以獲得更大范圍的傳動比，實現(xiàn)多路傳遞、得到多速，所以選擇擇輪系為混 合輪系，選第一級為周轉(zhuǎn)輪系，第二級為定軸輪系。其他各種復(fù)雜的周轉(zhuǎn)輪系，大抵可以看成這三類輪系的聯(lián)合貨組合機構(gòu)。其傳動類型與傳動特點如表 11。結(jié)構(gòu)簡單、軸向尺寸小、工藝性好、效率高；然而傳動比較小。所以 NGW 型成 為動力傳動中應(yīng)用最多、傳遞功率最大的一種行星傳動，并根據(jù)所給的條件總的傳動比為 20，分配給周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動比為 5左右以及給定的電機功率為 3KW。 6 6 表 11行星齒輪傳動的類型與傳動特點 傳 動 類 型 機構(gòu)簡圖 傳 動 特 性 應(yīng)用特點 類 組 性 傳動比范圍 傳動比推薦值 傳遞功率KW 2ZX 負(fù) 號 機 構(gòu) NGW ~ ibaX = ~ 9 不限 廣泛地用 于 動 力及 輔 助 傳動中，工作制度不限，可 作 為 減速、增速和差速裝置 軸 向 尺 寸小，便于串聯(lián) 多 級 傳動，工藝性好 NW 1~50 ibaX = 5~25 不限 iaXb 7時，徑向尺寸比 NGW型小，可推薦采用 工作制度不限 7 7 NN ? 1700 一個行星輪時ibXa =30~100三個行星輪時ibXa 30 ? 40 可用于短時、間斷性 工 作 制動力傳動 轉(zhuǎn)臂 X為從動時，當(dāng)， i 大于某值后，機構(gòu)自鎖 3Z 負(fù) 號 機 構(gòu) NGWN ? 500 ibae=20~100 ? 100 結(jié)構(gòu)很緊湊，適用于中小、功率 的 短 時工 作 制 傳動 工藝性差 當(dāng) a輪從動時， i 達(dá)到 某 值 后機 構(gòu) 會 自鎖，即bea? ? 0 8 8 第三章 NGW 型行星減速器 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 基本參數(shù)要求與選擇 基本參數(shù)要求 電動機功率： 3KW 總傳動比： 16 工作時間： 15 年（每年按 300 天計算，每天工作為 12 小時） 電動機的選擇： 根據(jù)工作功率與要求選擇電動機為： YB2S6 各項參數(shù)為：額定功率： P=3KW 轉(zhuǎn)速： n=960r/min 工作效率： ? =83% 方案設(shè)計 機構(gòu)簡圖 圖 31 機構(gòu)簡圖設(shè)計 9 9 減速器的傳動比為 16，第一級為 NGW 行星輪部分，第二級為定軸部分 齒形及精度 因?qū)儆诘退龠\動，采用壓力角 ? =20 的直齒輪傳動，精度等級為 6 級 。高速級部分采用軟齒面。 疲勞極限 б Hlim 和б Flim 查書【 1】圖 1020（ c）、（ d）， 1021（ d）、（ e）選取，行星輪的б Flim 是乘以 后的數(shù)值。 則輸入功率： ??? 10p ???a =3 kw4 5 ??? 則太陽輪的傳遞扭矩為 T=apn= ..89603 N??? (35) 直齒輪算式系數(shù) ? ，則太陽輪分度圓直徑 1919291ud323 2l i m11????????????uHKKTkHdHPHEAd ?? （ 36） 11 11 表 32 接觸強 P 度有關(guān)系數(shù) 代號 名稱 說明 取值 KA 使用系數(shù) 查書【 5】表 65，輕微沖擊 HPK 行星輪間載荷分配 不均系數(shù) 查書【 5】表 72行星架浮動， 6級精度 KHE 綜合系數(shù) np =3,高精度，硬齒面 d? 齒寬系數(shù) 查書【 5】表 66 3. 按彎強度曲初算模數(shù) m 因 為 F