《一级圆锥齿轮减速器虚拟装配与仿真设计CAE技术毕业设计说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一级圆锥齿轮减速器虚拟装配与仿真设计CAE技术毕业设计说明（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一级圆锥齿轮减速器的CAE技术摘要 随着科学技术和国民经济的发展，渐开线齿轮传动减速器的需求量越来越大，质量要求也越来越高，传统的减速器设计方法己不能满足用户的需求，CAD/CAE技术的迅速发展使得它无论在机械、电子、航空、建筑等领域都获得了成功的应用。这对于提高产品性能和质量、缩短产品开发周期、降低成本和增强市场竞争力起了巨大的作用。对减速器进行CAD/CAE下的建模和仿真，是传统技术和现代技术的紧密结合，它不但符合科技发展的规律，也会使各自的应用、研究及发展获得意想不到的效果。ProMECHANICA Structure 是集静态、动态结构分析于一体的有限元模块，它不仅能够模拟真实环境为模
2、型施加约束及载荷，而且能够测算模型的应力、应变、位移等参数，实现静态、模态、翘曲、疲劳、动态响应、振动等分析。本课题主要以Pro/E软件为工具，进行了圆锥齿轮减速器的虚拟设计和运动仿真，齿轮齿阔的静应力分析，完成了减速器的CAE过程。 关键词 圆锥齿轮减速器 装配 运动仿真 参数化设计 Pro/Mechanic Structure 有限元分析The CAE technology of Level taper gear reducerAbstract：Along with the science and technology and the national economy developmen
3、t, the demand of involute gears transmission reducer is biger and biger, the quality requirement is also higher and higher, and the design method of traditional gear reducer oneself can not satisfy the users the demand, the CAD/CAE technology rapid development causes it regardless of in domains and
4、so on machinery, electron, aviation, building has all obtained the successful application. This regarding play the huge role to enhance product performance and quality, reduce product development cycle, reduce the cost and strengthen the market competitive power。The gear for modeling and simulation
5、under CAD/CAE is the combination of traditional and modern technology, it not only conform to the rules, also can make their application, research and development to acquire the result that is not expected. ProMECHANICA Structure is a static and dynamic structural analysis in one of the finite eleme
6、nt module，it not only simulate the real environment and impose restraint and load for a model, also can measure the model of stress, strain, displacement and other parameters, besides it can also realize the static, modal, warping, fatigue, dynamic response, vibration analysis, etc. This subject mai
7、nly make use of the Pro/E software to achieve taper gear reducer of virtual design and motion simulation, and the static stress anylsys of gear tooth, and complete CAE process of the reducer.Keywords： Taper gear reducer assembly Motion simulation Parametric design Pro/Mechanic Structure Finite eleme
8、nt analysis 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计
9、（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部
10、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目 录1 引 言11.1 概述21.2 减速器的类型及综合评价指标31.2.1减速器的分类31.2.2 综合评价指标31.3 减速器的现状及发展趋势41.4计算机辅助技术在制造业中的应用和发展现状51.4.1计算机仿真在制造业中的应用和发展现状51.4.2 CAD/CAE技术应用、研究现状72 系统结构总体设计122.1 传动方案拟定1
11、22.2 电动机类型选择122.3 确定传动装置的中传动比和分配级传动比122.4 传动装置的运动和动力参数的设计132.5 齿轮传动设计142.5.1选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级142.5.2按齿面接触疲劳强度校核142.5.3按齿跟弯曲强度设计162.5.4齿轮几何尺寸计算172.5.5锥齿轮齿跟弯曲疲劳强度校核192.5.6锥齿轮的结构192.6 轴及轴承的设计与选择192.6.1求输出轴、输入轴上的功率、转速和转矩192.6.2求作用在齿轮上的力192.6.3初步确定轴的最小直径202.6.4轴的结构设计212.6.5求轴上的载荷222.6.6按弯扭合成应力校核轴的强度
12、242.7箱体结构设计242.8润滑方式及密封件选择263圆锥齿轮减速器的三维建模273.1输入、输出轴的三维建模273.1.1输入轴的三维建模273.1.2输出轴的三维建模293.2输入、输出轴上锥齿轮的参数化建模293.2.1输入轴上锥齿轮的参数化建模293.2.2输出轴上锥齿轮的三维建模363.3减速器箱体的三维建模373.3.1减速器上箱体的建模373.3.2减速器下箱体的三维建模403.4轴承端盖及其它零部件的三维建模414 圆锥齿轮减速器的装配与运动仿真434.1装配434.1.1零件装配基本流程434.1.2装配过程中常用的方法434.1.3装配齿轮减速器444.2运动仿真504
13、.2.1运动仿真概述504.2.2齿轮减速器的运动仿真505 有限元分析555.1 Pro/Mechanic Structure有限元分析555.1.1Pro/Mechanic Structure的主要功能555.1.2Pro/Mechanic Structure的分析类型565.1.3圆锥齿轮的有限元分析565.1.4圆锥齿轮的有限元分析结果63总 结64致 谢65参考文献66附 录671 引 言原动机、传动机和工作机（执行机）是机械系统的三大基本构成。原动机提供基本的运动和动力。工作机是机械具体功能的执行系统，随机械功能的不同，工作机的运动方式和结构形式千差万别。由于原动机运动的单一性、简
14、单性与工作机运动的多样性、复杂性之间的矛盾，需用传动机将原动机的运动和动力，如速度、力或力矩的大小和方向等进行转换并传递给工作机，以适应工作机的需要。可见，只要原动机的运动和动力输出不能满足工作机的要求，传动机的存在就是必然的。目前在工程实际中，广泛使用的传动装置有齿轮传动机构，链传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动等。在普通齿轮传动中，单级传动比小，且由于重合度的限制，其承载能力受到一定的影响，因此研究一种新型，高性能的传动装置显得十分必要。在传动装置中，国外大多采用的是齿轮传动及其变形，同时摆线针轮减速器等相继研制成功并推广使用。与齿轮减速器相比，连杆凸轮减速器的单级传动比大；借助一齿差原理大幅度提高了重合度，因而承载能力提高；高副处为滚动摩擦因而摩擦力小，机械效率高。采用的是一齿差原理，是一种传动比大，承载能力大，机械效率高的传动装置。在摆线针轮减速器中转臂轴承受力较大，其转速又高于高速轴的转速，而且转臂轴承的尺寸又受到限制，故转臂轴承成为薄弱环节。为克服上述减速传动的缺点并保留其优点，实现机械传动装置的高性能、低成本和小型轻量化，从传动原理上创新了一种新型的连杆凸轮减速器，该减速器与近年来成功研制的双曲柄环板针摆行星减速器类似，不仅保留了环板式传动
