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1、 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸基于基于 SolidWorks 行星齿轮机构的行星齿轮机构的 虚拟仿真与研究虚拟仿真与研究Based on the Planetary Gears SolidWorks Virtual Simulation and Research武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸- 1 -摘摘 要要行星齿轮机构在各种机械中都有广泛的应用，因具有体积小、重量轻、传动比大和寿命长等优点，已经受到普遍的关注。国内外许多学者专家开展了大量的研究，已有了丰富的成果，并相继出版了某些专著。本文系统而简要的阐述和分析了行星齿轮的工作原理和装配原理，并且以SolidW
2、orks为平台，集中的讲述了行星齿轮的装配条件和过程进行了，并且对行星齿轮进行动态模拟仿真，相应的分析了在装配过程中出现的问题，并且对行星齿轮进行分析研究。同时，文中吸收了许多优秀的研究成果，谨致谢意。本文运用规范的研究方法进行的专题研究。全文分为五个部分：第一部分，是对行星齿轮的现状及论文的主要内容进行了讲述；第二部分，分析了行星齿轮传动机构的介绍与分类；第三部分，分析了行星齿轮装配原则；第四部分，是对行星齿轮机构的实体建模与虚拟装配；第五部分，是生成齿轮机构的虚拟仿真。本文主要创新体现在利用SolidWorks为平台，对行星齿轮进行了虚拟装配，能够缩短产品的研发周期，并且，还能够快速的发现
3、产品在研发阶段出现的一些问题，便于对其进行快速的修改。关键词：关键词：SolidWorks；行星齿轮；虚拟仿真武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸- 2 -AbstractIn various mechanical, planetary gear are widely used because of its small volume, light weight, transmission and long service life etc, and has received the widespread concern. Many domestic and foreign schola
4、rs and experts have conducted extensive research and have got abundant achievements, and have published some monographs.This paper briefly and systematically analyzed the work principle and assembly principle of planetary gear. Using SolidWorks as the platform, it studies the assembly process and co
5、nditions of planetary gear, and carries out the dynamic simulation and analysis the corresponding problems in the assembly process. At the same time, it absorbed many outstanding results with gratitude.This paper studies the project with a method of regulating research. it is divided into five parts
6、: first, it discusses the status of planetary gears and the main content of the paper; second, it tells about the description and classification of the planetary gear mechanism; third, it describes the principle of the planetary gear assembly, fourth, about the planetary gear mechanism modeling and
7、virtual assembly; Lastly, it is the virtual simulation.It is an innovation for this paper to use the platform of SolidWorks for the virtual assembly, which can shorten the development cycle and quickly find some problems of the development stages.Key Words: SolidWorks; planetary gear; virtual simula
8、tion武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸- 1 -目目 录录1 1 行星轮系的研究行星轮系的研究11.1 课题的提出11.2 本课题国内外的研究状况11.3 论文研究的主要内容32 2 行星齿轮传动行星齿轮传动42.1 轮系的功用与分类42.2 行星齿轮的介绍与分类53 3 行星齿轮的装配原则行星齿轮的装配原则73.1 装配条件73.2 装配条件校核104 4 行星齿轮机构的实体建模与虚拟装配行星齿轮机构的实体建模与虚拟装配114.1 建模软件的介绍114.2 行星齿轮机构的建模114.3 行星齿轮机构的虚拟装配135 5 行星齿轮机构的虚拟仿真行星齿轮机构的虚拟仿真225.1 机
9、构运动分析的任务和方法225.2 机构运动的生成225.3 机构的运动分析23结结 语语27主要参考文献主要参考文献28后后 记记2929武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸- 1 -1 1 行星轮系的研究行星轮系的研究1.1 课题的提出课题的提出在科学技术飞速发展和市场瞬息万变的今天，随着竞争的日益加剧，当代机械制造业已经面临巨大的压力。产品的功能结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短，设计在产品的整个生命周期中占据了越来越重要的地位。事实上，虽然开发中设计本应所花的费用仅占产品成本的 5左右， ，但新产品的开发费用中的 80取决于设计过程，因而产品设计阶段已被视为提高整个生产率
10、的瓶颈，对于生产系统的整个生产率起着举足轻重的作用。 因此计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称 CAD)技术被广泛应用，以减少在设计工作中的简单重复劳动，帮助设计者把头脑中产生的设计形象迅速准确地在计算机中反映出来，使其注意力集中于富有创造性的设计活动中，从而提高设计的效率和质量。目前行星齿轮传动设计系统的开发工作主要集中在二维水平上，对于行星齿轮传动的三维设计研究，仅仅解决了计算、绘图等基本问题。随着科技的迅速发展，二维设计的大部份作用必将被三维设计所取代。二维 CAD 的最大不足是无法为动态模拟装配、工程分析、数控加工等后继设计分析和制造过程提供基础。因此现代设
11、计方法强调三维模型设计，让设计人员能够将主要精力放在零件结构和整机结构的设计及相关问题的解决上，可以根据设计需要随时修改模型，并为后继设计分析和制造过程做好准备。因此，本文针对国内外行星齿轮传动系统的研究现状和 CAD 技术的发展，建立了行星齿轮传动的三维建模系统，以提高行星齿轮传动设计的水平，并为其后继的设计和制造工作奠定基础。故而本论文利用 Solidworks 对行星齿轮进行模拟仿真。1.2 本课题国内外的研究状况本课题国内外的研究状况行星传动在各种机器和机械设备中已获得了较广泛的应用。例如，起重机械、工程机械、冶金机械、建筑机械、石油机械、纺织机械、机床、汽车、飞机、火炮、船舶和仪器仪
12、表中均采用了齿轮传动。在上述各种机器设备和机器传动装置中，为了减速、增速和变速等特殊用途，经常采用一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统，在机械原理中，便将上述的齿轮传动系统称之为轮系。产品的运动模拟可归结为两类，一是利用专门的动画制作软件比如 3D Max，Flash等进行模拟，这种方法一般是在产品设计完成甚至已有实际产品的情况下，为了如广告宣传、产品演示等特定的目的而专门进行的。该方法的优势是：目的明确，可以充分运用专用软件的强大功能制作出精美生动的动画。不足之处：动画制作需要重新画出产品武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸- 2 -形状，制作过程复杂，制作周期长。二是利用三维机械设
13、计软件仿真动画功能进行制作，目前主流的三维机械 CAD 软件都具备制作动画的功能。这种方法的优点是：动画是在三维设计模型的基础上直接进行的，不需要另外绘制产品模型，设计者不需要另外掌握专门的动画制作软件，操作过程简单易行。缺点：与专门的动画制作软件相比，三维机械CAD 软件自身的动画功能相对薄弱，制作的效果相对较差，对设计者动画意图的实现范围较窄。目前中国市场的常见的三维 CAD 产品主要包括 CATIA、PRO/E、UG NX、Solidworks、Inventor、Solid Edge、CAXA、Solid3000 等产品。每个产品都有着自己的发展历史和特点，在设计功能、模块设置、操作方法
14、、以及外围产品等方面各有千秋。其中 Solidworks、PRO/E、UG NX 已经成为目前市场上的主流三维 CAD 产品。Solidworks、PRO/E 和 UG NX 各有各的特色。PRO/E 提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。应用领域广泛。UG NX 把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中，为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。SolidWorks 操作简单、方便，在同类产品中性价比更优，而且功能强大技术创新和易学易用是 SolidWorks 的三大主要特点。随着行星传动技术的迅速发展。目前，高速渐开线行星齿轮传动装置，所传递的功率已达到 2000KW，输出转矩已达到 4500Nm。据有关资料介绍，人们认为目前
