《行星齿轮减速器的设计及三维建模(5.4)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《行星齿轮减速器的设计及三维建模(5.4)（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、行星齿轮减速器的设计及三维建模 系 部： 自动化工程系 专 业： 机电一体化技术 学 号： G1240111 姓 名： 指导教师： 日 期：2015年3月6日行星齿轮减速器的设计及三维建模摘 要行星齿轮减速器作为重要的传动装置，在机械、建筑等领域应用非常广泛。它具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高、运动平稳等特点。本设计基于这些特点对行星齿轮减速器进行结构设计，并对其进行UG三维建模。首先比较各种类型行星齿轮的特点，确定设计方案及设计方向、确定设计的整体结构；其次根据给定的设计要求，传动比、输入转速、输入功率及工况条件进行减速器的具体结构设计：先对高速级齿轮进行结构设计，然后是低速级
2、齿轮的结构设计，其次对行星架及各部分轴的整体结构设计；最后完成UG的三维建模，并对其模型进行整体的装配。关键词：行星齿轮减速器、行星齿轮、定轴齿轮、三维建模Design of planetary gear reducerAnd 3D modelingAbstract Planetary gear reducer as transmission device is important, used in machinery, construction and other fields widely. It has the advantages of small volume, light weig
3、ht, compact structure, large transmission ratio, high efficiency, stable motion characteristics. The design is based on the characteristics of planetary gear reducer structure design, 3D modeling and UG on it. The characteristics of various types of planetary gear compared at first, determine the de
4、sign scheme and design direction, determine the overall structure design; secondly, according to the requirements of a given design, transmission ratio, input speed, input power and working condition of concrete structure design of the reducer: first, design the structure of high speed gear, and the
5、n the structure design of low speed gear the second on the planetary frame, and each portion of the shaft design of whole structure; finally completes the 3D modeling of UG, and the whole assembly of the model.Keywords: planetary gear reducer, planetary gear, fixed axis gear, 3D modeling第 68 页 共 68
6、页目 录第一章 绪论61.1 本次课题的意义与目的61.2 国内外研究现状及发展情况61.3 本次课题的主要设计内容7第二章 行星齿轮减速器方案确定82.1 基本参数要求及选择82.2 高、低速级齿轮的选择82.3 行星齿轮减速器方案确定11第三章 行星齿轮减速器高速级结构设计123.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图123.2 配齿计算123.3初步计算齿轮的主要参数133.4 啮合参数计算193.5 传动效率的计算203.6齿轮强度校核计算21第四章 行星齿轮减速器低速级结构设计344.1 选择齿轮材料，确定热处理方法344.2 按齿面接触疲劳强度条件计算小齿轮直径354.3 齿轮的
7、主要参数和计算几何尺寸384.4 校核轮齿弯曲疲劳强度404.5 验算齿轮的圆周速度41第五章 行星齿轮减速器轴及行星架的结构设计425.1 输出轴的结构设计425.2 输入轴的结构设计455.3 中间轴的结构设计465.4 行星轴的结构设计475.5 行星架的结构设计485.6 箱体的结构设计49第六章 行星齿轮减速器的三维建模506.1 UG NX 6.0简介506.2 UG NX 6.0 的特点516.3 齿轮、轴、行星架、箱座及箱盖的三维建模526.4 整体的三维建模61第七章 结论65第八章 致谢66参考文献67行星齿轮减速器的设计及三维建模第1章 绪论1.1 本次课题的意义与目的行
8、星齿轮传动与普通的定轴齿轮传动相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力强以及传动平稳和传动效率高等优点，这些已经被越来越多的机械工程技术人员所了解和重视，由于应用比较广泛因此，对于学习机电专业的学生来说，了解更多的机械知识更多的尝试问题那就更是有必要了，为了使这种设计更加高效的利用起来，更加的普遍，使印象更加深刻，只有自己动手探索研究才能得到更深的了解和记忆，只有这样才能更好地应用。对于本课题的研究，也是为了更好地掌握机械设计的过程和方法，包括参数的选择，传动的设计，结构的计算，培养系统分析及设计的能力。综合利用过去所学的知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固加深和拓展所学的知识
9、。训练提高设计的基本技能，熟悉CAD、UG等软件的应用。培养独立思考的能力，规范课题研究的步骤和标准。1.2 国内外研究现状及发展情况 20世纪80年代，世界齿轮技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度。技术发展中最引人注目的是：硬齿面技术功率分支技术和模块化设计技术。 20世纪80年代，国外硬齿面齿轮技术日趋成熟。采用优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于ISO1328-1975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿面齿轮的56倍。一个中等规格的硬齿面齿轮减速机的重量仅为软齿面齿轮减速器的三分之一左右。功率分支技术，主要指行星及大功率的
10、功率又分支及多分支装置，如中心传动的水泥磨机主减速器，其核心技术是重载。 模块化设计技术，对通用和标准减速器指在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时，尽可能减少零部件毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件生产形成批量，降低成本，取得规模效益。这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产品的性能价格比大大提高，产品越来越完美。近20多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术的进步与发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量的先进的机械设备和技术经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进开拓创新的努力奋斗，使我国行星齿轮传动技术有了迅速的发展。通过不懈的努力我国的行星齿轮传动也有
11、了可观的成果，技术也基本的成熟，在各行各业也有了广泛应用。在这段过程中，我国的高速齿轮技术经历了测绘仿制、技术引进（和技术攻关）到能独立设计制造三个阶段。现在我国自己的设计制造能力基本上可满足国内生产需要，设计制造的最高参数为：最大功率44MW，最高线速度168m/s，最高转速6700r/min。1.3 本次课题的主要设计内容本次课题主要研究的是行星齿轮减速器的齿轮大小进行计算、强度进行校核，在对其轴、行星架结构尺寸进行设计，然后利用UG三维软件把结构画出，最后对其结构合理性进行分析，最终得出相关的结论，确定应有的尺寸。1、 分析行星齿轮机构传动方案；2、 确定轮系齿轮的齿数、模数；3、 确定
12、轴、行星架的各项参数；4、 校核齿轮的接触和弯曲强度；5、 利用UG三维软件对行星轮进行三维建模。第二章 行星齿轮减速器方案确定2.1 基本参数要求及选择2.1.1 基本参数的要求 传动比：i=16 输入转速：n=960r/min 输入功率：P=3kw 行星轮个数：1 工作时间：15年（每年300天，每天工作12小时）2.1.2 电动机的选择根据输入转速和输入功率选择电动机的型号为：Y132S-6电机参数：额定功率：P=3KW 满载转速：n=960r/min 工作效率：=83%2.2 高、低速级齿轮的选择2.2.1 轮系的选择确定根据设计要求，行星轮个数为一个，为了满足设计要求，总体的轮系设计
13、应选择混合轮系，因为混合轮系可以获得更大范围的传动比，实现多路传递、得到多速，所以选择轮系为混合轮系，选第一级为行星齿轮系，第二级为定轴轮系。常用的行星齿轮种类很多按其基本构件可分为2Z-X型、3Z型、Z-X-V型三大类。其他的形式都是这三类的演变和改造。按其啮合方式分类可分为NGW、NW、WW、NN、NGWN、N等这几种类型，其传动类型和其特点如表2.2-1所示。在本设计中为满足要求，既满足适使用范围和性能要求，选择行星齿轮中最简单的NGW型齿轮作为第一级。表2.2-1 常用行星齿轮传动的传动类型及其特点序号传动类型传动件图（代号）传动比i范围传递功率P合理范围/kw传动效率值特点及应用按基
14、本构建分类按啮合方式分类12Z-X负号机构NGW=2.8-13推荐值3-9P值不限0.97-0.99效率高，体积小，质量小，结构简单，制造方便适用于任何工况下的大小功率的传输2NW=1-50推荐值7-17P值不限0.97-0.99其特点与A型相类同，但它的径向尺寸小，传动比范围较大，制造安装较复杂32Z-X负号机构WW=1/2P60当a轮固定时滚动轴承0.98滑动轴承0.95-0.96具有差动机构的特点，可以进行运动的合成与分解；主要应用于汽车坦克自行火炮等动力装置中作为差速器42Z-X正号机构WW由1.2到几千基本上不用于传递动力短期工作P20一般情况下效率较低，且随着传动比的增加效率急剧下降传动比大，效率低，制造安装不方便，主要用于传递运动；当传动比要求很大而传动效率无实际意义时方可采用52Z-X正号
