减速器箱体的计算机辅助设计及制造

编号: 毕业论文(设计)题 目 齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造指导教师 王 会学生姓名 庞绪庆 学 号 200801703056 专 业 机械设计制造及其自动化 教学单位 德州学院机电工程系 二一二年五月十八日德州学院毕业论文（设计）开题报告书2011 年 12 月 10 日院（系） 机电工程系 专 业 机械设计制造及其自动化姓 名 庞绪庆 学 号 200801703056论文（设计）题目 齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造一、选题目的和意义减速箱广泛运用于实际生产制造的各个领域，不同的领域所需要的性能也有很大的不同，传动比、额定载荷和工作环境等的不同对减速箱的设计有不同的要求，运用传统的设计制造方式所花费时间长，效率低，很难迅速的实现产品的有效设计。随着科技的不断发展，计算机的普及，大量软件被开发出来应用于机械产品的设计制造过程中，通过在计算机的虚拟平台上进行设计制造，我们能够对产品随时进行分析、修正和改进。CAE 则可以帮助用户完成受力分析，用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题。 二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势20 世纪 60 年代的减速器大多是参照苏联 20 世纪 4050 年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。自 20 世纪 60 年代以来，我国先后制订了 JB1130-70圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，除主机厂自制的配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年生产通用减速器 25 万台左右，对其发展我国的机械产品做出了贡献。20 世纪 70-80 年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：高水平、高性能；积木式组合设计；形式多样化，变形设计多。三、课题设计方案 1、选择依据和原理原理：本选题根据选择的箱体的外形特征，应用 VB 软件进行齿轮箱体的参数化设计，并利用 pre/E 软件完成箱体的三维建模。pre/E 软件的建模使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效的实现了并行工程。选择依据：pre/E 软件包的产品开发环境在支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配及其他功能。pre/E 能够让多个部门同时致力于单一的产品模型。包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。2、完成步骤1、到图书馆借阅相关的书籍，到网上查阅课题的相关资料，明确该课题的现状，研读相关资料，首先树立起对该课题的整体观念，完成开题报告。2、构思设计方案，拟定初步的设计步骤，确定所设计课题的总体方案。3、对减速器箱体设计数据进行 VB 软件的参数化设计。4、应用 VERICUT 软件实现零件齿轮的虚拟加工过程动态仿真，然后进行检测并进行优化处理。5、总结和谢辞。四、计划进度安排2012 年 1 月中旬：搜集资料，制定设计方案。2012 年 1 月下旬：进行开题报告陈述并提交导师评阅。2012 年 4 月中旬：根据导师提出的论文修改和完善意见，对论文做进一步的充实，修改与完善。2012 年 5 月上旬：根据导师提出的定稿意见做最后的完善，检查论文的格式和文字等细节，按照现有条件的统一格式排版并将最终的论文定稿打印、装订，同时提交论文定稿的电子版给导师。2012 年 5 月下旬：参加论文答辩。五、主要参考文献1 刘瑞新,汪远征.Visual Basic 程序设计教程M.北京:机械工业出版社,2000.2 谭雪松,张黎骅,漆向军.Pro/ENGINEER 基础教程M.北京:人民邮电出版社,2009.3 席伟光,杨光,李波.机械设计课程设计M.北京:高等教育出版社,2003.4 王先遗.计算机辅助制造M.北京:清华大学出版社,2007.5 王大康,卢颂峰.机械设计课程设计M.北京：机械工业出版社,2006.6 苏啸,周成义,王强.Visual Basic 程序设计教程M.北京工业出版社,2005.六、指导教师意见及建议签 名 ： 年 月 日七、教学单位领导小组审批意见：组长签名： 年 月 日 德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 2012 年 4 月 14 日毕业论文（设计）题目：齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造学生姓名 庞绪庆 学 号 200801703056指导教师 王会 职 称 副教授计划完成时间：2012 年 5 月 10 日毕业论文（设计）的进度计划：2012 年 1 月中旬：搜集资料，制定设计方案。2012 年 1 月下旬：进行开题报告陈述并提交导师评阅。2012 年 4 月上旬：在导师的指导下撰写论文初稿，并提交指导老师评阅。2012 年 4 月中旬：根据导师提出的论文修改和完善意见，对论文做进一步的充实，修改与完善。2012 年 5 月上旬：根据导师提出的定稿意见做最后的完善，检查论文的格式和文字等细节，按照现有条件的统一格式排版并将最终的论文定稿打印、装订，同时提交论文定稿的电子版给导师。2012年5月下旬：参加论文答辩。完成情况：到现在为止，通过查找资料学到了很多知识，进一步丰富了我的实践及其理论。通过指导老师的精心指导，使我的论文得到进一步完善，还有许多不足之处还请老师提出批评和建议。指导教师评议（指出优点和不足，如有其它建议，可另附页）评议人：年 月 日备注：目 录摘要及关键词 .11 引言 .11.1 减速器的基本介绍 .11.2 减速器的现状与发展趋势 .12 减速器箱体的计算机辅助设计与制造 .22.1 减速器箱体的结构设计注意事项 .22.2 减速器箱体的结构设计 .83 齿轮减速器数控加工与仿真模块 .133.1 数控加工编程功能简介和数控加工编程流程 .133.2 齿轮减速器箱座数控加工与仿真 .144 结论 .18参考文献 .19谢 辞 .20德 州 学 院 机 电 系 2012 届 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 专 业 毕 业 设 计1 齿轮减速器箱体的计算机辅助设计与制造庞绪庆（德州学院机电系，山东德州 253023）摘 要: 减速箱广泛运用于实际生产制造的各个领域，不同的领域所需要的性能也有很大的不同，传动比、额定载荷和工作环境等的不同对减速箱的设计有不同的要求，运用传统的设计制造方式所花费时间长，效率低，很难迅速的实现产品的有效设计。本文就是通过用 VB 软件进行减速器箱体的尺寸和结构设计，及用数控技术进行齿轮减速器箱座数控加工与仿真。关键词:减速箱，VB 软件，数控1 引言1.1 减速器的基本介绍减速器在原动机和工作机或执行机构之间起传递转矩和匹配转速的作用，在现代机械中应用非常的广泛。减速器按用途可分为专用减速器和通用减速器两大类，两者在设计、制造和使用方面各不相同。减速器是独立的闭式传动装置，用来增大转矩和降低转速，以满足工作需要，在某些场合也用来增速。选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数和经济性等多种因素，比较不同类型的减速器的外形尺寸，承载能力，质量，价格等等，选择最适合的减速器。1.2 减速器的现状与发展趋势7080 年代以来，世界减速器技术有了很大发展，其发展的趋势主要有：(1)高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高 4 倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。(2)积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。(3)型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 促使减速器水平提高的主要因素有： (1)理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等） 。(2)采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。(3)结构设计更合理。(4)加工精度提高到 ISO56 级。(5)轴承质量和寿命提高。(6)润滑油质量提高。德 州 学 院 机 电 系 2012 届 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 专 业 毕 业 设 计2 2 减速器箱体的计算机辅助设计与制造2.1 减速器箱体的结构设计注意事项减速器箱体起着支持和固定轴系零件，保证轴系运转精度，良好润滑及可靠密封等重要作用，因此应具有足够的强度和刚度。箱体多用灰铸铁铸造。在重型减速器中，为提高箱体的强度，可用铸钢铸造。单间生产的减速器为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接箱体。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体多做成剖分式，有箱座和箱盖组成，剖分面多取轴的中心线所在的屏幕，箱座和箱盖采用普通螺栓联接，圆锥销定位。下面就以剖分式铸造箱体的设计方案设计箱体。设计完成的减速器上下箱体分别如图 1 和图 2 所示，箱体的整体构造见图 3。图 1 减速器上箱体德 州 学 院 机 电 系 2012 届 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 专 业 毕 业 设 计3 图 2 减速器下