十字滑块输出机构的减速器设计开题报告.doc

2013届本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 十字滑块输出机构的减速器设计 系（院 ） 机械工程学院 年 级 2009 专 业 机械工程及自动化（机械设计与制造） 班 级 0708092 学 号 070809203 姓 名 朱 州 指导教师 杨金花 职 称 高级实验师 毕业设计(论文)题目字滑块输出机构的减速器设计一、课题来源、研究的目的和意义、国内外研究现状及分析本课题是设计KHV型传动装置十字滑块输出机构减速器，具有结构形式简单，加工较方便，但承载能力与效率均较销轴式输出低，常用于小功率场合。减速器由电机直接驱动，内齿轮固定，十字滑块式输出。随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠和寿命长。减速器的种类虽然很多，但是普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮蜗杆减速器在大的传动比上，效率低；摆线针轮行星减速器虽然能满足以上提出的要求，但是成本高，需要专用设备制造；而渐开线少齿差行星减速器不但基本上能满足以上要求，并且可用通用工具在插齿机上加工，因而成本低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工业等部门中取得了广泛的应用。少齿差行星齿轮传动的主要优点是结构紧凑、体积小、重量轻，与相同传动比和功率的普通定轴齿轮减速器相比，其体积和重量均可减少1/31/2；传动比范围大，单级渐开线少齿差行星齿轮传动比为10100。尽管如此，但由于渐开线少齿差行星齿轮传动传递功率偏小、承载能力低和传动精度偏低，影响了它的推广应用。另外，其转臂轴承所受径向分力大，计算转速高，输出机构结构复杂，精度难以保证，也是传动的制约因素和薄弱环节。由于制造条件和用途的不同，这种传动的结构形式也各不相同。就其输出机构而言，大致可以分为如下几种：销轴式、浮动盘式、滑块式、少齿差式（也称双内啮合式）、零齿差式、波纹管式、双曲柄式以及单销单槽滑移式。为解决上述问题人们一直作着不懈的努力，以十字滑块形式传动的少齿差行星齿轮应运而生，该传动形式的优越性有如下几点：1、传动传动比大，范围广 少齿差传动可以用很少的数目的构件，获得很大的传动比，而且结构紧凑，渐开线齿廓加工比较方便，装配也比较容易。少齿差减速器，传动比范围大，单极传动比为8180，传动效率也比较高，单级传动效率为0.80.94.由于少齿差传动的一些优点，它可以用来代替一般的蜗轮蜗杆减速器或多级圆柱齿轮减速器。但是，为了防止因两轮齿差数过少而引起的齿廓重迭干涉，需要采用较大的啮合角，因而增大了齿轮的径向力。此外，还需要一个偏心输出机构，致使它的传递功率和传动功率都受到了一些限制。所以，一般来说，少齿差传动适用于具有传动比大而间断工作的中小型动力传动。2、结构紧凑、体积小、重量轻 由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少三分之一至三分之二。3、机械效率高影响少齿差行星齿轮减速器总效率的因素主要有齿轮啮合摩擦损耗、轴承损耗和输出机构损耗等。其中渐开线少齿差齿轮啮合效率是随传动比的增大而降低的，传动比由10到100时效率约降低10 。考虑到输出机构对效率的影响，其效率略低于同步渐开线齿轮的效率，这样，减小十字滑块式少齿差行星齿轮减速器少齿差部分的速比是提高效率的有效措施。4、运转平稳、噪音小由于是内啮合传动，两啮合齿轮一位凹齿，一位凸齿，两齿的曲率中心在同一方向。曲率半径接近相等，因此接触面积大，使齿轮的接触强度大为提高，又使用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3-9对轮齿同时接触受力，所以运转平稳，噪音小。5、工艺简便，成本降低，加工方便渐开线少齿差行星传动减速器加工方便、装拆简单，不需要专用机床和特殊的刀具加工，而且十字滑块制造非常方便，成本低，更换方便而且类型较多，可供多种选择。6、输出轴和电动机为同一轴线，安装和使用较为方便。但是这种减速器还存在下列缺点：1、计算复杂 当内齿轮与行星轮的齿数差小于5时，容易产生各种干涉，为了避免这些干涉，需要采用变位齿轮，所以计算复杂特别是变位系数的选取。2、转臂轴承承受力较大，寿命较短由于齿轮变位后啮合角较大，所以转臂轴承上所受径向分力大，计算转速高，输出机构结构复杂，精度难以保证，也是传动的制约因素和薄弱环节，因而使高速轴传递的功率受到限制。3、有的结构需要加装平衡块NN型及有些N型减速器，需要仔细地进行动平衡，否则会引起较大的振动国内外行星齿轮的发展概况及发展方向1、向高速大功率及低速大转矩的方向发展。日本生产了巨型船舰推进系统用的行星齿轮箱，功率为22055kw；大型水泥磨中所用80/125型行星齿轮箱，输出转矩高达4150KN*m。这类产品需要继续解决均载、平衡、密封、润滑、可靠性等一系列设计问题。2、向无级变速行星齿轮传动发展。实现无级变速就是让行星齿轮传动中三个基本构件都转动并传递功率，这只要对原行星机构中固定的构件附加一个转动（如采用液压泵及液压马达系统来实现），就能成为无级变速器。3、向复合式行星齿轮传动发展。近年来国外将蜗杆传动、螺旋齿轮传动、圆锥齿轮传动与行星齿轮传动组合使用，构成复合式行星齿轮箱，其高速级用前述各种定轴类型传动，低速级用行星齿轮传动，可实现大传动比和大转矩输出等不同用途。4、制造技术的发展方向。采用新型优质钢材，经热处理获得高硬齿面，精密加工以获高齿轮精密及低粗糙度，从而提高承载能力，保证可靠性和使用寿命。二、主要研究内容设计十字滑块输出机构的减速器，减速器由电机直接驱动，内齿轮固定，十字滑块式输出。已知设计参数：电动机功率：3KW，电动机转速：1450转/分，传动比：-37.5。（1）传动系统的总体设计，传动零件的设计计算，进行齿轮的基本参数计算包括选择齿数、变位系数等； （2）减速器装配图，主要零件的零件图和三维设计图； （3）设计说明书1份（字数不少于8000字）； （4）翻译专业英语文献（中文字数3000字）； 三、实验方案、实验方法及预期达到的目标先熟悉整个设计框架，查阅相关设计资料，了解设计过程。熟悉齿轮各种配合方式，参数还有齿轮变位的计算，熟练运用AutoCAD和 UG NX6.0软件，做出机械零件和装配图以及设计动画。最后整理资料，完成毕业论文。目标：树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法和步骤。掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练。四、完成课题所需的条件、主要困难及解决办法所需条件：需要机械设计、机械原理、行星传动设计和机械设计手册等相关书籍，尤其是与行星传动设计有关的文献。AutoCAD ,UG NX6.0等机械设计软件。主要困难有：对行星传动过程比较模糊，十字滑块的装夹和输出机构的设计有点困难。UG NX6.0软件正在初学，但会掌握好的。 解决办法：通过与同学探讨，老师请教，上网查找相关资料的方式，解决自己的困惑。五、参考文献1张春宜,郝广平,刘敏编著.减速器设计实例精解.北京：机械工业出版社,2010.2运输机械设计选用手册编辑委会编.运输机械设计选用手册（上，下）.北京：化学工业出版社,1999.3于岩,李维坚编著.运输机械设计. 中国矿业大学出版社,1998.4刘延俊主编.液压与气压传动.(第2版).北京：机械工业出版社,2007.5孙桓,葛文杰, 陈作模. 机械原理(第7版).北京:高等教育出版社,2006.6濮良贵,纪名刚主编. 机械设计(第八版).北京：高等教育出版社,2006.7成大先. 机械设计手册M. 北京：化学工业出版社,2004.8张锦明. 机械设计基础课程设计指导书. 东南大学出版社,2009，1.9机械设计手册编委会. 机械设计手册.北京：机械工业出版社10张国瑞.行星传动技术.北京：机械工业出版社,1989.111任红英. 机械设计教程.北京：北京理工大学出版社,2007.812绕振纲.行星传动机构设计.第2版.北京：国防工业出版社，1994.起止日期论文工作进度（主要内容、完成要求）12.112.1012.112.152.162.242.253.23.33.153.164.154.164.274.285.10选择课题。查阅、熟悉资料，并写出开题报告，完成英文资料翻译。减速器的基本参数的选择和计算。主要传动零件的设计与计算。初步完成设计