基于ProE的风力发电机增速器设计【机械类毕业-含CAD图纸】
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机械类毕业-含CAD图纸
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目 录摘 要IIAbstractIII1 绪 论11.1 国内外风电发展状况11.2 论文的主要内容32 增速箱齿轮结构设计42.1 增速箱齿轮的设计要求及设计步骤42.2 增速箱传动方案设计42.3 增速箱齿轮参数要求52.4 增速器整机设计62.5 材料选择及强度校核113 齿轮箱其他部件的设计153.1 轴承盖的设计153.2 行星架的设计153.3 箱体设计164 基于Pro/E的有限元分析174.1 Pro/E软件简介174.2 Pro/E的有限元分析17 4.3 主轴分析过程17 5 结论23参考文献24III基于Pro/E的风力发电机增速器设计摘 要风力发电机顾名思义是依靠风所作用的能量进行发电的一种装置，最近几年，风机生产行业成长相当的迅速，作为风机整个机组中最为重要的部位，风机的齿轮箱的研究与发展一向被世界所关注。西方许多家已经掌握了许多核心技术，然而我国对风力发电机齿轮箱的研究虽然也取得了不少突破，但就国外而言还是存在了不少差距，很多部件还是依靠国外进口。所以我国应该继续跟进风机齿轮箱的科研进度，争取掌握成熟技术。本次设计的主体是风力发电机的增速器齿轮箱，通过查阅资料选取适当的参数，并通过计算、分析、制图来逐步完成所有的设计内容。1） 通过查阅资料来确定齿轮箱的整体结构，拟定传动方案并进行传动比的分配与各传动组参数的确定；2） 通过运算来选取并确定各级的齿轮所有参数，例如模数、齿数这类;3） 对行星齿轮的传动过程所受力进行分析并依据所查标准进行强度校核，确保能够切合安全规定。4） 运用CAD软件进行制图。5） 通过Pro/E软件进行初步有限元分析。关键词：风力发电机；齿轮箱；结构设计Design of the wind turbine generator based on Pro/EAbstract As the name suggests, wind turbine is a mechanical device which use wind energy to generate electricity . In recent years, the development of wind turbine manufacturing industry is rapid. As the most important part in the wind power generator, wind turbine gearbox has won the worlds attention in its research and development. Many western countries have mastered lots of core technologies. However, in our country, although the research of wind turbine gearbox has many breakthroughs, there is still a big gap compared with foreign countries, many component still rely on imports. Therefore, our country should continue to strengthen the research and progress of the gear box, and strive to master the key technology. The subject of this design is wind turbine gearbox, through accessing to data to select and distribute the transmission ratio, and through the calculation, analysis, mechanical drawing to complete all the design. 1) By consulting the data to determine the structure of the gear box, then selecting the transmission ratio and distributing it and determine the parameters by calculation ; 2) To determine the parameters at all levels of the gear , such as modulus, tooth number and so on; 3) To make the force analysis of the planetary gears transmission and check the strength according to the standard, to ensure that the results meeting the requirements. 4) Using CAD software to make machine drawing. 5) Making easy finite element analysis by Pro/E software.Key words: wind power generator; gear box; structure design1 绪 论1.1 国内外风电发展状况1.1.1国外风电发展状况同其他可再生能源一样，风能作为一种十分清洁而且资源丰富的能源，在环境污染问题越来越严重与各种废气乱排放导致温室效应这些严峻的现实下，它的开发与使用成为了迫在眉睫的问题。以风能为主导的风力发电机作为一种被广泛认可的能够有效缓和气候变化、促进低碳型经济发展、提高能源有效利用的研究方案，受到各国政府部门、技术研发机构、投融资项目机构、运营机构等的高度重视。西方国家早在18世纪就开始研究风力发电机，但是由于处于技术成型的初期，而且当时的经济条件也无法提供支持所以风力发电机一直未能成为有效电源的来源。直到19世纪，石油危机的爆发，才迫使人们开始花费资金与精力来寻求可以代替化石能源的新型能源，而之前就有过研究的风力发电技术自然而然的映入了开发者与投资者的眼帘。美国作为世界上最大的经济体，对风力发电技术的发展相当重视，投入了很大的成本去研究该项目，并取得了不错的成果。美国现在有一大半的州都已经普遍开始运用风电技术。从02年467兆瓦的装机容量到2006年的11570兆瓦的装机容量，短短的几年间发展可谓神速，当年的风电消费量占到了总电费消费量的3.5%。2012年美国风能产业取得了突破性的发展，单季度装机容量达到1695兆瓦，总装机容量更是高达达到48611兆瓦，较2011年同期相比增长了52，据统计，有超过38个州正在发展风电项目，目前有14个州已建设好了超过1000兆瓦的项目。至于丹麦，作为风电技术的起源地，设计出第一台风机的国家，很早就建设了比较完善的风电电网体系。丹麦的VESTAS公司是世界最大的风力发电设备的生产供应商，已经在全球超过65个国家和地区安装了超过4万台的风力发电机。2013年，丹麦的年新增装机容量超过650MW，累计的装机容量也突破了4770MW，丹麦风电产额占比总电力产额成功突破三分之一。其实丹麦并不是一个能源十分丰富的国家，它的水利资源、太阳能资源以及地热资源都比较欠缺，同时国民也不支持发展核电技术，然而丹麦还是依靠风能实现了能源的自给自足。专家分析认为，依靠有政府所支持的可再生能源发展计划才能最终实现了这一切，利用政府补贴，使容量比较丰富的风能资源发挥出最大的市场优势。下图是全球风能理事会在2014年所做市场预测,其中2015年年新增的装机容量已经达到了6300万千瓦，也就是63GW，而累计装机的容量已经突破432GW，较14年增长17%。不难看出，各方面都已经超过了预期，所以未来全球风力发电一定能得到大范围的普及，以此来缓解能源危机。图1.1 20152019年风电市场预测1.1.2我国风电发展状况我国在上世纪80年代那会开始着手研究风力发电技术，相比于其他国家，起步实在太晚。因为风能具有不稳定性，初始阶段对其研究具有很高的困难性，所需要的技术水平也比较高，所以那时我国的风电网络建设并没有太大的发展。由于技术水平薄弱，早先阶段我国大部分风力发电机的建设是依靠国外进口，列如广东、新疆地区。国内早先也出现不少制造风力发电机的企业，但由于核心技术不足，再加上我国风力发电的前景并不明朗，所以这些公司纷纷倒闭。直到98年金风科技股份有限公司的建立，我国风电产业的发展才真正进入起步阶段。金风公司通过购买国外先进技术，自己加以研究并进行创新，使国内掌握了属于自己的技术。随后国内风机市场进入快速展阶段。于2010年达到新增装机容量1892万千瓦，成功越居世界第一。不过虽然我国新增机装总量已达到世界最高水平，但是仍然存在了不少问题，最为主要的还是风力发电机齿轮箱的研究存在瓶颈。我国的齿轮箱研究大都还集中在瓦兆级之下，而瓦兆级以上的产品还是通过国外的进口。国内目前有4家公司:重庆齿轮箱公司，杭州前进齿轮箱公司，南京高精齿轮公司，郑州机械研究所，这些公司对600千瓦800千瓦机型的增速齿轮箱的生产技术已经较为掌握并开始批量生产。他们的产品主要有FL系列齿轮箱，FZ系列，系列齿轮箱，以及的FC系列齿轮箱，分别对应了上述4家公司，虽然加上国内其他一些小型风电企业也在着手研究1.5兆瓦,2兆瓦，5兆瓦甚至更高功率的齿轮箱，但任然不能有效缓解我国在齿轮箱这一业关键技术领域的薄弱的现状。我国从国外引进的风力发电机的生产技术主要还是整体的集成技术，但是在这些集成技术里面，作为最为关键的核心；齿轮箱的研发技术并没有包括在内。这也使得我国齿轮箱的技术的发展存在了很大的屏障，只能依靠国外进口产品中的一些规范要求以及风机的一些技术特点来进行推断。所以虽然说我国目前有很多公司也在研究并生产出了很多类型的风力发电机齿轮箱，但这并不能说我国已经掌握了风力齿轮箱的生产技术，相反，这条探索之路依然需要我们奋力去前行。1.2论文的主要内容首先是整体的结构设计，通过查阅资料来确定齿轮箱整体的参数，并确定整体的传动方案，之后根据规定确认整体的传动比，并对此进行非配，对各级传动结构进行参数设置，最后通过分析其受力状况并根据标准来进行强度的校核。风力发电机主要存在两种形式：垂直轴风机与水平轴风机。而国际风电市场上大都采用的是水平抽风机这一结构。本设计也是建立在水平抽风机的基础上。作为风力发电机中最为主要的机构，风机齿轮箱所起到的作用便是将风力带动叶轮所产生的作用力传到发电机让它产生一定的转速。齿轮箱通过各级加速传动机构，将由风力带动叶轮产生的较小的转速进行加速以达到发电机正常发电所需要的转速。目前世界上主流的风力发电机在形式的基础上还有三种主要结构：全部采用平行轴圆柱齿轮进行设计、全部采用行星齿轮进行设计以及采用圆柱齿轮与行星齿轮相结合的设计，本设计采取最后的方案，也就是圆柱齿轮与行星齿轮相结合的方式。不同机组对主轴的连接方式也不一样，具体有2种：主轴直接与箱体合在一起；运用联轴节或是接涨紧套来连接主轴和箱体，这里选择的是后一种方案。262 增速箱齿轮结构设计2.1 增速箱齿轮的设计要求及设计步骤本次设计的是2.0 MW风电齿轮箱传动系统，所用具体参数如下表：表2.1技术指标发电机额定功率2000KW总齿轮传动比7585额定功率时输入转速12.1rpm额定功率时输出转速976.25rpm总体设计的步骤：（1） 依据齿轮箱的技术要求与工作特点选用行星齿轮的传动方式。（2） 依据所查设计要求选用合适的传动方案并确定总体的结构类型。（3） 依据上图所选用的输入输出转速数据来确定整体结构的传动比：通过分析齿轮箱的行星传动的特点选用NGW型行星传动结构。行星轮的个数选取3个，这样能够保证工作的稳定性。由于增速器的结构要求，在电机和行星轮之间应该保有一定的空间用来放置电机，而且一般使用圆柱齿轮来连接行星轮系和发电机，这样可以使整体结构更为紧凑。本次设计选用两级行星传动系统，各级传动比如下：第一级： 第二级：。2.2 增速箱传动方案设计 因为瓦兆级的齿轮箱的传动比正常情况下都比较大，所以它的传动形式一般采用行星齿轮搭配平行轴圆柱齿轮，有1级行星齿轮加上2级圆柱齿轮或者2级行星齿轮加上1级圆柱齿轮两种传动范式。行星齿轮作为传动齿轮有很多优点：1）传动的效率高，功率传递的范围大，零件整体因为结构比较简单，所以体积较小，重量也轻，制造也比较方便；2）因为内啮合的传动方式采用的是共轴线式的，所以能有效缩短零件的轴向尺寸，使零件连接的更为紧密，运动也更为平稳。虽然它的优点比较突出，但行星传动也不可避免的会产生一些缺点：因为零件比较小导致散热面积也跟着减小，油温就会变高，所以对冷却系统提出了更高的要求；因为每级传动系统连接的零件比较多，更为复杂，所以对精度要求也会更高，而且装配也比较复杂。所以一般采用行星齿轮和定轴齿轮相结合的传动方式，两者互补，各取所长。根据所给参数查阅资料，确定总传动比为i=80.68：1，本设计选用2级行星传动与定轴传动相结合的传动方式,如图2.1所示。行星传动的设计过程中经常会运用到均载机构，因为行星传动的生产过程中容易产生误差。均载机构的作用是通过平均分配行星齿轮的载荷来使齿轮的承载能力，啮合的稳定性都得到提高，而且还能降低齿轮整体的精度，使成本也跟着降低。本设计采用NGW型传动也就是有3个行星齿轮在进行啮合，根据各均载机构的特点，选用中心轮浮动的均载机构。该机构适用于中低速工作情况，非常适用于三个行星齿轮进行啮合的条件。 图2.1 传动结构简图2.3增速箱齿轮参数要求由于行星齿轮在传动过程中进行啮合的齿轮比较多，载荷情况比较复杂，为了能够正确装配与传动，在各传动级中齿轮的齿数应满足以下要求： （1）转轴的轴线必须和太阳的轴线能够重合，也就是同心同心要求： （2.1） （2）3个行星齿轮不能出现干涉情况，也就是邻接要求： （2.2） （3）设计时应注意应该均匀的布置行星齿轮，从而来平衡各个零件所受到的径向力。在行星齿轮比较多的情况下，应确保他们在2级传动系统中的太阳轮之间能够军匀的分配。行星齿轮在齿顶的连线应该保留一些间隙，从而避免了行星齿轮之间的碰撞，这些也就是安装要求： （2.3）确保上式中C是整数。传动系统中齿圈是不动的，确保各级传动系统满足传动比，也就是传动比要求： （2.4）式中： 太阳轮的齿数；行星轮的齿数；内齿圈的齿数； 行星轮的个数； a,c两齿轮的中心距 齿轮c齿顶圆直径2.4增速器整机设计2.4.1第1级行星齿轮设计及校核(l)计算各齿轮的参数根据所定的条件即 （2.5）依据所定的传动比结合行星齿轮传动的配齿表，取=24，则C=40。计算：计算：啮合角:选 (2)检验行星轮齿装配要求1) 同心要求进行啮合的齿轮在中心距上应该相等，这样使行星架和中心轮的轴线能够重合。而对其角度变位传动，应为 （2.6） 左边=右边=左边=右边，所以符合同心要求。2) 装配要求行星齿轮在中心太阳轮与內齿圈之间要均匀的分配，为了使行星轮能够被正确的装配，行星轮的个数与其齿数一定要符合装配要求。即(整数) （2.7） 为整数满足装配要求3) 邻接要求相邻的行星轮的齿顶不能发生碰撞即 （2.8）齿顶圆直径 根据上述的要求，选定模数为20mm，根据行星齿轮的技术要求，确定第1级行星传动各齿轮具体参数如表2.2。表2.2 第一级行星轮系参数齿数模数变位系数分度圆螺旋角第一级中心轮242004800行星轮362007200内齿圈96200192002.4.2第2级行星齿轮设计及校核(l)计算各齿轮的参数根据所定的条件即依据所定的传动比结合行星齿轮传动的配齿表，取=21则C=35。计算：计算：啮合角:选 按照第1级行星传动校核条件对其进行校核，结果满足装配要求。选定模数为12mm，根据行星齿轮的技术要求，确定行星轮系具体参数如表2.3。表2.3 第二级行星轮系参数齿数模数变位系数分度圆螺旋角第二级中心轮211202520行星轮311203720内齿圈8312099602.4.3第3级圆柱直齿轮设计选小齿轮，大齿轮通过对小齿轮分度圆直径进行计算 （2.9） 选取 计算圆柱小齿轮所传递的转矩 选择齿宽系数选择区域系数所用材料弹性影响系数接触疲劳强度计算所用重合度系数。圆柱小齿轮分度圆直径调整之后取具体参数如表2.4表2.4 第三级平行轴直齿轮参数大齿轮小齿轮模数m1212齿数Z7122分度圆直径d852264螺旋角00变位系数x00齿轮副中心距a558558齿形角20202.4行星传动系统结构设计(l)太阳轮的结构本论文采用齿轮轴的的方式来设计太阳轮，这样与太阳轮行星齿轮轮的连接将变得更为方便；而为时中心轮有一定的摆动空间，太阳轮与行星架的连接则采用鼓型渐开线花键来实现均载。如图图 2.2 太阳轮结构（2）行星轮的结构因为本设计整体的传动比比一般机械零件大，为了让轴向尺寸能够尽可能的小一些，装配起来方便一些，所以将轴承都安装在行星轮的由轴孔里面。一般情况下，在壁厚的条件下，两个被安装在行星齿轮内的轴承间的距离应该最大，这样来设计可以让载荷能够均匀的分布在齿轮的齿宽方向从而使轴承的受力能够得到改善。将双列调心滚子轴承安装在行星齿轮内孔里面可以让上述沿齿宽方向的载荷的均匀性得到进一步的改善。鉴于减行星齿轮所承受载荷比较大,所以本设计选择安装了2个轴承在行星齿轮内孔里面,行星轮结构如图；图 2.3 行星轮结构(3)行星架的结构行星架作为连接轴与齿轮传动的一个结构比较复杂的零件，一般情况下有单臂式、双臂分离式与双臂整体式这3种结构。本设计选用最后一种双臂整体式，并选用ZG340640铸钢材料的毛坯，因为该结构的刚性比较好。2.5材料选择与强度校核大部分风力发电机都安装在荒野、山区甚至海上，由于经常遭受风吹日晒等天气环境的影响，它的受力情况较一般的设备来说更为复杂，所以它不止要满足普通机械零件的强度，更要能够具备一些能够适应环境的特征，比如因为温差大而因具备的抗脆能力，抗热胀冷缩能力。正常情况下传动零件不选用焊接结构或是分体结构,为了齿轮的承载能力能够得到提高，齿轮毛坯则选用轮辐轮与轮缘作为锻件，使用优质的合金钢来进行锻造。表2.5所示为本设计齿轮箱行星传动系统中各零件所选材料以及力学方面的性能。表2.5各传动部件材料及力学性能2.5.1行星传动强度校核在设计行星齿轮的过程中,接触强度最大的一般是行星轮与太阳轮之间的接触强度,只要对该对传动轮的强度进行验证，即可保证设计符合要求。根据所查资料,来校核各级行星传动系统的强度。(l)第1级行星轮系l)对行星轮与太阳轮的弯曲强度以及外啮合的接触强度进行校核行星和轮太阳轮在材料上选用20CrMnTi,做渗碳淬火处理,齿面硬度为56一60HRC。通过查阅手册3,选取 ， 通过查手册3， 得计算输入轴的转矩： （2.10）计算太阳轮所受转矩： （2.11）计算行星轮所受转矩： （2.12）计算齿面接触疲劳强度: （2.13）计算太阳轮齿根弯曲疲劳强度: （2.14）2)对行星轮与内齿圈的弯曲强度进行校核内齿圈的选用材料42CrMo,调质,齿面硬度为HBS260,通过查手册3,选取 计算齿根弯曲疲劳强度:(2)第2级行星齿轮l)对行星轮与太阳轮的弯曲强度以及外啮合的接触强度进行校核行星和轮太阳轮在材料上选用20CrMnTi,做渗碳淬火处理,齿面硬度为56一60HRC。通过过查阅手册3,选取 ， 计算齿面接触疲劳强度:计算太阳轮齿根弯曲疲劳强度:2)对行星轮与内齿圈的弯曲强度进行校核内齿圈的选用材料42CrMo,调质,齿面硬度为HBS260,通过查手册3,选取 计算齿根弯曲疲劳强度:2.5.2圆柱直齿轮强度校核 选取材料为20CrMnTi,做渗碳淬火处理，齿面硬度为5660HRC，通过查阅手册3,选取 ， 通过查手册3， 得计算输入轴转矩：计算齿轮Z1所受转矩：计算齿面接触疲劳强度: 第3级圆柱大齿轮 计算齿根弯曲疲劳强度第3级圆柱小齿轮 计算齿根弯曲疲劳强度经过以上计算分析可以得知，本次齿轮箱传动系统的设计大体满足标准规定的强度要求，本方案通过加大齿宽的设计、确保精度的准确加上合理的选择传动比，而从有效避免了胶合、点蚀等损害机构稳定性的情况出现，整体结构设计比较合理，至此本方案可行。 3 增速器其他部件设计3.1轴承盖的设计作为用来固定轴承的零件，轴承盖既能承受轴向的载荷同时也能调整轴承的间隙，轴承盖分为两种形式：凸缘式、嵌入式。虽然嵌入式轴承盖的结构比较紧凑导致其重量轻，体积也小，但该结构在需要调整间隙时必须要打开箱盖，所以在操作上比较繁琐，所以大多都应用于不需要调整轴承间隙的设计中。至于凸缘式轴承盖的设计，一般是采用螺钉将它固定在箱体上，便于拆卸和调整，密封能力也很好，所以应用比较广泛。凸缘式轴承盖在设计时有几点需要注意的地方：它的材料一般选用铸铁，所以它的铸造工艺性一定要得到确保；而且在设计过程中要确保它的厚度能够均匀来满足箱体的密封时需要的工艺条件。因为工件在润滑时会产生油液的飞溅，为了将这些溅出的油液引导至轴承里面，轴承盖上应该要开槽，以保持油路中的油液能够正常流动。3.2 行星架的设计 作为连接轴与行星齿轮，使得整个传动能够进行起来的构件，行星架在行星齿轮传动系统有着非常重要的地位。行星轮是直接安装在行星架上面的。行星轮之间的载荷是否能够被均匀地分配取决于行星轮心轴的位置是否精确。一旦行星架设计不合理导致行星轮的轴线发生位移，整个工件的结构性就会被破坏，降低了工件的承载能力，而且还会产生噪音甚至发生震动。所以，为了能够均匀分布行星轮承受的载荷，使工件能共平稳地运行，在设计行星架时应该满足以下一些要求：1) 行星架上回转轴的轴线的以及行星轮轴线的位置关系要满足GB/T1184-1996标准5级精度规定。2) 在材料上选取QT700，应保证它们的力学性能满足GB/T1348-2009，BG/T3077-1999，JB/T6402-2008标准规定。3) 在精加工完行星架后要再对其进行静平衡操作。4) 对行星架焊缝处进行超声波探伤，确保满足GB/T11345-1989标准要求。3.3 箱体设计齿轮箱的箱体作为增速器设计的重要组成部分，各种构件运转时所产生的作用力都会作用到它上面，比如风轮旋转时产生的力，或者齿轮在传动时所产生的力。所以为了防止其因为力的作用产生变形，设计时必须确保它有一定的刚性，能够承受得住作用力的影响。根据加工工艺的规定，传动系统的布局、装配条件、设备的检验与维护等相关规定对箱体进行设计。同时为了应对轴承或是机架所承受的各种各样的反力的影响，对支撑结构以及箱体壁厚的选择要符合规范，必要时可以使用加强筋来来防止箱体产生变形。箱体应该设置导油板用来收集飞溅的油液，然后使用集油板将收集的油液导流到设置在箱体内侧箱壁上的的集油槽中，最后油液通过通道流入轴承里面，这种设计能够很好的对整体减速机构进行润滑，这样可以降低齿轮箱的噪音与振动频率。齿轮箱所选用的铸造材料一般为铸铁，优点是减震性能良好，而且铸铁加工起来也比较方便，所以非常适合用来生产。经常被拿来用于生产的铸铁为球墨铸铁以及一些强度比较高的其他铸铁。为了避免产品使用过程中出现缩松或是缩孔等问题，箱体的壁厚应该平稳的变化，整体的壁厚不能发生突变。在风机的生产过程中，箱体一般会涉及到到焊接操作，焊接完的工件在使用过程中可能出现裂纹或是变形，所以箱体要作时效处理以及退货处理，从而消除产生的内应力。箱体上还应该设计一个窗口用来观察箱体的内部情况。最后箱体的机座上应该设有可以将齿轮箱吊起来的吊钩，方便风机整体的安装。4 基于Pro/E的有限元分析4.1 Pro/E软件简介Pro/Engineer软件是成立于1985年的美国参数技术公司(PTC)术开发的一款三维设计软件。Pro/E最为突出的是其参数化技术，也是因为这项技术，使得它在当前主流的三维设计软件领域拥有有着重要地位。Pro/E作为当今世界机械设计领域的新标准被业内人士高度认可与推崇，它集成了很多功能于一体，列如零件设计与装配、造型设计、机构模拟、应力分析等特点，在国内产品设计领域尤其受欢迎。Pro/E软件分成了很多模块，每个模块都有其独特的功能，列如草图绘制模块、零件制作模块、钣金设计模块、装配设计模块、加工处理模块等，用户可根据需要自主的进行选择。由于其特征因素，Pro/E能够完成从产品的设计到最终的生产，从而做到并行工程设计。从03年推出备受瞩目的WildFire产品开始，Pro/E历经了WildFire、WildFire2.0、WildFire3.0、WildFire4.0版本的变化、并于2009年推出野火系列最终版WildFire5.0。2010开始PTC公司推出了全新的Creo软件，标志着Pro/E软件正式变更为Creo软件。4.2 Pro/E的有限元分析Pro/E的有限元分析是基于Pro/MECHANICA软件来进行操作的。目前该软件已经集成到Pro/E软件中，可直接由Pro/E来进行有限元分析。相比于其他有限元分析软件，Pro/E能够有效的避免由于STEP或者IGES格式文件的数据交换造成文件的丢失，从而避免了使用者再度浪费多余的时间和精力对所做分析进行修补。Pro/E的有限元分析一般步骤为创建模型、定义模型的材料、定义模型的载荷、定义模型的约束条件、创建有限元网格、定义分析任务经过计算并最终通过图形显示计算结果。4.3 主轴分析过程1.打开创建好的主轴零件图：图4.1 主轴零件图 2.定义模型的材料点击主菜单“属性”“材料”，在弹出的对话框中按钮选择材料，选择选择steel，结构钢。点击主菜单“属性”“材料分配”，在弹出的窗口选中example1，即可分配材料。图4.2 材料的分配3.定义边界条件点击主菜单“插入”“位移约束”，在弹出的对话框中选择两端固定约束。图4.3 定义约束条件4.添加载荷点击主菜单“插入”“压力载荷”，在弹出窗口选择参照全局坐标系，定义压力载荷3mpa。图4.4 添加载荷 5.创建网格并计算结果。图4.5 网格的计算6.创建静态分析点击“File”下的“New Static”，在弹出的对话框中，选中上面已经定义好的定载荷集和约束集。图4.6 创建静态分析7.运行计算点击图中，开始分析计算。下面是分析完结果。图4.7 计算结果8.查看结果点击上图中的图标，在弹出窗口点击“应力”、“位移”等即可显示效果图，选择应力就显示应力分析，选择位移就显示位移分析。图4.8 主轴位移分析结果图4.9 主轴应力结果分析结果从上图不难看出，由于载荷的作用，减速器主轴的主要变形应力以及导致的变形都集中在中段，最大变形应力大概在2MPa左右，而最大位移变形量大概在0.034mm左右。主要还是因为主轴前后端分别连接叶轮以及行星架，所产生扭矩主要都集中在主轴中段。其结果基本符合工艺加工条件。5 结论经过一段时间的学习与操作，本次毕业设计也终于进入了尾声，接下来是对本次设计总体的过程以及设计中存在的一些问题所做出的总结：经过此次对风机增速器齿轮箱的研究，让我对于行星齿轮传动系统有了比较全面的了解。虽然说跟以往的圆柱直齿轮设计及有很多相似的地方，但是设计过程中发现还是
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