NGW行星减速器的设计（含10张CAD图纸）
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毕业设计(论文)开题报告题目：NGW行星减速器的设计1毕业设计（论文）综述。1.1题目背景及研究意义 目前，行星传动技术已成为世界各国机械传动技术的重要发展方向，主要表现在广泛采用硬齿面、高精度、高转速、大功率、大转矩、大规格，而且向多品种、标准化的方向发展。概括地讲，在矿山、工程、冶金、起重、运输、轻工、石油化工、机床、汽车、机器人、坦克、火炮、飞机、船舶、仪器仪表等机械行业和高科技领域中，已普遍采用行星传动作为减速、增速、差速、变速或控制装置。(1)行星齿轮传动的优点结构紧凑、体积小、重量轻行星传动具有行星运动和功率分流的传动特性，采用内齿轮副,可以充分利用内啮合承载能力大和内齿圈内部的可容空间，使其具有结构紧凑、外廓尺寸小、重量轻等优点。通常情况下，传递功率和传动比相同时，行星传动的体积和重量约为普通齿轮传动的1/21/6。传动比大，可实现运动的合成与分解行星传动的类型很多，如渐开线行星传动、摆线针轮行星传动、谐波行星传动及活齿行星传动等，一般都具有大传动比的特点。用于传递运动时，其最大传动比可达几万或数十万以上；作为动力传动，其最大传动比可达几十或数百。采用差动行星传动，可实现两个运动的合成和一个运动的分解。在某些情况下，适当选择行星传动的类型，可实现各种变速的复杂运动。效率高、功率损失小行星传动采用数个行星轮均匀分布在内、外中心轮之间，可平衡作用于中心轮与行星架轴承上的惯性力。采用这种对称结构，有利于提高传动系统的效率。适当选择传动类型，设计合理的结构，可使行星传动的效率达到0.970.99。传动平稳，抗冲击振动能力强采用数个行星轮均匀分布在两个中心轮之间，同时用均载装置保持各行星轮间载荷均匀分布和功率均匀分流，不仅可平衡各行星轮和转臂的惯性力，而且显著提高了行星传动的平稳性以及抗冲击、振动的能力。(2)行星齿轮传动的缺点行星齿轮传动的主要缺点是材料优质、结构复杂、制造和安装较困难等。但随着人们对行星传动技术进一步深人地了解以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不断提高。因此，对于它的制造安装问题，目前已不再成为一件困难的事情。实践表明，在具有中等技术水平的工厂里也完全可以制造出较好的行星齿轮传动减速器。1.2减速器的研究现状及发展前景国内减速器发展概况：对行星齿轮传动技术的开发及运用在我国自上世纪五十年代就开始了，但直到改革开放前的相当长的一段时间里，由于受设计理念与水平、加工手段与材料及热处理质量等方面的限制，我国各类行星齿轮减速箱的承载能力及可靠性都还处于一个比较低的水平，以至于我国许多行业配套的高性能行星齿轮箱，如磨机齿轮箱等都采用进口产品。改革开放以来，随着国内多家单位相继引进了国外先进的行星传动生产和设计技术并在此基础上进行了消化吸收和创新开发，使得国内的行星传动技术有了长足的进步。在基础研究方面，通过国内相关高校、研究院所及企业的合作，在行星传动的均载技术、优化设计技术、结构强度分析、系统运动学与动力学分析及制造装配技术等方面都取得了一系列的突破，使得我国已全面掌握了行星传动的设计、制造技术并形成了一批具有较强实力的研发制造机构。继西安重型机械研究所联合多家单位推出国内第一代通用行星齿轮减速器产品系列并完成其标准化工作后，目前正在推出性能更为先进、结构更为合理的新一代行星齿轮减速器产品。与此同时，国内其他单位也开发出了一系列专用行星齿轮产品。在制造手段方面，近二十年来通过引进及自主开发的磨齿机、插齿机、加工中心及热处理装置的广泛运用，大大提升了制造水平，在硬件上也切实保证了产品的加工质量。目前，国内开发的重载行星传动装置已成功运用于许多多年来一直采用国外产品的领域。如西重所开发的运用于铝铸压机的行星齿轮箱最大输出力矩已达到600KNm，运用于水泥滚压机的大型行星齿轮箱的输出力矩已达到400KNm，均成功替代了进口产品。国内生产的运用于磨机的行星齿轮箱的最大功率已达到3600KW，运用于中小功率的行星齿轮箱更是数不胜数。二十余年的实践与运用证明目前我国的行星传动齿轮箱的设计制造已达到与先进工业国家相当的水品，完全可满足为国内格行业传动配套的的需求。国外减速器发展概况：国外的行星齿轮传动技术以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势。1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利出现了。19世纪以来，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮传动的发展有很大的影响。1920年首次成批制造出行星齿轮传动装置，并首先用于汽车的差速器。1938年起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。二次世界大战后，高速大功率船舰、透平发电机组、透平压缩机组、航空发动机及工程机械的发展，促进行星齿轮传动的发展。高速大功率行星齿轮传动广泛的实际应用，于1951年首先在德国获得成功。1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国亦获得成功，均有系列产品，并已成批生产，普遍应用。英国Allen齿轮公司生产的压缩机用行星减速器，功率25740kW；德国Renk公司生产的船用行星减速器，功率11030kW。低速重载行星减速器已由系列产品发展到生产特殊用产品，如法国Citroen生产用于水泥磨、榨糖机、矿山设备的行星减速器，重量达125t，输出转矩3900kWm；德国Renk公司生产矿井提升机的行星减速器，功率1600kW，传动比13，输出 转矩350 kWm；日本宇都兴产公司生产了一台3200 kW，传动比720/280，输出转矩2100 kWm的行星减速器。2本课题研究的主要内容和采用的研究方案，措施。2.1研究的主要内容设计一个NGW行星减速器，要求传动比为i=25.78,输出转矩Tc=4520Nm。其中-内啮合齿轮，W-外啮合齿轮，G-同时与两个中心轮相啮合的公共齿轮。根据给定要求可以知道我们要设计一个具有内啮合和外啮合，同时还就有一个公共齿轮的行星齿轮传动如左图所示。但由于NGW行星减速器的传动比较小的缺点，采用二级传动。其传动简图如右图所示。具体内容如下：(1)择传动方案,确定传动类型的。(2）设计计算及校核。传动结构的设计计算，都大致包括：.选择传动方案。.传动零件齿轮的设计计算与校核。.轴的设计计算与校核。.轴承的选型与寿命计算。.键的选择与强度计算。.箱体的设计。.润滑与密封的选择等。(3）在对行星齿轮减速器的结构进行深入分析的基础上，依据给定的减速器设计的主要参数，通过CAD绘图软件建立行星齿轮减速器各零件的二维平面图，绘制出减速器的总装图对其进行分析。2.2设计方法 常规方法是：先选行星轮个数，再按配齿条件进行配齿，这种配齿结果不是唯一的。可根据结构布置和设计者经验，从中选择一组齿数方案，在按强度计算模数、齿宽等参数。在确定结构参数时，要获得既能满足性能要求，结构尺寸又合理的方案，就必须进行大量计算。因此（1）熟悉行星减速器工作状况和设计要求，对其结构形状进行分析，得出总体方案。 （2）按照总体方案对各零部件的运动关系进行分析得出行星减速器的整体结构尺寸，然后以各个系统为模块分别进行具体的零部件的设计校核计算，得出各零部件的尺寸，再重新调整整体结构。 （3）利用AutoCAD软件画出行星减速器的总装配图以及若干零件图（4） 检查行星减速器的装配图，确保其准确性。（5） 如果时间允许做出三维图，可以更直观的表现出来。3研究的主要的难点及重点NGW行星减速器的设计有一大部分的工作就是计算与合理性的验证这是最基础的东西也是最难的部分，所以难点主要在于设计过程中各个零部件参数的计算与选择，还有后期三维运动仿真图的制作。4本课题工作方案及进度安排1-2周：查资料熟悉NGW行星减速器的发展史，以及国内外的研究现状。咨询老师，翻越相关书籍了解NGW行星减速器的工作原理，做出装置简图。翻译外文资料，准备开题。3-5周：总体方案的设计，根据题目所给相关数据和自己所了解的知识在老师的 帮助下做出一下计算出： 传动比分配，行星轮数目，能力参数，配齿，齿轮模数和中心距。变位系数， 几何尺寸，啮合计算，强度验算，传动效率计算，齿轮结构设计计算，其他主要零部件计算。 6-11周：完成装NGW行星减速器的总配图，以及各部分零件图，如有多余时间尝试画出三维图; 12-15周：完成论文及翻译，修改细节部分，准备答辩。参考文献【1】渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会著，渐开线齿轮行星传动的设计与制造，机械工业出版社，2003 【2】姚家娣、李明、黄兴元主编.机械设计指导.南昌：江西高校出版社，2001【3】任嘉卉、李建平主编.机械设计课程设计.北京：北京航空航天大学出版社，2001【4】濮良贵、纪名刚主编.机械设计.北京：高等教育出版社，2001【5】孙桓、陈作模主编.机械原理.北京：高等教育出版社，2000【6】饶振纲编著.行星齿轮传动设计.北京：化学工业出版社，2003【7】机械设计手册.第3版，2004【8】行星齿轮传动系中啮合相位关系J.汽车技术，2004（01）【9】陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册M.北京：高等教育出版社，2003【10】纪名刚等.机械设计M.第八版.高等教育出版社，2005（12）【11】张展等.减速器设计选用手册M.上海科学技术出版社，2002（05）【12】程乃士.减速器和变速器设计与选用手册M.机械工业出版社，2007（01）【13】王先逵.机械制造工艺学M.第二版.北京：机械工业出版社，2005【14】陈玉萍 周兆元. 互换性与测量技术基础第二版. 北京: 机械工业出版社，2008 黄世清 王世左. 计算机辅助机械零件设计. 上海交通大学出版社1991 【15】文九巴. 机械工程材料第2版. 北京: 机械工业出版社，2009 【16】葛楠 张俊.Finite Element Analysis of Internal Gear in High-Speed Planetary Gear UnitsJ.天津大学学报(英文版),2008,14(1):11-15.【17】KIM Yeoung-il KIM Li-ra JUN Cha-soo.Parametric design of a part with free-form
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