圆柱齿轮减速器设计开题报告
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武汉工业学院毕业设计(论文)开题报告2010届毕业设计题目:基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计院(系):机械工程学院专业名称:过程装备与控制工程学生姓名:学生学号:指导教师:杨红军武汉工业学院学生毕业设计(论文)开题报告表数字仪和鼠标器30多种,绘图仪和打印机数十种,这就为AutoCAD的普及创造了条件。
AutoCAD的发展过程可分为初级阶段、发展阶段、高级发展阶段、完善阶段和进一步完善阶段五个阶段。
在AutoCAD 2004的基础上,Autodesk公司还同时发布了针对建筑业、基础设施和机械制造业的10个行业应用解决方案。
AutoCAD 2004与它的前一版本AutoCAD 2002相比,在速度、数据共享和软件管理方面有显著的改进和提高。
AutoCAD 2004的速度比AutoCAD 2002提高24%,网络性能提升了28%,DWG文件大小平均减小44%,可将服务器磁盘空间要求减少40%——60%。
在数据共享方面,AutoCAD 2004采用改进的DWF文件格式——DWF 6,支持在出版和查看中安全地进行共享;并通过参考变更的自动通知、在线内容获取、CAD标准检查、数字签字检查等技术提供了方便、快捷、安全的数据共享环境。
此外,AutoCAD 2004与业界标准工具SMS、Windows Advertising等兼容,并提供免费的图档查看工具Express Tools,在许可证管理、安装实施等方面都可以节省大量的时间和成本。
AutoCAD 2004拥有轻松的设计环境,它将把用户的注意力从键盘、鼠标和其它输入设备转移到设计上来。
在完成任务的自动化方面,AutoCAD 2004还向用户提供实时的信息和数据访问,帮助用户进行设计。
AutoCAD之所以能取得成功,很大一部分因归功于其采用开放式体系。
它提供接口允许用户、二次开发商在AutoCAD平台上开发各种应用程序,用户可以定制自己的外部命令(PCP)、菜单(Menu) ,型( Shape) 。
一级圆柱齿轮减速器开题报告一级圆柱齿轮减速器开题报告摘要:本文主要介绍了一级圆柱齿轮减速器的设计和研究。
通过对减速器的结构原理和工作原理的分析,以及对相关参数的计算和优化,旨在提高减速器的效率和可靠性。
同时,本文还对减速器在工业领域中的应用进行了探讨,并提出了一些改进和发展的建议。
引言:一级圆柱齿轮减速器是一种常见的传动装置,广泛应用于机械设备中。
它通过齿轮的啮合来实现输入轴和输出轴之间的转速和扭矩的转换。
减速器的设计和研究对于提高机械设备的性能和可靠性具有重要意义。
一、减速器的结构原理一级圆柱齿轮减速器由输入轴、输出轴和齿轮组成。
输入轴通过齿轮的啮合传递动力,输出轴则接收齿轮传递过来的转速和扭矩。
齿轮的模数、齿数和齿轮的啮合角度等参数决定了减速器的传动比和效率。
二、减速器的工作原理当输入轴旋转时,通过齿轮的啮合,输入轴的转速和扭矩被传递给输出轴。
齿轮的啮合角度决定了齿轮的啮合点,从而决定了输出轴的转速和扭矩。
当齿轮的齿数比较大时,减速器的传动比较大,输出轴的转速较低,但扭矩较大;反之,当齿轮的齿数比较小时,减速器的传动比较小,输出轴的转速较高,但扭矩较小。
三、减速器的参数计算和优化为了提高减速器的效率和可靠性,需要对减速器的参数进行计算和优化。
首先,需要确定减速器的传动比,根据实际需求和机械设备的工作条件来选择合适的传动比。
其次,需要计算齿轮的模数、齿数和齿轮的啮合角度等参数,以确保减速器的传动效率和工作稳定性。
最后,通过仿真和实验验证,对减速器的性能进行评估和改进。
四、减速器在工业领域中的应用一级圆柱齿轮减速器广泛应用于机械设备中,如工厂生产线、机械加工设备、输送设备等。
减速器的主要作用是降低驱动电机的转速,提高输出轴的扭矩,从而实现机械设备的正常运转。
在工业领域中,减速器的性能和可靠性对于提高生产效率和降低能耗具有重要意义。
五、减速器的改进和发展随着科技的进步和工业的发展,减速器的设计和研究也在不断改进和发展。
一、选题的依据及意义:随着社会的发展和人民生活水平的提高,人们对产品的需求是多样化的,这就决定了未来的生产方式趋向多品种、小批量。
在各行各业中十分广泛地使用着齿轮减速器,它是一种不可缺少的机械传动装置. 它是机械设备的重要组成部分和核心部件。
目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。
国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展,产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平,承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任,部分产品还出口至欧美及东南亚地区,推动了中国装配制造业发展。
圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置。
减速器是用于原动机与工作机之间的独立的传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要。
在现代机械中应用极为广泛,具有品种多、批量小、更新换代快的特点。
目前生产的各种类型的减速器还存在着体积大、重量重、承载能力低、成本高和使用寿命短等问题,与国外先进产品相比还有较大的差距。
对减速器进行优化设计,选择最佳参数是提高承载能力、减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途径。
目的:通过设计熟悉机器的具体操作,增强感性认识和社会适应能力,进一步巩固、深化已学过的理论知识,提高综合运用所学知识发现问题、解决问题的能力。
学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
对所学技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册,运用标准和规范等。
学会利用多种手段(工具)解决问题,如:在本设计中可选择CAD等制图工具。
了解减速器内部齿轮间的传动关系。
意义:通过设计,培养学生理论联系实际的工作作风,提高分析问题、解决问题的独立工作能力;通过实习,加深学生对专业的理解和认识,为进一步开拓专业知识创造条件,锻炼动手动脑能力,通过实践运用巩固了所学知识,加深了解其基本原理二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):1、国外减速器技术发展简况齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着,是一种不可缺少的机械传动装置。
毕业设计(论文)开题报告
[6]万静.实用机械制图与设计手册[M].北京:中国电力出版社,2010:253-290.
[7]隋秀梅,张庆玲,郭佳萍.机械设计基础[M].北京:北京理工大学出版社,2010:108-198.
[8]于惠力.机械零部件设计禁忌[M].北京:机械工业出版社,2011:111-147.
[9]石岚,李纯彬.机械基础[M].上海:复旦大学出版社,2010:207-244.
[10]张德珍.基于特征造型的三位圆柱齿轮减速器参数设计系统[D].青岛:山东科技大学,
2006:3-7.
二、毕业设计方窠或毕业论文研究方案
主要内容:
1、完成减速器的总体设计并对圆柱齿轮减速器各个零件参数进行设计计算;
2、用So1idWorks等三维软件对减速器各零件进行三维建模并装配;
3、查阅此减速器方面的书籍及论文;
4、整理收集的书籍及论文;
5、完成论文的编写和外文翻译;
6、用AUtOCAD绘制零件图和装配总图。
研究方法:
进行文献查询,学习并掌握AUtOCAD和So1idWork软件的使用,完成此同轴式减速器的设计,并进行相关的计算。
研究思路:
查阅资料一一学习并掌握两种软件的使用方法一一根据实际工作需要进行设计计算一一两种软件的使用一一减速器中各零件的三维建模、装配以及零件图和装配图的绘制。
三、毕业设计(论文)预期成果及创新
整个毕业设计过程中,我们得到一篇毕业论文以及同轴式三级减速器的零件图和装配图并且得到了三维建模的零件以及装配总图。
我们能对减速器的结构已经机械传动系统有更加深入的了解,通过计算以及建模仿真能够发现更好的减速器零件的设计方法
注:此表中的一、二、三项,由学生在教师的指导下填写。
一、选题的依据及意义:齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。
其特点是减速电机和大型减速机的结合。
无须联轴器和适配器,结构紧凑。
负载分布在行星齿轮上,因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。
满足小空间高扭矩输出的需要。
广泛应用于大型矿山,钢铁,化工,港口,环保等领域。
与K、R系列组合能得到更大速比。
按照齿形分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱—圆锥齿轮减速器; 二级圆柱齿轮减速器就是按其分类来命名的。
圆柱齿轮减速器的设计是按传统方法进行的。
设计人员按照各种资料、文献提供的数据,结合自己的设计实验,并对已有减速器做一番对比,初步定出一个设计方案,然后对这个方案进行一些验算,如果验算通过了,方案便被肯定了。
显然,这个方案是可采用的。
但这往往使设计的减速器有很大的尺寸富余量,造成财力、物力和人力的极大浪费。
因此,优化圆柱齿轮减速器势在必行。
圆柱齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较,具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。
由于在各种类型的圆柱齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。
圆柱齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。
它可以用作减速、增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中;这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。
因此,圆柱齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用。
对这种减速器进行优化设计,必将获得可观的经济效益。
选做这个毕业设计,一方面对于减速器的内部结构和工作原理也有一定的了解和基础,其次通过对圆柱齿轮减速器这一毕业课题设计可以巩固我大学4年来所学的专业知识,对于我也是一种检验。
武汉工业学院毕业设计(论文)开题报告2010届毕业设计题目:基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计院(系):机械工程学院专业名称:过程装备与控制工程学生姓名:学生学号:指导教师:杨红军武汉工业学院学生毕业设计(论文)开题报告表数字仪和鼠标器30多种,绘图仪和打印机数十种,这就为AutoCAD的普及创造了条件。
AutoCAD的发展过程可分为初级阶段、发展阶段、高级发展阶段、完善阶段和进一步完善阶段五个阶段。
在AutoCAD 2004的基础上,Autodesk公司还同时发布了针对建筑业、基础设施和机械制造业的10个行业应用解决方案。
AutoCAD 2004与它的前一版本AutoCAD 2002相比,在速度、数据共享和软件管理方面有显著的改进和提高。
AutoCAD 2004的速度比AutoCAD 2002提高24%,网络性能提升了28%,DWG文件大小平均减小44%,可将服务器磁盘空间要求减少40%——60%。
在数据共享方面,AutoCAD 2004采用改进的DWF文件格式——DWF 6,支持在出版和查看中安全地进行共享;并通过参考变更的自动通知、在线内容获取、CAD标准检查、数字签字检查等技术提供了方便、快捷、安全的数据共享环境。
此外,AutoCAD 2004与业界标准工具SMS、Windows Advertising等兼容,并提供免费的图档查看工具Express Tools,在许可证管理、安装实施等方面都可以节省大量的时间和成本。
AutoCAD 2004拥有轻松的设计环境,它将把用户的注意力从键盘、鼠标和其它输入设备转移到设计上来。
在完成任务的自动化方面,AutoCAD 2004还向用户提供实时的信息和数据访问,帮助用户进行设计。
AutoCAD之所以能取得成功,很大一部分因归功于其采用开放式体系。
它提供接口允许用户、二次开发商在AutoCAD平台上开发各种应用程序,用户可以定制自己的外部命令(PCP)、菜单(Menu) ,型( Shape) 。
一、设计参数选择 (1)二、设计方案 (3)三、计算及说明 (4)第一章、运动参数的计算 (4)第二章、链传动设计 (7)第三章、齿轮的设计计算 (8)第四章、传动轴的设计计算及配件的选择 (16)第五章、键连接强度校核 (26)第六章、滚动轴承的校核计算 (27)第七章、减速器的润滑与密封 (29)第八章、减速器箱体及附件的选择 (30)四、心得体会 (33)五、参考文献 (34)绪论10机制专业《机械设计基础》课程设计任务书一.设计题目带式输送机传动装置传动简图如下图所示。
工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期10年(每年300个工作日),小批量生产,两班制工作,输送机工作轴转速允许误差为±5%。
带式输送机的传动效率为0.96。
二.设计参数分组号输送带的牵引力F(kN)运输带速度V(m/s)输送带滚筒直径D(mm)1 2.1 1.44502 2.2 1.33903 2.4 1.6480二、课程设计的任务每个学生应完成的设计任务:1)装配图一张(1号图,可手工绘制草图,再上机绘制)。
2)零件图2张(齿轮、轴,计算机绘图)。
3)编写设计说明书一份,约6000-8000字。
三、课程设计的时间与进度安排课程设计时间:2012-2013学年第二学期第十五周、十六周。
课程设计进度安排见下表。
四、指导教师林云志周妍方新燕章培培一、设计参数选择设计参数如表1:表1:带式传输机的设计参数本次设计选题为4-E设计一减速器使其满足以下条件:1)运输带工作拉力:F=2.7KN;);2)运输带工作速度:v=1.1m/s(允许运输带速度误差为5%3)滚筒轴直径:D=400mm;4)工作机效率:ηw=0.96;5) 工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳;6) 使用寿命:10年;7) 动力来源:电力,三相交流,电压380V/220V;8)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
二、设计方案传动系统的作用:介于机械中原动机与工作机之间,主要将原动机的运动和动力传给工作机,在此起减速作用,并协调二者的转速和转矩。
毕业设计(论文)开题报告题目带式运输机的二级圆柱齿轮减速器的设计一、本课题研究的主要内容、目的和意义1.本课题研究的主要内容本次的毕业设计是齿轮减速器的设计,减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,两者的设计、制造和使用特点各不相同。
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。
2.本课题研究的目的随着制造业规模的扩大,生产批量的不断增长,生产线已经越来越广泛得应用于车间。
输送机作为生产线的枢纽,其主要作用就是将工件从一个工序输送到下一个工序,它是由马达提供动力,通过变频器或变速器调节到所需速度进行工作。
带式输送机是连续运行的运输设备,在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物,如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。
带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
特别是近10年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。
3. 本课题研究的意义选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题,能培养我独产解决工程实际问题的能力,能过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算机和绘图能力都行到一个全面的训练二、文献综述(国内外相关研究现况和发展趋向)带式输送机至今至少已有一百五十年的历史,早期的输送带是甩皮革之类的材料制成,后来用皮革加纤维织物制造。
有关输送带的最早文献是甲OliveTEvans 于1795年在美国费城出版的“MillersGuide”上发表的。
齿轮减速器开题报告齿轮减速器开题报告引言:齿轮减速器作为一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业生产和机械设备中。
它通过齿轮的啮合,将高速旋转的输入轴转变为低速旋转的输出轴,从而实现传动比的调节。
本文旨在探讨齿轮减速器的工作原理、设计和应用领域,以及未来的发展方向。
一、齿轮减速器的工作原理齿轮减速器的工作原理基于齿轮的啮合原理。
当两个齿轮啮合时,驱动齿轮(输入轴)的旋转会传递给被驱动齿轮(输出轴),从而实现转速的减小。
齿轮减速器的传动比取决于驱动齿轮和被驱动齿轮的齿数比例。
一般而言,驱动齿轮的齿数较大,被驱动齿轮的齿数较小,传动比就越大,输出转速就越低。
二、齿轮减速器的设计齿轮减速器的设计需要考虑多个因素,包括传动比、承载能力、可靠性和效率等。
首先,传动比的选择应根据实际需求来确定,以确保输出轴的转速满足要求。
其次,齿轮的材料和制造工艺也需要仔细选择,以确保其承载能力和可靠性。
同时,减速器的效率也是一个重要指标,设计时应尽量减小能量损失,提高传动效率。
三、齿轮减速器的应用领域齿轮减速器广泛应用于各个领域,如机械制造、汽车工业、航空航天等。
在机械制造中,齿轮减速器常用于各类机床、起重设备和输送设备等,用于调节转速和提供扭矩。
在汽车工业中,齿轮减速器用于汽车变速器,将发动机的高速旋转转变为车轮的低速旋转,以满足不同速度和扭矩要求。
在航空航天领域,齿轮减速器被广泛应用于飞机发动机和飞行控制系统中,用于提供可靠的传动和控制。
四、齿轮减速器的发展方向随着科技的进步和工业的发展,齿轮减速器也在不断演进和改进。
未来,齿轮减速器的发展方向主要包括以下几个方面。
首先,应注重减速器的小型化和轻量化,以适应紧凑空间和高效能的要求。
其次,应提高齿轮的制造精度和材料强度,以提高减速器的可靠性和承载能力。
此外,应加强减速器的智能化设计和监测系统,以实现远程监控和故障诊断。
最后,应注重减速器的节能和环保性能,以适应可持续发展的要求。
一、选题依据及意义设计圆柱齿轮减速器,是讲原动机的运动与动力,以一定的速度,转矩或推动力传递给皮带输送机。
减速器是一种相对精密的机械,实用它的目的是降低转速,增加转矩。
减速器的种类繁多,不同种类有不同的用途按照传动类型可分为齿轮减速器,蜗杆减速器,行星齿轮减速器;按照传动级数不同可分为单极和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器,圆锥齿轮减速器和圆柱-圆锥齿轮减速器:按照传动的布置形状又可分为展开式,分流式和同轴式减速器二、原始数据及工作条件k)运行阻力(kN)运行速度(m/s) 车轮直径(mm)启动速度(d2.0 0.8 400 1.6工作情况减速装置可以正反转,载荷平稳,环境温度不超过40℃;运动要求运动速度误差不超过5%使用寿命忙闲程度中等,工作类型中等,传动零件工作总时数410小时。
滚动轴承寿命4 000小时;三、设计内容及研究方法1)设计内容①电动机的选型;②减速器的设计;③开式齿轮传动设计;④传动轴设计;⑤联轴器选型设计;⑦车轮及其轴系计算。
四、设计任务2)设计工作量①传动系统安装图1张;②减速器装配图1张;③零件图2张;④设计计算说明书一份。
五、设计进程安排一、设计准备工作(2013年7月~8月)二、传动装置的总体设计(2013年7月~8月)三、传动零件的设计(9月)四、绘制装配图和零件的工作图(10月)五、撰写计算说明书和毕业设计论文(11月)六、修改论文、定稿(12月1日~17日)七、准备答辩(12月18日~30日)六、参考文献1、学校图书馆的中文电子期刊2、相关网站资料查寻[1]《简明机械设计手册》[2]《机械设计课程设计》[3]《机械设计》[4]《机械制图》[5]《工程材料》[6]《机械设计课程设计图册》。
机械设计课程设计说明书设计题目:双级圆柱齿轮减速器设计者:学号:指导老师:学院: 机械科学与工程学院班级:目录一、传动方案选择 (2)二、电动机选择 (3)三、总传动计算比及各级的传动比分配 (4)四、传动装置的运动和动力参数 (5)五、链传动设计 (6)六、斜齿圆柱传动设计及校核 (8)七、轴的机构设计及校核 (17)八、滚动轴承的选择及校核 (29)九、联轴器的选择及校核 (35)十、键的选择及校核 (36)十一、润滑与密封 (37)十二、箱体的结构设计 (38)十三、设计小结 (40)十四、参考文献 (41)设计计算及说明结果该方案尺寸紧凑,而且链传动能适应恶劣环境。
设计计算及说明结果4)按弯扭合成校核规定:1.齿轮旋向:考虑到使中速轴的轴承所受的两个轴向力相互抵消,取高速级小齿轮为右旋,大齿轮为左旋;低速级小齿轮为左旋,大齿轮为右旋。
2.轴旋转方向:规定高速轴的旋转方向箭头为从上到下。
(1)画受力简图如图所示(2)轴上受力分析 轴传递的转矩:6649.5510 2.991(9.5510)9602.97541029.754I IPT n N mN mm N m =⨯⨯=⨯⨯⋅=⨯⋅=⋅齿轮上的圆周力: 12975422*95462.428I t T F N N d ===齿轮上的径向力:参考轴的结构设计的基本要求,可确定轴的各段尺寸,得到如下所示的轴结构。
该结构形式,低速级大齿轮、套筒及左端轴承分别从轴的坐端装入,右端滚动轴承从轴的右端装入。
4)按弯扭合成校核规定:1.齿轮旋向:考虑到使中速轴的轴承所受的两个轴向力相互抵消,取高速级小齿轮为右旋,大齿轮为左旋;低速级小齿轮为左旋,大齿轮为右旋。
2.轴旋转方向:规定高速轴的旋转方向箭头为从上到下。
(1)画受力简图如图所示(2)轴上受力分析a.高速轴大齿轮处轴上受力分析轴传递的转矩:136.083.136083.T N m N mm==一对相啮合的齿轮,主动轮与从动轮上的各力均对应等值、反向。
圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计开题报告主要内容一、研究背景和意义随着机械工业的不断发展,减速器作为一种重要的传动装置,在各种机械设备中得到了广泛应用。
圆柱齿轮减速器作为减速器的一种,具有结构简单、可靠性高等优点,在工业生产中得到了广泛应用。
然而,目前圆柱齿轮减速器存在设计效率低、生产周期长等问题。
对于圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计进行研究具有重要意义。
二、研究内容和目标本文旨在通过参数化设计方法对圆柱齿轮减速器下箱体进行优化设计,以提高其设计效率和生产效率。
具体研究内容包括以下方面:1. 圆柱齿轮减速器下箱体结构分析;2. 圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模;3. 圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计。
三、研究方法和步骤1. 圆柱齿轮减速器下箱体结构分析通过对圆柱齿轮减速器下箱体的结构进行分析,了解其主要部件和功能,并对其进行优化设计。
2. 圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模通过使用CAD软件建立圆柱齿轮减速器下箱体的三维模型,并对其进行参数化建模,以便于后续的优化设计。
3. 圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计通过对圆柱齿轮减速器下箱体进行参数化设计,采用遗传算法等优化算法对其进行优化设计,以提高其性能和效率。
四、预期成果和意义本文将通过圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计的研究,提高圆柱齿轮减速器的设计效率和生产效率。
同时,本文还将为相关领域的研究提供一定的参考价值。
五、论文结构安排本文共分为六个章节:第一章:绪论。
主要介绍了研究背景、意义、内容、目标、方法和步骤等方面。
第二章:圆柱齿轮减速器下箱体结构分析。
主要介绍了圆柱齿轮减速器下箱体的结构及其功能。
第三章:圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模。
主要介绍了CAD软件的使用方法,并对圆柱齿轮减速器下箱体进行三维建模和参数化建模。
第四章:圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计。
主要介绍了遗传算法等优化算法的原理和应用,并对圆柱齿轮减速器下箱体进行优化设计。
第五章:实验结果与分析。
主要介绍了本文所设计的圆柱齿轮减速器下箱体的性能指标及其分析。
圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计理由及主要内容开题报告一、选题的背景与意义圆柱齿轮减速器是一种广泛应用于机械、矿山、冶金、能源等领域的重要传动设备。
其下箱体作为减速器的重要组成部分,承载着齿轮传动的重要功能,对于保证减速器的正常运转具有重要作用。
随着计算机技术的发展,参数化设计技术已经成为现代产品设计中不可或缺的工具,可以大大提高设计效率和设计质量。
因此,本研究旨在应用参数化设计技术对圆柱齿轮减速器的下箱体进行优化设计,以提高其性能和可靠性。
二、研究的目的与意义本研究旨在应用参数化设计技术对圆柱齿轮减速器的下箱体进行优化设计,提高其性能和可靠性。
具体目标如下:1. 研究圆柱齿轮减速器下箱体的参数化设计方法,建立参数化模型;2. 应用参数化模型进行多方案优化设计,提高下箱体的性能和可靠性;3. 对比分析优化前后下箱体的性能指标,验证优化效果。
三、研究的方法与思路本研究采用理论分析和数值模拟相结合的方法,具体包括:1. 收集相关资料,对圆柱齿轮减速器下箱体的设计要求、结构特点等进行深入研究;2. 运用参数化软件(如AutoCAD、SolidWorks等)建立下箱体的参数化模型;3. 应用数值模拟方法(如有限元分析等)对参数化模型进行多方案优化设计;4. 对比分析优化前后下箱体的性能指标,如应力、变形等,验证优化效果。
四、研究的基本内容本研究主要包括以下内容:1. 圆柱齿轮减速器下箱体的设计要求与结构特点分析;2. 圆柱齿轮减速器下箱体的参数化设计方法研究;3. 基于参数化模型的圆柱齿轮减速器下箱体多方案优化设计;4. 优化前后下箱体性能指标对比分析。
五、研究预期达到的目标本研究预期达到的目标是通过参数化设计方法对圆柱齿轮减速器的下箱体进行多方案优化设计,提高其性能和可靠性,最终达到以下预期目标:1. 提高下箱体的承载能力;2. 降低下箱体的应力水平;3. 减小下箱体的变形量;4. 优化下箱体的结构,提高其可靠性。
机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书设计题目圆锥圆柱齿轮减速器制造学院机械0908班学号20097143设计者蒋经政指导老师龚伟2011年12月29日西南科技大学目录1.题目及总体分析 (3)2.各主要部件选择 (3)3.选择电动机 (4)4.分配传动比 (4)5.传动系统的运动和动力参数计算 (5)6.设计高速级齿轮 (6)7.设计低速级齿轮 (10)8.减速器轴及轴承装置、键的设计 (14)1轴(输入轴)及其轴承装置、键的设计 (14)2轴(中间轴)及其轴承装置、键的设计 (18)3轴(输出轴)及其轴承装置、键的设计 (22)9.润滑与密封 (26)10.箱体结构尺寸 (27)11.设计总结 (28)12.参考文献 (28)一:题目要求及总体分析设计一锥-圆柱齿轮减速器条件:1):用交流电动机驱动,工作机滚筒的工作拉力F=2800N,转速V=1.4m/s,运输机滚筒直径为350mm.2):两班制,连续单项运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘,工作寿命为八年,四年一大修,两年一次中修,半年一次小修。
3):一般机械厂制造,小批量生产。
传送带的传输误差为+5%,可用220v或是380v的交流电动机.图示:1为电动机,2及5为联轴器,3为高速级齿轮传动,4为减速器,6为输送机滚筒,7为低速级齿轮传动。
辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择目的过程分析结论动力源电动机高速级做成锥齿,低齿轮直齿传动速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器弹性联轴器三:电动机的选择分析过程结论电动机的输出功率的计算工作机所需有效功率为P w=F×V=2800N×1.4m/s=3.92W310⨯锥齿轮的传动(7级精度)效率为η1=0.97圆柱齿轮传动(7级精度)效率为η2=0.98球轴承传动效率(三对)为η3=0.99 3弹性联轴器传动效率(两个)取η4=0.99 2输送机滚筒效率为η5=0.96要求电动机输出的有效功率为:323212453.92104562.530.970.980.990.990.96wOP WP Wηηηηη⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯要求电动机输出功率为:P o=4562.5W类型根据有粉尘的要求选用Y(IP44)系列的电动机选用Y(IP44)系列选用查得型号Y132M2-6封闭式三相异步电动机参数如下额定功率P e=5.5KW满载转速n=960 r/min满载时效率η=85.3%功率因数78.0cos=ϕ额定转矩T=2.0满载时输出功率为WPPer5.4691853.05500=⨯=⨯=ηrP略大于oP,在允许范围内选用Y(IP44)系列Y132M2-6型封闭式三相异步电动机四:分配传动比分析过程结论分配传动比传动系统的总传动比为:wmnni=工作机满载时输入轴的转速min/4.7635014.314006060rdvnw=⨯⨯==π电动机的满载转速m in/960rnm=故总传动比56.124.76960==i14.356.1225.025.01=⨯==ii414.356.1212===iii56.12=i14.31=i42=i五:传动装置的运动和动力参数计算分析过程传动系统的运动和动力参数计算设:从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴;对应于各轴的转速分别为、、、、;对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为、、、、;对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为、、、、;相邻两轴间的传动比分别为、、、;相邻两轴间的传动效率分别为、、、。
一、选题的依据及意义:齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。
其特点是减速电机和大型减速机的结合。
无须联轴器和适配器,结构紧凑。
负载分布在行星齿轮上,因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。
满足小空间高扭矩输出的需要。
广泛应用于大型矿山,钢铁,化工,港口,环保等领域。
与K、R系列组合能得到更大速比。
按照齿形分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱—圆锥齿轮减速器; 二级圆柱齿轮减速器就是按其分类来命名的。
圆柱齿轮减速器的设计是按传统方法进行的。
设计人员按照各种资料、文献提供的数据,结合自己的设计实验,并对已有减速器做一番对比,初步定出一个设计方案,然后对这个方案进行一些验算,如果验算通过了,方案便被肯定了。
显然,这个方案是可采用的。
但这往往使设计的减速器有很大的尺寸富余量,造成财力、物力和人力的极大浪费。
因此,优化圆柱齿轮减速器势在必行。
圆柱齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较,具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。
由于在各种类型的圆柱齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。
圆柱齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。
它可以用作减速、增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中;这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。
因此,圆柱齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用。
对这种减速器进行优化设计,必将获得可观的经济效益。
选做这个毕业设计,一方面对于减速器的内部结构和工作原理也有一定的了解和基础,其次通过对圆柱齿轮减速器这一毕业课题设计可以巩固我大学4年来所学的专业知识,对于我也是一种检验。
可以全面检验我大学所学的知识是否全面,是否能灵活运用到实际生活工作中。
在做的过程中我还可以不断学习和拓宽视野和思路,做到理论与实际相结合的运用。
最重要的是对于即将离校走向社会的我是一种挑战,培养我独立思考,树立全局观念,为以后的我奠定坚实的基础。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):随着时代进步,科技与时俱进,对于齿轮的传动越来越多的科技因素在起着主导地位。
世界上一些工业发达国家,如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等,对齿轮传动的应用,生产和研究都十分重视,在结构优化、传动性能,传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位,并出现一些新型的圆柱传动技术,如封闭圆柱齿轮传动、圆柱齿轮变速传动和微型圆柱齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。
圆柱齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。
然而,自20世纪60年代以来,我国才开始对圆柱齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。
无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。
近20多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量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,开拓创新地努力奋进,使我国的齿轮传动技术有了迅速的发展。
国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展,产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平。
纵观国内减速器行业的现状,为保持行业的健康可持续发展在充分肯定行业不断发展、进步的同时,更应看到存在的问题,并积极研究对策,采取措施,力争在较短时间内能有所进展。
目前,同外减速器行业存在的比较突出的问题是,行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低,企业管理方式较为粗放,相当比例的产品仍为中低档次、缺乏有国际影响力的产品品牌、行业整体散、乱情况依然较为严重。
基于此,推进行业优势企业间的购并、整合,尽快形成有着一定的市场影响力的品牌、有较大规模的和实力、有较强产品研发和技术支持能力的这样若干个集团型企业,如此放能在与国外同行的竞争中保持一定的优势并不断得以发展。
国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展,产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平,完全可承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任,部分产品还出口至欧美及东南亚地区。
目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。
在第一代通用硬齿面齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器系列产品的基础上,由西安重型机械研究落开发并完成标准化的新一代圆柱及圆锥——圆柱齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器业已投方市场。
新一代减速器的突出特点为不仅在产品性能参数上进一步进行于优化,而且在系列设计上完全遵从模块化的设计原则,产品造型更加美观,更宜于组织批量生产,更适应现代工业不断发展而对基础件产品提出的愈来愈高的配套要求。
此外,南京高精齿轮股份有限公司也推动了PR系列的模块式齿轮减速器系列产品。
但总体而言,国内同外减速器系列产品的开发及更新工作近几年进展缓慢,与国外同行在此方面的差距有拉大的趋势。
而且与市场的需求也很不适应,西安重型机械研究所及国内其他单位今年已着手开始这方面的开发级标准化工作。
在通用减速器的制造方面,国内目前生产厂家数目众多,如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥——圆柱齿轮或者齿轮——蜗杆减速器系列产品,国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星减速器有限公司、江苏金象减速机有限公司、山西平遥减速机厂等。
对象蜗杆减速器,目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆减速器、锥面包络圆柱蜗杆减速器、平面二次包络环面蜗杆减速器等多种类型,主要生产厂家有江苏金象减速机有限公司、首钢机械制造公司、杭州减机厂、杭州万杰减速剂有限公司、天津万新减速机厂、上海浦江减速机有限公司等,对各种通用圆柱齿轮减速器、包括标准的NGW系列圆柱齿轮减速器,也包括各类回转圆柱减速器及封闭式圆柱齿轮检录其等,主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等。
在各类专用传动装置的开发机制造方面,国内近几年取得的明显的进展,如重庆齿轮箱有限责任公司生产的MDH28型磨机边缘驱动传动装置,其最大功率已达7000KW,传动转矩达5000KN.m,总重46吨,生产的1700热连轧主传动齿轮箱子的最大模数为30,重量达180吨。
由杭州前进齿轮箱有限公司生产的gwc70/76型1.2万吨及装箱船用齿轮箱,传动功率已达6250KW。
(转载中国锻压网)由南京高精齿轮股份有限公司及重庆齿轮箱有限公司生产的里磨系列齿轮箱最大功率已达3800KW,由西安重型机械研究所、洛阳重重齿轮箱有限公司、荆州巨鲸传动机械有限公司等开发制造的重载圆柱齿轮箱系列产品在矿山、冶金、建材、煤炭及水电等行业也都得到了广泛应用,其中西安重型机械研究所开发的水泥行业辊压机悬挂系列圆柱齿轮箱的输入功率已达1250KW,用于铝造轧机的圆柱齿轮箱有司责任公司、杭州前进出论箱有限公司、西安重型机械研究所开发的风力发电增速箱系列产品也逐步取代进口产品,广泛应用于国内风电行业。
在大型齿圈的制造方面,国内目前最大直径为9.936米,净重达80吨的齿圈已由中信重机制造完成,并用于武钢集团年产500万吨氧化球生产线,至此用于大型烧结机、磨机、回转窑的大型驱动装置以及用于转炉及烧结设备的大型柔性传动装置国内均可圈套供货,而无需再行进口。
在其他类型新产品的开发方面,行业企业也取得了不少成果,如西安重型机械研究所开发的工程车辆变速箱和风机及泵用差动节能调速装置、洛阳中重齿轮箱有限公司的大型矿井提升机圆柱齿轮箱、江苏金象减速机公司的磨机驱动齿轮箱、北京太富力传动有限公司的大型三环传动齿轮箱及传动装置等,也都受到了市场的欢迎并得以广泛应用。
在行业企业的产能扩展及技术改造方面,近几年呈现出跨越式的发展,这一方面得益于近几年市场强劲需求的拉动,另一方面也是受企业扩大生产规模、提升加工制造水平、进而提升企业竞争力的主观愿望的驱动,国内主要产品厂家近二年购进的关键加工设备,如大型磨齿机、镗铣床、技工中心及热处理设备等,累计超过200余台(套),预计行业产能扩大一倍以上,技改工作的开展固然有提审行业企业规模和生产集中度及竞争力的客观效果,但由于仍存在行业企业数量多、规格小及水平参差不齐等实际问题,因之随着市场需求的回落和国外同行厂商大规模进入国内市场,行业竞争必将进一步加剧,这也必将促进行业企业间的购并、整合甚至转型。
据有关资料介绍,人们认为目前齿轮传动技术的发展方向如下:(1)标准化、多品种目前世界上已经有50多个渐开线圆柱齿轮传动系列设计;而且还演化出多种形式的圆柱减速器、差速器和圆柱变速器等多种产品。
(2)硬齿面、高精度圆柱传动机构中的齿轮广泛采用渗碳和氮化等化学热处理。
齿轮制造精度一般均在6级以上。
显然,采用硬齿面、高精度有利于进一步提高承载能力,使齿轮尺寸变得更小。
(3)高转速、大功率圆柱齿轮传动机构在高速传动中,如在高速汽轮中已获得日益广泛的应用,其传动功率也越来越大。
大规格、大转矩在中低速、重载传动中,传递大转矩的大规格的圆柱齿轮传动已有了较大的发展。
三、研究内容及实验方案:在圆柱齿轮传动的设计时,应该根据设计任务书所要求该圆柱传动的要求(原始数据及设计技术要求),进一步分析该传动所需的使用要求、工作状况和所需齿轮的机械特性,首先应了解和掌握该圆柱齿轮传动的已知条件;通常,已知的其原始数据为输入功率、输入转速、传动比、工作特性和载荷工况等。
建立优化设计模型,优化问题的数学是实际优化设计问题的数学抽象。
在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以转化成一般数学问题。
采用惩罚函数法对设计参数进行约束优化,以中心距最小为目标进行优化设计,并与常规设计进行比较。
进而绘制出减速器装配图及主要零件图。
二级圆柱齿轮减速器的优化设计的一般原则是:(1)各级传动的承载能力大致相等(可以最大性能的发挥减速器的承载能力);(2)在一定承载能力下,减速器具有最小的外形尺寸和重量;(3)各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。
四、目标、主要特色及工作进度1、设计目标:设计出的圆柱齿轮减速器:其输入功率P=6.2kW,输入转速n1=1450r/min,总传动比i=16.5,齿轮的宽度系数φa=0.4,工作寿命10年,每年工作300天。
结构紧凑、传动功率较高,采用惩罚函数法,以中心距最小为目标进行减速器优化设计2、圆柱齿轮减速器主要特色:1、重量轻、体积小,结构紧凑、承载能力大2、传动效率高3、传动功率范围大,可以实现运动的合成与分解4、运动平稳、抗冲击和振动的能力较强5、采用硬齿面技术,使用寿命长,使用性广。