差動變速器的設計【含圖紙】

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編號 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 相關資料 題目： 差動變速器的設計 信機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 學 號： 　　　 0923186　　　　 學生姓名： 戴其貴 指導教師： 　 唐正寧 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013年5月25日 目 錄 一、畢業(yè)設計（論文）開題報告 二、畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯及原文 三、學生“畢業(yè)論文（論文）計劃、進度、檢查及落實表” 四、實習鑒定表 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 開題報告 題目： 差動變速器的設計 信機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 學 號： 0923186 學生姓名： 戴其貴 指導教師： 唐正寧 （職稱：高級教師 ） （職稱： ） 2012年11月14日 課題來源 來自于工廠 科學依據(jù) （1）課題科學意義 差動變數(shù)器是行星齒輪的特殊情況。差動輪系還可以將一個原動構件的轉(zhuǎn)動分解為另外兩個從動基本構件的不同轉(zhuǎn)動。差動輪系可進行運動合成的這種特性被廣泛應用于機床、計算機構及補償調(diào)整裝置中。 （2）差動變速器研究狀況及其發(fā)展前景 行星齒輪傳動的主要特點是體積小，承載能力大，工作平穩(wěn)。但大功率高速行星齒輪傳動結構較復雜，要求制造精度高。行星齒輪傳動中有些類型效率高，但傳動比不大。另一些類型則傳動比可以很大，但效率較低。用它們作減速器時，其效率隨傳動比的增大而減??；作增速器時則有可能產(chǎn)生自鎖。輪系在各種機械中得到了廣泛的應用。 1．實現(xiàn)大傳動比的減速傳動 右圖所示的行星齒輪系中，若各輪的齒數(shù)分別為z1=100,z2=101,z2’=100,z3=99,則輸入構件H對輸出構件1的傳動比 =10000?？梢?，根據(jù)需要行星齒輪系可獲得很大的傳動比。 2. 實現(xiàn)結構緊湊的大功率傳動 行星齒輪系可以采用幾個均勻分布的行星輪同時傳遞運動和動力（見左圖）。這些行星輪因公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心慣性力和齒廓間反作用力的徑向分力可互相平衡，故主軸受力小，傳遞功率大。另外由于它采用內(nèi)嚙合齒輪，充分利用了傳動的空間，且輸入輸出軸在一條直線上，所以整個輪系的空間尺寸要比相同條件下的普通定軸齒輪系小得多。這種輪系特別適合于飛行器。 3．實現(xiàn)運動的合成 運動的合成是將兩個輸入運動合為一個輸出運動。差動輪系的自由度等于2，當給定任意兩個構件的確定運動后，另一構件的運動才能確定。利用差動輪系的這一特點可以實現(xiàn)運動的合成。 行星架H的轉(zhuǎn)速是輪1與輪3轉(zhuǎn)速的合成。因此這種輪系可用作加法機構。當行星架H、太陽輪1或3為原動件時，該輪系又可用作減法機構。 差動輪系可進行運動合成的這種特性被廣泛應用于機床、計算機構及補償調(diào)整裝置中。 研究內(nèi)容 ①了解差速器的定義，原理，特點及應用； ②齒輪傳動的參數(shù)設計計算； ③驗算和效率的計算； ④行星齒輪的強度校核； ⑤軸承載荷和壽命的校核； ⑥畫裝配圖，零件圖。 擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析 （1）實驗方案 ①多去圖書館找些關于變速器方面的專業(yè)書籍，認真揣摩變速器的內(nèi)部結構。 ②在變速器的理論基礎上，找出如何設計差動變速器的突破口。 （2）研究方法 ① 在行星輪減速器的基礎上增加一個輸入，使其能夠?qū)嵭胁顒幼兯佟? ② 深入研究差速器的內(nèi)部結構。 研究計劃及預期成果 研究計劃： 2012年10月12日-2012年12月25日：按照任務書要求查閱論文相關參考資料，填寫畢業(yè)設計開題報告書。 2013年1月11日-2013年3月5日：填寫畢業(yè)實習報告。 2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改畢業(yè)設計開題報告。 2013年3月15日-2013年3月21日：學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關的英文材料。 2013年3月22日-2013年4月11日：計算并校核。 2013年4月12日-2013年4月25日：畫裝配圖。 2013年4月26日-2013年5月21日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。 預期成果： 完成要求的變速傳動比，畫出差速器的裝配圖，零件圖 ，完成畢業(yè)設計。 特色或創(chuàng)新之處 ① 將差動變速器的優(yōu)良特點運用到此設備上。 ② 采用從設計思路，再計算，最后到成形的設計，思路清晰，簡潔明了，行之有效。 已具備的條件和尚需解決的問題 ① 書本上的理論知識，cad軟件的掌握。 ② 設計更優(yōu)的結構滿足設計要求。 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室（學科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 系意見 主管領導簽名： 年 月 日 Gear reducer based on U G 3 d entity model and movement simulation Abstract: this paper introduces the final version with UG software UG NX MOSLING module gear reducer for the three-dimensional entity model, the main parts including shaft, gear, gear, shaft, the lower housing, on housing and assembly. Finally in the MOTION module of UG assembly model for the MOTION simulation. Key words: UG; Three dimensional entity modeling; Gear reducer; The simulation Chinese classification number: TH16 literature identifier: A UG is a three-dimensional entity model in the integration of CAD/CAM/CAE technology and is widely used in computer aided design, analysis, manufacturing software. In this article, there are a few problems that should be paid attention to is: the involute gear tooth profile model, when operating hollow-out style cover, gear position between the shaft and gear assembly. 1 drawing involute tooth profile of the gear On the other hand gear involute tooth profile gear in UG (3) the \"expression\" in the drawing, the involute gear teeth with vc + + 6.0 configuration file articles saved coordinate scheme and the corresponding data file tooth profile face value, and define spline drawing involute tooth profile gear use \"dot\" read from the file. Involute polar parameter equation is Will rk and the expansion of the substitution and the expression of trigonometric functions, can be obtained: Here is in the K point of involute tooth profile radius, Angle is involute in AK, is radius of base circle, is at the K point of pressure Angle. Figure 1, figure 2 With vc + + 6.0 program to change from 0 to 180 K (K +), you can get corresponding Xk and Yk, and save the corresponding data file JKX. Dat, as shown in figure 1. In UG with insert - > curve - > simulation in the main menu, click the \"by\" button will pop up dialog box, and then the system displays as shown in figure 2 are connected by a spline. Click the \"take from the file\" button and select the aforementioned data file JKX. Dat, can get the corresponding involute as shown in figure 3. Figure 3 Due to tooth thickness and reference circle tooth space width is equal to the gear tooth and tooth space is quite relative central Angle, then the opposite half tooth thickness is central Angle, that is, z represents the number of teeth, should be XC shaft rotation and through the expression of calculate, Angle is due to the reference standard gear pressure Angle for, should be XC shaft rotation. On the XC shaft drawing a straight line, and then select the line as the centerline of the mirror, \"cable\" on line \"mirror\" to mirror involute, the tooth profile surface and the radius of addendum Angle is, m as the modulus, is the nominal pressure Angle, is the coefficient of tooth bottom. Finally, you can get the gear as shown in figure 4, the three-dimensional entity model. . Figure 4 Similarly, you can get the gear involute gear shaft contour. 2 when the cover is modeling some problems deserve attention Hollow cap to cover the entire model, completed the receive part of the entity, can't fully perfect entity. In this article, we use \"hollowing out\" in the \"area\" and the coverage can be divided into two parts: the bearing seat, and raised levels and boarding and can join together is a part of them; The rest is another part, and the hollow. The key point is to join before hollowing out, and must be after the hollowing out. We believe that the complex system should be broken down into simple, and hollowed out respectively, and then join. 3 the position of the gear shaft and gear assembly Between gears and gear shaft axial position when in the assembly is to determine, so the interference may occur between the teeth. In UG, there are eight types of restrictions, such as: gear, alignment, Angle, parallel, perpendicular, center, distance and tangent, but they are not sure the two gear meshing relationship. Therefore, it is necessary when the entity model of gear shaft and gear design drawing the relative position. We paint in the assembly process of the gear shaft centerline with the centerline of the gear space and two lines should be kept parallel to each other, can avoid the interference between the tooth and. We have installed parallel to the edge line of above two lines respectively, with parallel restriction relationship, so, two parallel lines may be more. Therefore, tooth interference will not occur in the process of eating. We have completed the reducer is a major component of three-dimensional entity model. Then, let's do it in the motion simulation. First of all, in the case of establishing motion analysis, gear shaft and bearing inner ring as the first connection; Shaft, the gear, had been fixed distance ring and inner ring bearings as the second link. Then, established the joint movement of the unit. That is established between the gear shaft and gear rotary separately. Finally, set the composite gear rotary movement one and two. Select kinematic/dynamic analysis on the picture, and insert the time and steps, we can get the gear reducer movement simulation. 基于 U G 的減速器三維實體模型和運動仿真 摘要：本文介紹了用UG軟件的最終版UG NX的MOSLING模塊對減速器進行了三維實體造型，主要零件包括軸、齒輪、齒、輪軸、下箱體、上箱體及相應的裝配。最后在UG的MOTION模塊中對裝配模型進行了運動仿真。 關鍵詞：UG；三維實體造型；減速器；仿真 中文分類號：TH16 文獻標識碼：A UG是三維實體模型于一體的CAD / CAM/ CAE技術及廣泛應用于全球的計算機輔助設計、分析、制造軟件。在這篇文章中有幾個問題應注意的是：漸開線齒齒輪輪廓模型、當操作時鏤空造型的封面、齒輪軸和齒輪之間的裝配時的位置。 1 繪制漸開線齒廓齒輪齒 另一方面齒輪漸開線齒廓齒可在UG〔3〕里的“表達”繪制，這個漸開線齒輪齒牙用VC++ 6.0配置文件的文章保存協(xié)調(diào)方案和相應的數(shù)據(jù)文件中齒廓面價值，并用定義樣條繪制漸開線齒廓齒輪使用“從文件中讀點”。 漸開線極坐標參數(shù)方程是 將和代入和三角函數(shù)表達式的擴展，可得到： 這里的是在K點處的漸開線齒形半徑，是漸開線在AK段得角度，是基圓半徑，是在K點處的壓力角。 圖1 圖2 用VC++ 6.0程序來改變從0到180改變（K+K），可以得到相應的Xk和Yk，并保存相應的數(shù)據(jù)文件jkx . dat，如圖1所示。 在UG的主菜單中有插入→曲線→仿真，單擊“通過點”按鈕會彈出對話框，然后系統(tǒng)顯示如圖2通過點樣條。單擊“從文件中取點”按鈕并且選擇前面提到的數(shù)據(jù)文件jkx . dat，可以得到如圖3中相應的漸開線。 圖3 由于齒厚和參考圓齒空間寬度是相等的，齒輪的齒與齒的空間相對圓心角是相當?shù)?，那么相反的半齒厚中心角是，即，z代表齒數(shù)，XC軸應旋轉(zhuǎn)并且通過的表達式算出，角是由于參考標準齒輪壓力角為，XC軸應該旋轉(zhuǎn)。在XC軸上繪制一條直線，然后選擇這條線作為鏡像的中線，用“已有線”在“鏡像線”來鏡像漸開線，在齒廓面和齒頂?shù)陌霃浇鞘?，m為模數(shù)，是公稱壓力角，是齒底系數(shù)。最后，可以的得到如圖4齒輪的三維實體模型。. 圖 4 同理，可以得到齒輪漸開線齒輪軸輪廓。 2 當覆蓋建模是有些問題應該得到重視 空心蓋在完成了覆蓋整個模型，可以得到部分實體，不能得到充分完美的實體。此文中，我們利用“空心化”里的“區(qū)域”和將覆蓋分為兩部分：軸承座，突起的水平和寄宿而且可以聯(lián)接在一起的是其中的一部份；其余的是另外一部分，和空心分離的。這關鍵點就是在空洞化之前聯(lián)接，并且必須在空洞化之后。我們認為，復雜的機構應當分解為簡單的機構，并分別挖空，然后再聯(lián)接。 3 齒輪軸和齒輪裝配時的位置 齒輪和齒輪軸之間的軸向位置當在組裝是去確定的，所以干擾可能發(fā)生在齒間。在UG中，有八種類型的限制，例如：嚙合、對齊、角度、平行、垂直、中心、距離和正切，但他們都不確定兩個齒輪的嚙合關系。因此，有必要在齒輪軸和齒輪的實體模型設計時繪制相對位置。在裝配過程中我們繪制齒輪齒軸中心線與中心線空間齒輪齒和兩行應保持相互平行，所以干擾可避免與齒間。我們一直與邊緣線以上兩行分別平行安裝，帶平行制約的關系，所以，兩直線可能更平行。因此，輪齒在吃過程中不會發(fā)生干擾。 我們完成了減速器三維實體模型的主要組成部分。然后，我們來做它的運動仿真。首先，在建立運動分析的情況下，齒輪軸和軸承內(nèi)圈的作為第一個聯(lián)接；軸、齒輪、已固定距離的環(huán)和相應的內(nèi)圈軸承作為第二聯(lián)接。接著，成立了聯(lián)合運動的單位。即成立了齒輪軸和齒輪之間的分開回轉(zhuǎn)。最后，設置復合齒輪的回轉(zhuǎn)一和二運動。選擇運動學/動力學分析圖畫，并且插入時間和步驟，我們可以得到減速器的運動仿真。