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編號(hào)
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
相關(guān)資料
題目： 差動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
學(xué) 號(hào)： 0923186
學(xué)生姓名： 戴其貴
指導(dǎo)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(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯及原文
三、學(xué)生“畢業(yè)論文（論文）計(jì)劃、進(jìn)度、檢查及落實(shí)表”
四、實(shí)習(xí)鑒定表
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
開題報(bào)告
題目： 差動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
學(xué) 號(hào)： 0923186
學(xué)生姓名： 戴其貴
指導(dǎo)教師： 唐正寧 （職稱：高級(jí)教師 ）
（職稱： ）
2012年11月14日
課題來源
來自于工廠
科學(xué)依據(jù)
（1）課題科學(xué)意義
差動(dòng)變數(shù)器是行星齒輪的特殊情況。差動(dòng)輪系還可以將一個(gè)原動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)分解為另外兩個(gè)從動(dòng)基本構(gòu)件的不同轉(zhuǎn)動(dòng)。差動(dòng)輪系可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)合成的這種特性被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、計(jì)算機(jī)構(gòu)及補(bǔ)償調(diào)整裝置中。
（2）差動(dòng)變速器研究狀況及其發(fā)展前景
行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)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(dòng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求制造精度高。行星齒輪傳動(dòng)中有些類型效率高，但傳動(dòng)比不大。另一些類型則傳動(dòng)比可以很大，但效率較低。用它們作減速器時(shí)，其效率隨傳動(dòng)比的增大而減??；作增速器時(shí)則有可能產(chǎn)生自鎖。輪系在各種機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。
1．實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的減速傳動(dòng)
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(gòu)件H對(duì)輸出構(gòu)件1的傳動(dòng)比 =10000?？梢姡鶕?jù)需要行星齒輪系可獲得很大的傳動(dòng)比。
2. 實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)
行星齒輪系可以采用幾個(gè)均勻分布的行星輪同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(dòng)的空間，且輸入輸出軸在一條直線上，所以整個(gè)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(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成
運(yùn)動(dòng)的合成是將兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。差動(dòng)輪系的自由度等于2，當(dāng)給定任意兩個(gè)構(gòu)件的確定運(yùn)動(dòng)后，另一構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)才能確定。利用差動(dòng)輪系的這一特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)。當(dāng)行星架H、太陽輪1或3為原動(dòng)件時(shí)，該輪系又可用作減法機(jī)構(gòu)。
差動(dòng)輪系可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)合成的這種特性被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、計(jì)算機(jī)構(gòu)及補(bǔ)償調(diào)整裝置中。
研究?jī)?nèi)容
①了解差速器的定義，原理，特點(diǎn)及應(yīng)用；
②齒輪傳動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算；
③驗(yàn)算和效率的計(jì)算；
④行星齒輪的強(qiáng)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(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析
（1）實(shí)驗(yàn)方案
①多去圖書館找些關(guān)于變速器方面的專業(yè)書籍，認(rèn)真揣摩變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
②在變速器的理論基礎(chǔ)上，找出如何設(shè)計(jì)差動(dòng)變速器的突破口。
（2）研究方法
① 在行星輪減速器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)輸入，使其能夠?qū)嵭胁顒?dòng)變速。
② 深入研究差速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
研究計(jì)劃及預(yù)期成果
研究計(jì)劃：
2012年10月12日-2012年12月25日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書。
2013年1月11日-2013年3月5日：填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。
2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。
2013年3月15日-2013年3月21日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日：計(jì)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(yù)期成果：
完成要求的變速傳動(dòng)比，畫出差速器的裝配圖，零件圖 ，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
特色或創(chuàng)新之處
① 將差動(dòng)變速器的優(yōu)良特點(diǎn)運(yùn)用到此設(shè)備上。
② 采用從設(shè)計(jì)思路，再計(jì)算，最后到成形的設(shè)計(jì)，思路清晰，簡(jiǎn)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(shí)，cad軟件的掌握。
② 設(shè)計(jì)更優(yōu)的結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室（學(xué)科組、研究所）意見
教研室主任簽名：
年 月 日
系意見
主管領(lǐng)導(dǎo)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(shí)體模型和運(yùn)動(dòng)仿真
摘要：本文介紹了用UG軟件的最終版UG NX的MOSLING模塊對(duì)減速器進(jìn)行了三維實(shí)體造型，主要零件包括軸、齒輪、齒、輪軸、下箱體、上箱體及相應(yīng)的裝配。最后在UG的MOTION模塊中對(duì)裝配模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真。
關(guān)鍵詞：UG；三維實(shí)體造型；減速器；仿真
中文分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
UG是三維實(shí)體模型于一體的CAD / CAM/ CAE技術(shù)及廣泛應(yīng)用于全球的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析、制造軟件。在這篇文章中有幾個(gè)問題應(yīng)注意的是：漸開線齒齒輪輪廓模型、當(dāng)操作時(shí)鏤空造型的封面、齒輪軸和齒輪之間的裝配時(shí)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(dá)”繪制，這個(gè)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(yīng)的數(shù)據(jù)文件中齒廓面價(jià)值，并用定義樣條繪制漸開線齒廓齒輪使用“從文件中讀點(diǎn)”。
漸開線極坐標(biāo)參數(shù)方程是
將和代入和三角函數(shù)表達(dá)式的擴(kuò)展，可得到：
這里的是在K點(diǎn)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(diǎn)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(yīng)的Xk和Yk，并保存相應(yīng)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(diǎn)”按鈕會(huì)彈出對(duì)話框，然后系統(tǒng)顯示如圖2通過點(diǎn)樣條。單擊“從文件中取點(diǎn)”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(yīng)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(duì)圓心角是相當(dāng)?shù)?，那么相反的半齒厚中心角是，即，z代表齒數(shù)，XC軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)并且通過的表達(dá)式算出，角是由于參考標(biāo)準(zhǔn)齒輪壓力角為，XC軸應(yīng)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)陌霃浇鞘牵琺為模數(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(shí)體模型。.
圖 4
同理，可以得到齒輪漸開線齒輪軸輪廓。
2 當(dāng)覆蓋建模是有些問題應(yīng)該得到重視
空心蓋在完成了覆蓋整個(gè)模型，可以得到部分實(shí)體，不能得到充分完美的實(shí)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(guān)鍵點(diǎn)就是在空洞化之前聯(lián)接，并且必須在空洞化之后。我們認(rèn)為，復(fù)雜的機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)分解為簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，并分別挖空，然后再聯(lián)接。
3 齒輪軸和齒輪裝配時(shí)的位置
齒輪和齒輪軸之間的軸向位置當(dāng)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(duì)齊、角度、平行、垂直、中心、距離和正切，但他們都不確定兩個(gè)齒輪的嚙合關(guān)系。因此，有必要在齒輪軸和齒輪的實(shí)體模型設(shè)計(jì)時(shí)繪制相對(duì)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(yīng)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(guān)系，所以，兩直線可能更平行。因此，輪齒在吃過程中不會(huì)發(fā)生干擾。
我們完成了減速器三維實(shí)體模型的主要組成部分。然后，我們來做它的運(yùn)動(dòng)仿真。首先，在建立運(yùn)動(dòng)分析的情況下，齒輪軸和軸承內(nèi)圈的作為第一個(gè)聯(lián)接；軸、齒輪、已固定距離的環(huán)和相應(yīng)的內(nèi)圈軸承作為第二聯(lián)接。接著，成立了聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的單位。即成立了齒輪軸和齒輪之間的分開回轉(zhuǎn)。最后，設(shè)置復(fù)合齒輪的回轉(zhuǎn)一和二運(yùn)動(dòng)。選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)分析圖畫，并且插入時(shí)間和步驟，我們可以得到減速器的運(yùn)動(dòng)仿真。