NGW行星齒輪減速器7

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1、 課程設計說明書 題 目： NGW行星齒輪減速器 院 （部）： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 完成日期： 2011年7月5日 山東建筑大學課程設計說明書 目 錄 1設計任務··············································1 2行星減速器部件的結構設計······························2 2.1 引言·················································

2、········· 2.2結構設計原理··················································· 2.3設計過程······················································· 2.4結構強度校核··················································· 3行星減速器部件的三維造型及裝配························· 3.1零件三維造型·················································

3、·· 3.2減速器三維造型的裝配過程······································· 3.3渲染及干涉檢查················································· 4 CAXA制造工程師設計···································· 4.1行星減速器部件的心軸結構設計··································· 4.2刀具軌跡生成··················································· 4.3軌跡仿真·····

4、·················································· 4.4 G代碼的生成··················································· 4.5 工藝卡片······················································· 5設計小結··············································· 參考文獻················································ 附錄········

5、············································ 26 1設計任務 　 行星齒輪減速機主要傳動結構為：行星輪，太陽輪，外齒圈。 　　行星減速機因為結構原因，單級減速最小為3，最大一般不超過10，常見減速比為：3.4.5.6.8.10，減速機級數(shù)一般不超過3，但有部分大減速比定制減速機有4級減速。相對其他減速機，行星減速機具有高剛性、高精度(單級可做到1分以內(nèi))、高傳動效率(單級在97%-98%)、高的扭矩/體積比、終身免維護等特點。因為這些特點，行星減速機多數(shù)是安裝在步進電機和伺服電機上，用來降低轉

6、速，提升扭矩，匹配慣量。 ?? 行星減速機額定輸入轉速最高可達到18000rpm(與減速機本身大小有關，減速機越大，額定輸入轉速越小)以上，工業(yè)級行星減速機輸出扭矩一般不超過2000Nm，特制超大扭矩行星減速機可做到10000Nm以上。工作溫度一般在-25℃到100℃左右，通過改變潤滑脂可改變其工作溫度。 　　 2齒輪減速器部件的結構設計 2.1引言 齒輪減速器是利用各級齒輪傳動來達到降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動大齒輪就能達到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結構,就可以大大降低轉速了. 齒輪減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電

7、動機.內(nèi)燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。 2.2結構設計 一、齒輪減速器輸出軸、輸入軸設計如下圖： 技術要求: 1. 尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 二、齒輪減速器的定位銷設計如下圖： 技術要求: 1. 尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 三、齒輪減速器行星輪的設計圖如下圖：

8、 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 四、減速器的頂球，頂塊設計如下圖： 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 五、行星輪軸的結構設計如下圖所示： 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 六、行星架的結構設計如下圖所示： 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。

9、3.未注形位公差按GB/T1184-K。 七、齒輪減速器右端蓋的結構設計如下圖所示： 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 八、左端蓋的結構設計如下圖所示： 技術要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 2.3結構強度校核 1、軸的強度校核： 當軸的結構設計完成以后，軸上零件的位置均已確定，外載荷和支承反力的作用點亦隨之確定。這樣，就可繪出軸的受力簡圖、彎矩圖、轉矩圖和當量彎矩圖，再按彎扭組合來校核軸的危險截面

10、。 彎扭組合強度計算，一般用第三強度理論，其強度條件為 MPa 或 mm 式中——當量彎曲應力，MPa， ——當量彎矩，N·mm。 M——合成彎矩，M=N·mm 其中，為水平面上的彎矩，為垂直面上的彎矩。 W——危險截面抗彎截面模量，mm 對于實心軸段，W＝0.1，(d為該軸段的直徑，mm) ，對于具有一個平鍵鍵槽的軸段，W= (其中b為鍵寬，mm；ｔ為鍵槽深度，mm) 對于重要的軸，應按疲勞強度對危險截面的安全系數(shù)進行精確驗算。 對于有剛度要求的軸，在強度計算后，應進行剛度校核。 α——按轉矩性質(zhì)而定的應力校正系數(shù)，即將轉矩T轉化為相當彎矩的系數(shù)。對不變化的轉矩≈

11、0.3,對脈動變化的轉矩α= ≈0.6，對頻繁正反轉即對稱循環(huán)化的轉矩α= =1；若轉矩變化的規(guī)律未知時，一般可按脈動循環(huán)變化處理(α=0.6)。這里、、分別為對稱循環(huán)、脈動循環(huán)、靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力，其值見下表。 2、軸承的強度校核： （1）．軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴展跡象前運轉的總轉數(shù)或一定轉速下的工作小時數(shù)。 批量生產(chǎn)的元件，由于材料的不均勻性，導致軸承的壽命有很大的離散性，最長和最短的壽命可達幾十倍，必須采用統(tǒng)計的方法進行處理。 （2）．基本額定壽命：是指90％可靠度、常用材料和加工質(zhì)量、常規(guī)運轉條件下的壽命，以符號L10（r）或L10h（h）表

12、示。 （3）．基本額定動載荷（C）：基本額定壽命為一百萬轉（106）時軸承所能承受的恒定載荷。即在基本額定動載荷作用下，軸承可以工作106 轉而不發(fā)生點蝕失效，其可靠度為90％?；绢~定動載荷大，軸承抗疲勞的承載能力相應較強。 （4）．基本額定靜載荷（徑向C0r，軸向C0a）：是指軸承最大載荷滾動體與滾道接觸中心處引起以下接觸應力時所相當?shù)募傧髲较蜉d荷或中心軸向靜載荷。 在設計中常用到滾動軸承的三個基本參數(shù)：滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動載荷Cr（徑向）或Ca（軸向），滿足一定靜強度要求的基本額定靜強度C0r（徑向）或C0a（軸向）和控制軸承磨損的極限轉速N0。各種軸承性能指標值

13、C、C0、N0等可查有關手冊。 （5） 壽命校核計算公式 滾動軸承的壽命隨載荷的增大而降低，壽命與載荷的關系曲線如圖17-6，其曲線方程為 PεL10=常數(shù) 。其中 P-當量動載荷，N；L10-基本額定壽命，常以106r為單位（當壽命為一百萬轉時，L10=1）；ε-壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3。 由手冊查得的基本額定動載荷C是以L10=1、可靠度為90％為依據(jù)的。由此可得當軸承的當量動載荷為P時以轉速為單位的基本額定壽命L10為 Cε×1=Pε×L10 L10=(C/P)ε 106r (17.6) 若軸承工作轉速為n r/min，可求出以小時數(shù)為單位的基本額定壽命

14、h （17.7） 應取L10≥Lh＇。 Lh ＇為軸承的預期使用壽命。通常參照機器大修期限的預期使用壽命。 若已知軸承的當量動載荷P和預期使用壽命Lh＇，則可按下式求得相應的計算額定動載荷C＇，它與所選用軸承型號的C值必須滿足下式要求 N （17.8） （6） 當量動載荷 在實際工況中，滾動軸承常同時受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計算軸承壽命時將基本額定動載荷與實際載荷在相同條件下比較，需將實際工作載荷轉化為當量動載荷。在當量動載荷作用下，軸承的壽命與實際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當量動載荷P的計算公式是 P=XFr+YFa 式中Fr-徑向載荷，N；Fa-軸向載荷，N；X，Y-徑向動載

15、荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)，由表17-7查取。 3齒輪減速器部件的三維造型及裝配 3.1零件的三維造型 三維造型是根據(jù)已有的尺寸，在Solidedge的軟件上生成的三維實體圖。通過拉伸、旋轉、除料、打孔等操作獲得所需實體的形狀。 1、輸出軸、輸入軸的三維設計如下圖： 2、定位銷的三維實體圖如下： 3、頂球的三維實體圖如下圖所示： 4、調(diào)整墊片的三維實體造型圖圖如下： 5、浮動內(nèi)齒輪套的三維實體造型如下圖： 6、行星架的三維造型如下圖： 7、內(nèi)齒輪的三維造型如下如圖所示： 8、機體的三維造型如下圖所示： 9、軸承端蓋的三維造型如下圖所示：

16、 裝配圖：按規(guī)定的技術要求將零件或部件進行組配和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程?，F(xiàn)將上面的三維實體造型按照一定的鏈接和鉸接關系將其裝配起來。在裝配過程中需注意幾個問題： 1．保證產(chǎn)品質(zhì)量；延長產(chǎn)品的使用壽命 　　2．合理安排裝配順序和工序，盡量減少手工勞動量，滿足裝配周期的要求；提高裝配效率。 　　3．盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。 　　4．盡量降低裝配成本。裝起來，并經(jīng)過調(diào)試、檢驗使之成為合格產(chǎn)品的過程 5. 裝配必須具備定位和夾緊兩個基本條件。定位就是確定零件正確位置的過程。 夾緊即將定位后的零件固定。 6. 裝配方法有互換裝配法、

17、分組裝配法、修配法、調(diào)整法四種。 4 CAXA制造工程師設計 4.1變速箱的倒檔齒輪結構設計 　 4.2刀具軌跡生成 4.3 G代碼的生成（部分） % (倒檔齒輪_rsf_finish.cut,2011.7.5,18:59:27.937) N10G90G54G00Z60.000 N12S1000M03 N14X11.494Y82.197Z60.000 N16Z50.000 N18Z41.000 N20G01Z31.000F100 N22X6.821F200 N24X6.522Z30.9

18、86 N26X6.102Z30.964 N28X5.424Z30.855 N30X5.060Z30.755 N32X4.771Z30.675 N34X4.153Z30.427 N36X3.572Z30.115 N38X3.326Z29.943 N40X3.043Z29.743 N42X2.570Z29.316 N44X2.158Z28.840 N46X1.812Z28.324 N48X1.538Z27.773 N50X1.440Z27.489 N52X1.340Z27.197 N54X1.221Z26.603 N56X1.182Z26.000 N58X-1.1

19、82 N60X-1.221Z26.603 N62X-1.340Z27.197 N64X-1.440Z27.489 N66X-1.538Z27.773 N68X-1.812Z28.324 N70X-2.158Z28.840 N72X-2.570Z29.316 N74X-3.043Z29.743 N76X-3.326Z29.943 N78X-3.572Z30.115 4.4工藝卡片 知識加工軌跡明細單 序號 代碼名稱 代碼所在目錄 刀具號 刀具參數(shù) 切削速度 加工方式 加工時間 1 倒檔齒輪_rsf_rough.cut D:\系統(tǒng)文檔及設置\桌面 2

20、5 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長度=30.000 200.0 粗加工 1780分鐘 2 倒檔齒輪_rsf_semi.cut D:\系統(tǒng)文檔及設置\桌面 25 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長度=30.000 200.0 半精加工 201分鐘 3 倒檔齒輪_rsf_finish.cut D:\系統(tǒng)文檔及設置\桌面 24 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長度=30.000 200.0 精加工 399分鐘 --點擊加工方式，可知詳細加工參數(shù)— 1：粗加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱

21、= r5 刀具號= 25 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉速= 1000.000 切削速度= 200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對高度= 10.000 進刀方式: 垂直 退刀方式: 垂直 走刀方式：環(huán)切加工(從外向里) 原知識庫: 走刀方式：環(huán)切加工 層降高度= 2.000 加工行距= 5.000 加工精度= 0.100 加工余量= 0.500 毛坯類型：拾取曲面 下刀方式：垂直 切入毛坯：

22、直接切入 清根進刀方式：垂直 清根退刀方式：垂直 輪廓清根：清根 島清根：清根 輪廓清根余量= 0.250 島清根余量= 0.250 加工時間 = 1780.28 2：半精加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱= r5 刀具號= 25 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉速= 1000.000 切削速度= 200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對高度= 10.000 進刀方式: 垂直 退刀方式:

23、 垂直 走刀方式：往復 (切削角度 = 0.00) 島余量= 0.100 干涉余量= 0.000 曲面余量= 0.200 輪廓余量= 0.100 曲面精度= 0.100 輪廓精度= 0.100 拐角過渡方式：尖角 行距= 1.000 輪廓補償方式：ON 島補償：ON 輪廓清根：不清根 島清根：不清根 曲面邊界處：抬刀 加工時間 = 200.91 分鐘 3：精加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱= r5 刀具號= 24 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉速= 1000.000 切削速度=

24、200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對高度= 10.000 進刀方式: 垂直 退刀方式: 垂直 走刀方式：往復 (切削角度 = 0.00) 島余量= 0.000 干涉余量= 0.000 曲面余量= 0.000 輪廓余量= 0.000 曲面精度= 0.010 輪廓精度= 0.100 拐角過渡方式：尖角 行距=0.500 原知識庫:行距=1.000 輪廓補償方式：ON 島補償：ON 輪廓清根：不清根 島清根：不清根 加工時間 = 399.3

25、0 分鐘 5、課程設計小結 通過這幾天的課程設計，感覺收獲蠻多的！ 對與這個項目，我剛開始是手足無措，我不知道怎樣去開始這個項目！但是，又不得不羅列個進度。 接下來就是寫功能說明書了，有樣本，寫起來當然不難！但是，發(fā)現(xiàn)里面要注意的東西也是特別多的(當然還有好多東西是我們沒有注意到的)！比如如何去組織那些東西，格式方面的注意呀，以及里面內(nèi)容的書寫（怎樣能夠很好得理解你的意思，怎樣能夠更好地方便顧客），以及如何把內(nèi)容寫得詳細，排版等等。。。。。。。 接著就是書寫數(shù)據(jù)需求說明書了，相對來說這個就比較難了，因為它要對系統(tǒng)顯示出來的數(shù)據(jù)進行詳細地分析，分析它的來源，以及那些屬性！然后同樣

26、也要注意它的格式等等！ 結構圖的構建，相對來說是建立在前兩份說明書的基礎上的，當前面的說明書寫得比較好時，這個的設計也就容易多了！表于表之間的關系該如何建立，怎樣構建可以讓程序員實現(xiàn)起來方便。。。。。。 6、參考文獻： [1] 傅水根主編.機械制造工藝基礎.北京：清華大學出版社，1998 [2] 劉舜堯,鐘世金,舒金波主編.制造工程實踐教學指導書.長沙：中南大學出版社，2002； [3] 劉舜堯,李燕,鄧曦明主編.?制造工程工藝基礎.長沙：中南大學出版社，2002 [4] 鄧文英主編.?金屬工藝學（上、下冊）.北京：高等教育出版社，2000； [5] 嚴紹華主編.熱加工工藝基礎（

27、第二版）.北京：高等教育出版社，2003； [6] 何少平,李國順,舒金波主編.?機械結構工藝性.長沙：中南大學出版社，2004； [7] 呂廣庶,張遠明主編.工程材料及成形技術基礎.北京：高等教育出版社，2001 [8] 何紅媛主編.材料成形技術基礎.南京：東南大學出版社，2000 [9] 丁德全主編.金屬工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，2000 [10] 王先逵主編.機械制造工藝學（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007 [11] 邱明恒主編.塑料成型工藝.西北工業(yè)大學出版社，1994 [12] 吳永健主編.機器零件工藝造型技術.北京：宇航出版社，1991 [13] 劉文劍,常偉,金天國等編.CAD\CAM集成技術.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000 [14]孫桓，陳作模，葛文杰編著，《機械原理》，北京高等教育出版社，2006.5。 [15]牛鳴岐，王保民，王振甫編著，《機械原理課程設計手冊》，重慶大學