課程設(shè)計(jì)說明書題 目： NGW行星齒輪減速器院 （部）： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號：指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011年7月5日山東建筑大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書目 錄1設(shè)計(jì)任務(wù)··············································12行星減速器部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)······························22.1 引言··························································2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理···················································2.3設(shè)計(jì)過程·······················································2.4結(jié)構(gòu)強(qiáng)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···················································3.2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(shè)計(jì)····································4.1行星減速器部件的心軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···································4.2刀具軌跡生成···················································4.3軌跡仿真·······················································4.4 G代碼的生成···················································4.5 工藝卡片·······················································5設(shè)計(jì)小結(jié)··············································· 參考文獻(xiàn)················································ 附錄···················································· 261設(shè)計(jì)任務(wù) 行星齒輪減速機(jī)主要傳動結(jié)構(gòu)為：行星輪，太陽輪，外齒圈。 行星減速機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)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(jī)級數(shù)一般不超過3，但有部分大減速比定制減速機(jī)有4級減速。相對其他減速機(jī)，行星減速機(jī)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(hù)等特點(diǎn)。因?yàn)檫@些特點(diǎn)，行星減速機(jī)多數(shù)是安裝在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)上，用來降低轉(zhuǎn)速，提升扭矩，匹配慣量。    行星減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到18000rpm(與減速機(jī)本身大小有關(guān)，減速機(jī)越大，額定輸入轉(zhuǎn)速越小)以上，工業(yè)級行星減速機(jī)輸出扭矩一般不超過2000Nm，特制超大扭矩行星減速機(jī)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1引言 齒輪減速器是利用各級齒輪傳動來達(dá)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(dá)到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了.齒輪減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速機(jī)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(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、齒輪減速器輸出軸、輸入軸設(shè)計(jì)如下圖： 技術(shù)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(shè)計(jì)如下圖：技術(shù)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(shè)計(jì)圖如下圖：技術(shù)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(shè)計(jì)如下圖：技術(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：技術(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：技術(shù)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。七、齒輪減速器右端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：技術(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：技術(shù)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核1、軸的強(qiáng)度校核：當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)亦隨之確定。這樣，就可繪出軸的受力簡圖、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖，再按彎扭組合來校核軸的危險(xiǎn)截面。彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算，一般用第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為 MPa 或 mm 式中當(dāng)量彎曲應(yīng)力，MPa， 當(dāng)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(xiǎn)截面抗彎截面模量，mm對于實(shí)心軸段，W0.1，(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；為鍵槽深度，mm)對于重要的軸，應(yīng)按疲勞強(qiáng)度對危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)進(jìn)行精確驗(yàn)算。對于有剛度要求的軸，在強(qiáng)度計(jì)算后，應(yīng)進(jìn)行剛度校核。 按轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)，即將轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)化為相當(dāng)彎矩的系數(shù)。對不變化的轉(zhuǎn)矩0.3,對脈動變化的轉(zhuǎn)矩= 0.6，對頻繁正反轉(zhuǎn)即對稱循環(huán)化的轉(zhuǎn)矩= =1；若轉(zhuǎn)矩變化的規(guī)律未知時，一般可按脈動循環(huán)變化處理(=0.6)。這里、分別為對稱循環(huán)、脈動循環(huán)、靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力，其值見下表。2、軸承的強(qiáng)度校核：（1）軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴(kuò)展跡象前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)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(dǎo)致軸承的壽命有很大的離散性，最長和最短的壽命可達(dá)幾十倍，必須采用統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命，以符號L10（r）或L10h（h）表示。 （3）基本額定動載荷（C）：基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)（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(zhuǎn)而不發(fā)生點(diǎn)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(yīng)較強(qiáng)。 （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(yīng)力時所相當(dāng)?shù)募傧髲较蜉d荷或中心軸向靜載荷。 在設(shè)計(jì)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(qiáng)度要求的基本額定靜強(qiáng)度C0r（徑向）或C0a（軸向）和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0。各種軸承性能指標(biāo)值C、C0、N0等可查有關(guān)手冊。 （5） 壽命校核計(jì)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(guān)系曲線如圖17-6，其曲線方程為 PL10=常數(shù) 。其中 P-當(dāng)量動載荷，N；L10-基本額定壽命，常以106r為單位（當(dāng)壽命為一百萬轉(zhuǎn)時，L10=1）；-壽命指數(shù)，球軸承=3，滾子軸承=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(dāng)軸承的當(dāng)量動載荷為P時以轉(zhuǎn)速為單位的基本額定壽命L10為 C×1=P×L10 L10=(C/P) 106r (17.6) 若軸承工作轉(zhuǎn)速為n r/min，可求出以小時數(shù)為單位的基本額定壽命 h （17.7）應(yīng)取L10Lh。 Lh 為軸承的預(yù)期使用壽命。通常參照機(jī)器大修期限的預(yù)期使用壽命。 若已知軸承的當(dāng)量動載荷P和預(yù)期使用壽命Lh，則可按下式求得相應(yīng)的計(jì)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(dāng)量動載荷 在實(shí)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(jì)算軸承壽命時將基本額定動載荷與實(shí)際載荷在相同條件下比較，需將實(shí)際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動載荷。在當(dāng)量動載荷作用下，軸承的壽命與實(shí)際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當(dāng)量動載荷P的計(jì)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(shí)體圖。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、除料、打孔等操作獲得所需實(shí)體的形狀。1、輸出軸、輸入軸的三維設(shè)計(jì)如下圖：2、定位銷的三維實(shí)體圖如下：3、頂球的三維實(shí)體圖如下圖所示：4、調(diào)整墊片的三維實(shí)體造型圖圖如下：5、浮動內(nèi)齒輪套的三維實(shí)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(jī)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：裝配圖：按規(guī)定的技術(shù)要求將零件或部件進(jìn)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(shí)體造型按照一定的鏈接和鉸接關(guān)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(yàn)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、分組裝配法、修配法、調(diào)整法四種。4 CAXA制造工程師設(shè)計(jì)4.1變速箱的倒檔齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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)N10G90G54G00Z60.000N12S1000M03N14X11.494Y82.197Z60.000N16Z50.000N18Z41.000N20G01Z31.000F100N22X6.821F200N24X6.522Z30.986N26X6.102Z30.964N28X5.424Z30.855N30X5.060Z30.755N32X4.771Z30.675N34X4.153Z30.427N36X3.572Z30.115N38X3.326Z29.943N40X3.043Z29.743N42X2.570Z29.316N44X2.158Z28.840N46X1.812Z28.324N48X1.538Z27.773N50X1.440Z27.489N52X1.340Z27.197N54X1.221Z26.603N56X1.182Z26.000N58X-1.182N60X-1.221Z26.603N62X-1.340Z27.197N64X-1.440Z27.489N66X-1.538Z27.773N68X-1.812Z28.324N70X-2.158Z28.840N72X-2.570Z29.316N74X-3.043Z29.743N76X-3.326Z29.943N78X-3.572Z30.1154.4工藝卡片知識加工軌跡明細(xì)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.cutD:系統(tǒng)文檔及設(shè)置桌面25刀具直徑=10.00刀角半徑=5.00刀刃長度=30.000200.0粗加工1780分鐘2倒檔齒輪_rsf_semi.cutD:系統(tǒng)文檔及設(shè)置桌面25刀具直徑=10.00刀角半徑=5.00刀刃長度=30.000200.0半精加工201分鐘3倒檔齒輪_rsf_finish.cutD:系統(tǒng)文檔及設(shè)置桌面24刀具直徑=10.00刀角半徑=5.00刀刃長度=30.000200.0精加工399分鐘-點(diǎn)擊加工方式，可知詳細(xì)加工參數(shù)1：粗加工軌跡所屬層：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(zhuǎn)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(jìn)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：直接切入 清根進(jìn)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 = 1780.282：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(zhuǎn)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(jìn)刀方式: 垂直退刀方式: 垂直走刀方式：往復(fù) (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(bǔ)償方式：ON 島補(bǔ)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(zhuǎn)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(jìn)刀方式: 垂直退刀方式: 垂直走刀方式：往復(fù) (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(bǔ)償方式：ON 島補(bǔ)償：ON 輪廓清根：不清根 島清根：不清根 加工時間 = 399.30 分鐘 5、課程設(shè)計(jì)小結(jié)通過這幾天的課程設(shè)計(jì)，感覺收獲蠻多的！對與這個項(xiàng)目，我剛開始是手足無措，我不知道怎樣去開始這個項(xiàng)目！但是，又不得不羅列個進(jìn)度。接下來就是寫功能說明書了，有樣本，寫起來當(dāng)然不難！但是，發(fā)現(xiàn)里面要注意的東西也是特別多的(當(dāng)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(xì)，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?yàn)樗獙ο到y(tǒng)顯示出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，分析它的來源，以及那些屬性！然后同樣也要注意它的格式等等！結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)建，相對來說是建立在前兩份說明書的基礎(chǔ)上的，當(dāng)前面的說明書寫得比較好時，這個的設(shè)計(jì)也就容易多了！表于表之間的關(guān)系該如何建立，怎樣構(gòu)建可以讓程序員實(shí)現(xiàn)起來方便。6、參考文獻(xiàn)：1 傅水根主編.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，19982 劉舜堯,鐘世金,舒金波主編.制造工程實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書.長沙：中南大學(xué)出版社，2002；3 劉舜堯,李燕,鄧曦明主編. 制造工程工藝基礎(chǔ).長沙：中南大學(xué)出版社，20024 鄧文英主編. 金屬工藝學(xué)（上、下冊）.北京：高等教育出版社，2000；5 嚴(yán)紹華主編.熱加工工藝基礎(chǔ)（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(jī)械結(jié)構(gòu)工藝性.長沙：中南大學(xué)出版社，2004；7 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