NGW行星減速器的結構設計

31頁 13000字數(shù)+論文說明書+任務書+22張CAD圖紙【詳情如下】

NGW行星減速器的結構設計開題報告.doc

NGW行星減速器的結構設計論文.doc

NGW行星減速器裝配圖.dwg

任務書.doc

內(nèi)齒輪.dwg

前機蓋.dwg

墊圈.dwg

墊片.dwg

外文翻譯-- 行星的發(fā)展減少電機與機械動力監(jiān)測和網(wǎng)絡能力.doc

太陽輪.dwg

左半盤.dwg

機體.dwg

浮動尺套.dwg

球頂.dwg

箱體裝配圖.dwg

行星減速機.dwg

行星減速機剖圖.dwg

行星架.dwg

行星輪.dwg

輸入軸.dwg

輸入軸透蓋.dwg

輸入齒輪軸.dwg

輸出軸.dwg

輸出軸透蓋.dwg

鍵.dwg

頂塊.dwg

NGW行星減速器的結構設計

目錄

摘要………………………………………………………………………1

前言………………………………………………………………………2

選題背景…………………………………………………………………3

第四章、總體方案設計…………………………………………………4

4.1、總體方案的選擇和確定………………………………………9

4.2、傳動系統(tǒng)的設計與計算………………………………………10

4.3、根據(jù)設計要求計算各軸的轉矩………………………………12

4.4、電動機的選擇…………………………………………………17

4.5、帶傳動的設計及校核…………………………………………18

第五章、減速器中主要零部件的設計………………………………19

5.1、錐齒輪的齒輪參數(shù)設計及校核……………………………22

5.2、行星輪系的齒輪參數(shù)設計及校核………………………26

5.3、傳動軸的設計與校核………………………………………27

5.4、行星架的選擇………………………………………………28

5.5、減速器潤滑方式選擇………………………………………29

第六章結果分析………………………30

參考文獻…………………………………………………………………31

致謝…………………………………………………………………32

摘要

[摘要]

本設計是將一對NGW行星減速器的結構設計，形成一個組合機構，用來傳遞兩相交軸之間的運動和動力，并實現(xiàn)較大的傳動比。對齒輪與中心輪組合的受力狀況分析時，應引入不均載系數(shù)根據(jù)傳動，工作扭矩，載荷，根據(jù)級數(shù)轉速要求計算出齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，分度圓直徑，計算出傳動齒的齒厚，齒面硬度，選擇齒形，根據(jù)上述要求選定達到此要求的材料，并且做出經(jīng)濟效益最好的選擇，再根據(jù)此材料的彈性影響系數(shù)，各傳動齒輪接觸疲勞強度極限，再對材料的選擇正確與否做出校核，并且要滿足減速器的使用壽命要求，根據(jù)載荷和傳動扭矩計算傳動主軸的直徑及定位，計算中心距，確定行星輪系的周轉圓半徑及方向，并指定輪系的旋轉方向，得到各項數(shù)據(jù)后，依據(jù)設計要求結構大小，確定各部件相對位置，進入外箱體的設計，秉承體積最小，拆裝方便的原則，定好主軸位置，窺視孔，潤滑口在箱體上的位置，便于維修判斷。除齒輪以外，對于承受工作載荷的其他零部件如軸、鍵、軸承等、也進行了設計校核。減速器箱體采用法蘭式結構，用以滿足工作環(huán)境的安裝條件。減速器高速級為圓錐齒輪傳動，以實現(xiàn)換向。由于功率、傳動比較大，將這對圓錐齒輪設計為斜齒圓錐齒輪。低速級采用NGW行星機構進一步增大傳動比，NGW行星機構可以傳遞較大的功率以及實現(xiàn)較大的傳動比，因此在設計中采用直齒圓柱齒輪。

[關鍵詞] 轉矩；錐齒輪；行星齒輪；行星機構；傳動軸；強度校核

前言

通過對現(xiàn)有減速器的改進或創(chuàng)新，抑或研發(fā)更新型的減速器，通過提高機構性能，拓展新的使用范圍，來解決目前生活和生產(chǎn)上所遇到的一些實際問題。來滿足生產(chǎn)上的要求，提高效率，使的效益和利潤得到提高。并且，對目前嚴重的資源浪費現(xiàn)象，尤其是能源浪費可以起到十分巨大的緩解，技術的提高帶來的是更高的效率和更合理的運轉方式。齒輪減速器是各種機器中廣泛采用的重要部件，其主要功能是減速增力（降低轉速度，增大扭矩）?，F(xiàn)有的行星減速器具有結構緊湊、重量輕、體積小、傳動比大及效率高等特點。目前，高速漸開線行星齒輪傳動機構所傳遞的功率已經(jīng)達到11000KW，輸出轉矩已達 。本設計目的在于熟悉并掌握組合式行星齒輪減速器的設計方法。

因此，減速器的發(fā)展前景還是十分光明的，由于本課題所研究的減速器在生活生產(chǎn)中應用范圍極其廣泛，因此，能夠順利的解決本類型機械在生產(chǎn)設計上的種種設計問題，優(yōu)化在使用和配合上的不利因素，必將能夠為生產(chǎn)力的發(fā)展起到極大的推動作用，為機械生產(chǎn)所涉及的各個行業(yè)帶來長足的進步和巨大的發(fā)展動力提供先進的技術先決條件。故而，對本課題的研究還是有著重大意義的。

目前對NGW型行星減速器的研究已經(jīng)十分的完善，達到了一個非常合理和完備的高度，研究體系和研究結論都十分值得我們借鑒和學習。本課題就是在目前研究的基礎上，對NGW行星減速器的使用方案進行一次設計，使其在工作生產(chǎn)中得到更廣泛的應用，也是對目前研究現(xiàn)狀的一次檢驗和發(fā)展，更是對現(xiàn)有知識的一次生動的應用和鑒定。

行星架外徑  ，材料為鑄鋼

經(jīng)過對各部件的尺寸進行核算，能夠十分合理有效的滿安裝配合條件，本設計的結果是合理，合適的，在今后的設計中可以起到一定的借鑒。但是，本設計中還是有很多不足之處。例如：只對某些重要零件的表面精度做出了設計選擇，而且，本次設計基本是基于前人的設計基礎做出的選擇和發(fā)展，在創(chuàng)新和自主發(fā)展方面還有很大的不足，而且由于是第一次獨立自主的設計，設計過程中可能存在一些錯誤也是難免的，希望在今后能有所改進。

致謝

在本次NGW行星減速器的設計過程中，了解到了做設計的每個過程和細節(jié)的要求，通過設計過程中對資料的查閱，對行星減速器的工作原理，結構，傳動方式的原理都有了一個更充分的了解和認識。并且整個設計過程中對機械裝置中各個主要零件，如錐齒輪，行星輪，傳動軸的參數(shù)設計有了基本的認識，該如何選取零件的材料，怎樣的結構尺寸能滿足設計的目的和要求，通過對資料的大量查閱，對材料的熟悉，選取不同的設計方案，通過不斷的嘗試和對問題的深入研究從而進一步的去結局設計中遇見的問題 ，更加深了我對機械裝置的設計的形式，要求，設計思路和設計方案的確定選取有了整體了解。并且通過對裝配圖，零件圖的繪制，更鞏固了CAD畫圖的應用能力。通過本次對減速器的設計，讓我學到了很多機械方面的原理知識，對設計的重點問題的把握和設計思路的培養(yǎng)起到了巨大的作用，以及本次設計查閱了大量的資料，通過跟老師同學對問題的交流探討，對我在以后的工作和生活中的能力有了很好的培養(yǎng)和提高。

并在此再次的感謝本次設計中對我熱心，孜孜不倦指導的機械工程學院導師，沒有她對我的教導和幫助，我是不可能完成本次畢業(yè)設計的任務的。她對機械專業(yè)知識的卓越認識，對設計流程的要求和設計重點的了解，以及機械教學方面的專業(yè)水平，是幫助我完成本次設計的最有力的知識援助?？傊?nbsp;

沒有她對我以上的幫助，就不會有這篇畢業(yè)設計論文的誕生。在此，謹再次的向她表示最衷心的感謝。

還有本次設計過程中和我一起討論設計方案，及各種零件設計的同學們，你們的幫助也是我完成設計重要的推力，特在此表示衷心的感謝。

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行星的發(fā)展減少電機與機械動力監(jiān)測和網(wǎng)絡能力 在 摘要 ： 這篇文章描述有用的方式測量適應的扭矩和 達。 為此我們做了 行星行星減速器 包括 2 個霍爾傳感器它和監(jiān)控系統(tǒng)。 監(jiān)控系統(tǒng)顯示感覺的價值 (扭矩， 且故意的價值 (力量 )和它也有網(wǎng)絡能力使用 議。 我們表示，我們的解答是更多低廉和簡單的方法措施扭矩和 以前 。 主題詞 ： 霍爾傳感器， 行星 減少馬達，遙遠的顯示器，扭矩。 1. 介紹 當馬達轉動時，扭矩和 變化作為裝載或駕駛的狀 態(tài)連接通過減少單位改變。 相反，你可能監(jiān)測裝載或駕駛的變動狀態(tài)以測量的馬達扭矩方式和 對扭矩和 量的申請包括確定功率引擎，馬達、渦輪，或者其他轉動的設備引起或消耗。 在工業(yè)界， 000 和其他質量管理規(guī)格現(xiàn)在要求測量扭矩的公司在制造業(yè)期間，特別是，當緊固件是應用的 [1]。 傳感器做必需的扭矩和 動測量在螺絲和匯編機器，和可以增加到手工具。 在兩個盒，收集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)可以被積累日志記錄器為質量管理和報告目的。 扭矩傳感器的其他工業(yè)應用包括測量的金屬撤除率在機器工具 ; 扭矩工具和傳感 器的定標 ;測量的果皮力量、摩擦和瓶蓋扭矩 ;測試的春天 ; 并且做生物動態(tài)措施 有扭矩測量方法使用張力測量儀和橋式電路。 可以安裝應變儀直接地在軸。 由于軸是轉動，扭矩傳感器可以連接到它的電源并且信號波形加工電子通過滑動環(huán)。應變儀可以通過變壓器也連接，消滅對高效維護滑動環(huán)的需要。用于扭矩測量的應變儀包括箔、散開的半導體和薄膜類型。這些可以連接直接地軸焊接或膠粘劑 [1]。 但是 ，因為這是聯(lián)絡方法，它有生活是依賴于轉動的速度和使用的時間。如此這系統(tǒng)需求在一些的替換零件或整體系統(tǒng)為維護。 并且這系統(tǒng)也是 相對地大和昂貴的，要求在先的討厭的過程。 測量方法在 量可以是劃分成 3 個主要小組 ; 機械，光學和頻閃觀測的測量方法 [4]。 機械方法是聯(lián)絡方法和有某一缺點，但這個方法是寂靜的為低革命頻繁地使用在 20 之間和 20,000 轉每分鐘。 光學 量是最普遍的并且有測定范圍的 0 對 100,000轉被傳達給測量儀器通過來自儀器的紅外線射線由一卷反射性磁帶在對象然后反射。 頻閃觀測的測量方法使用頻閃觀測的原則和有清楚的好處其他測量方法使用機械或光學傳感器 ; 運用這個方法測量是可能的非常小對象 在 不能進入的地方。它有測定范圍的 100 對 20,000 在本文，我們提出另非與方法聯(lián)系使用測量扭矩和 爾效應傳感器 . 我們做了減少馬達使用行星訓練并且投入霍爾效應傳感器在它。 這個電動機組也有監(jiān)視可能通過測量扭矩和 系統(tǒng)霍爾效應傳感器。 這個監(jiān)控系統(tǒng)包括無線通信的作用與一臺遠程服務器使用 議。 它可以給 電動機組遠程存取點。 2. 扭矩和 量 關于行星火車的特殊性能 多數(shù)馬達在它的中軸有減少單位增加扭矩或減少不能的速度體會在單獨馬達。 在許多應用，你使用各種各 樣得到期望扭矩和速度傳動箱以調(diào)整減速比。 有許多傳動箱，但角色行星火車越來越成為重要現(xiàn)今。 此提議的方法研究是實際情形用 行星 傳動箱。 很明顯的優(yōu)勢，行星齒輪火車是更高的扭矩容量，更小的尺寸，更低重量和提高效率特性研究行星設計。規(guī)模小和模塊化施工行星齒輪火車，也意味著它們可以拼裝分幾個階段進行，提供高還原能力，從一個高度緊湊封裝。因此，行星齒輪火車是可取的辦法，在許多方面，如車輪和絞車驅動，也回轉硬盤大轉折直徑 3 ] 。圖。 1所示的一般結構，行星齒輪列車。特別企劃約 行星齒輪列車它們可以產(chǎn)生不同的齒輪比視乎其中齒輪您使用作為投入，其中齒輪你利用作為產(chǎn)出，其中，你仍然持有。在所提出的方法這個研究中，我們考慮發(fā)生這種情況的投入是太陽齒輪，而我們舉行齒圈文具和重視的輸出軸向星球的載體。當然，這是可能的運用我們法，以其他案件 ;孫齒輪靜止或行星承運人平穩(wěn)。 基本思路為測量扭矩 在齒輪火車，齒圈是固定到房屋由一個彈性材料。當電動機轉動，其負荷，使部分應變之間的靜止元（齒圈）和旋轉要素（太陽齒輪和行星承運人）由行動反應部隊。這株推出彈性材料，然后，它使一些位移相對應，其扭矩 。與普通方法測量應變本身，我們試圖偵測位移所致由應變和結構的特點，本行星齒輪火車。我們可以測量這個位移用霍爾傳感器和磁鐵對。 測量扭矩 在許多應用中，線性霍爾效應傳感器是配合使用永久磁鐵。至最大限度地線性度，一個大的變化，在電場強度比所需的位移，是理想的。謹慎選擇該磁體和方式安置這磁石，將付出很大的紅利。高品質，高場強磁體一般需要在大多數(shù)線性傳感應用。表 1 顯示了一些基本的磁鐵特性特別是磁鐵類型和釤鈷或磁鋼八磁體推薦 [ 6 ] 。有一些方法結合起來，磁鐵與霍爾傳感器。圖。 2 顯示幻燈片式傳感方法采用 單磁鐵這是一個不復雜的方法獲取線性輸出電壓與滑動式運動。顯示圖。 2 ，取決于地點該傳感器的相對零場中心的磁石，消極和積極輸出可以制作中心部分的產(chǎn)量是非常線性的。為我們的霍爾傳感器，該傳感器的輸出電壓在該中心的磁鐵是 2 。顯示圖。 3 ，適當?shù)拇盆F，在規(guī)模和磁力，可直接安裝于齒圈。我們作出了一個洞就齒圈支持者（彈性材料）與單純重視的霍爾傳感器?？諝庵械牟罹鄠鞲衅骱痛盆F另一個重要因素，良好的靈敏度。總體而言，最薄弱的磁體（靈活）將一般運行在 米至 2毫米范圍內(nèi)，而最強（釹或釤鈷）可能會讓空氣 間隙為 4 毫米至 6 毫米。該霍爾傳感器的輸出電壓成為香港藝術發(fā)展局通過輸入放大器的監(jiān)測系統(tǒng)。關系位移和扭矩也不同與汽車大小，電容和類型等，所以我們應該得出關系方程或甩（查找表）衡量每機械位移，從各種參考道具扭矩。我們認為甩補償非線性特性的霍爾傳感器及其他未知因素。 測量 示圖。 3 ，我們注重妥善磁鐵對地球的載體和內(nèi)容，其他大廳傳感器對對方的磁鐵。由于電動機轉動，磁鐵附上對 行星 的載體，也是旋轉，這是經(jīng)過對固定霍爾傳感器每旋轉。輸出電壓霍爾本霍爾傳感器成為比較投入的監(jiān)管制度。圖。 4顯示了另一 種滑動式傳感方法測量 。相圖。 2 ，霍爾傳感器在圖。 4滑動對南極的磁鐵。如果比較器輸入值超過參考值，計數(shù)旗將設置 ;跌破參考值，計數(shù)國旗，將被清拆。我們可以計算出轉與時間間隔這種計數(shù)國旗的時期。我們也可以取代霍爾效應傳感器霍爾效應開關或霍爾集成電路 [ 5,7 ] ?；魻栭_關綜合比較與預定義開關點和一個數(shù)字輸出可適應不同的邏輯系統(tǒng)。所有大廳交換機包括：開漏輸出晶體管，需要有一個外部拉了電阻，電源電壓無關。一個標準的音樂廳開關有一個單一的大廳板塊和響應有關絕對值磁場垂直該板塊。該霍爾開關的特點是磁轉轍器 樂隊（或國際收支） ，博夫（或 。如果磁通量超過茂時，輸出晶體管開動 ;跌破，博夫，晶體管關掉。磁滯 區(qū)別的轉轍器樂隊和，博夫。 3 力 輸出力矩 測量扭矩是校準輸出數(shù)據(jù)由藝發(fā)局利用關系方程或甩和輸出扭矩是最后的展示價值確定按下列公式，從測量扭矩。以 =噸架 +架 /架 （ 1 ）到：輸出扭矩展示 量扭矩 有多少牙齒的太陽齒輪 架 有多少牙齒的齒圈 測量 作為計數(shù)輸出脈沖的霍爾傳感器或音樂廳 開關，我們可以很容易地計算出轉的馬達。不同的霍爾效應傳感器，霍爾效應開關已好處就是可以直接連上微控制器輸入端口沒有額外的電路喜歡比較，因為它們的輸出霍爾電壓離散的脈搏。但由于霍爾開關其特點是磁性開關點樂隊和，博夫，我們不能更改的參考價值或開關站。 測量 ，可以作為代表 以下方程。 T + , (1) 輸出扭矩展示 測量扭矩 有多少牙齒太陽齒輪 有多少牙齒的齒圈 W） 該發(fā)射功率往往成為更為有用重要措施，比其他任何展示價值可乘以輸出扭矩和 W= To (3) 4 主板 圖。 6顯示框圖監(jiān)測制度。這是簡單而組成的 3條主要部件 ;霍爾傳感數(shù)據(jù)輸入和處理部分，其中包括中央處理器，通訊部分，而且用戶界面的一部分包括液晶顯示器和按鍵?；魻杺鞲袛?shù)據(jù)輸入部分，有一個放大器藝發(fā)局測量扭矩，并作比較測量 別是參考電壓為 測量 需要變，為消除干擾噪聲。其中的噪音干擾，可被磁鐵產(chǎn)生的磁通從汽車本身當電動機轉動。我們會設法消除這種噪音在地控制閾值設定轉計數(shù)旗。因此，我們用一個可變電阻調(diào)整適當?shù)膮⒖家庖姟? 聯(lián)網(wǎng)能力 它是趨于昂貴的測量系統(tǒng)有自己的通信環(huán)境是否他們是有線或無線。其中， 口通信是目前最流行的和基本的，在許多工業(yè)應用。但流動系統(tǒng)是越來越重要的今天。特別是無處不在的環(huán)境正成為非常大的問題。在我們的研究中，我們把自己的監(jiān)測系統(tǒng)，以具有無線通信能力，通過藍牙模塊。我們作出的監(jiān)察制度，以重視對汽車 股盡可能緊湊。這個監(jiān)控系統(tǒng)只是收集大廳傳感器輸出的價值觀和傳達他們的原始資料，以個人電腦或筆記型電腦透過無線通訊。用戶可以監(jiān)測其最后的數(shù)據(jù)處理微機。它并不難，擴大遠程監(jiān)控，以對互聯(lián)網(wǎng)基礎與 藍牙技術是一種利用技術在短距離（ 10 米）無線電聯(lián)系，打算取代有線（ ）連接便攜式和 /或固定電子設備等。其關鍵特點是耐用性，低復雜度，低功耗成本低。設計運行環(huán)境噪音的頻率環(huán)境中，藍牙收音機使用一種快速確認和跳頻計劃使環(huán)節(jié)，競爭力不強。藍牙無線通信模塊，操作在 率后，轉遞或收到一包。藍牙技術還可以很容易形成一個微微網(wǎng)，其中有碩士和 7個奴隸 [ 10 ] 。在許多工業(yè)應用中，大多數(shù)系統(tǒng)，可以有很多汽車，而不是只有一個，每個電機有一個與其他汽車公司。就這樣的環(huán)境，該微微網(wǎng)內(nèi)使用藍牙技術將提供若干 其他 優(yōu)勢以及遠程監(jiān)控功能和這是另一個原因，我們認為藍牙在我們的研究。 5 我們選擇了 為它有 10位 還支持差分輸入渠道，它具有可編程增益的 10倍和 200此，我 們可以放大霍爾傳感器的輸出力矩 10 ×前 /模數(shù)轉換。主要特點實驗局 ; : : 100x : CD : 2 422F 我們想用藍牙模塊，但對于容易使用后，射頻模組，是先在我們的實驗。執(zhí)行的，藍牙技術是闊葉明年一步。我們實驗中，我們已研制出轉矩傳感器模塊構成的霍爾傳感器和 2磁鐵對。其 基本思想是我們的扭矩傳感器 需由光電傳感器構成的發(fā)射器和接收器對。圖。 7顯示結構，我們力矩傳感器和無花果。 8顯示特性霍爾輸出電壓推拉辦法 [ 6 ] 。在案件的推拉方式，傳感器動作兩磁鐵。補充領域提供一個線性的，陡坡耕地產(chǎn)量。產(chǎn)量近軌至軌（接地至 與極性取決于磁鐵方向。在我們的實驗中，位移的轉矩約 9.4 6 一種方法來衡量機械轉矩開發(fā)電動汽車是建議。扭矩測量方法試行本學習是減少的情況，當輸入的是孫齒輪，而我們掌握齒圈文具和重視輸出軸，以該星球的載體。另一種是過載情 況下，當輸入的是星球的載體，我們抓住了齒圈文具和附上輸出軸，以太陽齒輪。我們可以運用我們的方法，不是向齒圈平穩(wěn)的情況外，也有其他的案件 ;孫齒輪文具和行星承運人平穩(wěn)。所建議的方法很簡單，非常小 很便宜，在測量功率包括扭矩和 方法不需要添加劑保養(yǎng)，因為這是該非接觸式的方法。此外，對實驗中，我們的非接觸式方法降低振動和噪聲的汽車遠不止我們作出的。這是因為使用彈性材料這也意味著，我們可以測量扭矩更多正好，我們可以擴大我們的應用范圍更比較普遍。在這個情況下，測量扭矩或功率重要的是，我們的解決方案不僅是簡 單和便宜而且還可以舉一個實例進行監(jiān)管價值觀。即時監(jiān)測功率，扭矩和 實上，我們可以作汽車股較小的廣泛應用，我們像機器人手指來控制力量。一般來說，行星齒輪火車比較昂貴，比平常多級齒輪箱。但值得以取代以往的多級齒輪箱我國行星齒輪傳動，具有遠程監(jiān)控能力和添加劑的優(yōu)勢?？傊?，我們的解決方案具有很強的點尺寸，成本和無線通訊。所以它可以提供許多應用在工業(yè)領域和延長申請的是依賴于用戶的想象力。此外，使用的微微網(wǎng)或散射凈我們的運動單位，將作其它用途。 to PM of we in it it We is to 1. is as or On of or in of de of an or or In 000 to 1]. on be to In be on of in of is a A be on a is be to a be a be to by or 1]. is a it is on So on of or is in be 4]. is is 0 00 is 00,000is to is by a on or it is to of or in It 00 0,000In we to to We in of a It a to 2. a on to or to be in a In of of is by is of of a of be in a As in as at 3]. 1 of is on as as In by we is we to Of it is to to or n is to by an is by it to we to by of We by of n in a To a in is of of of in on 6]. to 2 is a of a As 2, of to of be of is at of . As 3, a in be on We a on (is In in a mm mm or an mm DC of So we p We UT of s 3, we a on on of As is on is it is by on of of 4 2, 4 is on of If a be on a be We PM of s We C [5,7]. an a be to an an to A a to of to is by If is on is is 5. of 5]. ON 5 5,7]. 3. he is DC UT is by 3(z1+(1) o T : to T : z : of of z : of of to s of we of be on is by ON we or PM wo be as 60× (2) is of be W) be by W= (3) 4. 6 of It is CD an DC a PM is to of be is We to in of to PM So we a to t is or is in a In we to We to on as as C or C. It is to to on P. is a 10m) to s) or to in a to by to a or a a a up to 10]. In a On as as is we in 5. e VR it 0DC a program