减速器的优化设计论文
减速器的优化设计
西京学院本科毕业设计(论文)二级圆柱齿轮减速器的优化设计院、系:机电工程系学科专业:机械设计制造及其自动化学生:学号:指导老师:2010年4月二级圆柱齿轮减速器的优化设计摘要减速器属于传动装置,它用来传递和改变原动机的运动形式以满足工作装置的需要。
减速器是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本文利用机械设计的相关知识和已给定的工作要求首先进行了电动机的选择,确定电动机型号,然后根据传递功率和扭矩设计了轴、轴承、齿轮和箱体的参数,最后根据所得参数对减速器进行了优化设计。
选择的最佳参数是提高承载能力,要求在不改变原箱体,轴和轴承结构的条件下,通过优选啮合参数,充分提高各级齿轮的承载能力,并使高速级和低速级达到等强度。
通过对参数设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了二级圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,最后借助MATLAB 的优化工具进行了寻优计算。
关键词:二级圆柱齿轮;减速器;优化设计;MATLAB优化工具箱;Optimal Design for Two—Grade Cylindrical Gear ReductorAbstractMechanical design knowledge and the work has been given the choice of motor requirements, determine the motor type transmission power and torque based upon the design reducer in shafts, bearings, gears and the box of the parameters, when determined after the needs of part size. After the part size when determining the parameters through the selection of design variables, objective function and constraints identification, set up a two optimal design of cylindrical gear reducer model. Finally using the optimization tools of MATLAB optimization calculation. The results show that this method is not only dependable and effective, and simple programming, design efficiency can be improved.Keywords:Two-grade cylindrical;gear reductor;MATLAB optimization toolbox;Optimization design.目录中文摘要 (i)英文摘要................................................................................................... i i 主要符号表.. (v)第1章绪论 (1)1.1作用及意义 (1)1.2传动方案规划 (1)第2章电机的选择及主要性能参数计算 (2)2.1电动机的选择 (2)2.1.1电动机类型的选择 (2)2.1.2电动机的功率计算 (2)2.1.3确定电动机的转速 (2)2.2 传动比的确定 (3)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (3)第3章结构设计 (5)3.1 V带的选择与计算 (5)3.2 齿轮的计算 (6)3.3 轴与轴承的选择和计算 (10)3.4 轴的校核及计算 (12)3.5 键的计算 (14)3.6箱体的结构设计 (15)3.6.1减速器箱体的结构设计 (15)3.6.2减速器附件的结构设计 (16)第4章优化设计 (17)4.1 优化数学模型 (17)4.1.1接触承载能力 (17)4.1.2设计变量的确定 (17)4.1.3目标函数的确定 (17)4.1.4约束条件的建立 (18)4.2 参数优化模型的应用 (19)第5章加工使用说明 (21)5.1 技术要求 (21)5.2 使用说明 (21)致谢 (22)参考文献 (23)主要符号表η效率p功率n转速i传动比T转矩m模数K接触疲劳寿命系数σ弯曲疲劳强度Z齿数西京学院学士学位论文第1章绪论第1章绪论1.1作用及意义机器一般由原动机、传动装置和工作装置组成。
载货汽车双极主减速器设计毕业论文
载货汽车双极主减速器设计毕业论文一、概览随着物流行业的快速发展,载货汽车的需求与日俱增,其性能和设计质量对于运输效率和安全性至关重要。
作为载货汽车的核心部件之一,双极主减速器在车辆动力传输和性能优化方面扮演着举足轻重的角色。
本文旨在深入探讨载货汽车双极主减速器的设计研究,以期提高减速器的性能,满足现代载货汽车的高效、安全、可靠等要求。
本文首先概述了研究背景和意义,介绍了载货汽车双极主减速器在车辆传动系统中的作用及其发展现状。
阐述了研究的主要内容和目标,包括减速器的设计原理、结构特点、性能参数等。
在此基础上,本文的重点是探讨双极主减速器的设计优化方案,以提高其承载能力和传动效率,降低能耗和噪音,并增强其可靠性和耐用性。
文章还将对设计过程中遇到的关键问题和解决方法进行深入剖析,展示研究成果的实用价值和理论意义。
在论文的结构安排上,本文将遵循科学严谨的研究方法和技术路线。
首先进行文献综述,梳理国内外相关研究现状和进展;其次进行理论分析和数学建模,研究双极主减速器的设计理论和优化方法;然后进行实验验证和性能评估,确保设计的减速器的性能和可靠性;最后进行总结和展望,对研究成果进行总结评价,并提出未来研究的方向和展望。
本文的研究成果将为载货汽车双极主减速器的设计提供理论支持和技术指导,对于提高载货汽车的性能和运输效率具有重要意义。
本文的研究成果也可以为其他类型车辆的减速器设计提供参考和借鉴。
本文旨在通过深入研究和实践,推动载货汽车双极主减速器设计的进步和发展。
1. 研究背景及意义随着经济的飞速发展,物流行业在中国乃至全球范围内都呈现出蓬勃发展的态势。
作为物流行业的重要组成部分,载货汽车在其中扮演着至关重要的角色。
它们承载着大量的货物,穿梭于城市的各个角落,为人们的生产和生活提供了便利。
随着物流需求的不断增加,载货汽车的载重、速度、效率等性能要求也在不断提高。
主减速器作为载货汽车传动系统中的重要组成部分,其性能直接影响到整车的动力性、经济性和安全性。
减速器优化设计论文
1 前言 (2)1.1复合形法减速器优化设计的意义 (2)1.1.1 机械优化设计与减速器设计现状 (2)1.1.2优化设计的步骤 (3)1.1.3减速器优化设计的分析 (5)1.1.4减速器的研究意义与发展前景 (6)1.2国内外发展状况 (7)1.2.1、国内减速器技术发展简况 (7)1.2.2、国内减速器技术发展简况 (8)1.3论文的主要内容 (9)2 齿轮啮合参数优化设计的数学模型的建立 (9)2.1设计变量的确定 (9)2.2目标函数的确定 (10)2.3约束条件的建立 (11)3优化设计方法-复合形法调优 (12)3.1复合形法介绍 (12)3.2复合形法计算步骤 (13)3.3单级圆柱齿轮减速器复合形法FORTRAN优化目标函数和约束函数子程序 (14)3.4优化结果 (16)4 减速器的常规设计 (16)4.1减速器的结构与性能介绍 (16)4.2.带传动零件的设计计算 (17)4.3齿轮的设计计算及结构说明 (18)4.4.联轴器的选择 (21)4.5.轴的设计及校核 (21)4.5.1.从动轴结构设计 (21)4.5.2.主动轴的设计 (22)4.5.3.危险截面的强度校核 (23)4.6.键的选择及校核 (25)4.7.轴承的选择及校核 (25)4.8.减速器润滑方式、密封形式 (25)4.8.1.密封 (26)4.8.2.润滑 (26)5优化结果分析 (26)6减速器3D简略设计过程(UG) (26)6.1.减速器机盖设计 (26)6.2减速器机座设计 (28)6.3轴的设计 (28)6.3.1传动轴的设计 (28)6.3.2齿轮轴的设计 (29)6.4齿轮的设计 (30)6.5轴承的设计(以大轴承为例) (32)6.5减速器的装配(其它零部件说明省略) (33)7 总结 (34)8 参考文献 (35)9 致谢 (36)1 前言1.1 复合形法减速器优化设计的意义1.1.1 机械优化设计与减速器设计现状机械优化设计是在电子计算机广泛应用的基础上发展起来的一门先进技术。
基于matlab的单级圆柱齿轮减速器优化设计
基于matlab的单级圆柱齿轮减速器优化设计一、背景介绍圆柱齿轮减速器是一种广泛应用于机械传动系统中的重要设备,它能够通过齿轮传递动力,并实现不同速度的转动。
在工程设计中,为了提高减速器的性能和效率,优化设计是非常重要的一环。
而matlab作为一种强大的数学建模和仿真工具,可以帮助工程师们进行减速器的优化设计。
二、matlab在圆柱齿轮减速器设计中的应用在圆柱齿轮减速器的设计过程中,需要考虑诸多因素,例如齿轮的模数、齿数、齿形等。
利用matlab可以借助其强大的数学计算能力,通过建立齿轮减速器的数学模型,进行优化设计。
matlab还可以进行动力学分析、应力分析等方面的仿真,帮助工程师们更好地理解减速器在工作过程中的性能表现。
三、圆柱齿轮减速器的优化设计方法1. 齿轮参数的选择在优化设计过程中,首先需要确定减速器的工作参数,包括输入轴转速、输出轴转速、扭矩传递比等。
然后根据这些参数,结合matlab的计算能力,进行齿轮参数的选择,如模数、齿数等,以满足减速器的传动需求。
2. 齿形的优化齿轮的齿形对于减速器的传动性能具有重要影响,通过matlab可以进行齿形的优化设计,以确保齿轮的传动效率和传动平稳性。
3. 传动效率的分析传动效率是评价减速器性能的重要指标之一,利用matlab可以进行减速器传动效率的分析,找出影响传动效率的因素,并进行优化设计,提高减速器的传动效率。
4. 结构强度的分析除了传动效率外,减速器的结构强度也是需要考虑的重要因素。
matlab可以进行减速器的结构强度分析,找出可能存在的弱点并进行设计改进,以保证减速器的结构强度和稳定性。
四、实例分析通过一个实例来展示基于matlab的单级圆柱齿轮减速器的优化设计过程。
首先我们需要确定减速器的工作参数,比如输入轴转速为1000rpm,输出轴转速为100rpm,扭矩传递比为10。
然后利用matlab进行齿轮参数的选择,计算得到需要的模数和齿数。
减速器毕业论文
reducer virtual prototype design —— Cylindrical and conical Abstract
Two cylindrical gear reducer and conical gear reducer are commonly used, and also the main reducer assembly and disassembly experiment object, grasp its structure characteristics, the assembly process and motion state is reasonable and an important basis for the design of reducer. With the continuous improvement of modern teaching methods and means and progress of assembly simulation experiment, 3D technology application of computer has become an important means to enhance the level of experimental teaching. Therefore, by taking cylindrical gear reducer and conical gear reducer as an example, first of all to achieve the design of gear reducer scheme analysis and structure, and then based on the production of UG for all components of the three-dimensional entity modeling to the whole assembly, motion simulation, exploded drawing, assembly process animation and drawing. At the same time, for some parts using parametric modeling method, Such as helical cylindrical gear with straight tooth bevel gear, and call the bearing, standard parts library of bolts, nuts, spring washers and other standard parts, which reduces the workload, avoids duplication of similar parts modeling. Through the 3D solid modeling and motion simulation, can image, visual simulation of the actual process of gear reducer assembly and disassembly, and can display the actual motion state, has a remarkable effect on improving teaching level and effect. Key Words: Kinematic simulation cylindrical gear reducer; conical gear reducer; UG; 3D solid modeling;
二级减速器优化设计论文最终版.doc
毕业设计(论文)正文题目减速器优化设计与制造-设计专业机械设计制造及其自动化班级汽车服务0811班姓名代军军学号08130033指导教师职称刘海生副教授2012年5月16 日减速器优化设计与制造-设计摘要:传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案,虽然也能获得满足给定条件的设计方案,实践证明,按照传统设计方法作出的设计方案,大部分都有改进的余地,不是最佳方案。
本文将对二级斜齿圆柱齿轮减速器进行优化设计。
考虑到以中心距最小为目标,在此采用了惩罚函数法。
通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了斜齿圆柱齿轮减速器设计的数学模型。
编写了优化设计程序,通过在计算机上运行和计算,得出优化设计各参数的大小。
结果表明,采用优化设计方法后,在满足强度要求的前提下,减速器的尺寸大大降低了,减少了用材及成本,提高了设计效率和质量。
关键词:斜齿轮;减速器;优化设计;惩罚函数法;中心距Reducer to optimize the design and manufacturing - design Abstract:Traditionally, in order to get satisfied design data of reducer, you must cut and try again and again. Although this design can satisfy conditions given. Proved by the practice, according to the traditional design method to the design, most of them have room for improvement, it is not optimal.In this article we will two-grade helical cylindrical gear redactor conduct optimal design . Taking account the minimum distance of center into the goal, penalty function used in this method . In this paper, by the way of selecting design variable , setting up goal function and restriction condition , the mathematical model of cylindrical gear reducer is established . The preparation of the optimal design program , run by the computer and calculating the optimal design parameters . The results show that the optimal design methods , strength requirements are met under the premise of the size reducer greatly reduced, reducing the timber and the cost , improve the design efficiency and quality.Key words:Helical Cylindrical Gear Redactor ;optimal design ;penalty function ;Center distance;Conventional Design目 录1绪 论 ...........................................................................................1 2概 述 . (2)2.1机械优化设计与减速器设计现状 (2)2.2课题的主要任务 .......................................................................3 3二级斜齿圆柱齿轮减速器的优化设计 . (4)3.1原始数据及优化目标 (4)3.1.1原始数据 (4)3.1.2优化目标 (4)3.2减速器优化方案的确定 (4)3.3减速器的数学模型 (5)3.3.1确定变量 (5)3.3.2建立目标函数 (5)3.3.3建立约束函数 (6)3.3.4标准数学模型 (7)3.4算法的选取与建立 (8)3.5 matlab 语言程序编辑 (9)3.5.1 Matlab 简介 (9)3.5.2 matlab 编程 (10)3.5.3优化结果处理 .............................................................. 13 4轴的设计计算 .. (14)4.1高速轴的设计 (14)4.1.1求输入轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 (14)4.1.2求作用在齿轮上的力 (14)4.1.3初步确定轴的最小直径 (14)4.2中间轴的设计 (16)4.2.1计算作用在齿轮上的力 (16)4.2.2初步估算轴的直径 (17)4.2.3轴的结构设计 (17)4.3低速轴的设计 (18)4.3.1求输出轴上的功率3P ,转速3n ,转矩3T (18)4.3.2求作用在齿轮上的力 (18)4.3.3初步确定轴的最小直径 (18)4.3.4轴的结构设计 .............................................................. 19 5轴校核 .. (21)5.1高速轴的校核 (21)5.2中间轴的校核 (24)5.3输出轴的校核 ........................................................................ 26 6键和联轴器的选择 .. (30)6.1键的设计和计算 (30)6.1.1高速轴上键的设计 (30)6.1.2中间轴上键的设计 (30)6.2联轴器的选择 (32)6.2.1类型选择 (32)6.2.2载荷计算 (32)7电动机的选择 (33)7.1电动机类型和结构形式 (33)7.2电动机容量 (33)8箱体结构及附件的设计 (34)8.1箱体结构的设计 (34)8.2附件设计 (34)8.3 润滑密封设计 (36)结论 (37)【参考文献】 (38)致谢 (39)湖北文理学院毕业设计(论文)报告纸1绪论齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着,是一种不可缺少的机械传动装置。
单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]
单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]第一篇:单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计一、问题描述设计如图所示的单级圆柱齿轮减速器。
减速器的传动比u=5,输入功率P=75+5⨯44=295kW,输入轴转速n=980r/min。
要求在保证齿轮承载能力的条件下,使减速器的质量最小。
xbxz1xmX=[x1 x2 x3 x4 x5 x6]T =xl1X5d1X6d2二、分析减速器的体积主要决定于箱体内齿轮和轴的尺寸三、数学建模积v可近似的表示为根据齿轮几何尺寸及结构尺寸的计算公式,单极圆柱齿轮减速器箱体内齿轮和轴的总体v=π(d42s221-db1+2s1)π⎛π2⎫+d(l1+l2)-D-D(b2-c)-4 d0c⎪44⎝4⎭'22'21ππ((d422-d2s2)b2+π4ds2 1(l1+l3))由上式克制,单极标准直齿圆柱齿轮减速器优化设计的设计变量可取为这里近似取b1=b2=b0根据有关结构设计的经验公式将这些经验公式有δ=5m、D2=d2-2δ、、c=0.2b,并取l2=32mm、l3=28mm将这些经验公式及数据代入式d0=0.25(D2-D1)(2-1)且用设计变量来表示,整理得目标函数的表达式为222222f(x)=0.785398154.75x1x2x3+85x1x2x3-85x1x3+0.92x1x6-x1x52222+0.8x1x2x3x6-1.6x1x3x6+x4x5+x4x6+28x5+32x6() 1)为避免发生根切,应有Z1≥Zmin=17应有于是得约束函数(2-1)g1(x)=17-x2≤0(2-2)2)根据工艺装备条件,跟制大齿轮直径d2不超过1500mm故小齿轮直径d1不应超过300mm即mz1≤30cm于是有约束函数(2-3)g2(x)=x2x3-30≤0(2-4)足16≤b≤35,由此得m-1g(x)=xx-35≤0(2-5)3133)为保证齿轮承载能力同时又避免载荷沿齿宽分布严重不均,要求齿宽系数Φm=-1g4(x)=16-x1x3≤0(2-6)b满m4)对传递动力的齿轮,模数不能过小,一般m≥2mm,且取标准系列值,故有() g5x=0.2-x3≤0(2-7)5)按经验,主、从动轴直径的取值范围为10cm≤d≤15cm,故有() g6x=10-x5≤0(2-8)() g7x=x5-15≤0(2-9)() g8x=13-x6≤0(2-10)() g9x=x6-20≤0(2-11)6)按结构关系,轴的支承跨距满足:l1≥b+2∆+0.5ds2,其中∆为箱体内壁到轴承中心线的距离,现取∆=2cm,则有约束函数g10(x)=x1+0.5x6+4-x4≤0(2-12)7)按齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件,应有:336KT1(u+1)σH=≤[σH]abu(2-13)3σF=12KT1≤σF1bd1mYF111[](2-14)σF=1σFYFYF2≤σF2[](2-15)式中,a为齿轮传动的标准中心距,单位为cm,a=0.5mz1(u+1);K为载荷系数,这里取K=1.3;T1为小齿轮传递扭矩,单位为N•cm,T1=955000P/n1=95500⨯295/980N•cm≈287474N•cm;为齿轮的许用接触应力,单位为MPa,这里取;σF1、σF2分别为小齿轮与大齿轮的许用弯曲应力,单位为MPa,这里取σF1=261MPa、σF2=213MPa;YF1、YF2分别为小齿轮、大齿轮的齿形系数,对标准齿轮:[][][][]YF1=0.169+0.006666z1-0.000854z12(2-16)(2-17)2YF2=0.2824+0.003539z1-0.000001576z2对以上公式进行代入、运算及整理,得到满足齿轮接触强度与弯曲强度条件的约束函数:(2-18)2(0.169+0.6666⨯10-2x2-0.854⨯10-4x22)-261≤0(2-19)g12(x)=7474/x1x2x32(0.2824+0.177⨯10-2x2-0.394⨯10-4x22)-21 3≤0(2-20)g13(x)=7474/x1x2x3[][]根据主动轴(本例即小齿轮轴)刚度条件,轴的最大弯曲挠度ymax应小于许用值[y],即xxx g11(x)=45002(2-21)1--1-12231-855≤0ymax-[y]≤0其中取[y]=0.003l1;ymax则由下式计算:3y=Fl/(48EJ)(2-22)maxn式中,Fn为作用在小齿轮齿面上的法相载荷,单位为N,Fn=2T1/(mz1cosα),α为齿轮压力角,α=20︒;E为轴的材料的弹性模数,E=2⨯105MPa;J为轴的惯性矩,单位为cm,对圆形截面,J=πds41/64。
单级圆柱齿轮减速器的优化设计
单级圆柱齿轮减速器的优化设计单级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种工业领域。
然而,随着科技的不断进步和实际应用需求的提高,对减速器的性能和效率也提出了更高的要求。
因此,对单级圆柱齿轮减速器进行优化设计具有重要的现实意义。
在传统的单级圆柱齿轮减速器设计中,主要传动比、扭矩和效率等指标。
然而,随着工业领域的不断发展,对减速器的要求也越来越高,包括更小的体积、更轻的重量、更高的强度和更低的噪音等。
为了满足这些要求,必须对减速器进行优化设计。
单级圆柱齿轮减速器的基本原理是利用齿轮的啮合传递动力,实现减速的目的。
在优化设计中,我们可以从以下几个方面进行分析和改进:齿轮强度:提高齿轮的强度是优化设计的关键之一。
可以采用更优质的材质、精确的齿形设计和适当的热处理工艺来提高齿轮的强度和寿命。
传动效率:通过优化齿轮的几何尺寸、降低齿轮副的摩擦系数和提高齿轮的制造精度,可以降低功率损失,提高传动效率。
噪音控制:采用低噪音齿轮、优化齿轮副的动态特性、避免共振等方法,可以有效降低减速器的噪音。
根据上述原理分析,可以采用以下优化设计方案:采用高强度材料,如渗碳或淬火钢,以提高齿轮强度和寿命。
通过计算机辅助设计软件,精确设计齿轮几何形状和尺寸,以降低啮合冲击和振动。
采用润滑性能良好的材料和精确的加工工艺,以减小摩擦损失。
通过改变齿轮宽度、改变齿轮副的动态特性和优化减震装置等措施,以降低减速器噪音。
为了验证优化设计方案的有效性,可进行实验验证。
实验中,可以测量减速器的传动效率、扭矩、噪音等指标,并将其与原设计进行对比分析。
实验结果表明,优化后的减速器在各方面均有所改善,具体数据如下:传动效率提高:优化后的减速器传动效率较原设计提高了10%以上。
扭矩增加:在相同的输入功率下,优化后的减速器输出扭矩增加了20%以上。
噪音降低:优化后的减速器噪音降低了20分贝以上。
通过对单级圆柱齿轮减速器的优化设计,可以显著提高其传动效率、增加输出扭矩并降低噪音。
二级齿轮减速器的优化设计
二级齿轮减速器的优化设计在机械传动领域,二级齿轮减速器是一种常见的传动装置,广泛应用于各种工业领域。
然而,随着科技的不断进步和实际应用需求的提高,对于二级齿轮减速器的优化设计也变得越来越重要。
本文将就二级齿轮减速器的优化设计进行探讨。
我们来了解一下二级齿轮减速器的基本结构。
它主要由输入轴、一级齿轮传动、中间轴、二级齿轮传动和输出轴等部分组成。
其中,一级齿轮传动和二级齿轮传动分别起到了初步减速和进一步减速的作用,以满足整体传动系统的需求。
针对二级齿轮减速器的优化设计,我们主要以下几个方面:传动比是衡量减速器性能的一个重要指标,它决定了减速器的减速能力。
在优化设计过程中,我们需要根据实际应用需求,选择合适的传动比,以实现最佳的减速效果。
同时,还需要考虑传动比的稳定性和可靠性,以保证减速器在长时间运行中保持稳定。
效率是衡量减速器能耗的另一个重要指标。
在优化设计过程中,我们需要减速器的效率,通过采用高性能的材料、优化齿轮形状、降低摩擦等措施,以减少能量损失,提高效率。
结构优化主要是指对减速器的整体结构和零部件进行优化设计,以提高其稳定性和可靠性。
例如,我们可以对齿轮的结构进行优化,以提高其承载能力和使用寿命;也可以对轴承进行优化设计,以减小运转过程中的摩擦和磨损。
维护优化主要是指简化维护流程、提高维护效率等方面。
通过优化设计,我们可以使减速器的维护变得更加简便,同时也可以降低维护成本,提高设备的整体可靠性。
二级齿轮减速器的优化设计是提高整个传动系统性能和稳定性的关键环节。
我们应当从传动比、效率、结构和维护等多个方面进行优化设计,以提升减速器的综合性能,并降低能耗和维护成本。
只有不断追求卓越和进步,才能满足日益严格的工业需求,为我国的机械制造业发展贡献力量。
本文旨在探讨二级斜齿轮减速器的优化设计,旨在提高其性能、效率和寿命。
我们将简要介绍二级斜齿轮减速器的基本概念及其在各个领域中的应用,然后提出优化方案,最后对优化方案进行效果评估和总结。
毕业设计(论文)-ngw行星减速器设计[管理资料]
1 绪论行星齿轮减速器与普通定轴减速器相比,具有承载能力大、传动比大、体积小、重量轻、效率高等特点,被广泛应用于汽车、起重、冶金、矿山等领域。
我国的行星齿轮减速器产品在性能和质量方面与发达国家存在着较大差距,其中一个重要原因就是设计手段落后,发达国家在机械产品设计上早巳进入分析设计阶段,他们利用计算机辅助设计技术,将现代设计方法,如有限元分析、优化设计等应用到产品设计中,采用机械CAD系统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查等。
本文通过对行星齿轮减速器的结构设计,初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸,并对设计结果进行参数化分析,为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价,实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。
本课题设计通过对行星齿轮减速器工作状况和设计要求对其结构形状进行分析,,然后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算,得出各零部件的具体尺寸,再重新调整整体结构,不断反复计算从而使减速器的性能主要使寿命和稳定性及润滑情况进行优化设计。
2设计与校核输入功率:P=10KW 输入转速:n 1=750r/min ; 输出转速:n 2=20r/min ; 中等冲击;每天连续工作14小时; 使用期限10年。
减速器的总传动比i=750/20=,属于二级NGW 型的传动比范围。
拟用两级太阳轮输入、行星架输出的形式串联,即i 1·i 2=。
两级行星轮数都选n p =3。
高速级行星架不加支承,与低速级太阳轮之间用单齿套联接,以实现高速级行星架与低速级太阳轮浮动均载。
其中高速级行星轮采用球面轴承,机构镇定。
低速级仍为静不定。
其自由度为:()()54321654321610554133212113W n P P P P P =-++++=⨯-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=- 机构的静定度为:1(3)4S W W =-=--='因属于低速传动,采用齿形角a n =20o的直齿轮传动。
精度定为6级。
为提高承载能力,两级均采用变位齿轮传动,要求外啮合a ac =24o 内啮合a cb =20o 左右。
汽车主减速器的优化设计
汽车主减速器的优化设计汽车主减速器是汽车传动系统的重要组成部分,它承担着降低转速、增加扭矩以及传递动力的任务。
在追求汽车性能与舒适性的今天,对汽车主减速器进行优化设计显得尤为重要。
本文将围绕汽车主减速器的优化设计展开讨论,旨在提升其动力传输效率、降低噪音以及减少振动。
汽车主减速器位于发动机与变速器之间,主要作用是减速增扭,将发动机的高转速、低扭矩转化为低转速、高扭矩,以便于车辆的行驶与加速。
主减速器还承担着调整动力输出、改变扭矩分布等任务,以确保车辆在不同工况下的平稳行驶。
针对汽车主减速器的优化设计,我们从以下几个方面展开讨论:优化的目标主要包括提高动力传输效率、降低噪音和振动、增加疲劳寿命以及减小外形尺寸等。
为了实现这些目标,我们需要对主减速器的结构设计、材料选择、齿轮参数等进行细致的研究。
通过查阅相关文献和资料,了解主减速器优化设计方面的最新研究成果和技术发展趋势,为后续的优化工作提供理论支持。
通过建立主减速器的数学模型,进行理论研究或数值模拟,以探究主减速器在不同设计方案下的性能表现。
例如,采用有限元分析法对主减速器的结构进行静态和动态分析,以评估其强度、刚度和振动特性。
在理论研究或数值模拟的基础上,结合实际应用情况对主减速器进行优化设计。
例如,通过实验测试调整齿轮参数、结构改进等措施,以达到最优的性能表现。
为了评估主减速器优化设计的效果,我们需要制定一套评价标准。
具体来说,可以从以下几个方面进行评价:动力传输效率:通过对比优化前后的动力输出、扭矩分布等数据,评价主减速器在提高动力传输效率方面的表现。
噪音与振动:采用噪音测试和振动分析等方法,对比优化前后的噪音和振动水平,以评价主减速器在降低噪音和振动方面的效果。
疲劳寿命:通过进行疲劳寿命实验,对比优化前后主减速器的疲劳寿命数据,以评估其耐久性。
外形尺寸与重量:对比优化前后主减速器的外形尺寸和重量数据,以评估其在减小外形尺寸和降低重量方面的优势。
减速器优化设计
一、减速器优化设计问题分析:二级锥齿圆柱齿轮减速器,高速级输入功率P1=2.156kW ,转速n1=940r/min ;总传动比i=9.4,齿宽系数d ϕ=1。
齿轮材料和热处理:大齿轮为45号钢调质处理,硬度为240HBS ;小齿轮为40Cr 调质处理,硬度为280HBS ,工作寿命10年以上。
在满足强度、刚度和寿命等条件下,使体积最小来确定齿轮传动方案。
二、建立优化设计的数学模型①设计变量:将涉及总中心距a ∑齿轮传动方案的6个独立参数作为设计变量X=[Mn 1,Mn 2,Z 1,Z 2,i 1,β]T=[x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6]T(其中Z1、Z2分别为高速级小齿轮齿数、低速级小齿轮齿数)②目标函数:优化目标选为体积最小,归结为使减速器的总中心距a 最小, 写成111222(1)(1)2cos Mn Z i Mn Z i a β+++= 减速器总中心距a ∑最小为目标函数61542531cos 2)4.91()1()(min x x x x x x x X f -+++= ③约束条件:含性能约束和边界约束性能约束:(1) 齿面接触强度计算:0cos 10845.6][31161313121≥-⨯βϕσT K i Z m n d H 和0cos 10845.6][32262323222≥-⨯βϕσT K i Z m n d H 式中:][H σ—许用接触应力;1T —高速轴的转矩;2T —中间轴的转矩;12,K K —载荷系数;d ϕ—齿宽系数。
(2)齿根弯曲强度计算:高速级小、大齿轮的齿根弯曲强度条件为:0cos 3)1(][2112131111≥-+βϕσT K Z M i Y n Fa d F0cos 3)1(][2112131122≥-+βϕσT K Z M i Y n Fa d F 低速级小、大齿轮的齿根弯曲强度条件为:0cos 3)1(][2222232233≥-+βϕσT K Z M i Y n Fa d F 0cos 3)1(][2222232244≥-+βϕσT K Z M i Y n Fa d F 式中1][ωσ、2][ωσ、3][ωσ、4][ωσ分别是齿轮1234,,,Z Z Z Z 的许用弯曲应力 1Fa Y ,2Fa Y ,3Fa Y ,4Fa Y 分别是齿轮1234,,,Z Z Z Z 的齿形系数约束函数:0102099.1cos )(3533316631≤⨯-=-x x x x X g 高速级齿轮接触强度条件0107081.3cos )(3432663252≤⨯-=-x x x x X g 低速级齿轮接触强度条件0)1(104876.4cos )(233153623≤+⨯-=-x x x x X g 高速级大齿轮弯曲强度条件0)4.9(106308.1cos )(24325362254≤+⨯-=-x x x x x X g 低速级大齿轮弯曲强度条件0)4.9(]cos )50(2[)(5425316155≤+--+=x x x x x x x x x X g 大齿轮与轴不干涉 边界约束:(1)不干涉条件2322111(1)2cos (5)0n n n m Z i m m Z i β+-+-≥(2)不根切条件17cos 3min ≥=βZ Z (3)动力传动模数126n m ≤≤;226n m ≤≤(4)圆柱齿轮传动比36i ≤≤约束函数:02)(16≤-=x X g 06)(17≤-=x X g 高速级齿轮副模数的下限和上限 02)(28≤-=x X g 06)(29≤-=x X g 低速级齿轮副模数的下限和上限 014)(310≤-=x X g 022)(311≤-=x X g 高速级小齿轮齿数的下限和上限 016)(412≤-=x X g 022)(413≤-=x X g 低速级小齿轮齿数的下限和上限0503.2)(514≤-=x X g 0689.2)(515≤-=x X g 高速级传动比的下限和上限 (根据i 1≈(1.3~1.5)i 2计算可得)08)(616≤-=x X g 015)(617≤-=x X g 齿轮副螺旋角的下限和上限 (一般取8゜~15゜)三、编制优化设计的M 文件%两级锥齿轮减速器总中心距目标函数function f=jsqyh_f(x);hd=pi/180;a1=x(1)*x(3)*(1+x(5));a2=x(2)*x(4)*(1+9.4/x(5));cb=2*cos(x(6)*hd);f=(a1+a2)/cb;%两级锥齿轮减速器优化设计的非线性不等式约束函数function[g,ceq]=jsqyh_g(x);hd=pi/180;g(1)=cos(x(6)*hd)^3-1.2099e-6*x(1)^3*x(3)^3*x(5);g(2)=x(5)^2*cos(x(6)*hd)^3-3.7081e-6*x(2)^3*x(4)^3;g(3)=cos(x(6)*hd)^2-4.4876e-3*(1+x(5))*x(1)^3*x(3)^2;g(4)=x(5)^2.*cos(x(6)*hd)^2-1.6308e-3*(9.4+x(5))*x(2)^3*x(4)^2;g(5)=x(5)*(2*(x(1)+50)*cos(x(6)*hd)+x(1)*x(2)*x(3))-x(2)*x(4)*(9.4+x(5)); ceq=[];x0=[2;4;18;20;6.4;10];%设计变量的初始值lb=[2;2;14;16;2.503;8];%设计变量的下限ub=[6;6;22;22;2.689;15];%设计变量的上限[x,fn]=fmincon(@jsqyh_f,x0,[],[],[],[],lb,ub,@jsqyh_g);Disp '************两级锥齿轮传动中心距优化设计最优*************' fprintf(1,' 高速级齿轮副模数 Mn1=%3.4fmm\n',x(1)) fprintf(1,' 低速级齿轮副模数 Mn2=%3.4fmm\n',x(2)) fprintf(1,' 高速级小齿轮齿数 z1=%3.4fmm\n',x(3)) fprintf(1,' 低速级小齿轮齿数 z2=%3.4fmm\n',x(4)) fprintf(1,' 高速级齿轮副传动比 i1=%3.4fmm\n',x(5)) fprintf(1,' 齿轮副螺旋角 beta=%3.4fmm\n',x(6)) fprintf(1,' 减速器总中心距 a12=%3.4fmm\n',fn)g=jsqyh_g(x); disp '==========最优点的性能约束函数值==========' fprintf(1,' 高速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g1=%3.4fmm\n',g(1)) fprintf(1,' 低速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g2=%3.4fmm\n',g(2)) fprintf(1,' 高速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g3=%3.4fmm\n',g(3)) fprintf(1,' 低速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g4=%3.4fmm\n',g(4))fprintf(1,' 大齿轮顶圆与轴不干涉几何约束函数g5=%3.4fmm\n',g(5)) 四、M文件运行结果************两级锥齿轮传动中心距优化设计最优************* 高速级齿轮副模数 Mn1=4.0205mm低速级齿轮副模数 Mn2=5.6497mm高速级小齿轮齿数 z1=16.9830mm低速级小齿轮齿数 z2=20.8259mm高速级齿轮副传动比 i1=2.5030mm齿轮副螺旋角 beta=8.9317mm减速器总中心距 a12=404.2589mm==========最优点的性能约束函数值==========高速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g1=-0.0000mm低速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g2=-0.0000mm高速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g3=-293.6936mm低速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g4=-1512.0868mm大齿轮顶圆与轴不干涉几何约束函数g5=-167.7832mm五、优化结果处理************两级锥齿轮传动中心距优化设计最优************* 高速级齿轮副模数 Mn1=4mm低速级齿轮副模数 Mn2=6mm高速级小齿轮齿数 z1=17mm低速级小齿轮齿数 z2=21mm高速级齿轮副传动比 i1=2.5mm齿轮副螺旋角 beta=8.9317mm减速器总中心距 a12=430mm==========最优点的性能约束函数值==========高速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g1=-0.0000mm低速级齿轮副接触疲劳强度约束函数g2=-0.0000mm高速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g3=-293.6936mm低速级大齿轮齿根弯曲强度约束函数g4=-1512.0868mm大齿轮顶圆与轴不干涉几何约束函数g5=-167.7832mm。
减速器设计方法优化策略论文解读
减速器设计方法优化策略论文摘要:减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。
减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。
本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析,提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。
关键词:减速器优化设计传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案,虽然也能获得满足给定条件的设计效果,但一般不是最佳的。
为了使减速器发挥最佳性能,必须对减速器进行优化设计,减速器的优化设计可以在不同的优化目标下进行。
除了一些极为特殊的场合外,通常可以分为从结构形式上追求最小的体积(重量)、从使用性能方面追求最大的承载能力、从经济效益角度考虑追求最低费用等三大类目标。
第一类目标与第二类目标体现着减速器设计中的一对矛盾,即体积(重量)与承载能力的矛盾。
在一定体积下,减速器的承载能力是有限的;在承载能力一定时,减速器体积(重量)的减小是有限的。
由此看来,这两类目标所体现的本质是一样的。
只是前一类把一定的承载能力作为设计条件,把体积(重量)作为优化目标;后一类反之,把一定的体积(重量)作为设计条件,把承载能力作为优化目标。
第三类目标的实现,将涉及相当多的因素,除减速器设计方案的合理性外,还取决于企业的劳动组织、管理水平、设备构成、人员素质和材料价格等因素。
但对于设计人员而言,该目标最终还是归结为第一类或第二类目标,即减小减速器的体积或增大其承载能力。
一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计单级主减速器可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组成,具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。
但是其主传动比i0不能太大,一般i0≤7,进一步提高i0将增大从动齿轮直径,从而减小离地间隙,且使从动齿轮热处理困难。
单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱动桥中。
单级圆柱齿轮减速器以体积最小为优化目标的优化设计问题,是一个具有16个不等式约束的6维优化问题,其数学模型可简记为:minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6S.t.gj(x)≤0(j=1,2,3∧,16)采用优化设计方法后,在满足强度要求的前提下,减速器的尺寸大大地降低,减少了用材及成本,提高了设计效率和质量。
行星齿轮减速器传动机构优化设计
摘要行星齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立封闭传动装置,用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的要求,行星齿轮传动与普通齿轮传动相比, 具有结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、传动比大等优点, 因此得到了广泛的应用。
但是在国内在研究生产行星齿轮减速器方面还存在一定局限,为了适应生产发展需要,本论文通过初步分析行星齿轮减速器的总体结构设计,为行星齿轮减速器的进一步研制和开发提供理论依据。
论文首先介绍了行星齿轮减速器的特点和要求,并对国内外行星齿轮减速器的发展现状和发展前景作了分析。
结合目前存在的行星齿轮传动原理以及生产上对行星齿轮减速器技术要求进行了初步分析,并通过设计和计算,完成了减速器的零件设计,整体设计,初步确定了行星齿轮减速器总体结构设计。
为行星齿轮减速器产品的开发和性。
能评价,实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。
关键词: 减速器行星齿轮优化设计Title Planetary gear-type speed reducerAbstractPlanetary gear reducer is the prime mover and an independent closed between gear to reduce speed and increase torque in order to meet the requirements of a variety of mechanical work, planetary gear transmission as compared with ordinary gear drive with compact structure, small size, light weight, high efficiency, the transmission ratio advantages, it has been widely used. However, in domestic production in the study of planetary gear reducer that there are still some limitations, in order to meet the development needs of production, a preliminary analysis of this thesis through the planetary gear reducer overall structural design, planetary gear reducer for further research and development and provide a theoretical basis.Paper introduces the characteristics of planetary gear reducer and demands at home and abroad and the development of planetary gear reducer and development prospects of the status quo analyzed. Combination of existing principles of planetary gear transmission and the production of planetary gear reducer on the technical requirements of a preliminary analysis, and through the design and calculation of the parts to complete the design of the reducer, the overall design, initially set the overall structure of planetary gear reducer design . Planetary gear reducer for product development and performance evaluation of planetary gear reducer to achieve large-scale production to provide a reference and theoretical basis.Keywords: Reducer planetary gear reducer planetary gear drive.目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 绪论.. (1)1.1 齿轮传动的发展简介 (1)1.2 行星齿轮的发展及特点 (1)1.3 机械优化设计的发展概况 (4)1.4行星齿轮的设计任务 (5)2、行星轮系的设计 (6)2. 1 行星轮系类型的选择 (6)2.2 行星轮系各轮齿数的确定 (6)2.3 行星轮系的均载装置 (9)2.4 行星齿轮传动的受力分析及强度计算 (9)2.5 行星齿轮的传统设计 (12)3、行星齿轮减速器优化设计 (14)3.1 行星齿轮减速器的数学模型 (14)3.2 优化方法及原理 (16)3.3 行星齿轮的约束优化方法 (18)4、VISUAL BASIC程序简要说明 (23)4.1 变量和数组 (23)4.2 Visual Basic控制结构 (24)4.3优化程序的简要说明 (28)5、结果与分析 (29)结构计算 (30)致谢........................................... 错误!未定义书签。
轮边减速器设计毕业设计论文
XXXXXXXX学院全日制普通本科生毕业论文轮边减速器设计学生姓名:XXXX学号:XXXXX年级专业及班级:XXXXX指导老师及职称:XXXX学部:XXXXXXXX提交日期:XXXX年X月目录摘要 (1)关键词 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题设计的目的和意义 (4)1.2 本设计所要完成的主要任务 (4)第二章减速器的方案设计 (5)2.1 减速器的功用及分类 (5)2.2 减速器方案的选择及传动方案的确定 (6)2.2.1 减速器方案的选择 (7)2.2.2 行星减速器传动方案的选定 (8)2.2.3 减速器传动比的分配 (8)2.2.4 传动比公式推导 (8)2.3 行星减速器齿轮配齿与计算 (9)2.3.1 行星排齿轮的配齿 (9)2.3.2 行星齿轮模数计算与确定 (10)2.4 啮合参数计算 (11)2.5 变位系数选取 (12)2.6 各行星齿轮几何尺寸计算 (13)2.6.1 第Ⅰ排行星齿轮的几何尺寸 (13)2.6.2 第Ⅱ排行星轮的几何尺寸 (16)2.7 各行星齿轮强度校核 (19)2.7.1 太阳轮和行星轮接触疲劳强度校核 (19)2.7.2 太阳轮和行星轮弯曲疲劳强度校核 (21)2.7.3 内齿轮材料选择 (22)第三章减速器结构的设计 (23)3.1 齿轮轴的设计计算 (23)3.2 传递连接 (24)3.3 轴承选用与校核与其他附件说明 (24)3.3.1 轴承选用与校核 (24)3.3.2 其他附件说明 (26)第四章设计工作总结 (26)参考文献 (27)致谢.................................................. 2错误!未定义书签。
附录.................................................. 错误!未定义书签。
28摘要轮边减速器是传动系中最后一级减速增扭装置,采用轮边减速器可满足在总传动比相同的条件下,使变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等部件的载荷减少,尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点,它被广泛应用于载重货车、大型客车、越野汽车及其他一些大型工矿用车。
RV减速器优化设计
RV减速器优化设计余永康① 熊禾根(武汉科技大学机械自动化学院 湖北武汉430081)摘 要 研究了RV减速器某指定工况下的承载能力和传动误差,并基于RomaxDesigner软件,采用遗传算法对该减速器进行了综合修形优化。
结果表明:减速器高速级行星齿轮传动各齿轮的接触强度安全系数不满足要求,部分齿轮的弯曲强度安全系数也偏低;太阳轮和行星轮之间的传动误差较大,影响传动的平稳性;经优化修形,接触强度和弯曲强度安全系数分别提高了29 4%和42 3%;齿面峰值载荷降低了51%,传动误差减小了83 31%,减速器性能得到了明显改善。
关键词 RV减速器 安全系数 传动误差 修形 遗传算法中图法分类号 TF351 TH132.41 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2022 05 003OptimizationDesignOfRVReducerYuYongkang XiongHegen(SchoolofMechanicalAutomation,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081)ABSTRACT TheloadcapacityandtransmissionerrorofRVreducerunderaspecifiedworkingconditionarestudied,andbasedonRomaxDesigner,thereducerismodifiedandoptimizedbygeneticalgorithm.Theresultsshowthatthesafetyfactorofcontactstrengthofeachgearofplanetarygeartransmissionofspeedreducerdoesnotmeettherequirements,andthesafetyfactorofbendingstrengthofsomegearsisalsolow.Thetransmissionerrorbetweenthesunwheelandtheplanetwheelislarge,whichaffectsthestabilityofthetransmission.Thesafetyfactorofcontactstrengthandbendingstrengthincreasedby29 4%and42 3%,respectively.Thepeakloadoftoothsurfaceisreducedby51%,thetransmissionerrorisreducedby83 31%,andtheperformanceofreducerisimprovedobviously.KEYWORDS RVretarder Safetyfactor Transmissionerror Modification Geneticalgorithm1 前言作为工业机器人的核心部分,RV减速器由一级渐开线行星齿轮和二级摆线针轮共同构成,由于RV减速器一般放置于机座、大臂、肩部等重负载位置,需具备相当的精度要求才能保证工业机器人的正常运行,但由于重载工况下的减速器中的轴,轴承和齿轮等受载变形,容易导致两配对啮合的齿轮间产生错位量,错位量的产生会造成齿轮左右两侧偏载严重、受力不均匀、产生较大噪声等现象,且难以保证高传动精度的要求,基于此类需求,运用Romaxdesigner软件对某型号的RV减速器进行建模分析,对齿轮采用组合修形的方式来改善齿轮啮合的综合性能。
优化设计论文
机械优化设计论文项目名称:汽车减速器优化设计汽车减速器优化设计摘要汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分,其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮,是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
对发动机纵置的汽车来说,主减速器还有改变动力传输方向的作用。
与国外相比,我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力,技术手段落后。
目前比较突出的问题是,行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低,企业管理方式较为粗放,相当比例的产品仍为中低档次,缺乏有国际影响力的产品品牌,行业整体散乱情况依然严重。
总体来说,车用减速器发展趋势和特点是向着六高、二低、二化方向发展,即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率,低噪声、低成本,标准化、多样化。
第1章绪论 31.1 引言31.2 国内车桥主减速器发展现状31.3 设计背景5第2章主减速器结构方案分析62.1 主减速器齿轮的类型分析62.1.1 螺旋锥齿轮传动62.1.2 双曲面齿轮传动72.1.3 圆柱齿轮传动92.1.4 蜗杆传动102.2.1 单级主减速器122.2.2双级主减速器132.2.3贯通式主减速器152.2.5 单双级减速配轮边减速器18第3章主减速器主、从动锥齿轮的支承方案213.1 主动锥齿轮的支承213.2 从动锥齿轮的支承23第4章主减速器齿轮基本参数的选择244.1 齿数的选择244.2 从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数。
244.3 主、从动锥齿轮齿面宽和254.5 双曲面齿轮副偏移距E 254.5 中点螺旋角264.6 螺旋方向274.7 法向压力角27第5章锥齿轮齿面上作用力285.1 齿面宽中点处圆周力F 285.1.1 从动齿轮圆周力285.1.2 主动齿轮圆周力285.2 锥齿轮上轴向力和径向力29第6章主减速器锥齿轮载荷计算34第7章主减速器锥齿轮的强度计算367.1 单位齿长圆周力P 367.2 轮齿弯曲强度377.3 轮齿接触强度38第8章锥齿轮的材料40第9章主减速器润滑与密封429.1 润滑方式确定429.2 润滑油的选取429.3 主减速器的密封43结束语44致谢46参考文献:47第1章绪论1.1 引言汽车主减速器是驱动桥最重要的组成部分,其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮,是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。
减速器车间改善毕业论文
年产10000台减速器车间设计王开伟(江西理工大学应用科学学院机电系工业工程071班,江西,赣州)指导老师:徐支凤摘要:高效性、高柔性、易于重构已成为现今车间布局设计中的主要方向,是为了适应生产和生产模式不断改变的需要。
归纳了车间布局的必要性及原则。
本设计是以年产10000台减速器工艺车间设计为主要任务,在设计过程中,通过对减速器箱盖零件的分析。
运用机械制造技术及相关课程的知识,对零件的机械加工工艺规程进行设计,并制定了加工方案,确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件的加工质量。
在生产工艺设计的基础上,进行物料的衡算、经济效益分析,并以此根据进行设备的选择、配置,对车间劳动人员的计算后进行了车间的平面布置。
在完成此设计说明的基础上,对车间进行规划及优化并绘制车间的工艺流程图及车间平面图。
关键词:减速器箱盖,工厂设计,优化,工艺流程。
目录摘要Abstract第一章绪论1.1选题背景和意义1.2设计思路和方案1.3论文结构第二章机械加工工艺路线设计2.1箱盖机械加工工艺路线2.1.1确定生产类型2.1.2基面的选择(1)粗基准选择①粗基准选择原则②选择粗基准(2)精基准选择①精基准选择原则②选择精基准2.1.3工艺路线拟定(1)加工工序安排原则(2)工艺路线拟定2.2本章小结第3章工序设计根据第二章2.1.3“工艺路线拟定”的结果,由后向前进行以下工作(不含热处理等工序)。
3.1箱盖工序设计3.1.1加工余量确定3.1.2工艺尺寸的确定3.1.3加工设备选择3.1.3.1机床3.1.3.2刀具3.1.3.3检具3.1.4切削用量及工时定额的计算3.2本章小结第4章车间设计4.1车间布局形式4.2车间布局(同学A做箱体(含箱盖、)机群式布局、同学B做箱体(含箱盖、)机群式布局、同学C做轴齿机群式布局、同学D做轴齿流水线布局)4.2.1设备数汇总4.2.2车间人员编制4.2.2物流量计算4.2.3物流辅助设备汇总4.2.4经济效益分析1、车间占地面积2、设备购置费、安装费、折旧费用3、人员工资4、年均费用计算4.4本章小结第5章总结致谢参考文献第1章:绪论1.1选题背景和意义毕业设计是我们在学校学习的最后的一门课程,也是对自己在大学中所学知识的一个全面的总结和运用。
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减速器的优化设计论文
摘要
本文将对二级斜齿圆柱齿轮减速器进行优化设计。
考虑到以中心距最小为目标
速器的尺
量。
Abstract Traditionally, in order to get satisfied design data of reducer, you must cut and try again and again. Although this design can satisfy conditions given. Proved by the practice, according to the traditional design method to the design, most of them have room for improvement, it is not optimal. In this article we will two-grade helical cylindrical gear redactor conduct optimal design . Taking account the minimum distance of center into the goal, penalty function used in this method . In this paper, by the way of selecting design variable , setting up goal function and restriction condition , the
mathematical model of cylindrical gear reducer is established . The preparation of the optimal design program , run by the computer and calculating the optimal design parameters . The results show that the optimal design methods , strength requirements are met under the premise of the size reducer greatly reduced, reducing the timber and the cost , improve the design efficiency and quality.
Key words: Helical Cylindrical Gear Redactor
optimal design penalty function Center distance Conventional Design
传
60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、
40kw
机械效率高等这些基本要求。
90
"内平动齿轮减速器"与国内外已有
1I=10
2
31/3左右。
495%85%
5
CAD/CAM
机械优化设计是在电子计算机广泛应用的基础上发展起来的一门
是保证产品具有优良的性能、减轻重量或体积、降低成本的一种有效设计方法。
机械优化设计的过程是首先将工程实际问题转化为优化
1
件。
目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式。
2
都是通过先估计出参数然后再校核计算的过程。
这对于设计者来说是
经济效益都是不利的。
现代最优化技术的发展为解决这些问题提供了
于形
在满足强度要求等约束条件下单位功率质量或体积最小的变速器的
音等动力学问题的最优化
减速器优化方案的确定
,
断说哪个决策好。
这就造成多目标函数优化问题的特殊性。
多目标优
所以解决多目标优化设计问题也是一个
序的。
单目标优化方法可以选择设计目标中的最重要因素作为优化目标而达到最优,按照优化目标
中心矩a为最小。
减速器的数学模型
一个设计方案可以用一组基本参数的数值来表示.这些基本参数可以是构件长度,截面尺寸,某些点的坐标值等几何量,也可以是重量,惯性矩力等物理量,还可以是应力,变形,固有频率,效率等代表工作
二级斜齿圆柱齿轮减速器由两
1 2 3 4, , , .Z Z Z Z相应的齿数比分别为1 2 1/i Z Z,和2 4 3/i Z Z,两组传动齿轮的法向模数分别设为Mn1和Mn2齿轮的螺旋
压力角这里1 2 3 4 1 2 1 2, , , , , , , ,n nZ Z Z Z i i M M
i 1 2i i i
2 1/i i i
小齿轮的齿数Z1和Z3
设计变量为:1 3 1 2 1, , , , ,n nZ Z M M i个。
建立目标函数
可以
f(x),用以强调它对设计变量的依赖性。
上面
心距a最小。
建立约束函数
可
本课
题保证总中心距a为最小时应满足的条件是本优化设计问题的约束
上的大齿轮不与低速轴发生干涉。
算法的选取与建立
标函数和约束函数的形式知选择外点惩罚函数进行计算较为合
理是将约束优化问题中的不等式和等式约束函数经过加权转化
和原目标函数结合成新的目标函数---
可行域之外逐渐逼近约束边界上的最优点。
我们工科生作为祖国的应用型人才,将来所从事的工作都是实际的操作及高新技术的应用。
所以我们应该培养自己市场调查、收集资料、综合应用能力,提高计算、绘图、实验这些环节来锻炼自己的技术应用能力。