行星齿轮减速器设计中主要结构尺寸的优化设计

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信息检索与利用综合实验报告(范例)

信息检索与利用综合实验报告(范例)

信息检索与利用综合实验报告题目齿轮减速器及设计系年级机械工程 2009 专业机电一体化姓名学号指导教师陈英完成日期 2010-04-00一、选题意义减速器需求量大、产品更新换代快。

为了数控加工、结构展示和应力及运动分析等的需要,通过对国内外文献的检索,以了解对减速器的优化设计思路,从而达到能提高齿轮减速器的优化设计效率,并能够应用到工程实际中去。

二、检索数据库1.中国期刊全文数据库(CEKI)2.中文科技期刊数据库3.国家科技图书文献中心.cn4.万方数据.cn5. 中国专利数据库.cn/sipo2008/6. IEEE/IET Electronic Library(IEL)7.欧洲专利数据库三、编制检索策略1.选关键词齿轮—gear减速器—reducer齿轮减速器—Gear Reducer设计—design2、编制检索式检索式1:[齿轮AND减速器AND设计]/主题检索式2:[齿轮AND减速器AND设计]/篇名检索式3:[齿轮减速器AND设计]/篇名/核心期刊检索式4:齿轮AND减速器检索式5:Gear Reducer AND design*检索式6:Gear Reducer四、检索结果1.国内文献(10-20篇,要求对文献进行整理)[1]基于Inventor齿轮减速器零部件的装配关联设计王小玲;, 煤矿机械, 2009,(12),210-212减速器需求量大、产品更新换代快。

为了数控加工、结构展示和应力及运动分析等的需要,必须对减速器进行三维建模设计。

根据齿轮减速器的装配连接结构特点,采用AutodeskInventor的基于装配的关联设计功能,能比较方便快捷地生成齿轮减速器中的有关零部件,从而能提高齿轮减速器三维建模的设计效率。

[2]基于遗传算法的齿轮减速器优化设计吴婷;张礼兵;黄磊;, 煤矿机械,2009,(12), 9-11对两级齿轮减速器优化设计进行了分析,建立了其优化设计的数学模型,确定了优化设计的约束条件,采用遗传算法对两级齿轮减速器进行优化设计,并通过实例说明,采用遗传算法对减速器进行优化,可以得到更加优化的设计结果。

行星齿轮机构结构

行星齿轮机构结构

支架优化设计
减轻支架的重量
支架是行星齿轮机构中的支撑部件,其重量的轻重对整个 机构的重量有很大影响。在满足使用要求的前提下,应尽 量减轻支架的重量。
提高支架的刚度和稳定性
支架在工作过程中需要承受机构的载荷和弯矩,因此需要 具有良好的刚度和稳定性。可以通过优化支架的结构设计、 增加加强筋等方法来提高其机械性能。
太阳轮的受力分析
太阳轮受到来自行星轮的力矩作用,这些力矩的大小和方向取决于行星轮的位置和 转速。
太阳轮受到的力矩可以分解为切向力矩和径向力矩,切向力矩用于驱动太阳轮旋转, 径向力矩则用于平衡太阳轮的离心力。
太阳轮的受力分析需要考虑太阳轮与行星轮之间的接触力和摩擦力,以及太阳轮自 身的重力和离心力。
单级行星齿轮机构
结构简单,由太阳轮、 行星轮和转臂组成。
制造和维护成本较低。
传动比范围较小,通 常用于高速、小扭矩 的传动系统。
双级行星齿轮机构
由两个单级行星齿轮机构组成, 通过中间齿轮连接。
传动比范围较大,通常用于中 低速、大扭矩的传动系统。
结构相对复杂,制造和维护成 本较高。
多级行星齿轮机构
02 行星齿轮机构的基本组成
行星轮
01
行星轮是行星齿轮机构中的重要 组成部分,通常由一个或多个齿 轮组成,它们围绕一个共同的旋 转中心(即行星轮轴)旋转。
02
行星轮的主要作用是传递动力, 它们可以与太阳轮和内齿圈啮合 ,从而实现动力的传递和减速。
太阳轮
太阳轮是行星齿轮机构中的另一个重 要组成部分,它通常位于机构的中心 位置,并与行星轮和内齿圈啮合。
1
行星轮受到来自太阳轮和内齿圈的力矩作用,这 些力矩的大小和方向取决于行星轮的位置和转速。

三级行星齿轮减速器参数优化设计

三级行星齿轮减速器参数优化设计

王海兵 等
能,可直接得到最优解而不需要对齿数圆整,避免了圆整之后的解不是最优解的缺点。以太阳轮和行星 轮的总体积最小为优化目标,以总传动比、配齿条件、齿轮强度条件、减速器外形尺寸限制等为约束条 件,建立优化设计数学模型进行优化设计,使减速器减重明显。
关键词
盾构掘进机,行星齿轮减速器,优化设计,Lingo
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(1), 25-29 Published Online February 2019 in Hans. /journal/met https:///10.12677/met.2019.81004
Received: Jan. 3 , 2019; accepted: Jan. 21 , 2019; published: Jan. 28 , 2019
rd
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Байду номын сангаас
Abstract
The parameters of the three-stage planetary gear reduction in shield tunneling machine was optimized by Lingo software, for the Lingo software has the function of nonlinear Integer optimization, so the optimized teeth numbers need not to be rounded off and the error caused by rounding off is avoided. The optimizing model was constructed with the optimization objective of minimum volume of sun gears and planetary gears and the constraint of total transmission ratio, relationship of teeth numbers, gear strength and the size of the reduction to make the weight of reduction reduce significantly.

NGW行星齿轮减速器的设计

NGW行星齿轮减速器的设计

NGW行星齿轮减速器的设计首先,我们需要确定NGW行星齿轮减速器的传动比。

传动比是指输入轴转速与输出轴转速之间的比值,通常由齿轮的齿数比确定。

在确定传动比时,需要考虑到被传动装置的工作条件和要求,以及NGW行星齿轮减速器的结构特点和制造工艺。

一般而言,NGW行星齿轮减速器的传动比可以根据工作条件和设计要求进行选择。

接下来,我们需要进行NGW行星齿轮减速器的齿轮参数设计。

齿轮的参数设计包括齿轮的模数、齿数、齿轮啮合角等。

模数决定了齿轮的尺寸和齿面接触强度,一般通过强度计算来确定。

齿数决定了齿轮的传动比,并且齿数的选择还需要满足齿轮传动的平滑性要求。

齿轮啮合角则决定了齿轮的啮合性能和传动效率,一般通过减速器的运动试验来确定。

在设计NGW行星齿轮减速器时,还需要考虑到齿轮的材料选择和热处理工艺。

齿轮的材料应具有良好的力学性能和疲劳强度,一般选择高强度合金钢或工程塑料。

齿轮的热处理工艺包括淬火和回火等,可以提高齿轮的强度和硬度,延长使用寿命。

此外,NGW行星齿轮减速器还需要进行结构设计和强度计算。

结构设计包括减速器的内部组成部分、外部壳体和密封装置等。

强度计算主要包括齿轮的强度计算和轴的强度计算等,以确保减速器在工作过程中能够承受所需的工作载荷和传动力矩。

最后,需要进行NGW行星齿轮减速器的动力学分析和传动效率计算。

动力学分析可以通过数值模拟或实验来进行,以研究减速器在工作过程中的振动和噪声情况。

传动效率计算可以通过减速器的理论计算和实际测试来进行,以评估减速器的传动效率和能量损耗情况。

综上所述,NGW行星齿轮减速器的设计涉及传动比的选择、齿轮参数设计、材料选择、热处理工艺、结构设计、强度计算、动力学分析和传动效率计算等多个方面。

通过合理的设计和优化,可以实现减速器的高精度、高扭矩传动,并满足各种机械设备的要求。

行星齿轮减速器的设计

行星齿轮减速器的设计

行星齿轮减速器的设计一、传动比计算行星齿轮减速器的传动比是根据其结构和工作原理来计算的。

首先,需要确定减速器的级数和各级齿轮的齿数、模数、螺旋角等参数。

然后,根据这些参数和相关公式计算出减速器的传动比。

二、齿轮设计齿轮设计是行星齿轮减速器设计的核心环节,包括齿轮类型选择、齿轮精度确定、齿轮材料和热处理选择、齿轮强度计算等。

此外,还需要根据减速器的工作环境和工况条件,对齿轮进行优化设计,以提高其承载能力和使用寿命。

三、轴承选择轴承是行星齿轮减速器中非常重要的部件,其选择应根据载荷的大小、方向和转速等因素来确定。

对于行星齿轮减速器,常用的轴承类型包括球轴承和滚子轴承。

在选择轴承时,应考虑其尺寸、载荷容量、极限转速和极限寿命等参数。

四、箱体结构设计箱体是行星齿轮减速器的支撑和固定部件,其结构设计应考虑减速器的安装方式和整体布局。

同时,箱体结构应具有良好的刚度和强度,能够承受较大的动载荷和静载荷。

此外,箱体结构还应具有良好的散热性能和密封性能。

五、润滑与散热设计润滑与散热是行星齿轮减速器正常运行的必要条件。

润滑设计主要是确定润滑油或润滑脂的类型、添加量和润滑方式。

散热设计主要是通过合理的散热结构和散热面积来降低减速器的温度。

六、热负荷与疲劳强度校核热负荷与疲劳强度校核是行星齿轮减速器设计的重要环节,主要目的是确保减速器在正常工作时不会因过热或疲劳而损坏。

通过热负荷与疲劳强度校核,可以确定减速器的安全系数和使用寿命。

七、强度与刚度计算强度与刚度计算是行星齿轮减速器设计的关键环节,主要目的是确保减速器在工作过程中具有良好的稳定性和可靠性。

通过强度与刚度计算,可以确定减速器的各部件尺寸和材料类型,以满足工作需求。

八、优化与改进在完成初步设计后,还需要对行星齿轮减速器进行优化和改进。

这包括对各部件的优化设计、对整体结构的改进等。

通过优化与改进,可以提高减速器的性能、降低制造成本和提高生产效率。

NGW型行星齿轮传动及优化设计 8

NGW型行星齿轮传动及优化设计  8

NGW型行星齿轮传动及优化设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导老师年月日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《NGW型行星齿轮传动系统的优化设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。

承诺人(签名):年月日摘要渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于内齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。

NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,以基本构件命名,又称为ZK-H型行星齿轮传动机构。

本设计的基本思想是以两级外啮合接触强度相等为原则分配传动比,而构造是以高速级传动比为设计变量的目标函数,采用黄金分割法得到合理的传动比分配。

然后采用离散变量的组合型法分别进行单级传动的优化设计。

关键词:渐开线齿轮,离散变量,齿轮传动,优化设计AbstractInvolute planetary gear reducer is a kind of at least one gear around the axis of the geometry of the fixed position for circular motion of gear transmission, the transmission usually use internal meshing and use more several planet round and load, in order to make power diversion. Involute planetary gear transmission has the following advantages: transmission range, compact structure, small volume and quality, and generally high efficiency, low noise and stable operation, etc, so are widely used in lifting, metallurgy, construction machinery, transportation, aviation, machine tools, electric machinery and defense industry and other sectors for slowing down, variable speed or growth gear transmission devicePlanetary gear transmission mechanism NGW modeled drive principle: when the shaft from motor driver, drive the sun turn rebirth, then drive the planet wheel rotation, with the inner circle teeth fixed, then drive planet shelf as the output motion, the planet round in the planet shelf is rotation and the revolution, to the same structure of the second and third or multi-stage transmission. NGW modeled planetary gear transmission main institutions by the sun, planets wheel, inner wheel gear circle and of planet shelf, with basic component named, also called ZK-H planetary gear transmission mechanism.The basic idea of this design is based on the two levels of meshing contact strength for principle equal distribution ratio, and structure is based on the level as the design variables transmission ratio, the objective function of the separation of gold get reasonable distribution of transmission ratio. And then the discrete variable combination method, single stage of transmission of optimization design.Key Words:Involute gear, discrete variables, gear transmission, optimization design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 行星齿轮传动的特点及国内外研究现状 (1)1.2.1行星齿轮传动的特点及应用 (1)1.2.2 国内外的研究状况及其发展方向 (3)1.3 本文的主要内容 (4)第2章NGW齿轮结构分析 (5)2.1NGW齿轮渐开线齿廓曲线方程 (5)2.2齿根过渡曲线方程 (7)2.3 行星轮系中各轮齿数的确定 (8)第3章NGW型行星齿轮传动优化设计 (11)3.1双极NGW行星减速器传动比分配 (11)3.2优化设计分析 (13)3.2.1 建立齿轮优化设计模型 (14)3.2.2 选取目标函数 (14)3.2.3 确定设计变量 (15)3.2.4 约束条件的建立 (15)3.2.5 优化设计分析 (16)3.3建立、运行优化任务 (17)3.4分析优化结果和更新模型参数 (17)第4章NGW型行星传动机构主要零部件设计 (18)4.1行星轮轴、轴承、行星轮内孔设计 (18)4.2浮动机构齿轮联轴器的设计与校核 (18)4.2.1齿轮联轴器的特点 (18)4.2.2齿轮联轴器基本参数的确定 (19)4.2.3齿轮联轴器的强度校核 (19)4.2.4齿轮联轴器的几何计算 (19)总结与展望 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)第1章绪论第1章绪论1.1 引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。

行星齿轮减速器设计

行星齿轮减速器设计

3.1单行星排耦合系统根据上述设计要求可知,该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。

故采用双级行星齿轮传动。

2X-A 型结构简单,制造方便,适用于任何工况下的大小功率的传动。

选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理,名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。

传动简图如图1所示:图13.2 配齿计算根据2X-A 型行星齿轮传动比pi的值和按其配齿计算公式,可得第一级传动的内齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。

现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸,故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。

根据内齿轮()1111b a p iz z=-()17.1117103.7103b z =-=≈对内齿轮齿数进行圆整后,此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化,但是必须控制在其传动比误差范围内。

实际传动比为i =1+11za zb =7.0588其传动比误差i ∆=ip i ip-=7.17.05887.1-=5℅根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为()111243c b a zz z =-=所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。

再考虑到其安装条件为:112za zb += C =40 ()整数第二级传动比2p i为5,选择中心齿轮数为23和行星齿轮数目为3,根据内齿轮zb1=()111ip za -,1zb =()5123-=92再考虑到其安装条件,选择1zb 的齿数为91根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为1zc =﹙1zb -1za ﹚/2=34实际传动比为 i =1+11za zb =4.957 其传动比误差 i ∆=ip i ip-=8﹪3.3 初步计算齿轮的主要参数齿轮材料和热处理的选择:中心齿轮A1和中心齿轮A2,以及行星齿轮C1和C2均采用20CrMnTi,这种材料适合高速,中载、承受冲击和耐磨的齿轮及齿面较宽的齿轮,故且满足需要。

行星轮优化设计

行星轮优化设计

行星齿轮的优化设计优化设计就是用现代优化设计方法,对数学模型求解的不断分析和综合迭代过程。

因此,一个重要而关键的任务是建立正确的能反应实际情况的数学模型,并选择合适的优化方法求解。

在优化迭代过程中,首选对系统进行分析,因此要建立分析数学模型,分析之后进行优化。

图1为建立优化模型过程的具体化。

一、优化设计数学模型的建立1、 建立目标函数图2所示是行星齿轮减速器的运动简图。

行星齿轮传动的体积基本上决定了产品材料的消耗量,空间布置的难易,制造成本的大小,是一项重要的综合性目标。

在行星齿轮减速器中,太阳轮和全部行星轮的体积之和能影响和决定齿圈或整个机构的尺寸和体积,因此选择太阳轮a 与行星轮c 体积之和为优化目标函数,目标函数表达式为:f (x )=V =V 1+qV 2=π4(d 1+qd 1d 2)φd (1) d 1—齿轮a 的分度圆直径d 2—齿轮c 的分度圆直径φd —齿宽系数q —行星轮个数(1)行星齿轮减速器各轮齿数的关系必须满足传动比条件:i =1+zb z a (2) (2)同轴条件:不满意选定设计方案 明确问题,确定设计要求和优化范围 分析设计对象确定设计变量 选择和构造目标函数 确定系统边界 建立约束函数 选择合适的优化求解方法 对结果分析和评价结束数学模型的规范化量纲分析,尺度分析 满意图一z c =z b −z a 2 (3)将d 1=mz a ,d 2=mz c 带入公式(2)(3),经整理后得目标函数为:f (x )=0.19635x 1x 2x 3[4+(i −2)2q](3)设计变量 [x 1 x 2 x 3]=[z a b m]2、 约束条件(1)、齿面接触强度在齿面接触疲劳强度计算方面,只考虑外啮合副的接触强度条件作为设计约束,根据对圆柱齿轮轮齿接触强度的要求,得:d 1≫K d √T 1K A K p φd (σHP )21−μμ3式中:k d ———算式系数;T 1———啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩,N ·m 应是功率分流后的值;K A ———工况系数;K β———载荷分布系数;φd ———齿宽系数;σHP ———齿轮接触疲劳许用应力,(MPa);u ———外啮合副传动比。

行星齿轮减速器毕业设计

行星齿轮减速器毕业设计

行星齿轮减速器毕业设计行星齿轮减速器毕业设计在机械设计领域,减速器是一种常见而重要的机械传动装置。

它能够将高速旋转的输入轴通过齿轮的传动作用,使输出轴的转速降低,同时增加输出轴的扭矩。

而行星齿轮减速器作为一种常见的减速器类型,具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强等优点,因此被广泛应用于各个领域。

一、行星齿轮减速器的工作原理行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮、内啮合齿轮和外啮合齿轮等组成。

其中,太阳轮为输入轴,行星轮和内啮合齿轮为输出轴。

当输入轴旋转时,太阳轮通过内啮合齿轮的传动作用,驱动行星轮绕太阳轮旋转。

而行星轮与外啮合齿轮之间的啮合作用,则使得输出轴的转速降低,同时增加输出轴的扭矩。

二、行星齿轮减速器的设计要点1. 齿轮的材料选择:在行星齿轮减速器的设计中,齿轮的材料选择非常关键。

一般情况下,齿轮需要具有足够的强度和硬度,以承受高速旋转和大扭矩的作用。

常见的齿轮材料有合金钢、硬质合金等。

2. 齿轮的模数和齿数选择:行星齿轮减速器的传动比由齿轮的模数和齿数决定。

模数越大,齿轮的齿数越少,传动比就越大。

在设计过程中,需要根据实际需求来选择合适的模数和齿数,以满足减速器的性能要求。

3. 轴承的选用:行星齿轮减速器中的轴承起到支撑和定位的作用。

在设计中,需要选择合适的轴承类型和尺寸,以确保减速器的稳定运行和寿命。

4. 传动效率的计算:传动效率是衡量减速器性能的重要指标之一。

在设计过程中,需要根据齿轮的啮合条件、齿轮材料的摩擦系数等因素,来计算减速器的传动效率,以提高减速器的工作效率。

三、行星齿轮减速器的应用领域行星齿轮减速器由于其结构紧凑、传动效率高、承载能力强等优点,被广泛应用于各个领域。

其中,常见的应用包括机床、船舶、风力发电、汽车等。

例如,在机床领域,行星齿轮减速器常用于数控机床的主轴传动系统,以实现高精度的转速控制和扭矩输出。

四、行星齿轮减速器的改进方向尽管行星齿轮减速器具有许多优点,但在实际应用中仍存在一些问题,例如噪音大、寿命短等。

行星齿轮减速器传动机构优化设计

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。

行星齿轮减速器优化设计方法及应用

行星齿轮减速器优化设计方法及应用

V ‘ d【 ^J P
则 上式 变为 : m6 A ’ 。
,丌
建 立 目标 函数 ( 建模 )再加 上 其 约束 条 件 ( 载并 求 , 加
解) 的方法 , 能保证齿轮最佳参数组合 , 同时 降低 成
则约束函 数 ) : A - ‘ > 。 一 : h - 0
() 3 约束 条 件
约束条件有强度条件 、 行星轮邻接条件 、 其它边
界 条 件 、齿 面 接触 疲 劳 强度 条 件 ( 对外 啮合齿 轮 一
经 过查表 , 据 =1. 00 5 , 相 近两 个 齿 根 70 8 选 0 4
4和 2 , 宽 圆整 为 9 0齿 7和 9 , 数 为 5和 6 经 8模 , 副, 一对 内啮合 齿轮 副 ) 相 同的条 件下 , 。在 内啮合齿 数 1 0b=9 , =5是 最佳 。 目标 函数 7m 得 轮 齿 面强 度 高 于外 啮合 齿轮 副 ,所 以 以外 啮合齿 轮 计 算对 比得 Z=2 ,
法 对 行 星减 速 器进 行 优 化 设 计 , 通过 实例 说 明 , 用数 学优 化 法 可 以得 到 更加 优 化 的 结 果 。 并 采
关键词 : 星减速器 ; 学优化 法; 行 数 优化设计
中 图 分 类 号 :H1 24 T 3. 6 文 献 标识 码 : A 文章 编 号 :6 2 5 5 ( 0 2)0 0 2 — 2 17 —4 X 2 1 1— 0 0 0
建立的, 约束条件一般有不等式约束 : () 0 ≥ 和等 式 约束 : = 。 ( ) 0
( ) 计 变量 1设
当行 星轮个数 k确定后 ,减速器体积取决于齿
收稿 日期 :0 2 0 — 2 2 1 — 7 1 基金项 目: 湖南省教育厅项 目( 目编号 : C 5 1 项 1 0 8) 0 作者简 介 : 彬(9 4 , , 谭 17 一)女 湖南衡南人 , 讲师 , 研究方 向为 : 机械设计 。 2 0

基于KISSsoft行星减速轮系的修形优化设计

基于KISSsoft行星减速轮系的修形优化设计
transmission process, and improve the stability of gear train transmission.
Key words: planetary gear; KISSsoft; gear transmission; gear modification
0 引言
装误差,使得齿轮传动装置的振动和噪声往往比较大。
研究行星齿轮传动运动学的主要任务之一,设计行星齿
轮传动时根据所给定的传动比 i p 的大小来分配各齿轮的齿数[4]。
在国内现阶段,尚未形成齿轮修形技术的统一规范,各
本文研究的行星轮系传动,由齿箱壳体上固定的内齿圈,齿
研究人员主要采用下述 4 种方式对齿轮进行修形 :(1) 通过
1.25
1.25
1
1
1
C45,调质钢淬火 C45,调质钢淬火 C45,调质钢淬火
输入太阳轮转速 1 000 r/min
修缘、修根和挖根等。在齿轮啮合传动过程中,齿轮副会产
生相应的弹性变形,轮齿啮入时的啮合力会猛然增大,产生
行星轮系基本参数
其他
采用浸油润滑,润滑油采用 ISO-VG 220
根据计算方法 ISO 6336:2006 方法 B 计算
圈中心驱动太阳轮及内齿圈和太阳轮之间一组由 3 个行星齿轮
[1]
经验公式计算修形量;(2) 应用有限元方法,通过理论计算
等组成的行星齿轮组。其各轮齿齿数与传动比的关系式如下:
优化;(3) 基于接触有限元理论,应用有限元软件对齿轮变
形进行接触分析;(4) 通过寻找目标函数对修形参数进行优
iaxb = 1 - iabx = 1 +
表4
修行后该行星轮系的计算结果

基于UG的行星齿轮减速器齿轮轴的有限元分析和优化

基于UG的行星齿轮减速器齿轮轴的有限元分析和优化

摘要:通过常规设计方法设计计算出齿轮轴的结构尺寸,以UG为工具对减速器齿轮轴进行三维实体建模,并运用有限元分析及优化模块进行有限元分析,得到齿轮轴的网格划分图、应力云图。

根据有限元分析的结果,结合齿轮轴可靠性优化方法,以重量最小为目标,对齿轮轴的结构尺寸齿宽进行优化。

关键词:齿轮轴UG有限元分析优化0引言行星齿轮减速器因具有体积小、重量轻、承载能力高、结构紧凑、传动效率高等优点而广泛应用于冶金机械、工程机械、轻工机械、起重运输机械、石油化工机械等各个方面。

UG软件是集CAD/CAE/CAM为一体的三维化的软件,它是当今最先进的计算机辅助设计、分析、制造软件,广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。

UG的CAD/CAE/CAM功能模块有复杂的特征建模、装配、运动仿真和有限元分析等功能。

实现UG有限元分析功能,必须要遵从UG有限元分析的一般过程,构建有限元模型,其中包括自动网格划分、添加约束与载荷,利用图形的方式得到模型应力、应变的分布情况。

机械优化设计,就是在给定的载荷和约束条件下,选择设计变量,建立目标函数并使其获得最优值的一种新的设计方法。

1齿轮轴几何参数的初选通过常规设计方法设计计算出齿轮轴的几何参数,齿轮轴的齿形为渐开线直齿。

分配减速器传动比,计算齿轮模数,并根据传动比条件、同心条件、装配条件和邻接条件确定齿轮的齿数。

齿轮轴的齿轮基本参数如表1所示。

2齿轮轴的三维建模利用UG/Modeling模块建立齿轮轴模型,如图1所示(去掉网格后的实体模型)。

2.1网格划分网格划分越密集,计算结果越精确,但是这会使计算时间加长。

单元网格的划分采用UG自带的3D四面体自动网格划分,单元尺寸为3mm。

网格划分情况如图1所示。

图1齿轮轴的网格划分2.2定义材料特性齿轮轴材料选择20Cr,其材料属性如下:质量密度7.850e3kg/m^3,杨氏模量205000N/mm^2(MPa),泊松比0.29,屈服强度等于540N/mm^2(MPa)。

行星齿轮减速器优化设计讲义

行星齿轮减速器优化设计讲义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矿用汽车行星齿轮减速器的优化设计
陈友飞 矿山机械 2012年第六期
优化目标:接触应力安全系数 优化算法:复合形法,不必计算目标函数的
一、二阶导数,程序简单 求解:matlab编程 优化结果:安全系数提高9% 可借鉴:对离散变量进行序列化处理,转化
为已知量
直升机动力传动系统中两级行星齿轮减速器的优化
基于大系统思想的潜油螺杆泵采油机组整体优化方法研究
刘铭 沈阳工业大学 硕士学位论文 2009.12
亮点:大系统优化方法
传统优化设计:针对具体结构进行的,实际上许多项目都是由 众多相互联系、相互制约的子系统或结构组成的大系统,具有高维数、
多目标、多类变量、复杂耦联等特点。因此,传统的优化方法一般都 难以有效地直接应用于大系统。另外,由于系统总目标与子系统目标 之间、子系统目标之间一般都存在着制约或矛盾关系,各子系统的设 计参数、性态函数之间一般存在着耦合关系,因而对子系统或者具体 结构单独优化后所得的系统并不是最优的 缺点:在具体应用大系统理论时,阐述不是很清楚
优化目标:体积最小和重合度最大 多目标处理:多目标优化的乘除法 优化算法:可行性枚举法 枚举法:就是把设计变量所有可能的组合都
列出来, 逐个计算每个组合的目标函数值, 然 后比较出其中的最优值
学位论文更有详细阐述
径向基函数网络在行星齿轮减速器优化上的应用
刘清海 机械研究与应用2001.1期
优化目标:体积最小 优化算法:径向基函数网络( RBFN)
盾构机三级行星齿轮减速器可靠性优化设计
陈器 重庆大学机械工程学院 矿山机械 2012.24期
理论计算和实践证明:传动比的优化分配是多级传动优化设计的关键
可靠度的计算

基于MATLAB的2K-H型行星齿轮减速器的优化设计

基于MATLAB的2K-H型行星齿轮减速器的优化设计
f r r d sg ,i a he e o d o t z t n e fc. o me e in t c iv s g o p i ai f t mi o e
Ke o d: T A . K H pae r ga d c ̄ojci u c o. o sansfnt n yw r s MA L B 2 . lnt y er e ue bet ef t n cnt i ci a r v ni r t u o
进行人工寻找故障源 , 因此思路清晰与否 , 是能否正确快速 的 找到故障点的关键。
3 曲轴 位置传 感器 的 引发的 故障 的原 因
() 1线路老化 、 性能衰退 、 松动 、 原厂 配件造成 曲轴位置 非
( 上接 第 3 0页)
0t n=pi e .recl' f i l 'tr; pi so t t agsa , f d p y ' ’ o ms ( ] e' , s a , e) o i
以汽车根本不能起动 。 但是案例二 中 , 由于曲轴位置传感器 的
路这个环节 上 , 个人认为其实没有必要 , 因为在使用解码器进 行诊断的时候 , 已经是没有故障码 , 明电脑本身上基本是没 说 问题 , 且说 明诊断设备和 电脑无通讯故障 , 电脑也是汽车 当中 比较不易出现故 障的地方 。 因此在事后进行总结的时候 , 在拆
的前提下行星轮的重量 可取太 阳轮和 C 个行 星轮的重量之 和
用优化方法来确定其设计参数 。 文是 以 M T A 本 A L B工具箱对 其进行优化设计 , 以期达到较好 的效果 。
来代替[ , 1 因此 目标 函数可简化为 : ]
f)016 5 22[+i2 e ( = . 3 m zb4 ( ) 】 x 9 1 一

行星齿轮减速器稳健优化设计

行星齿轮减速器稳健优化设计

l ≤ ≤
() 1
式中: ,:…… ] 由设计者决定 的设计变 =[ , 是 量; 分别是设计变量 的上下限。 稳健优化问题可简化表述为 :
a nF I ( ,, ) ri ( )o (i) X r

在具体的问题 中应重点考虑物理本质问题 , 且 ・
行 星齿 轮 减 速 器 稳健 优 化 设计
林燕虹, 袁丽娜, 武艳霞
( 广东省五 邑大 学 机 电工程 系, 广东 江门 59 2 ) 200

要: 在优化设计 中主要存在设计 变量的初值选取 , 设计变量的随机波动和 外来干扰 造成 的可 靠性 和稳健性 问题 。
中图分类号 :H 2 T 12
文献标识码 : A
文章编号: 0 — 44 2 1)3 O8 一 3 1 6 4 1(000 一 00 o 0
Ya n—xa i
Th o us pt ia i n de i n o an t y e uc r e r b to i z to sg fpl ear r d e m Li n—h n .Yua i—n 。 n Ya og nL a
计算与稳健优化问题有关 的均值 和标准差 常用的算法有取样法、 解析法 、 于灵敏度的估算法 基
和基于代 理模 型 的不 确定 分 析 法 。 由于 在 实 际应 用
中取样法 、 解析法、 基于灵敏度的估算法都存在困难 , 人们开始试 图用代理模型的方法来解决这 些问题。
感性 , 提高了齿轮传动设计的安全性和稳健性 , 计算
为此 , 进行 6- 健 优 化 设 计 时 , 充 分考 虑 了 以 在 0稳 就 上这 些 因素 , 证 了设计 结果对 设计 参数 变化 的不敏 保

二级减速器齿轮传动性能分析和修形优化设计

二级减速器齿轮传动性能分析和修形优化设计

二、齿轮传动的基本原理和影响因素
齿轮传动的基本原理是利用两个相邻的齿轮之间的啮合作用,将一个齿轮的 旋转运动传递到另一个齿轮上。在二级减速器中,通常采用斜齿圆柱齿轮或直齿 圆柱齿轮作为传动元件。影响齿轮传动性能的主要因素包括齿轮的材料、制造精 度、安装精度、润滑条件等。
三、二级减速器齿轮传动性能分 析
三、二级减速器齿轮传动性能分析
为了评估二级减速器齿轮传动的性能,我们进行了一系列实验和数据分析。 首先,我们选取了不同型号的二级减速器进行实验,记录了其在不同转速下的输 出扭矩和噪音水平。然后,对这些数据进行分析,发现不同型号的二级减速器在 性能上存在差异。其中,一些减速器的输出扭矩较大,但噪音水平较高;而另一 些减速器的输出扭矩较小,但噪音水平较低。
4求。
3、降低噪音:通过优化修形参数,可以降低减速器运行过程中的噪音,改善 工作环境。
4、提高承载能力:合理设计修形参数可以提高减速器的承载能力,适应更高 载荷的需求。
谢谢观看
四、修形优化设计的方案
四、修形优化设计的方案
1、优化齿轮材料和制造工艺:选择具有高强度、高硬度和低摩擦系数的材料 作为齿轮材料,如硬齿面钢或渗碳淬火钢。同时,采用先进的制造工艺,如精锻、 热处理等,提高齿轮的制造精度和耐磨性。
四、修形优化设计的方案
2、调整啮合刚度:通过改变齿轮的模数、压力角或螺旋角等参数,调整齿轮 的啮合刚度。适当增加模数和压力角可以增加齿轮的啮合刚度,从而提高输出扭 矩。但同时需要注意避免过大的模数和压力角导致齿根应力集中问题。
研究现状
研究现状
二级行星齿轮减速器在国内外得到了广泛应用,其性能不断提升。目前,国 内外对于二级行星齿轮减速器的研究主要集中在结构设计、材料选择、制造工艺 等方面。其中,齿向修形优化设计作为一种提高减速器性能的重要方法,越来越 受到。

少齿差行星齿轮减速器的设计毕业设计

少齿差行星齿轮减速器的设计毕业设计
材料选择:考虑强度、耐磨性、耐腐蚀性等因素 齿形设计:根据减速比、传动效率等要求进行设计 齿数选择:根据减速比、传动效率等要求进行选择 齿面处理:考虑耐磨性、润滑性等因素进行齿面处理
转臂轴承设计
转臂轴承的作用:支撑转臂,传递扭矩 转臂轴承的类型:滚动轴承、滑动轴承等 转臂轴承的选择:根据载荷、转速、工作环境等因素选择合适的轴承类型 转臂轴承的安装:确保轴承与转臂的配合精度,防止轴承过早磨损或损坏
少齿差行星齿轮减速器 的设计毕业设计
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 设 计 任 务 与 要 求 05 减 速 器 强 度 分 析 07 总 结 与 展 望
02 减 速 器 概 述 04 减 速 器 结 构 设 计 06 减 速 器 性 能 测 试
齿轮减速器:通过齿轮啮合实 现减速
蜗杆减速器:通过蜗杆和蜗轮 啮合实现减速
摆线针轮减速器:通过摆线针 轮啮合实现减速
谐波减速器:通过柔性元件的 弹性变形实现减速
少齿差行星齿轮减速器特点
结构紧凑:体积小,重量轻,便于安装和维护 传动效率高:传动比大,效率高,能耗低 承载能力强:能够承受较大的载荷和冲击载荷 噪音低:运行平稳,噪音低,适用于各种工作环境
设计内容:包括减 速器结构设计、传 动系统设计、润滑 系统设计等
设计标准:符合国 家标准和行业规范 ,满足使用环境和 使用要求
设计方法:采用计 算机辅助设计( CAD)、有限元分 析(FEA)等现代 设计方法进行优化 设计
设计流程
明确设计要求:满足减 速比、效率、寿命等要

制定设计方案:选择合 适的齿轮参数、结构形

减速器行星齿轮传动常规设计和优化设计的比较

减速器行星齿轮传动常规设计和优化设计的比较

1 常规设 计 …
结合塔式起 重机 回转 驱动机 构 的设计 , 根据所 用发 电机 、 速器 及 回转 驱动 元件 的不 同 , 械驱 动 的 减 机 回转 机构 可出现多种 驱动形 式 . 过 比较 , 通 确定选 择立式 电动 机一联 轴器一水 平安置 的制 动器一立 式齿 轮 减 速器一 最后 一级大 齿轮 ( 或针轮 ) 传动这 种方案 , 它具 有平 面 布置 紧凑 , 更好 地 利用 了空 间 , 免 了圆 锥 避
维普资讯
第 5卷第 3期 2o o 7年 7月

国工程机来自械学报
V_ . 0 5No 3 1 .
C NE EJ U N L O 0 S R T 0 C E Y HI S R A F C N T I 1 N MA H O I C R
eS.
K ywo d :pa eayg a ;r u e ;o t l ei ;cn e t n ld i e rs l t e r e cr p i s g n r d ma d n o v n i a e g o sn
作者 曾经在塔 式起重 机 回转 驱动 机构及其 减速器 的设计 中 , 采用常 规设 计方法设 计减 速器 , 所设计 的
oj t efn t n dcn t i sa detbi igmahmai l o e . an hl,h ei yl crb be i ci sa o s a t, alhn te t a m d l Me w i ted g cc al e c v u o n rn n s s c s e sn e
减速器采用三级 Z K—H型行星齿轮传动 , 后来在学习过程中接触到行星齿轮传动 的优化设计 , 于是在对
两 者 的理 解上 , 了 比较 . 作 本文介 绍 了减 速器行 星齿轮 传动 的常规 设计 , 还介 绍 了行 星齿 轮 传动 的优化设 计, 最后通 过实例进 行 了 比较 , 出 了结论 . 得 对工程 实 际有一定 的指 导意义 .
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在建立产品的数学模型时, 选择减速器中太阳轮 齿轮这个主要结构, 对它的齿数、模数、齿厚和行星齿 轮的个数这些设计参数进行 优化, 并围绕这些参数进行 了有关结构尺寸的设计.
1 原始资料
传动比 u= 4. 64, 转矩
T1 = 1 140 N m, 齿轮采用 图 1 行星齿轮减速器简图 标准直齿圆柱齿轮, 材料为 Fig. 1 Sketch of planet
4
;
取[
]=
0. 5
/m; G =
d=
4
584
T1
L =
G []
4
584
1 80
140 109
83 0.
105
3
=
34. 28 mm
因 d 取 60 mm, 故可满足扭转强度. 同理, 选取右半 轴直径为 100 mm, 销轴直径为 40 mm .
4 结构计算
本计算只对减速器主 要的结构尺寸 进行计算 和确定, 其他尺寸和零件未在本计算之中. 4. 1 太阳轮
整理后得:
a= 0. 5mZ1( u+ 1)
g6 ( X ) =
1 070
- 7 104 0
0. 5X 1 X 2 ( 4. 64+ 1) 1. 3 114 000
( 10) 按齿轮的弯曲疲劳强度条件, 有:
F=
2K T 1 B d1m YF
[ F]
式中: d1 为小齿轮分度圆直径, d1 = mZ1 ; [ F] 为齿 轮的许用弯曲应力, 现按原材料及原始的设计数 据, 查手册, 选取[ F ] = 600 M Pa; Y F 为齿形系数, 对于标准齿轮, 通过曲线拟合得:
X * = [ Z1 , B , m, Cs] T = [ 31, 56, 3. 5, 3] T
此组数据为最优解与设计初估算的参数 X 0= [ 35, 60, 3. 5, 3] T 相比, 可降低目标函数值 7 88% , 整台减速器的设计可取得可观的经济效益.
3 强度计算
3. 1 齿轮 齿轮强度计算在优化设计中已经进行, 故不再
重复. 3. 2 轴
本减速器中的轴包括左半轴、右半轴和行星轮 销轴 3 个. 据原始资料, 转矩 T 1= 1 140 N m; 按经 验选轴的材料为 45# 钢调质处理.
( 1) 按扭转强度计算:
=
T1 W T1
=
T1 0. 2d3
[]
式中: W T 为轴的抗扭剖面模数; d 为左、右半轴的 1
直径. 取[ ] = 40 M Pa, 则
速器体积减小, 还可以使减速器重量减轻、材料节省和成本降低, 对减速器设计十分有益.
关键词: 优化设计; 主要结构尺寸; 行星齿轮减速器
中图分类号: T P 122; O 224
文献标志码: B
Optimizing Design in the Main Scantling of Structure of Planet Gear Reducer
Z2 =
Z3
2
Z1
,
其中,
Z2
为行
星轮齿数.
( 3)
装配条件:
Z
1
+ C
Z s
2
=
整数
综上所述:
g1 ( X ) = ( 4. 64 X 1 /X 4 ) 0
( 4)
邻接条件:
da < 2
m( Z1+
Z2 ) sin Cs
g 2 ( X ) = X 1 [ 2- ( 4. 64+ 2) ] sin ( 3. 14 /X 4 ) + 2 0
g5 ( X ) = X 1 /X 3 - 33 0. ( 9) 按齿轮的接触疲劳条件, 有:
H=
1
070 a
(u+ 1)3K T1 Bu
[ H]
第 3期
刘铁 禄: 行星齿轮减速器设计中主要结构尺寸的优化设计
40 5
式中: K 为载荷系数, 取 K = 1. 3; T 1 为小齿轮传递 的转矩, 由已知条件得 T 1 = 1 140 N m; [ H ] 为齿 轮的许用接触应力, 现按原材料及原设计数据, 查 手册, 取[ H ] = 700 MP a; a 为齿轮传动的中心距, 单位为 cm.
在实际工作中我们选择了 行星减速器这 个机 械产品进行设计. 行星齿轮减速器是齿轮减速器中 应用较多的一种, 它的许多优点是其他类型齿轮减 速器无法比拟的.
使用计算机对产品进行优化设计, 可以发挥计 算机速度快、计算准确、用时短、重复设计次数少等 优点, 不仅减轻设计人员的劳动强度, 而且缩短产 品的设计时间.
对于上述这些要求, 传统的设计方法很难达到, 但可以根据产品的主要需求采取相应的现代设计方 法. 现代设计方法有很多种, 如可靠性设计、工业艺术 造型设计、有限元设计等, 但对大多数机械产品来说, 可以采用优化设计的方法. 在设计机械产品时, 首先 将设计的产品建立相应的数学模型, 然后将变量和初 值输入计算机, 计算机将遵循指定的方法进行寻优求 解, 以便取得一组产品主要参数的最优解, 并且可以
LI U T ie lu
( Dean s Office, Tianjin Xinhua Workers & Staffs University, Tianjin 300040, China)
Abstract: T he number of t eet h, modulus and ply of sun g ear and the num ber of planet g ear are t he paramet er of t he main scant ling of st ruct ure in design of planet g ear r educer . An optimal solut io n is gained by t he t ar get of least m easurement using a optim izat ion met hod to optimize t he main scant ling of st ruct ure of planet gear r educer under a certain condit ion. It is able t o cut dow n t he m easurement o f reducer. A nd more, it is able t o light en t he w eig ht of reducer, sav e on mat erial and debase on cost, w hich are all m uch helpful for t he design of reducer. Key words: opt im izing design; m ain scant ling of st ruct ure; planet gear r educer
X* = [ Z1 , B, m, Cs] T = [ 30. 38, 52. 2, 3. 26, 3] T
f ( X * ) = 2. 50 106
此方案虽取得最小目标值, 但实际应用中各个参 数需要按条件圆整, 可仍然使用 FORT RAN 语言编制 圆整主程序和子程序, 进行圆整并得到最终结果.
目标函数的确立, 因质量正 比于体积, 故以各 个齿轮的总体积作为目标函数, 即:
f (X)=
0. 19
63 5m 2
Z
2 1
B[
4+
( u-
2) 2 Cs]
2. 2 约束条件
( 1)
传动比条件:
u=
Z Z
3 1
+
1,
即:
Z3 = Z1 ( u-
1) , 其中, Z3 为内齿圈齿数.
( 2)
同心条件[ 2] :
( 5) 小齿轮不发生根切的条件: 最小齿数Zm 17 ( 由设计下限保证) .
( 6) 对模数的限制条件: m 2. 0 mm ( 由设计
下限保证) .
( 7) 对齿轮的限制条件: 为了保证齿轮承载能
力, 且避免载荷沿齿轮分布严重不均, 要求
16
B m
35, 由此得:
g3 ( X ) = 16- X 2 /X 3 0 g4 ( X ) = X 2 /X 3 - 35 0 ( 8) 根据工艺装备条件, 要求小齿轮的直径不 得超过 33 cm, 故得:
d
3
T1 0. 2[
]=
3
1 140
0. 2
103 40
=
52. 23 m m
因轴有键槽, 故直径上应加 4% ~ 5% , 所以, 取 d = 60 mm.
( 2) 刚度计算: 按扭转变形计算:
=
T G
I
L
P
=
58 4T G
1
d4
L
=
[
]
L 取 83 mm , I P = 80 GN /m2
3
d 2
产品的功用是由产品 设计、制造 决定的, 不同 产品的结构和尺寸会使产品产生不同的功效. 产品 设计中其主要的结构和尺寸对产品的功 用起很大 的作用. 产品的结构尺寸设计得合理, 同样的结构 尺寸就会使产品发挥出更大的功效, 从而产生更好 的技术经济效益.
采用不同的结构尺寸会消耗不同的金属材料, 例如相同齿数和模数的齿轮, 由于齿轮厚度不同, 所用的金属材料会依齿轮厚度的增加而相应增加, 在机械产品的优化设计中, 常把材料的质量转化材 料的体积作为优化的目标.
目前, 随着现代科技和社会的发展, 广大用户 对机械产品设计的要求越来越高, 这些要求可以归 纳为: 设计的机械产品的品种和规格多样化、个性 化; 所设计的产品具有高水 平、高性能、高质量; 设 计能够运用新技术; 所设计的机械产品具有高的人 和环境的适应性; 机械产品的设计周期短, 能够更 加适应产品的更新换代. 这些要求就大大增加了设 计工作的困难.
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