二級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)論文

二級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)論文減速器是將工作機(jī)作用在原動機(jī)上，使機(jī)械降低本身的轉(zhuǎn)動速度，達(dá)到控制的目的。下文是店鋪為大家整理的關(guān)于二級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)論文的范文，歡迎大家閱讀參考!二級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)論文篇1減速器設(shè)計(jì)中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用探討摘要：減速器設(shè)計(jì)是眾多機(jī)械工業(yè)中必不可少的程序流程，而虛擬樣機(jī)技術(shù)恰恰可以為減速器設(shè)計(jì)提供幫助，讓減速器的設(shè)計(jì)更加容易，更加高效。本文重點(diǎn)分析如何應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)減速器，以期對眾多機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)部門有所幫助。關(guān)鍵詞：減速器設(shè)計(jì);虛擬樣機(jī)技術(shù);應(yīng)用減速器的原理是將工作機(jī)作用在原動機(jī)上，使機(jī)械降低本身的轉(zhuǎn)動速度，達(dá)到控制的目的，目前，在眾多機(jī)械工業(yè)中使用減速器，大到航空航天，小到我們的自行車，都離不開減速器的作用。在傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)中，往往技術(shù)人員需要事先制作需要試驗(yàn)的減速器，然后再將這些減速器用作設(shè)計(jì)研究，在這過程中，會浪費(fèi)很多制作原件的時間，讓設(shè)計(jì)過程放慢腳步，這不利于企業(yè)的發(fā)展。所以，采用虛擬樣機(jī)技術(shù)就成為了必然，它能減少設(shè)計(jì)研發(fā)的時間，增加設(shè)計(jì)的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的價值，還能降低設(shè)計(jì)成本，對企業(yè)來說是非常值得推廣的技術(shù)。1虛擬樣機(jī)技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)，最早誕生于上世紀(jì)80年代，它是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)手段，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中，它能把零散的、甚至是不存在的零件組合成一個設(shè)計(jì)人員想要的完成品，在計(jì)算機(jī)中建立一個模型，以方便設(shè)計(jì)人員的分析、整理，還能將這個虛擬的完成品進(jìn)行試驗(yàn)，以此檢驗(yàn)它的性能，為以后的改進(jìn)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。虛擬樣機(jī)技術(shù)采用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行工作，這些專業(yè)的軟件非常適合設(shè)計(jì)人員的需求，上面有數(shù)不盡的零件信息，想要什么零件，都能在上面找到，如果實(shí)在找不到，還可以自己進(jìn)行設(shè)計(jì)，用參數(shù)和幾何模型就能實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員通過在軟件上，建立產(chǎn)品的模型、虛擬調(diào)配以及后期的仿真試驗(yàn)，就能對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一個完整的認(rèn)識，不需要再浪費(fèi)時間制作原件，只需要動動手指，就能把設(shè)計(jì)搞定，這是多么高效率的工作方法。目前，我國也設(shè)計(jì)出了自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬設(shè)計(jì)軟件，名字叫做CAXA。它的功能非常多，包括多角度的模型設(shè)計(jì)、虛擬模型材料庫、虛擬原件庫等多種功能，在設(shè)計(jì)好之后，還能對完成品進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果，指出產(chǎn)品的不足，設(shè)計(jì)人員就能根據(jù)這些提示，改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)，以使效果達(dá)到最好。2虛擬樣機(jī)技術(shù)在減速器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用2.1對零件進(jìn)行數(shù)字化建模在這里，我們主要介紹CAXA軟件在減速器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況。在確定好減速器的設(shè)計(jì)方案之后，我們使用CAXA軟件進(jìn)行數(shù)字化建模，就是需要的零件的三維模型，這些模型可能在零件庫中不能找到，就需要設(shè)計(jì)人員自己進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)參數(shù)的調(diào)整，零件模型能夠展現(xiàn)出來，想要什么樣的零件，就輸入什么數(shù)值，軟件會自動調(diào)整，使結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)人員的需求。例如，設(shè)計(jì)人員需要軸承的模型，而此時零件庫中有一個模型和設(shè)計(jì)人員的需求有所出入，那就需要對這個零件進(jìn)行調(diào)整，這時，設(shè)計(jì)人員就可以把這個零件拖到參數(shù)改值的項(xiàng)目中，改變參數(shù)的數(shù)值，因?yàn)槭欠浅８呒壍能浖瑪?shù)值可以精確到小數(shù)點(diǎn)后四位，軟件就會根據(jù)數(shù)值的變化，進(jìn)行調(diào)整，使零件的樣式達(dá)到數(shù)值的要求，同時，也使設(shè)計(jì)人員滿意。這對設(shè)計(jì)人員來說非常方便，有時在現(xiàn)實(shí)中往往花費(fèi)大量的時間來制作原件，現(xiàn)在只需要改變數(shù)值就可以，大大提高了他們的工作效率。2.2減速器零件模型的虛擬組合在得到設(shè)計(jì)人員想要的零件模型之后，就需要對零件進(jìn)行虛擬組合。此時，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)獲得了很多零件，這些零件有的是現(xiàn)成的，有的是根據(jù)自己的要求改的，一個減速器中需要多種多樣的零件，光有零件也不能完成設(shè)計(jì)的任務(wù)，此時，就需要對這些零件進(jìn)行組合，軟件可以根據(jù)設(shè)計(jì)人員的指示，將零件模型調(diào)到適合的位置，例如軸承在哪、齒輪在哪、箱體在哪等等，設(shè)計(jì)人員可以把這些零件模型編上號碼，在零件模型進(jìn)行虛擬組合的時候，不至于產(chǎn)生混亂，而且讓設(shè)計(jì)人員能夠一目了然，哪個零件在哪，能夠清楚地看到，不需要再重新分解開來查找，為設(shè)計(jì)人員節(jié)省了不少時間，同時也提高了效率。3減速器虛擬樣機(jī)的仿真測試在這里，設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)得到了一個完整的設(shè)計(jì)模型，也就是減速器虛擬樣機(jī)。這時候的減速器已經(jīng)有了非常好的設(shè)計(jì)方案，就需要對方案進(jìn)行檢驗(yàn)了。在CAXA軟件中的減速器虛擬樣機(jī)，要放到ADAMS軟件中進(jìn)行仿真測試，ADAMS軟件能夠記錄減速器虛擬樣機(jī)的參數(shù)值和屬性，并把仿真測試的環(huán)境記錄下來，包括環(huán)境中的虛擬時間、虛擬溫度、虛擬濕度等等，同時，它還能為設(shè)計(jì)人員提供非常精確地測試條件，例如，在1秒之內(nèi)，可以使轉(zhuǎn)速在0至1420之間隨意調(diào)節(jié)，它都能滿足設(shè)計(jì)人員的要求，還可以對虛擬溫度、虛擬濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到充分測試的目的。4減速器虛擬樣機(jī)的分析此時，減速器虛擬樣機(jī)已經(jīng)完成了測試，這時候就該進(jìn)行測試分析了。我們都知道，分析往往是一個非常繁瑣的過程，要分析大量的數(shù)據(jù)，得出各個階段的結(jié)論，然后再對這些結(jié)論進(jìn)行歸納整理，得出最后總的結(jié)論，一個分析往往要用掉很長的時間，這對設(shè)計(jì)成本來說，又是一個挑戰(zhàn)。虛擬樣機(jī)技術(shù)就能很好地解決這個問題，它能指出哪里的設(shè)計(jì)存在問題，在測試中，會對零件進(jìn)行評分，哪個零件測試結(jié)果不佳，就會得很少的分，并且得出各個零件的分?jǐn)?shù)，以便設(shè)計(jì)人員后期分析時使用。5減速器虛擬設(shè)計(jì)的優(yōu)化優(yōu)化是設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員在運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行測試之后，往往不會得出最完美的設(shè)計(jì)，這時，就需要對原來的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在前面的幾個環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的建模、組合、測試等目的，接下來，就要根據(jù)上述環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)過程中，要充分結(jié)合以上的幾個環(huán)節(jié)，不能貿(mào)然做出改變，哪個零件的得分不高，就該哪個零件，然后把改過的零件進(jìn)行組合，再做出虛擬樣機(jī)，然后在進(jìn)行測試，測試結(jié)束之后在進(jìn)行分析，如此重復(fù)，以達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。6總結(jié)通過虛擬樣機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員能夠更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)中，往往技術(shù)人員需要事先制作需要試驗(yàn)的減速器，然后再將這些減速器用作設(shè)計(jì)研究，在這過程中，會浪費(fèi)很多制作原件的時間，讓設(shè)計(jì)過程放慢腳步，這不利于企業(yè)的發(fā)展。所以，采用虛擬樣機(jī)技術(shù)就成為了必然，它能減少設(shè)計(jì)研發(fā)的時間，增加設(shè)計(jì)的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的價值，還能降低設(shè)計(jì)成本，對企業(yè)來說是非常值得推廣的技術(shù)。參考文獻(xiàn)：[1]張鳴，任建平，毛鴻偉.基于虛擬樣機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2006(11).[2]萬加桔，李D.工程機(jī)械設(shè)計(jì)中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2006(04).二級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)論文篇2掘進(jìn)機(jī)二級行星減速器噪聲淺析摘要：本文從掘進(jìn)機(jī)二級行星圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)、制造、裝配及維護(hù)方面分析噪聲產(chǎn)生的原因，并提出了減小噪聲的相應(yīng)措施。關(guān)鍵詞：行星圓柱齒輪減速器;噪聲分析;噪聲控制0引言隨著掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化，產(chǎn)品質(zhì)量是衡量產(chǎn)品好壞的主要性能指標(biāo)。在現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品行業(yè)竟?fàn)幵絹碓郊ち业那闆r下，開機(jī)率越來越受到人們的重視，而截割減速器作為工作機(jī)構(gòu)的傳動件是影響其效率的重要因素之一。減速器噪聲的大小直接影響工人對機(jī)組的正確判斷，本文將從縱軸式掘進(jìn)機(jī)用二級行星圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造、車間裝配及井下維護(hù)方面加以分析減速器產(chǎn)生噪聲的原因，提出能降低其噪聲的一些措施，以保證減速器的使用性能，進(jìn)而改善工人工作環(huán)境，降低工人勞動強(qiáng)度。1掘進(jìn)機(jī)二級行星圓柱齒輪減速器的主要噪聲來源1.1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)兩方面。其中參數(shù)設(shè)計(jì)主要指標(biāo)為重合度，其代表著同時參與嚙合的齒輪對數(shù)。減速器工作時，參與嚙合的齒輪平均對數(shù)越多，表明其重合度系數(shù)越大，此時齒輪受力合理，傳動就比較平穩(wěn)，產(chǎn)生的噪音就越小。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指內(nèi)部軸系和孔系配合要求合理，間隙不能過大或過小。間隙太大，起不到配合的效果，容易發(fā)生偏移，產(chǎn)生不必要的摩擦，增加噪聲等級;間隙過小容易造成軸承之類的零件轉(zhuǎn)動不靈活，也容易增加噪聲等級。1.2精度齒輪的制造精度決定著二級行星圓柱齒輪減速器的噪聲值。齒輪精度越高，則齒面越光滑，相互嚙合的齒面接觸區(qū)域就越均勻密集，如果整個嚙合齒面上的接觸區(qū)域越多越密集，其產(chǎn)生噪聲就越低。反之如果齒輪精度越低，則嚙合齒面就越粗糙，相互嚙合的齒面接觸區(qū)域就越小且分布不均，導(dǎo)致齒輪在其寬度方向上嚙合不充分，在工作過程中則會運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時會產(chǎn)生劇烈的沖擊，提高其噪聲等級。1.3齒面點(diǎn)蝕目前硬齒面齒輪在掘進(jìn)機(jī)中被廣泛應(yīng)用，主要是由于其具有傳動質(zhì)量好、承載能力高、重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)，能滿足掘進(jìn)機(jī)的惡劣工況。掘進(jìn)機(jī)二級行星圓柱齒輪減速器在井下運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后，由于環(huán)境因素的影響，在齒輪嚙合面經(jīng)常會出現(xiàn)麻點(diǎn)即點(diǎn)蝕。雖然選用的是硬齒面齒輪，表面硬度比較高，點(diǎn)蝕現(xiàn)象不容易發(fā)生，但是一旦有點(diǎn)蝕發(fā)生，就很不容易跑合，由于井下檢修減速器非常困難，所以不容易被發(fā)現(xiàn)，于是隨著時間的推移，工作時間的累積，被點(diǎn)蝕的齒面會不斷受到?jīng)_擊，點(diǎn)蝕區(qū)域也就隨著不斷擴(kuò)大，最終使得整個齒面受到破壞，增大了齒輪嚙合時產(chǎn)生沖擊，使得噪聲等級增加。而點(diǎn)蝕產(chǎn)生的金屬碎屑在箱體內(nèi)隨著潤滑油不斷的沖擊齒輪，加快了齒面的磨損，進(jìn)而導(dǎo)致整個減速器產(chǎn)生更大的噪聲。1.4加工誤差加工誤差主要有齒距累積誤差及齒形誤差兩種。齒距累積誤差是指在加工齒輪時，毛坯在機(jī)床上的旋轉(zhuǎn)軸線和成品齒輪在減速器內(nèi)工作時的旋轉(zhuǎn)軸線相互不重合，從而造成齒輪各個齒的厚度不均勻。齒形誤差主要是指加工齒輪的刀具在制造、磨刃和裝卡中存在的誤差導(dǎo)致成品齒輪齒面出現(xiàn)齒形不對稱，以及在根切后續(xù)加工中校正不充分，使得齒輪在工作過程中出現(xiàn)不平穩(wěn)以及脈動、根切及打齒現(xiàn)象從而產(chǎn)生噪聲。行星架在加工制造過程中，機(jī)床選擇不合理，不能一次裝卡完成所有孔系的加工，會對行星輪軸位置度產(chǎn)生偏差，直接導(dǎo)致齒輪副的側(cè)隙發(fā)生變化，如果側(cè)隙過大，在傳動件正反轉(zhuǎn)換向時將會產(chǎn)生巨大的沖擊，從而產(chǎn)生噪聲。內(nèi)齒圈加工過程中，由于機(jī)床和裝卡誤差會導(dǎo)致齒面產(chǎn)生徑向跳動誤差，而這直接影響到二級行星減速器內(nèi)浮動件的浮動量，過大的偏差會使得浮動件產(chǎn)生振動現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)噪聲;在熱處理工序中，如果選擇的工藝不當(dāng)，熱處理后會造成內(nèi)齒圈齒向、齒形以及齒距等一系列參數(shù)都發(fā)生變化，這也能導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生噪聲。1.5齒面彈性變型現(xiàn)有大型掘進(jìn)機(jī)均使用在巖巷，所以截割用的二級行星減速器均需承受重載，因此齒輪在設(shè)計(jì)時都是硬齒面，表面均做過熱處理，這樣導(dǎo)致齒輪齒面的彈性變形會很大，而由于其極差的跑合性，導(dǎo)致齒輪在受重載嚙合時較大的變形會引起沖擊，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲。1.6裝配誤差裝配時由于齒側(cè)間隙未調(diào)整到設(shè)計(jì)值以及零件清洗不干凈，都會導(dǎo)致齒輪嚙合時出現(xiàn)振動產(chǎn)生噪聲，或者在裝配時由于個別零部件未安裝到位，產(chǎn)生松動，導(dǎo)致齒輪定位不準(zhǔn)，處于非正常嚙合位置，也會因?yàn)檩S向移動而產(chǎn)生振動和噪聲。1.7維護(hù)不當(dāng)掘進(jìn)機(jī)減速器在長期使用過程中，由于井下環(huán)境惡劣，工作強(qiáng)度大，齒輪工作時必然磨損齒面，如果此時潤滑油不能及時充分供給，以及冷卻系統(tǒng)不能正常工作，潤滑油不能及時更換，這些都將導(dǎo)致受損齒面的加速磨損，當(dāng)磨損達(dá)到一定的嚴(yán)重程度時，齒面精度發(fā)生變化，嚙合區(qū)域也發(fā)生變化，減速器噪聲就會增大。2降低減速器噪聲的措施針對以上這些噪聲的產(chǎn)生都原由，我們應(yīng)從以下幾個方面加以控制：2.1齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)在設(shè)計(jì)時在保證強(qiáng)度要求的前提下增大齒輪重合度，選用合理的配合等級，保證浮動件以及軸承的游隙，這些都能提高齒輪傳動的平穩(wěn)性。由于重合度與齒輪齒數(shù)以及齒形角有關(guān)，因此我們可通過齒輪齒數(shù)的增加、齒輪變位系數(shù)的加大及將相互嚙合齒輪的齒形角都調(diào)小，以此來減小輪齒嚙合時產(chǎn)生的沖擊，從而提高重合度，進(jìn)而減小齒輪傳動時產(chǎn)生的噪聲。2.2齒輪修形對中、低速級以及承受重載的齒輪采取齒向修形(見圖1)和齒頂齒廓修形(見圖2)的措施，這樣可以使齒輪在齒工作面的中部承載，且區(qū)域分布均勻，避免了由于齒輪齒端承受重載現(xiàn)象的發(fā)生，不容易斷齒，使其能夠平穩(wěn)嚙合，提高傳動穩(wěn)定性，降低了噪聲。A：齒向修形量按下式計(jì)算：△s1=4fHβ2.2mn+5≥△b1≤0.1b2+5式中：△s1-齒端修形量;fHβ-齒向線角度誤差;△b1-齒向端部修形長度;b1-小齒輪齒寬;b2-大齒輪齒寬，齒向修形只需修一對齒輪的小齒輪。B：齒頂齒廓修形即漸開線的齒頂部分修去△Sa。△Sa一般按模數(shù)取經(jīng)驗(yàn)數(shù)，參考數(shù)據(jù)見表1，修形高度△h=(0.3至0.5)mn。修形角αk=0.25°至0.5°，小模數(shù)取較大值，大模數(shù)取較小值。2.3控制減速器內(nèi)部關(guān)鍵件齒圈和行星架是行星減速器內(nèi)部最為重要的兩個部件，也是體積和質(zhì)量最大的兩個零件。二級行星圓柱齒輪減速器內(nèi)齒圈最常用的材料為42CrMo，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理后氮化處理。對于模數(shù)較大的內(nèi)齒圈合理的加工工藝應(yīng)采用采用粗插齒→調(diào)質(zhì)→半精車→精插齒以消除插齒后的應(yīng)力的方式，這樣可為后續(xù)熱處理變形的控制打好基礎(chǔ)，最終宜采用氮化處理，即可將其變形量控制在最小，亦可提高齒圈的承載能力。為了保證齒輪軸的位置度以及各行星軸孔與行星架基準(zhǔn)軸線的平行度，對于行星架的加工應(yīng)采用統(tǒng)一基準(zhǔn)，關(guān)鍵部位最好通過一次裝卡完成。合理應(yīng)采用硬齒面來提高齒輪機(jī)械性能，為了齒輪保證精度等級，二級行星圓柱齒輪在加工制造過程中基準(zhǔn)應(yīng)該統(tǒng)一，且精加工完成后應(yīng)磨齒。2.4提高裝配質(zhì)量裝配質(zhì)量直接影響減速器噪聲等級的大小，因此在減速器裝配過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①裝配前仔細(xì)檢查各零部件，認(rèn)真清洗干凈，不允許留有毛刺等。組裝時各級齒輪應(yīng)能正常轉(zhuǎn)動，保證各級齒輪嚙合齒面良好以及嚙合側(cè)隙準(zhǔn)確無誤，保證定位零件(如軸套)的固定可靠，避免齒輪端面在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生振擺等現(xiàn)象。對于采用浮動均載機(jī)構(gòu)的行星傳動，為了降低噪聲以及