谐波齿轮减速器设计及性能仿真【三维SW】【10张CAD图纸+文档】.zip

毕业设计（论文）毕业设计（论文） 开题报告开题报告毕业设计（论文）题目：谐波齿轮专用减速器设计谐波齿轮减速器设计及性能仿真 专 业： 指导教师： 学生姓名： 学 号： 毕业时间： 一、课题的背景及意义随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而谐波齿轮减速器不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。我国在这种新型的传动机构的技术水平与国际上一些工业科技水平发达的国家相比，还有很大的差距，主要由于我国从事该项技术研究设计及应用的单位和个人比较少，同时相关的书籍和资料也相当的欠缺。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特殊在材料和缔造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，利用寿命长。但其传动格式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。日本研制的 FA 型高精度减速器和美国 Alan-Newton 公司研制的 X-Y 式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。但是我相信，在不久的将来我们做这种新型的减速器性能和构造等能赶上外国先进水平的。目前，谐波齿轮减速器在设计和制造过程中，还存在一些问题，如输出机构精度要求较高，对大功率减速器无实践经验，一些计算方法和图表还很不完善等等。有待今后将对以上问题进一步进行实验研究，以求改进和提高。齿轮传动技术是机械工程技术的重要组成部分，在一定程度上标志着机械工程技术的水平。因此，齿轮被工人为工业和工业化的象征。为了提高机械的承载能力和传动效率，减少外形尺寸质量及增大减速器传动比等，国内外的谐波齿轮传动正沿着高承载能力、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率、小型化、低震动、低噪音、低成本、标准化和多样化的方向发展的总趋势。谐波齿轮传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高等优点。广泛应用于矿山、冶金、飞机、轮船、汽车、起重机、电工机械、仪表、化工业等许多领域谐波齿轮传动有着广泛的发展前景。谐波齿轮减速器与普通减速器相比具有体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点。但其设计计算较过程复杂，转臂轴承的受力较大、寿命较短。所以对于我们在设计这类减速器时如何进行参数的选择，避免大量繁杂的计算，如何选择好转臂轴承使其使用寿命增加具有一定的设计意义。（二）研究内容拟解决的问题谐波传动是五十年代中期出现的一种新型传动，它随着空间技术的发展而迅速发展起来。由于谐波传动具有传动比大、体积小、传动精度高的特点，一开始就被运用在火箭、导弹、卫星等飞行器中，实现了他的优越性。目前这种传动技术已由航天飞行器，飞机中的应用迅速推广到原子能、雷达、通讯、造船、冶金、汽车、坦克、机床、仪表、防止、建筑、起重运输、医疗器械等各个部门。无论是作为数据传递的高精度传动，还是作为传递大转矩的动力传动，都得到了比较满意的效果。特别是，这种传动通过密封壁来传递机械运动，因而它用于操纵高温，高压的管路以及用来驱动工作在高真空，有原子辐射或其他有害介质空间的机构，是现有的其他一切传动所不能比拟的。谐波齿轮传动是五十年代后期随着航天技术发展而出现的一种新型传动。它与一般齿轮传动相比，具有传动比大、体积小、重量轻、精度高、噪音小等优点。此外，它还具有通过密封壳体传递运动和动力的功能，这一特点是机械传动所无法比拟的。谐波齿轮传动一问世，就显示出了它的显著优越性。因此，谐波齿轮传动是一种生命力强、发展前途十分宽广的机械传动。目前要解决如下问题：谐波齿轮机构的主要特点、传动原理、结构形式，利用三维软件设计来计算谐波齿轮中常用的计算。现基本以机械设计为主，其它为辅。（三）研究的总体安排和进度计划1.1.第一阶段：开题第一阶段：开题 3 3 月月 1010 日日3 3 月月 2020 日日（1）应完成的工作 理解和熟悉毕业设计题目，了解所要完成的工作任务； 查阅与毕业设计题目相关的文献资料； 书写开题报告。（2）开题报告检查,修改完善开题报告。2.2.第二阶段：设计阶段第二阶段：设计阶段 20152015 年年 3 3 月月 2121 日日5 5 月月 9 9 日日（1）总体方案设计与设备结构设计方案（2）设备结构设计计算和强度计算（3）设备总装图（4）中期检查（5）装配图及零件图设计3.3.第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩 5 5 月底月底（1）撰写毕业设计论文（2）结题验收（3）准备答辩 （二）参考文献1 机械设计手册编委会.机械设计手册新版第三卷.北京:机械工业出版社,2004.9.2 齿轮手册编委会.齿轮手册(上册)第 2 版.北京:机械工业出版社,2002.5.3 渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会. 渐开线齿轮行星传动的设计与制造.北京:机械工业出版社,2002.5.4 陈坐模，葛文杰等. 机械原理第七版.北京:高等教育出版社,2007.12.5 濮良贵，纪名刚. 机械设计第八版.北京:高等教育出版社,2008.4.6 卜炎. 螺纹连接连接设计与计算.北京:高等教育出版社,1993.7 张春林，曲继芳.机械创新设计M.北京:高等教育出版社,2008.4.8 Orlov P.Fundamtls of Machine Design. Moscow: Mir Pub., 1987.9 Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ. House,1985.毕业设计（论文）题目 谐波齿轮减速器设计及性能仿真 学院 机械设计制造及其自动化专业 学生姓名 学 号 指导教师 系 主 任 二级学院院长 II摘 要 谐波齿轮传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高等优点。广泛应用于矿山、冶金、飞机、轮船、汽车、起重机、电工机械、仪表、化工业等许多领域谐波齿轮传动有着广泛的发展前景。谐波齿轮减速器与普通减速器相比具有体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点。但其设计计算较过程复杂，轴承的受力较大、寿命较短。所以对于我们在设计这类减速器时如何进行参数的选择，避免大量繁杂的计算，如何选择好轴承使其使用寿命增加具有一定的设计意义。对谐波减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，最终合理设计减速器的整体结构。 关键词：谐波传动；减速器；内齿轮副 IIIAbstract Harmonic gear drive with small size, light weight, compact structure, transmission ratio, and high efficiency. Widely used in mining, metallurgy, aircraft, ships, cars, cranes, electrical machinery, instruments, chemical and many other fields of harmonic gear drive has a broad development prospects.Harmonic gear reducer reducer with ordinary compared with the small size, light weight, smooth transmission, high efficiency, transmission ratio range and so on. However, compared with its design and calculation process is complex, larger force bearing short-lived. Therefore, how we choose the parameters in the design of this type of reducer, to avoid a large number of complex calculations, how to choose to increase the service life of the bearings so that it has a certain design significance.Harmonic reducer development status at home and abroad, the advantages and disadvantages, structure type and its transmission principle, which must be explained. In the design process, various internal mesh transmission interference generated detailed checking; from how to improve bearing life as a starting point to calculate modulus choose Gear ultimately rational design of the overall structure of the gear unit.Keywords: harmonic drive; reducer; internal gear pairIV目 录摘 要.IIAbstract.III第 1 章 绪论.11.1 概述.11.2 谐波齿轮减速器研究内容拟解决的问题.11.3 本文研究主要内容.2第 2 章 谐波齿轮减速器设计.32.1.传动结构形式的选择.32.2.几何参数的计算.32.3 凸轮波发生器及其薄壁轴承的计算.42.3.1 柔轮齿面的接触强度的计算.52.3.2 柔轮疲劳强度的计算.62.4 轴结构尺寸设计.72.5 轴的受力分析及计算.72.6 轴承的寿命校核.82.7 销轴的强度校核计算.102.8 输入轴的强度校核.102.9 键的校核计算.132.9.1 联轴器处键的校核.132.9.2 偏心套处键的校核.132.9.3 支座处键的校核.132.10 轴承的校核计算.13第 3 章 谐波齿轮减速器三维设计图.20总结.22致 谢.23参考文献.241第 1 章 绪论1.1 概述随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而谐波减速器不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。1.2 谐波齿轮减速器研究内容拟解决的问题谐波传动是五十年代中期出现的一种新型传动，它随着空间技术的发展而迅速发展起来。由于谐波传动具有传动比大、体积小、传动精度高的特点，一开始就被运用在火箭、导弹、卫星等飞行器中，实现了他的优越性。目前这种传动技术已由航天飞行器，飞机中的应用迅速推广到原子能、雷达、通讯、造