NGW型周转轮系的运动仿真研究.doc

1、XXX大学邮电与信息工程学院毕业设计论文论文题目NGW型周转轮系的运动仿真研究学 号 学生姓名专业班级指导教师总评成绩 2012年5月25日XXX大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 课题背景及研究意义11.2 国内外的研究状况及其发展方向31.3 论文主要研究内容9第二章 NGW行星齿轮设计102.1 NGW行星轮系基本参数确定102.2 NGW行星轮系材料选择112.3 NGW行星轮系中各轮齿数确定112.4 NGW行星轮系相关参数校验122.5 小结18第三章 NGW行星齿轮的三维建模193.1 UG介绍193.2 三维建模233

2、.3 小结38第四章 NGW行星齿轮的运动仿真394.1 UG运动仿真简介394.2 运动仿真394.3 小结50第五章 总结与展望515.1 总结515.2 展望51致 谢52参考文献53- 54 -摘 要随着国家重点基础工程建设的不断推进，工程机械越来越多地出现在人们的视野中，而集高效率与高度自动化于一身的大型工程机械更是得到了快速的发展，作为工程机械动力与控制信息传递的重要一环，行星齿轮减速器有着十分重要的作用，相比以往更为简便、更利于实现自动化。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

3、。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。本设计依据这些特点对行星齿轮进行结构设计，并用UG对其

4、建立三维模型与运动仿真。首先经过对比各个类型的行星齿轮的特点，拟定其方案；然后依据相应的输入功率、输出速度、传动比进行传动设计和整体的结构设计；最终以UG这个功能强大的三维软件为平台，对于齿轮的齿形实体特点，建立准确的行星齿轮三维模型，并在对模型进行整体装配后，利用UG的高级仿真模块分析啮合加载后的齿轮的啮合运动以完成传动部分的运动仿真，并对其运动进行分析，分析传动齿轮啮合时应力应变场的分布规律和变化过程。给设计者供给直观的设计检验。关键词：运动仿真；行星齿轮；三维建模；装配AbstractWith the advancement of national key foundation engi

5、neering construction, engineering machinery more and more appear in peoples field of vision, and set in the highly automated and efficient one large engineering machinery is obtained rapid development, the engineering mechanical power and control of an important part of information transmission, pla

6、netary gear reducer has a very important role, more convenient than ever before, more conducive to realize automation.Planetary gear reducer is a kind of at least one gear around the axis position fixed geometry for circular motion of the gear transmission, this transmission with internal meshing an

7、d usually use a few more planetary wheel load at the same time, in order to make power split. Planetary gear transmission has the following advantages: large range of transmission ratio, compact structure, small volume and quality, generally high efficiency, low noise and smooth operation, therefore

8、 they are widely used in lifting, metallurgy, engineering machinery, transportation, aviation, machine tools, electrical machinery and defense industry and other departments as to slow down, speed or increase gear transmissionNGW modeled transmission principle of planetary gear transmission mechanis

9、m: when the high-speed shaft driven by a motor, drive the cycle of the sun, causing the planet wheel rotation, because of the internal gear ring fixed, then run the planet carrier to make the output, the planets wheel rack for the rotation and revolution, in the same structure of secondary, tertiary

10、 or multistage transmission. NGW modeled planet gear transmission mechanism is mainly composed of the sun, planets, inside of the ring gear and planet carrier, named after the basic building blocks, also known as the ZK - H type planet gear transmission mechanism.The design is based on the character

11、istics of the structure of the planetary gear design, and UG to build its three-dimensional model and motion simulation. First through the comparison of various types of planetary gear, formulate the scheme; then according to the corresponding input power, output speed, drive transmission design and

12、 the whole structure design. Finally in 3D software UG, the formidable function platform, for gear tooth profile, physical characteristics, the establishment of accurate 3D model of a planetary gear, and after the whole assembly of the model, using UG advanced simulation module of the loaded meshing

13、 gear meshing motion to complete the transmission part of the motion simulation, and the motion analysis, stress and strain field distribution and change of gear meshing analysis. Design and test for the designers.Keywords：Dynamic Simulation；Planetary Gear Reducer；3D-modeling；Assembl第一章 绪论1.1 课题背景及研

14、究意义1.1.1 NGW型周转轮系传动装置是大多数机械设备不可或缺的重要部件，其性能直接决定着整台机械设备的质量和性能，随着机械工业技术的不停进步，对于传动装置的要求越来越高，要求重量轻、体积小、效率高、寿命长、承载能力大。普通齿轮减速器的传动比小，在传动比大时则需要多级减速，结构笨重、体积大，而且寿命短。普通蜗轮减速器虽然比上述的齿轮减速器性能好，但是效率比较低。对从事机械设计的工程设计人员来说，就意味着两个方面的要求:第一，掌握和使用先进、合理的传动方案；第二，掌握和使用先进的设计思想、设计手段与方法。行星传动是近几十年迅速发展和应用的新型的齿轮传动方案之一，在各种机械传动之中广泛应用。为

15、提高机械仪表、仪器和设备等的可靠性、工作寿命和减小外形尺寸，其传动形式常常采取以行星传动代替定轴传动的方式。行星齿轮传动与其他的齿轮传动方案相比有这几个特点:（1）行星齿轮传动的结构等内在因素决定了它结构紧凑、体积小、重量轻、承载能力高、传递功率大等特点。a)功率分流 由几个完全相同的行星轮均匀分布在中心轮的四周来共同分担载荷，因而使每个齿轮都受到很小的载荷，于是相应的齿轮模数就可以较小。b)合理应用内啮合 充分的利用了内啮合的高承载能力与内齿轮的空间，从而缩小了径向和轴向尺寸，使其承载能力高且结构紧凑。c)共轴线式的传动装置 各个中心轮构成共轴线式的传动方式，输入和输出二轴共轴线，使得这种传动装置的长度方向的尺寸大大减小。（2） 传动比大 只要选择的合适行星传动类型以及配齿方案，就能够利用几个较少的齿轮来得到很大的传动比。在以传递运动为主而不传递动力的行星机构中，传动比甚至可以达到几千。此外，由于行星齿轮传动的三个基本构件都能够传动，于是能够实现运动的分解与合成，及无级和有级变速传动等复杂的运动。（3）传动效率高 由于行星齿轮传动运用了对称分流的传动结构，即它有几个均匀分布的行星轮，使作用于中心轮和的反作用力达到相互平衡，有利于提高传动效率。在结构布置合理、传动类型选择恰当的情况下，效率可达0.970.99。（4）运动平稳、抗振动和冲击