大功率矿用减速器箱体优化设计.pdf

学位论文太．功．率矿用．减速器箍体傀．他设赫分类号⋯一删酢专业名称一机撼趔造。臻菸．自动缇一密级⋯．．公开⋯⋯～作者⋯捌宏梅⋯申请学位级别一硒⋯±一编号⋯⋯⋯⋯⋯一捅萎关键词：减速器箱体：有限元；优化设计；参数化设计：；本文运用三维绘图软件疎⒘丝笥眉跛倨飨涮宓娜维实体模型并使用疎亩慰7⒐δ芏韵涮褰辛瞬问化设计的研究实现了箱体的可视化。将三维实体模型进行合理的简化通过疎胗邢拊7治鋈砑嗀的接口将模型导入小Ｔ擞肁对箱体进行应力、位移分析得到了箱体受力分布云图。以箱体的重量最小为目标函数将语言与呕块相结合对减速器箱体的壁厚等参数进行了优化设计使箱体的重量减少了．％。还应用韵涮褰辛似＠头治鲇肽Ｌ治觥本文是将设计、建模、分析、优化于一体的研究对箱体的设计效率和设计水平的提高具有重要意义。疎痙瑃·．甶．％．瑆籔：痚．．疎甌．’琽；创新点声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的割宏撞研究工作及取得的研究成果：应用呕杓颇？榧语言相结合对矿用减速器箱体的结构参数进行了优化。尽我所知到目前国内外文献未见报道。作者：日期：悖垒髀减速器的发展现状．夜跛倨鞯姆⒄瓜肿国内的减速器多以齿轮传动、蜗轮蜗杆传动为主但普遍存在着功率与重量比小或者传动比大而机械效率过低的问题。另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。自世纪年代以来我国先后制订了对仓萋旨跛倨鳌返纫慌ㄓ眉跛倨鞯谋昊矗骰自制配套使用外还形成了一批减速器专业生产厂。目前全国生产减速器的企业有数百家年产通用减速器多万台左右对发展我国的机械产品做出了贡献。年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大、体积小、机械效率高等优点。年代初期国内出现的三环萋减速器是一种外平动齿轮传动的减速器它可实现较大的传动比传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻结构简单效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构故使功率／净或重量戎等孕Ｇ移涫淙胫嵊胧涑鲋岵辉同一轴线上这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“内平动齿轮减速器“不仅具有三环减速器的优点还有着大的功率／重量体积戎担约笆淙胫岷褪涑鲋嵩谕恢嵯呱系挠诺悖τ诠诹煜地位。改革开放以来我国引进一批先进加工装备通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高通用圆柱齿轮的制造精度可从～短岣叩紾的叮咚俪萋值闹圃炀ǘ瓤晌榷ㄔ～丁２糠旨跛倨鞑捎糜渤面后体积和重量明显减小承载能力、使用寿命、传动效率有了较大齿轮圆周速度／５俏夜蠖嗍跛倨鞯募际跛交共桓撸喜品不可能立即被取代新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。的提高对节能和提高主机的总体水平起很大的作用。目静我国自行设计制造的高速齿轮减速器的功率为辽宁．撼碳际跞搜妒垦宦畚第减速器的发展趋势．饧跛倨鞯姆⒄瓜肿国外的减速器以德国、丹麦和敬τ诹煜鹊匚唬乇鹪诓牧虾制造工艺方面占据优势减速器工作可靠性好使用寿命长。日本住友重工研制的型高精度减速器、美国狙兄频腦式减速器为目前先进的齿轮减速器。国外不断改进减速器齿轮材料品质提高工艺水平、在传动原理和传动结构方面不断创新平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构也是大力开拓的形式并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前超小型的减速器在医疗、生物工程、机器人等领域中微型发动机已基本研制成功美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围。国外减速器的特点如下；①承载能力大。国外著名公司产品样本的承载能力大致在同一条水平线上。以疚@或基本接近闹行木样本的额定功率比年样本提高％～％年和年样本又比年样本提高了约％年样本又比年样本提高了约②模块化设计。据年德国德雷斯顿国际齿轮会议的一份研究报告记载生产齿轮联轴器外齿轴套的数量由鲎爸迷黾拥鍪保制造成本的变化为：小零件成本降低近％中等零件成本降低近％。⑧低噪声。许多国外公司都是采用圆锥齿轮高精磨齿通过齿轮修形加大重合度改进箱体结构的吸音设计等措施来降低噪声。④高精