齿轮程序化设计系统开发

毕业设计齿轮程序化设计系统开发 之开题报告

齿轮程序化设计系统开发

指导老师：杨军 班 级：机械0806 学 生 学 号：20085638

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选题背景及依据对于大多制造企业，其设计和生产的产品在类别 上十分有限，但针对客户应用要求的不同，设计 部门会做大量针对适应性的雷同工作；系列产品 改型设计时，设计部门仍然会重复整个设计过程 的相关工作。为了进一步提升企业的设计效率， 针对类别产品的设计技术构建数字化设计专家系 统，以减少同类产片研发周期。本设计题目来源 于某机械制造厂商对齿轮减速箱产品数字化设计 工程建设的需求。

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国内外研究现状 齿轮设计专家系统 渐开线圆柱齿轮设计专家系统是集国内外齿轮最 新研究成果和实践经验，结合最新国家及国际标 准，经知名齿轮专家的几十年研究和提炼，推出 的全新设计的齿轮专家系统。系统提供了原始设 计，精度计算、强度校核、几何计算、齿轮测绘 等模块。系统以专家模式，渐进方式指导用户快 速完成从原始参数得到设计参数的优化设计过程， 系统提供大量详实的资料，使得每步的操作和每 个的功能都有根有据。使用本软件，用户可以大 量节约设计时间和设计成本，提高生产效率。使 得原本需要好几天甚至好几个星期的设计量，只 需要几分钟或几小时就完成。

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Romax Designer【英国Romax公司】Romax Designer主要应用于齿轮传动系统虚拟样机的设计 和分析，在传动系统设计领域享有盛誉，目前已成为齿轮 传动领域事实的行业标准。Romax Designer覆盖了从概念 设计，部件强度、可靠性等详细设计，到系统振动噪声 (NVH)预估等全部传动系统设计内容，构成了齿轮传动 系统的封闭求解环境。提供了包括平行轴系、相交轴系、 行星齿轮传动在内的多种齿轮传动模型的搭建、分析和设 计功能

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齿轮工程软件 【国产软件，萝卜花出品】此齿轮设计计算程序可用于汽车用渐开线圆柱齿轮、 渐开线内、外花键的设计 与测绘、加工计算、尺寸公 差选用与偏差查询、渐开线函数值反查角度、基节表 查询等萝卜花的软件比较简单，可用于简单的齿轮计 算，但是其精度计算查询模块存在问题，其计算过程 中应采用端面模数mt而不是法向模数mn,这样会造 成斜齿轮的螺旋角大小没有体现出来，导致其精度计 算数值与ISO1328表格值有差异。这对于斜齿轮的精 度计算是有很重要的影响的

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齿轮传动CAD集成系统——郑州机械研究所开发

郑州机械研究所经过近20年的研究，开发出一系列齿轮 CAD软件产品，其中每个软件都是经过大量实际产品严 格考核，具有操作简单、使用方便、使用性强、可靠性 高等特点。该软件可在普通微机(W

INDOWS95/98/NT 等操作系统)上运行，只要有一定的齿轮设计经验者即 可操作。目前，该软件系统已在冶金、石化、煤矿、电 站、汽车、大型工程装备等行业的150多家齿轮制造厂 使用，软件还销往台湾地区。该软件可用于新产品设计、 系列产品设计、老产品改进设计及测绘仿造设计、项目 投标设计等，是目前国内软件功能最齐全的、实际工程 应用最好的一套齿轮传动CAD商品化软件，在国内享有 很高的知名度

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主要研究内容齿轮设计的基本准则是适应于使用功率和转速要求下的强 度准则，齿轮传动系统的设计主要体现在方案拟定和满足 强度的设计计算。有限种类形式的齿轮副构成传动方案的 基本要素，而在传动方案确定的情况下，虽然在具体处理 众多设计参数时具有及其丰富的灵活性，但设计计算方法 和操作流程具有很高的共性，从而使齿轮系统设计过程的 程序化成为可能。本设计题目以常用的渐开线圆柱齿轮副 的设计计算理论方法为基础，利用Visual Basic6.0实现其 设计计算过程的程序化

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主要设计任务掌握齿轮设计计算的方法； 实现基本理论计算模块的代码编写 分析设计目标和设计参数处理方法的操作关系，制定计算 模块调用接口 构架计算软体使用框架 实现设计计算人机交互界面 撰写毕设计说明书

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主要设计思路渐开线圆柱齿轮减速器设计 1.一级，二级，三级齿轮传动的确定 必须参数 ：功率P,传动比i,传速n,,传动方式， 二，三级传动方式(展开式，分流式，同轴式等) 可选参数 ：中心距，润滑方式(润滑油，等级(与运动黏 度有关)) 各级传动比的分配(三种原则) 2.各级齿轮输入数据： 齿合方式、齿轮材料(硬度，接触极限疲劳极限，弯曲疲 劳极限)、齿轮精度、压力角a、齿顶高系数、顶隙系数、 传动方式、支撑方式、载荷特性、原动机与工作机工作特 性、直./斜齿轮(螺旋角初值)、齿轮是否修形、轴材料

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3.主要程序传动比分配程序 齿面接触强度核算(14个系数的程序化(一般方法和简化 方法)) 齿轮弯曲强度核算(8个系数的程序化(一般方法和简化 方法)) 胶合承载能力核算 变位系数程序 变位系数分配用等滑动率来实现(美国标准ANSI/AGMA 913-A98) 齿轮偏差允许值程序 轴的强度计算程序 根据要求是否进行齿轮静强度计算程序

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4.根据条件选择符合各级齿轮对最优结果条件： 符合强度要求 符合减速器传动比相对偏差 符合轴的强度(轴的最小直径) 尽量使大小齿轮互质，以便分散和消除齿轮制造 误差对传动的影响 齿数大于100的齿轮尽量要求不是质数，便于加 工 为提高效率，模数较小，齿数

较多

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5.各级齿轮对结果符合要求的齿轮可能不止一组，从满足上述要求的齿轮对 中选出其中性能较好的 结果包括： 大小齿数、模数、压力角、螺旋角、传动比、中心距、变 位系数(高度变位)、齿轮修形方式与修形值、传动效率、 齿轮偏差允许值(单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累 积总偏差、齿廓总偏差、螺旋线总偏差) 如果中心距没有符合的减速器标准中心距，可以对中心距 修改，进行角度变位来满足标准中心距 减速器结果 总的中心距，总的传动效率

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毕业设计(论文)工作进度安排第 1 — 3周：弄清设计题目，明确设计目的、任务和要求， 收集阅读有关资料。写实习报告，做开题报告 第4 — 6 周：对设计需要的数据进行整理和分类 第 7 — 8周: 减速器类型和传动比的分配程序化 第9 — 12周：强度、胶合、轴的核算需要的系数和计算过 程程序化 第 13 周：输出结果的确定和整理 第 14 周：进行人机交互界面设计 第 15 周：准备答辩