基于Pro E齿轮减速器虚拟样机构建及性能仿真研究.doc

摘要:本文首先对减速器进行精确计算，在PRO/E WILDFIRE 4.0软件环境基础上，通过软件对减速器各零部件进行建模；然后对减速器进行虚拟装配，构建了减速器虚拟样机，及时发现装配中的问题；再对减速器进行运动仿真，完成了减速器运动性能的分析；继而对减速器进行有限元分析，分析结构的最大应力和应变；最后对减速器进行加工仿真，观察减速器零部件加工过程中可能出现的问题。  

本文为减速器的实际设计制造以及加工生产提供了重要的参考数据，并且能够很大程度上减少实际中的各种损失，提高了减速器生产的经济效益。

关键词 减速器；虚拟样机；运动仿真；有限元分析；加工仿真

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 论文主要研究内容及研究意义-1

1.2.1 主要研究内容及技术路线-1

1.2.2 研究意义-2

1.3 论文拟解决的关键问题-2

2 圆柱齿轮减速器设计-3

2.1 电动机的选择-3

2.1.1 电动机类型和结构的选择-3

2.1.2 电动机的容量选择-3

2.1.3 确定电动机的转速-3

2.2 确定传动装置的总传动比和分配级传动比-4

2.2.1 传动装置的总传动比-4

2.2.2 分配各级传动装置的传动比-4

2.3 传动装置的运动和动力设计-4

2.3.1 运动参数及动力参数的计算-4

2.4 V带的设计-5

2.4.1 选择普通V带型号-5

2.4.2 带速的验算-6

2.4.3 确定带长和中心距-6

2.4.4 验算小带轮上的包角-6

2.4.5 确定带的根数-6

2.4.6 计算初拉力-7

2.4.7 计算作用在轴上的压力-7

2.5 齿轮传动的设计-7

2.5.1 选定齿轮材料、热处理方式与精度等级-7

2.5.2 确定齿轮的齿数-8

2.5.3 计算齿面接触疲劳强度-8

2.5.4 确定传动尺寸-9

2.5.5 校核齿根弯曲疲劳强度-9

2.5.6 计算齿轮其他几何尺寸-10

2.6 轴的设计-11

2.6.1 高速轴的设计计算-11

2.6.2 低速轴的设计计算-13

2.7 箱体的结构设计-14

2.8 本章小结-15

3 Pro/E 4.0的建模与装配-16

3.1 Pro/E 4.0简介-16

3.2 减速器齿轮的参数化建模-16

3.2.1 小齿轮的建模-16

3.2.2 大齿轮的建模-18

3.3 减速器轴的建模-18

3.3.1 齿轮轴的建模-18

3.3.2 输出轴的建模-20

3.4 减速器箱体的建模-21

3.4.1 上箱体的建模-21

3.4.2 下箱体的建模-23

3.5 减速器其他小部件的建模-24

3.6 减速器的装配-26

3.7 本章小结-31

4 减速器运动仿真-32

4.1 减速器的传动运动仿真与分析-32

4.2 本章小结-38

5 减速器有限元分析-39

5.1 Pro/E WILDFIRE 4.0有限元分析流程-39

5.2 本章总结-45

6 减速器加工仿真-46

结论-52

致谢-53

参考文献-54