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自卸車輪邊減速器設計.doc

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更新時間：2014-09-24
發布人： 2955362171

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自卸車輪邊減速器設計
摘　　要
根據自卸車上提供的參數以及其要求，設計輪邊減速器。該車自重23噸，總重55噸，載重32噸。驅動形式是4×2，要求輪邊減速器的速比為4.47。由于其工作環境較差，且其載重量大，對其結構的強度要求較高。首先按照經驗估算一下齒輪副的齒數，然后按照扭矩特性和輪齒的彎曲強度公式計算出齒輪副的模數。計算出基礎參數以后就可以根據該參數設計齒輪副的其它尺寸和參數。對該齒輪副進行效率檢驗，強度校核。
作為傳動系統的最后一級，輪邊減速器承受著最大的扭矩，因此齒輪副的強度是否滿足要求至關重要。本文中運用輔助軟件對齒輪副進行強度檢驗。
一是利用有限元分析軟件。ANSYS是一款很實用的有限元分析軟件，利用該軟件可以很好的模擬齒輪的受力狀況。可以將齒輪模型簡化，將其完全約束，然后施加三個成一百二十度的對稱載荷，以檢測其受力狀態。通過有限元的分析，可以很清楚的看到齒輪各點的受力狀態，并且可以察看到危險的面或點，一般危險點在齒根部分，從應力大小可以判斷齒輪是否會發生失效。
二是利用PROE自帶的結構分析功能，該軟件也可以很方便的模擬，仿真齒輪的受力狀態，其功能與ANSYS相似。操作起來也比較簡單。
將這兩種校核結果相比較，得知本文中所設計的齒輪副是滿足強度要求的，且其其它方面，如傳動速比，傳動效率和安裝條件等都符合要求。
最后還使用了matlab遺傳算法對齒輪結構進行優化，和本文設計的減速器進行比較，結果相近，說明本文中設計的結構是較合理的。
結論：通過計算，建模，有限元分析等過程，得知，本文中設計的輪邊減速器符合傳動效率，強度等要求，通過優化，得知結構較合理

Designing the wheel-side planetary reducer of theSGA3550

Abstract
In this article,it introduces the designing of the wheel-side planetary reducer.According to the harsh working environment and the large loads,we choose NGW planetary reducer.This kind of structure is simple, efficient transmission, lower cost and easy to manufacture.
According to the given parameters,choose the best gear numbers and the m..Principle is that make sure the size of the structure is as small as possible. Calculated all parts of the structure’s size, and then check it’s strength.Design the structure forms of the bearings and the spline.
After the completion of mechanical design,we have to establish the main parts of the three-dimensional model with PROE software.While establishing the three-dimensional of the gears,we can ignore the unimportant conditions ,so that we can get a easy and simple model.As the sun gear and the planetary gear bears a large force,so, we can focus on them.
Use the pro/mechanism to analyze the structure’s bearing condition,and compare the result with the ANSYS conclusion.
At last ,we have to import the model into the ANSYS and go on to the next phase of finite element analysis. In finite element analysis, we can choose a different mesh, to compare their results.

目錄
摘　　要 1
Abstract 2
引　　言 1
1緒論 2
1.1輪邊減速器文獻綜述 2
1.1.1本課題國內外發展現狀及前景 3
1.2課題背景及開展研究的意義 4
1.2.1課題背景 4
1.2.2研究的意義 6
1.3研究內容、主要方法 7
1.3.1研究內容 7
1.3.2技術要求 7
1.4本章小結 7
2齒輪傳動的參數設計計算 8
2.1已知條件 8
2.2設計計算 8
2.2.1選取行星齒輪傳動的傳動類型和傳動簡圖 8
2.2.2配齒計算 9
2.2.3初步計算齒輪的主要參數 9
2.3本章總結 16
3驗算和效率的計算 17
3.1.裝配條件的驗算 17
3.1.1鄰接條件 17
3.1.2同心條件 17
3.1.3安裝條件 18
3.2傳動效率的計算 18
3.3本章小結 20
4行星齒輪的強度校核 21
4.1行星齒輪傳動的受力分析 21
4.2 a-c齒輪副強度的校核 22
4.2.1齒面接觸強度的校核計算 22
4.2.3齒根彎曲強度的校核 27
4.3b-a齒輪副的校核 31
4.3.1齒面接觸強度的校核計算 31
4.3.2齒根彎曲強度的校核計算 33
4.4本章小結 34
5軸承載荷和壽命的校核 35
5.1承載軸承的選用 35
5.2行星輪軸軸承的校核 35
5.3本章小結 36
6花鍵的選擇和計算 37
6.1主動軸花鍵的選擇及強度計算 37
6.1.1花鍵副齒數與模數的確定 37
6.1.2花鍵副的強度計算 37
6.2.其他花鍵的選擇 38
6.2.1齒圈轂與內齒圈嚙合處花鍵的選擇 38
6.2.2齒圈轂和橋殼總成 38
6.3本章小結 38
7 PROE建模 39
7.1 PROE/ENGINEER簡介 39
7.1.1 PROE/ENGINEER建模過程 39
7.2PROE/mechanica中的結構分析 44
7.3本章小結 45
8有限元分析 46
8.1. ANSYS有限元分析軟件的介紹 46
8.1.1 ANSYS有限元分析的過程 46
8.2本章小結 51
9.MATLAB遺傳算法優化 52
9.1懲罰函數法 52
9.2優化程序 52
9.3本章小結 54
結　　論 55
參考文獻 56
附錄A 外文原文 58
附錄B 外文譯文 58
致　　謝 86
...

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