减速器课程设计.docx

PAGE \* MERGEFORMAT 17 PAGE \* MERGEFORMAT 17 1、选题背景 随着计算机软件和硬件技术的快速发展，特别是微型计算机的迅速普及，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）在我国逐步得到广泛的应用。CAD是工程技术人员在计算机软件、硬件的辅助下进行设计的一种新技术，它使设计人员摆脱了传统涉及发放的束缚和繁重的体力劳动，不仅大大提高了设计效率和质量，降低了产品成本，使产品更新换代周期大为缩短，从而大大提高了产品的竞争能力，而且CAD技术正促使设计领域发生根本性的变革，推动者现代设计方法和设计技术进入一个新的发展时期，使设计工作走上了一个崭新的阶段。 现在以二级斜齿轮圆柱齿轮减速器为例进行它的传动参数化设计及计算机辅助设计设计，使我们进一步了解优化设计、CAD技术和CAD系统的特点和应用,熟悉并掌握用VB、CAD进行机械设计的方法和步骤。加深对机械优化设计的方法基本理论和算法步骤的理解。掌握常用的优化方法程序的使用Auto CAD软件绘制零件图的方法, 培养独立编制计算机程序的能力, 该减速器的优化设计可概括为当载荷一定时，体积最小或重量最轻。 2、设计目的 1、进 一步了解CAD技术和CAD系统的特点和应用,熟悉并掌握用CAD进行机械设计的方法和步骤. 2、 加深对机械优化设计的方法基本理论和算法步骤的理解, 3、掌握常用的优化方法程序的使用AUTOCAD软件绘制零件图的方法. 4、 培养独立编制计算机程序的能力. 5、该减速器的优化设计可概括为当载荷一定时，体积最小或重量最轻。 6、在学生学习基础理论课和专业技术的基础上，培养理工科学生综合运用所学知识进行计算机辅助机械设计训练的重要环节，是培养大学本科生独立地面对实际问题、分析问题、解决问题等方面的能力的一次较全面的综合训练。 3、方案论证 本次课程设计的核心内容是以二级斜齿轮圆柱齿轮减速器为对象，进行减速器的齿轮传动机构进行齿轮结构参数优化设计和典型零件——齿轮的参数化计算机辅助绘图设计，具体包括以下六个内容： 1 、熟悉课程设计的相关资料、确定设计方案； 2 、建立而级斜齿圆柱齿轮减速器齿轮传动机构设计的数学模型； 3 、进行减速器传动机构设计的相关参数计算和编程；设计、编写齿轮的材料强度、硬度、热处理方式、运动学等方面的有关参数数表、图表、计算的计算程序。 4 、减速器齿轮传动机构的结构参数优化设计；选用约束优化设计的复合型方法，用VB语言编写二级斜齿轮减速器结构参数优化设计的软件。 5 、绘制典型零件图 此设计以齿轮零件为二级齿轮的典型传动部件，每人用计算机绘制典型零件齿轮的零件图。以优化设计的齿轮参数结构，VB语言编写在绘图软件AutoCAD环境下的可执行的绘图程序——SCR文件。 4、设计过程 4.1二级斜齿圆柱齿轮减速器总体设计 本课程设计具体设计一个二级斜齿圆柱齿轮减速器系统，在给定功率、输入转速和总传动比的条件下，要求在满足强度刚度和寿命的性能要求的情况下，使其重量轻，体积小。 本设计以二级斜齿圆柱齿轮减速器的传动机构的重量轻位设计目标，进行减速器传动系统设计，具体包括数学建模、理论设计、软件设计、和绘图等内容，图一描述了二级斜齿圆柱齿轮减速器齿轮传动设计的总体结构和步骤。 在进行齿轮减速器传动系统设计之前，必须根据系统设计目标、使用条件、工作环境、经济技术水平等要求提出合理、可靠、经济、详实的技术指标。在此基础上，对研究对象进行科学的数学抽象，建立理论上合理、技术上先进、经济上可行的设计模型。从而运用优化设计原理对减速器传动机构进行参数化设计，以确定齿轮减速器的结构参数。最后，对齿轮减速器的典型零件——齿轮进行结构化设计，并以CAD设计理论，用高级计算机语言编写其参数化绘图程序，绘制出其参数化的齿轮零件图。 开始 开始 初始条件输入 初始条件输入 齿轮参数设计 齿轮参数设计 齿轮参数优化设计 齿轮参数优化设计 写 写*.SCR文件 绘制齿轮零件图 绘制齿轮零件图 结束 结束 图4-1 齿轮减速器总体结构设计框图 4.2 二级斜齿圆柱齿轮减速器传动机构参数设计数学建模 1）确定减速器道德结构模型 由给定功率P、输入转数N1、总传动比UU，在满足了强度、刚度、寿命的条件下使重量最轻、体积最小。在此规划问题中我们把对设计效果影响较大的需要优选的独立参数，取做设计变量。具体为高低速齿轮的模数、齿数、模数、传动比、螺旋角等作为设计变量，表示为 X=[X1,X2,X3,X4 本设计以二级斜齿圆柱齿轮减速器的传动机构的总量最轻、体积最小为设计目标，进行减速器传动系统设计，具体包括数学建模、理论设计、软件设计和绘图等内容。 为了使所设计的二机斜齿圆柱齿轮减速器达到总量最轻、体积最小