基于ansys workbench对NGW型周转轮系的应力分析方案.docVIP

PAGE PAGE I 基于Ansys workbench对NGW型行星轮系应力分析方案 摘 要 行星轮系是指只具有一个自由度的轮系。一个原动件即可确定执行件（行星齿轮）的运动，原动件通常为中心轮或系杆；即与行星齿轮直接接触的中心轮或系杆作为原动件带动行星齿轮，一方面绕着行星轮自身轴线O1-O1自转，另一方面又随着构件H（即系杆）绕一固定轴线O-O（中心轮轴线）回转。 行星轮系和差动轮系统称为周转轮系（一个周转轮系由三类构件组成1.一个系杆。2.一个或几个行星轮。3.一个或几个与行星轮相啮合的中心轮。）。 行星轮系中，两个中心轮有一个固定；差动轮系中，两个中心轮都可以动(即F=2)。 其特点是具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点。主要运用在国防、冶金、起重运输、矿山、化工、轻纺、建筑工业等部门的机械设备中。 本文主要内容是基于NGW型行星减速器中，齿轮间接触时产生的受力情况，并用Proe进行三维建模，然后在Ansys workbench 中进行应力分析，最后观察受力云图，找出最大应力部位，并且根据解算数据与材料的疲劳强度相对比，从而达到验算校核的目的。 本文还简单的介绍了在NGW型减速器中，几个基本要素的简略设计过程，讲述了齿轮的大小，模数，材料的确定，还有轴的大小，轴承的选取以及键的选取。包括底盘，箱体等设计过程。 最后为验证设计的合理与否，在电脑上完成了对该减速器的装配等任务，确定了该减速器能否顺利完成，是否存在严重的设计缺陷等问题。 以上包括了一个NGW型减速器的基本设计思路和过程，其中仍存在细节缺陷，仅为同类产品提供一个简单的参考作用，也为NGW型减速器的设计提供了一个基础。 关键词：NGW型行星轮系;应力分析 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 8812 前言 1 22003 一．国内外研究状况和应用前景 3 15688 第一章 传动方案的确定 5 3260 1.1 设计任务 5 11379 1.2 行星机构类型的选择 6 1995 第二章 齿轮的设计计算 8 22591 2.1 配齿计算 8 18843 2.1.1 确定各齿轮的齿数 8 28364 2.2 齿轮应力分析 11 28446 第三章 轴的的设计计算 19 19300 3.1 行星轴的设计 19 22541 3.2 转轴的设计 20 25109 第四章 行星架、箱体和底盘的设计 23 13994 4.1 行星架的设计 23 6354 4.2 箱体的设计 29 27345 4.3 底盘的设计 33 735 第五章 装配体生成 35 27204 第六章 小结与展望 39 22613 参考文献 40 PAGE PAGE 1 前 言 本课题是通过对行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对其齿轮接触部位进行应力分析，验算疲劳强度，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价提供参考和理论依据。通过本次论文，要能弄懂该减速器的传动原理，以及相关制图，分析软件的运用，打到对所学知识的复习和巩固，从而在以后的工作中能解决类似的问题。 齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。是传动装置中的重要组成部分，机器工作性能的好坏很大程度上取决于传动装置的优劣。因此，不断提高传动装置的设计和制造水平具有极其重要的意义。齿轮传动是最常采用的一种传动形式，其主要特点有： (1)效率高：在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高； (2)结构紧凑：在同样的使用条件下，齿轮传动所占用的空间一般较小； (3)工作寿命长：设计合理、维护良好的齿轮传动，其使用寿命可长达二十年； (4)传动比稳定：常用的渐开线圆柱齿轮满足定比传动条件，且具有可分性。 由于具备了上述特点，因此齿轮传动被广泛应用。在齿轮传动中，当一系列互相啮合的齿轮把原动机的转速和扭矩传递给执行机构时，这种齿轮传动系统就称为轮系。当轮系中至少有一个齿轮轴线绕其它定轴齿轮的轴线回转，且机构的自由度为1，则轮系为行星轮系，即行星齿轮传动。其主要特点为： (1)体积小、重量轻：在承受相同载荷条件下，行星齿轮传动的外廓尺寸和重量通常仅为定轴齿轮传动的1/2~1/6； (2)传动效率高：行星齿轮传动的效率可高达99.4%； (3)工作可靠：行星齿轮传动平稳，抗冲击和振动能力强。 NGW型行星齿轮传动被广泛应用于各种机械传动系统中。例如，在航空发动机和直