卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析【展開(kāi)式二級(jí)圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì)】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】

卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析【展開(kāi)式二級(jí)圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì)】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,展開(kāi)式二級(jí)圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真,卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析【展開(kāi)式二級(jí)圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì)】【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,卷?yè)P(yáng)機(jī),傳動(dòng),裝置,三維設(shè)計(jì),分析,展開(kāi)式 前期工作材料 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào)： 系： 專 業(yè): 設(shè)計(jì)(論文)題目: 卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析 指導(dǎo)教師: (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2010年 3 月 注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查工作結(jié)束后，請(qǐng)將該封面與目錄中各材料合訂成冊(cè)，并統(tǒng)一存放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中（打印件一律用A4紙型）。 選題、審題表 系： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師 姓 名 專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 課題名稱 卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析 適用專業(yè) 機(jī)械工程 課題性質(zhì) A B C D E 課題來(lái)源 A B C D √ √ 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 適中 易 備注: √ √ 課題簡(jiǎn)介 卷?yè)P(yáng)機(jī)（又叫絞車）是由人力或機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷筒、卷繞繩索來(lái)完成牽引工作的裝置，由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機(jī)架上，可以垂直提升、水平或傾斜拽引重物，。卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的性能好壞對(duì)整體性能起到關(guān)鍵作用。本課題通過(guò)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行性能分析，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生應(yīng)用液壓傳動(dòng)基本理論分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 課題應(yīng)完成的任務(wù)和對(duì)學(xué)生的要求 該課題要求學(xué)生具備扎實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)及制造基礎(chǔ)知識(shí)，做到理論聯(lián)系實(shí)際。同時(shí)，具備良好的分析能力、自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在課題研究過(guò)程中，要求熟練運(yùn)用繪圖軟件，創(chuàng)建卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的三維裝配模型，并進(jìn)行仿真分析，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，并按時(shí)提交答辯。 所在專業(yè)審定意見(jiàn)： 專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名)： 年 月 日 注：本課題由 同學(xué)選定，學(xué)號(hào)： 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題使用； 2．有關(guān)內(nèi)容的填寫(xiě)見(jiàn)背面的填表說(shuō)明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”； 3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。  填 表 說(shuō) 明 1．該表的填寫(xiě)只針對(duì)1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄中加以體現(xiàn)。 2．“課題性質(zhì)”一欄： A．工程設(shè)計(jì)； B．工程技術(shù)研究； C．軟件工程（如CAI課題等）； D．文獻(xiàn)型綜述； E．其它。 3．“課題來(lái)源”一欄： A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題； B．企、事業(yè)單位委托課題； C系級(jí)基金課題； D．自擬課題。 4．“課題簡(jiǎn)介”一欄： 主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。 5．“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄： 主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事該課題必須應(yīng)具備的基本條件(如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等)。 任務(wù)書(shū) 系： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析 起 迄 日 期: 2010年2月24日 ~ 2010年6月5 日 設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn): 指 導(dǎo) 教 師: 專業(yè)負(fù)責(zé)人: 發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2010 年2 月 23日  任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求 1．任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)； 4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)； 5．任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。 任 務(wù) 書(shū) 1．課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，掌握如何根據(jù)設(shè)計(jì)要求檢索相關(guān)設(shè)計(jì)資料和參考文獻(xiàn)，綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)，并根據(jù)一般的設(shè)計(jì)原則確定卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法建立傳動(dòng)裝置的裝配模型，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，鍛煉解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)獨(dú)立思考和分析解決問(wèn)題的能力。 2．課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 要求學(xué)生在掌握相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)之上，完成以下工作： 1. 了解卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作原理； 2. 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求確定卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案； 3. 建立卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)； 4. 對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5. 運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的裝配模型 6. 運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立主要零部件的工程圖紙。 在做設(shè)計(jì)期間，學(xué)生應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： 1. 嚴(yán)格遵守學(xué)校紀(jì)律，不得無(wú)故缺勤； 2. 認(rèn)真對(duì)待設(shè)計(jì)工作，要有刻苦鉆研的精神，認(rèn)真、按時(shí)、獨(dú)立地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 3. 按照設(shè)計(jì)規(guī)范撰寫(xiě)并按時(shí)進(jìn)行畢業(yè)答辯。 任 務(wù) 書(shū) 3．對(duì)課題成果的要求〔包括、圖表、實(shí)物樣品等〕： 1說(shuō)明書(shū) 2.卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)裝配模型 3.卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置主要零部件工程圖紙 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)(第2卷) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000. [2] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) (第2版) [M].北京：高等教育出版社，1999. [3] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) (第2版) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [4] 范元?jiǎng)?宋梅利,梁醫(yī).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].江蘇：南京理工大學(xué)出版社，2007. 任 務(wù) 書(shū) 5．課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2010 年 2 月24日 ~ 3月 19 日 3 月20日 ~ 3月 31 日 4 月 1 日 ~ 5月 10 日 5 月11日 ~ 5月 25 日 5 月26日 ~ 6月 1 日 查閱與課題相關(guān)的中外文獻(xiàn),寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告(含文獻(xiàn)綜述),完成外文資料翻譯 熟悉卷?yè)P(yáng)機(jī)工作原理，確定總體方案設(shè)計(jì) 完成卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置及執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 論文答辯 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 設(shè)計(jì)(論文)題目： 卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析 指 導(dǎo) 教 師: 2010年 3 月 19 日  開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效； 2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 開(kāi) 題 報(bào) 告 1．課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě) 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 摘要： 卷?yè)P(yáng)機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土木建筑、機(jī)械工程安裝、船舶運(yùn)輸?shù)雀鞑块T(mén)，而且正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。而卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的好壞對(duì)其整體性能起著關(guān)鍵的作用。本文主要介紹了卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，及其性能分析和理論推導(dǎo)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的裝配模型，以及各主要零件的工程圖紙。 關(guān)鍵詞： 卷?yè)P(yáng)機(jī)；傳動(dòng)裝置； 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)； 分析 1 引言 卷?yè)P(yáng)機(jī)是一種起重裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搬運(yùn)安裝靈活、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單、操作方便可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。目前卷?yè)P(yáng)機(jī)的種類很多，分別適用于各種不同的場(chǎng)合，而它們之間最主要的區(qū)別就在于傳動(dòng)裝置的不同，可以說(shuō)傳動(dòng)裝置就是卷?yè)P(yáng)機(jī)的核心，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)裝置的研究設(shè)計(jì)，分析其性能，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，可以有效的提高卷?yè)P(yáng)機(jī)的整體性能。 2 卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展概況 2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 我國(guó)的卷?yè)P(yáng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)從解放后才開(kāi)始的。第一批生產(chǎn)的卷?yè)P(yáng)機(jī)是仿制了日本的JIS8001型動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)及按蘇聯(lián)圖紙制造的1011型和1012型普通蝸桿傳動(dòng)、電控慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)。這斷時(shí)期的生產(chǎn)主要是以仿制為主[1]。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，到60年代，我國(guó)開(kāi)始自行設(shè)計(jì)和制造新型的卷?yè)P(yáng)機(jī)，但由于生產(chǎn)力的不足而無(wú)法實(shí)現(xiàn)推廣。 80年代以后，各種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入，科技是第一生產(chǎn)力的概念逐漸被人們所接受。這斷時(shí)期是我國(guó)卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。國(guó)家也制定了有關(guān)卷?yè)P(yáng)機(jī)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。那時(shí)候的卷?yè)P(yáng)機(jī)代表結(jié)構(gòu)為行星傳動(dòng)、參考國(guó)外圓柱齒輪一字型布置和變速箱傳動(dòng)[2]。 目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)一般均有電機(jī)、制動(dòng)器、獨(dú)立的減速箱、鋼繩卷筒、底架的組成。他們的減速箱通常采用笨重的齒輪減速箱或蝸桿減速箱。普遍存在體積大、過(guò)載能力差、噪音大、效率低、壽命短等不足。 2.2 國(guó)外卷?yè)P(yáng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 1.大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展。 2.采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，國(guó)外廣泛采用了先進(jìn)電子技術(shù)，對(duì)大型卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對(duì)安全可靠。 3.發(fā)展手提式卷?yè)P(yáng)機(jī) 為了提高機(jī)械化水平，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，國(guó)外大力發(fā)展小型手提式卷?yè)P(yáng)機(jī)。 4.大力發(fā)展不帶動(dòng)力源裝置的卷?yè)P(yáng)機(jī)。歐美國(guó)家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機(jī)動(dòng)力的卷?yè)P(yáng)機(jī)。 3 卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作原理及基本結(jié)構(gòu) 卷?yè)P(yáng)機(jī)（又叫絞車）是由人力或機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷筒、卷繞繩索來(lái)完成牽引工作的裝置?？梢源怪薄⑺交騼A斜拽引重物。卷?yè)P(yáng)機(jī)分為手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)兩種?，F(xiàn)在以電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為主。 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差很大。通常分為電控卷?yè)P(yáng)機(jī)和溜放型卷?yè)P(yáng)機(jī)。 電控卷?yè)P(yáng)機(jī)是通過(guò)通電或斷電來(lái)實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作或制動(dòng)。物料的提升或下降由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便。此類卷?yè)P(yáng)機(jī)大多是單卷筒的。如1.圓柱齒輪減速器快速建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)（圖1-1）。2.圓柱齒輪減速器加開(kāi)式齒輪（圖1-2）。3.定軸輪系傳動(dòng)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)（圖1-3）等。 圖1-1 圓柱齒輪減速器快速建筑卷?yè)P(yáng)機(jī) 圖1-2 圓柱齒輪減速器加開(kāi)式齒輪 而溜放型卷?yè)P(yáng)機(jī)的下降是靠重物的重力下降，并帶動(dòng)卷筒反轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。如定軸齒輪傳動(dòng)（圖1-4）[3-5]。 圖1-3定軸輪系傳動(dòng)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī) 圖1-4 定軸齒輪傳動(dòng) 4.卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置 按照卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)形式的不同，可以分為很多不同種類： 1.開(kāi)式齒輪傳動(dòng) 最早的形式。主要用于手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)； 2.閉式圓柱齒輪傳動(dòng) 主要為快速單筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，如圓柱齒輪減速器、一字型同軸齒輪傳動(dòng)等； 3.圓錐-圓柱齒輪減速器； 4.蝸桿傳動(dòng)減速器； 5.圓柱齒輪減速器加開(kāi)式齒輪傳動(dòng)； 6.蝸桿減速器加開(kāi)式齒輪傳動(dòng)； 7.行星齒輪傳動(dòng)； 8.液壓傳動(dòng)。 由于齒輪傳動(dòng)具有工作可靠、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊及傳遞的速度和功率范圍較廣等特點(diǎn)，目前絕大多數(shù)的卷?yè)P(yáng)機(jī)都采用了齒輪傳動(dòng)形式。其中最常見(jiàn)的圓柱齒輪傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，應(yīng)用非常廣泛[6]。但其缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯，和蝸桿-渦輪傳動(dòng)減速器一樣，其承載能力一般、本站龐大、工作時(shí)有很多的噪音。應(yīng)此行星輪傳動(dòng)逐漸被重視。 在行星輪傳動(dòng)中，通過(guò)兩條或更多的載荷路線傳遞功率，而不是通過(guò)簡(jiǎn)單的齒輪嚙合的得單一載荷路線傳遞功率。 應(yīng)此，與平行軸傳動(dòng)相比，其尺寸更緊湊、箱體結(jié)構(gòu)較好、承載能力更強(qiáng)、重量更輕[7]。在此基礎(chǔ)上，人們又研發(fā)出了雙驅(qū)動(dòng)行星輪傳動(dòng)，它是利用行星齒輪的差動(dòng)傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)的，由一個(gè)差動(dòng)行星輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)封閉行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，它既具有行星輪差動(dòng)傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，又具有封閉行星輪傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率的匯流和分流封閉的過(guò)程，二者的結(jié)合使得該產(chǎn)品的功能增強(qiáng)，調(diào)速范圍更廣，承載能力更大，以及可實(shí)現(xiàn)微調(diào)技術(shù)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)[8-11]。 此外，還有液壓傳動(dòng)。與傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)能提供更大的動(dòng)力，工作時(shí)也比較穩(wěn)定。由于其質(zhì)量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向[12,13]。還有其最大的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，這對(duì)安全生產(chǎn)有著很大的意義。 5. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 如今，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其快捷、可復(fù)制、便于傳播、參與性強(qiáng)、方便修改的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)者帶來(lái)了很大的幫助。與以前手工制作的耗時(shí)、耗力、耗材的傳統(tǒng)模式相比，它讓我們有更多的時(shí)間來(lái)思考、驗(yàn)證、修改、深入我們的設(shè)計(jì)，并啟發(fā)我們進(jìn)行更多的嘗試[14]。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)人們可以進(jìn)行大量低成本的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及開(kāi)發(fā)。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們常用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件有AutoCAD、Pro/E等。 6. 仿真分析 仿真是通過(guò)建立系統(tǒng)模型并對(duì)所研究的實(shí)際或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的方法或過(guò)程。結(jié)構(gòu)仿真分析是以計(jì)算機(jī)和仿真軟件為工具，對(duì)結(jié)構(gòu)的載荷作用下的響應(yīng)行為進(jìn)行數(shù)值模擬，從而給出結(jié)構(gòu)性能的評(píng)估和預(yù)測(cè)的理論和方法。常用軟件有Pro/e、ANSYS等，本文主要采用Pro/e進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動(dòng)仿真[15]。 7. 總結(jié) 通過(guò)對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作原理、卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和運(yùn)動(dòng)仿真分析的了解，明確了研究設(shè)計(jì)的內(nèi)容及手段，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作奠定了基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 史超. 我國(guó)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 建筑機(jī)械，1992（11）：24-25. [2] 齊治國(guó)，張義舉，趙燦等. 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996. 14-18. [3] 王華坤，范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 北京：兵器工業(yè)出版社，2001. [4] 蔣麗敏，黨祖祺等. 機(jī)械傳動(dòng)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1983.173-174. [5] 毛友新. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004. [6] 薩本佶. 高速齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986. [7] [美]P.林旺德. 齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1989.172-181. [8] 李蕾，屈力剛，苗衛(wèi)東. 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)擺針輪行星減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，19（3）. [9] 林超，李潤(rùn)方，施成越等. 雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)減速器多流傳動(dòng)系統(tǒng)的分析與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[C]. 第五屆海外青年設(shè)計(jì)與制作科學(xué)會(huì)議,2002. [10] 盧子馨，傅則紹. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 山東：石油大學(xué)出版社，1994. [11] 施成超，李潤(rùn)方，林超. 雙驅(qū)動(dòng)行星傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)多級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 建筑機(jī)械，2005（8）. [12] 王積偉，章宏甲，黃誼. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 第2版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [13] 孫霞. 100kn液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)[J]. 探礦工程，2000（3）. [14] 巴濤，郭宇. 高校計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J]. 內(nèi)江科技，2006（5）. [15] 蘇榮華，梁冰. 結(jié)構(gòu)仿真分析-ANSYS應(yīng)用[M]. 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2005. 開(kāi) 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題主要研究卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立傳動(dòng)裝置的裝配模型及主要零件圖紙并通過(guò)仿真分析軟件對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與運(yùn)動(dòng)仿真，具體措施如下： 1）在了解卷?yè)P(yáng)機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)要求確定卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置的總體方案，并建立其傳動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。 2) 通過(guò)計(jì)算分析各個(gè)參數(shù)，對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3）運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)建立傳動(dòng)裝置的裝配模型以及主要零件的工程圖紙，這里主要通過(guò)Pro/e和AutoCAD這兩個(gè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4）運(yùn)用運(yùn)動(dòng)仿真分析軟件對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)仿真，并記錄數(shù)據(jù)。 5）對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析設(shè)計(jì)并總結(jié)。 6）完成設(shè)計(jì)并撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。  開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 外文資料翻譯 系： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： (用外文寫(xiě)) 外文出處： ANALYSIS OF TRANSMISSION CHARACTERISTICS OF COSINE GEAR DRIVE 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日 注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。 附件1：外文資料翻譯譯文 余弦齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)特性分析 摘要：本文將基于數(shù)學(xué)模型分析一種的新型余弦齒輪傳動(dòng)的幾個(gè)特性，比如重合度、滑動(dòng)系數(shù)、接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力等。同時(shí)還與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的這些特性進(jìn)行了對(duì)比研究。分析了一些設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)傳動(dòng)的影響，包括輪齒的數(shù)目、壓力角、接觸應(yīng)力及彎曲應(yīng)力等。并且驗(yàn)證了以下結(jié)論：余弦齒輪傳動(dòng)的重合度大約為1.2到1.3左右，與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)相比縮減了20%；余弦齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)小于漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)；余弦齒輪傳動(dòng)的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力比漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)低；隨著輪齒數(shù)目的增加以及壓力角的增大，其接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力會(huì)逐漸降低。 關(guān)鍵詞：齒輪傳動(dòng) 余弦齒形 重合度 滑動(dòng)系數(shù) 應(yīng)力 引言 目前，在齒輪的設(shè)計(jì)中，漸開(kāi)線齒輪、圓形齒輪及擺線針輪行星傳動(dòng)這三種類型被廣泛應(yīng)用。由于其不同的優(yōu)缺點(diǎn)，它們被應(yīng)用于各種不同的場(chǎng)合。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)（數(shù)控）的發(fā)展，大量文獻(xiàn)提出了有關(guān)齒輪成形的結(jié)構(gòu)和方法等方面的研究報(bào)告。ARIGA等人[2]利用一種結(jié)合了圓弧和漸開(kāi)線的齒輪銑刀制造出新型的“維爾德哈貝爾-諾維科夫”齒輪。這種特殊的齒形可以解決常規(guī)W-N齒輪對(duì)中心距變化敏感的問(wèn)題。TSAY等人[3]研究了一種由漸開(kāi)線及圓弧夠成的螺旋齒輪，這種齒輪在任何時(shí)刻的齒面接觸都是一個(gè)點(diǎn)而不是一條直線。KOMORI等[4]開(kāi)發(fā)了一種邏輯齒輪，其在各接觸點(diǎn)的相對(duì)曲率為零。這種齒輪與漸開(kāi)線齒輪相比具有更高的耐久性和強(qiáng)度。ZHAO等人[5]提出了微線段齒輪的生成過(guò)程。ZHANG等人[6]提出了雙漸開(kāi)線曲線的概念，這是一種聯(lián)系在一起的過(guò)度曲線，并最終形成階梯形的齒牙。 LUO等人[7]提出了余弦齒輪傳動(dòng)，它采用了余弦曲線的零線作為分度圓，余弦曲線的波長(zhǎng)作為齒間距，而齒頂高就是余弦曲線的振幅。如圖.1所示，在分度圓附近或以上的區(qū)域即齒頂高部分，余弦齒輪的齒廓與漸開(kāi)線齒輪非常接近。但在齒根區(qū)域，余弦齒輪的齒厚比漸開(kāi)線齒輪的齒厚更大。 在數(shù)學(xué)模型中，基于齒輪嚙合理論，很多方程式包括余弦齒輪齒廓方程、共軛齒廓方程及運(yùn)動(dòng)路線方程等都已建立。同時(shí)還建立了余弦齒輪的實(shí)體模型，并對(duì)齒輪傳動(dòng)的嚙合進(jìn)行了仿真分析[8]。這項(xiàng)工作的目的就是在于分析余弦齒輪傳動(dòng)的特性。接下來(lái)的文章將分為三節(jié)。第一節(jié)，主要是對(duì)余弦齒輪傳動(dòng)數(shù)學(xué)模型的介紹。第二節(jié)，主要對(duì)余弦齒輪傳動(dòng)的幾個(gè)特性進(jìn)行了分析，包括重合度、滑動(dòng)系數(shù)、接觸應(yīng)力及彎曲應(yīng)力等。并與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的這些特性進(jìn)行了對(duì)比研究。分析一些設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)齒輪傳動(dòng)的影響，包括輪齒的數(shù)目、壓力角、接觸應(yīng)力及彎曲應(yīng)力等。最后將在第三節(jié)對(duì)研究進(jìn)行總結(jié)。 圖.1 余弦齒輪與漸開(kāi)線齒輪 1 余弦齒輪傳動(dòng)的數(shù)學(xué)模型 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]，余弦齒廓、共軛齒廓及運(yùn)動(dòng)路線方程可以表示成如下方程式 (1) (2) (3) 式中：m和Z1 代表模量和齒數(shù)， h、I 和 a 分別表示齒頂高、重合度和中心距， θ是相對(duì)于 坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角如圖.2所示， β是余弦曲線上任意點(diǎn)處的切線與x1 軸的交角， φ1是齒輪1的旋轉(zhuǎn)角，可以通過(guò)如下公式得到 圖.2 余弦齒輪傳動(dòng)的原理 2 余弦齒輪傳動(dòng)的特性 基于數(shù)學(xué)模型，分析余弦齒輪傳動(dòng)的三個(gè)重要特性：重合度、滑動(dòng)系數(shù)和應(yīng)力。包括將這些特性與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)進(jìn)行對(duì)比研究。 2.1 重合度 重合度可以表示一對(duì)齒輪在嚙合時(shí)的平均輪齒對(duì)數(shù)，其定義為一對(duì)輪齒從剛開(kāi)始嚙合到分離時(shí)齒輪所旋轉(zhuǎn)的角度[9]。如圖.3所示，余弦齒輪的重合度可以如下表示： (4) 式中： 和 分別表示當(dāng)及 時(shí)的旋轉(zhuǎn)角，它們可以通過(guò)公式(3)計(jì)算得到。 圖.3 余弦齒輪傳動(dòng)的重合度 通過(guò)使用數(shù)學(xué)軟件Matlab，列舉了三個(gè)例子如數(shù)表1所示。同時(shí)在表1中還列出了漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的參數(shù)，以方便進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)表1可知，余弦齒輪傳動(dòng)的重合度為1.2到1.3左右，這比漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重合度縮減了20%。根據(jù)參考文獻(xiàn)[10-11]，在齒輪泵的應(yīng)用中，齒輪的重合度約為1.1到1.3，因此，余弦齒輪傳動(dòng)可以應(yīng)用于齒輪泵領(lǐng)域。 表1 余弦齒輪傳動(dòng)的重合度 齒數(shù) 齒數(shù) 模量 余弦 齒輪傳動(dòng) 漸開(kāi)線 齒輪傳動(dòng) 15 32 3 1.264 1.575 17 40 3 1.243 1.614 21 60 3 1.240 1.677 2.2 滑動(dòng)系數(shù) 滑動(dòng)系數(shù)是指齒輪在一個(gè)嚙合周期的滑移量。由于摩擦變小，較低的滑動(dòng)系數(shù)將會(huì)有更大的動(dòng)力傳動(dòng)效率。滑動(dòng)系數(shù)被定義為其滑動(dòng)弧長(zhǎng)的比例相當(dāng)于平面嚙合時(shí)的弧長(zhǎng)比例?；瑒?dòng)系數(shù)和可以由如下公式表示[12]： (5) 式中：和分別表示兩齒輪分度圓的半徑； L表示點(diǎn)H在坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)； H是接觸點(diǎn)法線與O1O2 線的交點(diǎn)，如圖.4所示。 圖.4 余弦齒輪傳動(dòng)的相當(dāng)滑動(dòng) 因此，直線PH的斜率k可以由如下公式表示 (6) 帶入公式（3）代人公式（6）可得： (7) 式中： 和 分別是 和 與 的差，可以表示成如下公式: 式中： 因此，點(diǎn)H在坐標(biāo)系上的縱坐標(biāo)可以表示為： (8) 式中：（x0，y0）表示接觸點(diǎn)在坐標(biāo)系上的坐標(biāo)。將公式（3）和公式（7）代人公式（8）可得： (9) 式中： 而 ， 和 可以由下列公式得到： 將 和公式（9）代人公式（5）就可得到滑動(dòng)系數(shù)。 這種齒輪被設(shè)計(jì)成模數(shù)m=3 mm，齒數(shù)Z1=35，傳動(dòng)比i=2 。漸開(kāi)線齒輪的壓力角為200，余弦齒輪的壓力角為220。根據(jù)公式（5）-（9），建立余弦齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)輪及從動(dòng)輪的滑動(dòng)系數(shù)曲線圖，如圖.5所示。同時(shí)，為了方便進(jìn)行對(duì)比，在圖.5上還畫(huà)出了漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)[13]。根據(jù)圖.5可知余弦齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)小于漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)，這可以幫助改善其傳動(dòng)性能。 (a) 主動(dòng)輪 (b) 從動(dòng)輪 圖.5 余弦齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù) 2.3 接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力 一般情況下，組成一個(gè)有限元模型的有限單元越多，其分析的結(jié)果越精確。然而，整個(gè)齒輪傳動(dòng)的有限元模型是首選地，特別是考慮到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存限制和節(jié)約計(jì)算時(shí)間的需要。本文建立了余弦齒輪傳動(dòng)的三種接觸齒形的有限元模型。其中兩個(gè)模型是基于真實(shí)的齒輪幾乎尺寸，使用Pro/E軟件建立齒輪的齒形，并輸出IGES格式文件 ，然后輸入ANSYS軟件進(jìn)行應(yīng)力分析。 使用下列設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)余弦齒輪傳動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算：Z1=25，Z2=40，m=3 mm， ，寬度b=75 mm。基于力學(xué)性能的彈性模量E=210 Gpa。泊松比。 扭矩為98790 Nmm。每個(gè)模型的兩面應(yīng)盡量的遠(yuǎn)，圓角的選擇應(yīng)足以適用沿邊界的剛性約束。選擇輪齒下面足夠大的部分作為固定邊界。網(wǎng)狀區(qū)域使用平面-82單元。有限元模型如圖.6所示，共有3373個(gè)單元和10053個(gè)節(jié)點(diǎn)?？紤]了有關(guān)接觸的兩個(gè)問(wèn)題：微小滑動(dòng)和無(wú)摩擦。圖.7展示了馮-米塞斯應(yīng)力的等高線圖。計(jì)算結(jié)果在填入表2。 圖.6 有限元分析的應(yīng)用模型 圖.7 余弦齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分布（MPa） 表2 最大彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力 MPa 齒輪 接觸應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 （張力） （壓力） 余弦齒輪 498.98 86.04 95.59 漸開(kāi)線齒輪 641.58 115.24 134.00 圖.8 為在相同參數(shù)下的漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分布圖，為了方便進(jìn)行對(duì)比。在輪齒圓角接觸面獲得的彎曲應(yīng)力視為拉伸應(yīng)力，而在輪齒背面的視為壓縮應(yīng)力。 圖.8 漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分布（MPa） 從獲得的數(shù)值結(jié)果中可以得到以下結(jié)論：與漸開(kāi)線齒輪相比，改成余弦后期最大接觸應(yīng)力減速了約22.23%；余弦齒輪彎曲應(yīng)力中的拉伸應(yīng)力比漸開(kāi)線齒輪減少了25.34%，而壓縮應(yīng)力比漸開(kāi)線齒輪減少了28.67%；余弦齒輪在應(yīng)用中允許減少其接觸和彎曲應(yīng)力。 2.4 設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)力的影響 用兩個(gè)例子，在有限元模型的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響進(jìn)行說(shuō)明，設(shè)計(jì)參數(shù)包括輪齒數(shù)目、壓力角、接觸和彎曲應(yīng)力等 例子1：齒輪的壓力角，在分度圓上，模量m=3 mm，寬b=75 mm。其他主要參數(shù)在表.3中顯示 表3 齒輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù)（例子1） 序號(hào) 齒數(shù) Z1 傳動(dòng)比 i 1 20 1.6 2 25 1.6 3 30 1.6 使用上述材料參數(shù)，通過(guò)ANSYS軟件同時(shí)對(duì)三組余弦齒輪的接觸和彎曲應(yīng)力進(jìn)行分析。結(jié)果如圖.9，圖.7及圖.10所示，接觸與彎曲應(yīng)力的數(shù)值如表4所示。根據(jù)表4可知隨著輪齒數(shù)目的增加，接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力會(huì)逐漸減小。此例子中，當(dāng)齒數(shù)Z1=20時(shí)，其接觸應(yīng)力、拉伸和壓縮彎曲應(yīng)力分別為569.76MPa、117.51MPa和124.98MPa，當(dāng)齒數(shù)Z1=30時(shí)，它們分別為410.61MPa、64.52MPa和74.41MPa。 圖.9 余弦齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分析（Z1=20）(MPa) 圖.10 余弦齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分布（Z1=30）(MPa) 表4 余弦齒輪在不同齒數(shù)下的應(yīng)力 MPa 齒數(shù) 接觸應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 Z1 （拉伸） （壓縮） 20 569.76 117.51 124.98 25 498.98 86.04 95.59 30 410.61 64.52 74.41 例子2：齒輪的模量m=3 mm，齒數(shù)Z1=25，寬b=75 mm。其他主要參數(shù)如表5所示。 表5 齒輪的主要計(jì)算參數(shù)（例子2） 序號(hào) 壓力角 /(0) 傳動(dòng)比 i 1 22 1.6 2 23 1.6 3 24 1.6 使用上述材料參數(shù)，通過(guò)ANSYS軟件對(duì)其接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力進(jìn)行分析。結(jié)果如圖.7、圖.11和圖.12所示，接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的數(shù)值如表6所示。 圖.11 余弦齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分析（=230）（MPa） 圖.12 余弦齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分布（=240）（MPa） 表 6 不同壓力角下余弦齒輪的應(yīng)力 壓力角 接觸應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 /(0) （拉伸） （壓縮） 22 498.98 86.04 95.59 23 448.96 80.89 91.02 24 395.43 71.81 86.32 根據(jù)表6，接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的大小隨著壓力角的增大而減小。此例子中，當(dāng)壓力角=220時(shí)，其接觸應(yīng)力、拉伸和壓縮彎曲應(yīng)力分布為498.98MPa、86.04MPa和95.59MPa，當(dāng)壓力角=240時(shí)，它們分別為395.43MPa、71.84MPa和86.32MPa。 3 總結(jié) 研究了一種新型的齒輪傳動(dòng)——余弦齒輪傳動(dòng)。這種齒輪以余弦曲線作為齒廓?；跀?shù)學(xué)模型對(duì)余弦齒輪的特性進(jìn)行了研究，包括重合度、滑動(dòng)系數(shù)和應(yīng)力。分析了設(shè)計(jì)參數(shù)的影響，包括輪齒數(shù)目、分度圓上的壓力角及應(yīng)力等。研究所得到的結(jié)果得出了以下結(jié)論。 （1）根據(jù)表1，余弦齒輪傳動(dòng)的重合度約為1.2到1.3，比漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)縮減了20%。 （2）根據(jù)圖.5 余弦齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)略低于漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)。 （3）余弦齒輪傳動(dòng)的接觸和彎曲應(yīng)力比漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)低。研究顯示，在第2節(jié)所給出的參數(shù)下，余弦齒輪傳動(dòng)的最大接觸應(yīng)力與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)相比減小了22.23%，其壓縮彎曲應(yīng)力與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)相比減小了28.67%。 （4）根據(jù)有限元模型例子可得，接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力都隨著齒數(shù)和壓力角的增大而減小。 （5）余弦齒輪傳動(dòng)是一種新型的齒輪傳動(dòng)，因此，其他的一些特性，如檢測(cè)、對(duì)中心距變化的敏感度以及其制造過(guò)程等都應(yīng)在將來(lái)進(jìn)行仔細(xì)的研究分。 附件2：外文原文（復(fù)印件）