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 說(shuō)明書(shū) 作 者: 學(xué) 號(hào)： 系: 專 業(yè): 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)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 評(píng)閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 2010年 6 月 中文摘要 本文課題是卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置三維設(shè)計(jì)與分析，主要是對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括齒輪的設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、箱體的設(shè)計(jì)及一些附件的設(shè)計(jì)等，并同過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，如CAD、Pro/E等，建立減速器的裝配圖及三維模型。最后對(duì)三維模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。論文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分： （1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。主要包括擬定傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)，確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 （2）傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)。傳動(dòng)零件（齒輪及軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定傳動(dòng)零件的材料、熱處理方法、參數(shù)、尺寸和主要結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行校核。 （3）減速器裝配圖的設(shè)計(jì)。包括機(jī)箱及一些相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過(guò)CAD軟件完成裝配圖紙及主要零件的工作圖。 （4）運(yùn)用Pro/E建立減速器的三維模型，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析。 關(guān)鍵詞 卷?yè)P(yáng)機(jī) 減速器 設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)仿真 外文摘要 Title The 3D Design and Analysis of Hoist Gearing Abstract This topic is 3D design and analysis of hoist gearing, mainly for design of hoist gearing, include the design of gear, shaft, box and a number of accessories, and establish reducer assembly drawings and 3D model with computer-aided design like CAD and Pro/E. Finally, do some motion simulation of the 3D model. Thesis includes the following sections: (1)Overall design of the gearing. Mainly include the development of transmission scheme, select motor to determine the transmission ratio and the distribution of the total transmission ratio at all levels and to calculate the transmission of motion and dynamic parameters. (2)Design of transmission parts. Design and calculation of transmission parts (gear and shafts), including to determine the materials, heat treatment methods, parameters, size and main structure of transmission parts, and do some check. (3)Design of assembly drawing of reducer. Including structural design of the box and some relevant parts, and complete the assembly drawings and the work plan of major parts by CAD software. (4)Establish 3D model of the reducer by Pro/E, and do some simulation exercise. Keywords hoist reducer design motion simulation 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?。┰诒鹃_(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，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. 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[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?；瑒?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?；诹W(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）