锥齿轮换向器说明书毕业论文.doc

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1、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书锥齿轮换向器说明书毕业论文目录绪论11.1课题的研究背景11.1.1齿轮传动发展史11.1.2参数化与特征建模理论及其齿轮CAD系统的发展概况21.2意义和研究内容及方法51.2.1课题研究的意义51.2.2课题研究的内容6第二章UG软件的介绍72.1UG软件概述72.1.1UG软件CAD模块72.1.2UG软件CAE模块9第三章标准直齿锥齿轮及轴的相关计算103.1标准直齿锥齿轮的几何参数相关计算103.1.1选定齿轮精度等级，材料及齿数103.1.2锥齿轮的初步设计103.2锥齿轮传动的强度校核123.2.1齿根抗弯疲劳强度校核123.

2、3轴的相关设计计算133.3.1输入轴结构与强度计算133.3.2输出轴的结构设计18第四章直齿锥齿轮的数学模型的建立与参数化建模214.1齿轮常用的齿形曲线—渐开线214.2建模思路234.3建模过程234.3.1建立渐开线齿廓曲线234.3.2直齿锥齿轮的建立25第五章基于有限元锥齿轮传动机构仿真分析305.1引言30内蒙古工业大学本科毕业设计说明书5.2有限元法基本原理305.3轴的有限元分析315.3.1仿真模型简化315.3.2有限元分析步骤31总结36参考文献37谢辞38内蒙古工业大学本科毕业设计说明书第一章绪论随着现代科学技术的发展，人们不断开发研制出结构更

3、为复杂，规模更加庞大，加工更加精密，成本投入更高的产品和设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和设备的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及环境温度等技术参数进行分析计算。计算机技术在机械设计领域的日益广泛的应用，使上述要求实现成为可能。本文主要利用机械设计、机械原理知识、机械制图知识以及UG软件对锥齿轮换向器进行结构设计和有限元分析。本章首先就课题的来源、背景进行了说明，明确了课题研究的目的和意义，给出了课题研究的主要任务和内容。1.1课题的研究背景锥齿轮广泛应用于机械产品之中，如汽车、机床、航空和工程机械传动系统。齿轮传动是机械传动的重要装置，具有质量

4、小、体积小、传动比大和效率高等优点，己广泛地应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围。目前齿轮传动技术已成为世界各国机械传动发展的重点之一。齿轮设计在齿轮制造应用过程中占有重要地位。传统的齿轮设计过程繁冗，效率低，采用传统的设计方法设计一组较为合理的齿轮副要反复修正参数、多次校核计算，花费很长时间才能实现。另外，齿轮类零件的绘图工作(包括几何绘图、标注、参数表填写等内容)也是一项繁杂而费时的工作。但齿轮类零件大部分具有相似的结构和形状，在新产品的设计和图纸绘制过程中，不可避免地要多次反复修改，进行零件形尺寸的综合协调和优化。这时寻求一种简便、

5、合理的设计方法，提高设计工作效率，是齿轮设计工作者的迫切愿望。因此，借助UG的CAD技术实现其绘图过程的参数化和自动化，对于提高设计效率和保证设计质量具有重要意义。1.1.1齿轮传动发展史齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动方式，形式很多，应用广泛，是传递动力和运动的主要部件，是机械产品中一类重要的零部件。与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率38内蒙古工业大学本科毕业设计说明书范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、结构紧凑等一系列特点。因此，它己经成为许多机械产品不可或缺的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。齿轮的设计与制造水平将直接

6、影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位，致使齿轮被认为是工业化的象征。齿轮传动技术经历了漫长的历史发展过程。公元前400～200年，我国古代就开始用齿轮，在山西出土的青铜齿轮是迄今发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。20世纪以来，科技人员对于齿形曲线进行了更加深入地研究，加上新的加工方法和技术手段的出现以及制造工艺和水平不断提高，齿轮传动获得更快发展，先后发明了圆弧齿形齿轮、双圆弧齿形曲线齿轮，制造出斜齿、弧齿、蜗杆等多种类型，使得齿轮应用范围更广、承载能力更大、传递精度更高、传递速度更快，已经成为工业发展

7、的基础。1.1.2参数化与特征建模理论及其齿轮CAD系统的发展概况1.参数化与特征建模理论的发展概况建模技术是CAD的核心技术，参数化造型技术和特征造型技术是新一代继承化CAD系统应用研究的热点理论，也是锥齿轮参数化造型的基础理论依据，对齿轮建模和系统设计起着指导性作用。另外，研究国内外齿轮CAD参数化设计的发展状况，可以借鉴前人的研究成果，对锥齿轮的参数化研究有一定的指导意义。特征是80年代中后期为了表达产品的完整信息而提出的一个概念，它是对诸如零件形状、工艺和功能等与零件描述相关的信息集的综合描述，是反映零件特点的可按一定