普通圆柱蜗杆传动的设计与主要参数的计算

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1、1绪论1.1选题的背景和意义当今社会正处于迅速发展的阶段，机械工业的发展是重中之重。机械工业是现代工业的心脏，是其他部门的生产工具。建国以来，随着我国工业的发展迅速，机械工业也有很大的发展。但是与发达国家相比还是有比较大的差距。主要体现在生产水平较发达国家低、产品多样性差、缺乏市场竞争力。如今企业想要在竞争激烈的国际舞台上占得一席之地，就必须发展科技，提高效率，从根木上降低生产成木。使自己的产品具备与发达国家产品竞争的实力。计算机技术日趋成熟的今天，计算机技术与应用也应用到了各行各业。机械工业中计算机技术应用也有很大的发展，常见的如计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助

2、工程(CAE)等等。用传统的设计与制造方法己经无法适应如此快节奏的发展了，所以如今的企业想要是自己的产品具有竞争力，就必须改进产品的生产方式和设计平台，这样才能跟上市场的脚步,才能在激烈的市场竞争中不断向前发展。而我W的机械工业企业在产品生产中面临的问题是：如何缩减产品设计周期和提升产品质量。纵观各行各业的生产实践，可以发现解决以上问题最有效的方法之一就是采用计算机辅助设计(CAD)技术。随着科技的发展，CAD技术已经广泛应用于各行业的产品设计。CAD技术最大的特点就是可以缩减产品的设计周期，提升产品设计质量，提高企业生产效率以及加速产品的更新换代，而且能改进传统的设计方法，使企业向现代化发展

3、。CAD技术的应用已经成为当今社会衡量一个国家工业水平的重要标志［12］。本毕业设计中采用Pro/Engineer软件对蜗轮蜗杆减速器进行三维辅助设计。1.2内外蜗轮蜗杆减速器的发展现状在机械传动中，减速器参与的传动片有非常重要的地位，现今国内外减速器的发展趋势是产品的制造水平越来越精密化，承载能力要求不断提高，各种不同系列产品之间的模块化互换性越来越高，因为这对同系列产品的人批量生产提供便利。在减速器的发展中，蜗杆减速器因其具有其结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比等特点，已被广泛应用于现代工业中。蜗杆传动作为蜗杆减速器的核心，具有悠久的应用历史［11］。古典的直

4、纹面圆柱蜗杆传动，是历史最长、应用最广的蜗杆传动机构了，但是由于它的瞬时接触线形状不利于液体动压油膜的形成，导致润滑状态不好,在蜗轮齿面上存在着胶合危险区，所以其又不能满足工业发展的需要。在20世纪初，随着一些材料技术、计算机技术和润滑技术等一系列新新技术的发展以及觸杆传动喷合理论的应用，使蜗杆传动技术有了很大的进步。同时许多新型的蜗杆传动也相继问世，其中包括二次包络尼曼圆柱蜗杆副、圆弧圆柱蜗杆、偏置蜗杆等。到了20世纪60年代，我国开始引进和研制平面一次包络环面蜗杆传动，并在冶金、机床行业应用成功。之后首都钢铁机械厂在斜齿平面蜗杆副的基础上又创造了平面包络环面蜗杆副，这也刷新了我国的历史，为

5、蜗杆传动技术开辟了新的途径［11］。减速器是工业生产中使用最为广泛的传动设备之一，在各种机械传动设备尤其是交通运输工具上几乎都有应用。在工业发达的国家，都十分重视减速器优化设计与制造技术的发展，因此技术水平也非常高，设计过程屮大量采用参数化设计、模块化设计、系列化设计等优化设计方法，大大提高了减速器的设计质量和设计效率，生产出减速器性能高、噪声低、成木低，并掌控着减速器设计与发展的趋势［15］。在我国，起步比其他W家晚，减速器的技术大都是在参照前苏联的技术的基础上发展起来的。经过几代人的努力，目前减速器的种类己经形成较大的规模，但从技术发展水平方面看,相对于发达国家还是有一定的差距，技术层次仅

6、是发达国家80年代的水平。主要存在的问题有，减速器设计的新技术在我国的普及率还比较低，减速器生产方式也比较落后，生产周期长、成木高，不及国际先进水平。因此，减速器的优化设计、生产与制造等技术的改进是我W目前急需解决的问题之一。当今己经成熟并己标准化的产品有圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线钊轮减速器和谐波减速器；己经提出并正在推广的产品有：三环减速器、活齿减速器等；近年来提出并申请专利的有：滤波减速器、激波减速器、旋转作动器、纯滚动减速器，等效椭圆谐波减速器［7］。1.3Pro/E三维设计的现状及意义Pro/E是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称

7、9］。经

8、过3.0、4.0、5.0和Creol.O几代的完善和创新，Pro/E的三维造型有了巨大的应用。Pro/ENGINEER是一套使用参数化造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件。具有造型设计、零件设计、装配设计、二维工程阁绘制、结构分析、运动仿真、模具设计、钣金设计、管路设计、数控加工和数据库管理等功能［8］。本毕业设计主要应用零件设计、装配设计以及运动仿真。动态仿真可快速、准确地检测出零部件是