一级圆锥齿轮减速器设计开题报告

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1、本科毕业设计开题报告题目一级圆锥齿轮减速器虚拟装配及仿真设计学号学生姓名所在院(系)专业班级指导教师2012年3月8日5题目一级圆锥齿轮减速器虚拟装配及仿真设计一、选题的目的及研究意义一级圆锥齿轮传动与普通齿轮传动相比较具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大几传动平稳和传动效率高等优点。这些已被我国越来越多机械工程技术人员所了解和重视。圆锥齿轮不仅适用于高速、大功率，而且适用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动以及一些特殊的应用中。这些功能对于现代机械传动的发展有着非常重要的意义。因此，圆锥齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器

2、械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门均获得了日益广泛的应用。虚拟装配是实际装配过程在计算机上的本质体现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术通过仿真模型在计算机上仿真装配全过程，实现产品的的工艺规划、加工制造、装配和调试。从本质上说，虚拟装配就是要利用计算机生产出“虚拟产品”，它和CAD技术相结合，可以解决设计与装配对象在设计和研究过程中难以实现的动态性能。利用这一技术可以进行虚拟零部件设计，并进行相应的装配检验，对产品的零部件及结构设计进行分析、评价，并根据检验结果，修改设计，从而在计算机虚拟环境中完成产品的开发设计过程，大大缩短新产品的开发设计过程。使设计人员在产品设计阶段能了解到

3、产品的可装配性，在设计阶段就能解决装配中可能存在的问题，提高装配效率，减少装配时间，是降低装配成本保证产品可装配性的有效手段。虚拟装配作为虚拟产品开发技术的一种单元技术，在虚拟制造、动态仿真中发挥着重要的作用。作为虚拟产品设计生产重要一环的虚拟装配技术，越来越受到了人们的广泛关注和重视。运动仿真设计不但可以对整个机械系统进行运动模拟，以验证设计方案是否合理正确而且通过不断完善，严格保证设计界段的质量，还会缩短机器产品的研制周期，其应用范围机器广泛，比如：很多复杂的设备，由于其工作过程中的状态无法具体化，甚至更无法拍摄，例如展现磁场、电场、微观粒子、电流、光束、气流等，因此就不能给用户展示形象直

4、观的产品运行效果，而采用三维抽象模拟，就可以解决此类问题，大大省去了产品解释的时间，让受众能轻易地理解运行状态中产品的实际情况。在三维创新设计也起着不可或缺的作用：许多制造企业由于成立不久，没有足够的设计力量，或者没有足够的人手进行创新设计，但是却又经常遇到用户提出的新产品开发要求，研制周期短，采用传统的设计模式，时间上根本不允许，而且生产准备时间长，成本高。但是，如果利用三维动画技术，首先对新产品进行功能和结构模拟，也方便进行论证和交流改进，确认设计方案后可迅速转换为生产图纸，逆推式的创新设计，大大增强了企业的市场应变能力。机械产品常会出现故障，但往往不是很严重，如果能让用户迅速了解产品的工

5、作原理和故障的处理方法，其实不用厂家出面解决，用户可以自行处理，这样，既节省了用户解决问题的时间，又省去了产品制造者的差旅。但是，传统维修说明书由于是静态图纸或图形，不专业的用户很难正确理解，因此实际上无论出现什么故障，用户总是希望厂家前来解决，给双方造成了很大不便。三维多媒体技术就可以解决上述问题，通过三维产品模拟，将维修和维护的方法直观地演示给用户，使用户更容易理解，以便能准确操作。仿真设计还可以进行产品工业设计通过全彩色三维造型直观的视觉感受精确的色彩处理，设计环节实现真正的人机交互，不受时间、空间限制。在初始环节全方位接触虚拟零部件及总成，便于尽早发现设计缺陷，巩固优化良性技术延伸，避

6、免成品故障的伴生。增加新产品、发布、推广的认知力度，简化生产结构组织。因此，仿真设计当前已经成为机械系统运动学和动力学等方面研究的一种重要手段和方法，并在交通、国防、航空航天以及教学领域等都得到了广泛的应用。5二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速

7、器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发