北京联合大学毕业设计（论文）开题报告
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一、课题任务与目的
（一）、主要任务
圆锥－圆柱齿轮传动的设计及其运动虚拟，主要设计任务是：1.理论设计计算；2.通过二维草图生成若干个三维零件图；3.将所有零件按正确的装配关系装配成整机；4.应用SolidWorks虚拟技术完成整机的运动模拟。
（二）、课题目的
1、通过计算完成轴、齿轮、轴承、键等零件的强度、疲劳计算。
2、使用SolidWorks 绘制三维零件图。
3、有零件图生成三维装配图。
4、使用SolidWorks软件生成AVI格式运动演示动画。
二、调研资料情况
齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业机械，无不广泛的采用齿轮传动。随着我国工农业生产和科学技术的飞跃发展，对于齿轮的需要显著增加。因此，多快好省精的生产齿轮，便成为发展机械工业的一个重要环节。 齿轮，为常用的机械元件，一向广泛的被运用在机械的传动装置中。齿轮，能有如今般的广范普及，其主要理由为：传动马力的范围很广。小至钟表用齿轮，大至船舶涡轮机用的大型齿轮。能确实传动动力。能选配齿数组合，获得任意且正确的回转比。可经由增减齿轮组合数，适当的改变各轴间的相互关系位置。可使用在，平衡轴、直交轴、错交轴等多种轴间传动。 （出自中国齿轮网）
减速器降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。速同時降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。
减速机的工作原理：根据减速机的种类不同各有差别，目前性能比较好的要属行星式齿轮减速机，行星式齿轮减速机的传动机构是齿轮，其结构简图不用画，很简单，想象一下有一大一小两个圆，两圆同心，在两圆之间的环形部分有另外三个小圆，所有的圆中最大的一个是内齿环，其他四个小圆都是齿轮，中间那个叫太阳轮，另外三个小圆叫行星轮。伺服电机带动减速机的太阳轮，太阳轮再驱动支撑在内齿环上的行星轮，行星轮通过其与外齿环的啮合传动，驱动与外齿环相连的输出轴，就达到了减速的目的，减速比与齿轮系的规格有关。至于选型则与所用的伺服电机的型号以及应用中的技术要求有关。 减速机应用范围广泛，其产品广泛地应用在机械、化工、石油、冶金、国防、轻工、纺织、食品、制药、环保、起重运输、通讯等各领域。
（出自中国减速机网）
SolidWorks软件的功能特点：
（1） 全Windows界面，操作非常简单方便
SolidWorks 是在Windows环境下开发的,简易方便的工作界面；
SolidWorks 采用内核本地化，全中文应用界面；
SolidWorks全面采用Windows的技术，支持特征的"剪切、复制、粘贴"操作；
支持拖动复制、移动技术；
（2） 清晰、直观、整齐的"全动感"用户界面
"全动感"的用户界面使设计过程变的非常轻松：动态控标用不同的颜及说明提醒设计者目前的操作，可以使设计者清楚现在做什么；标注可以使设计者在图形区域就给定特征的有关参数；鼠标确认以及丰富的右键菜单使得设计零件非常容易；建立特征时，无论鼠标在什么位置，都可以快速确定特征建立；
图形区域动态的预览，使得在设计过程中就可以审视设计的合理性。
（3） 灵活的草图绘制和检查功能
草图绘制状态和特征定义状态有明显的区分标志，设计者可以很容易清楚自己的操作状态；
草图绘制更加容易，可以快速适应并掌握SolidWorks 灵活的绘图方式：单击-单击式或单击-拖动式；单击-单击式的绘制方式非常接近AutoCAD软件；
绘制草图过程中的动态反馈和推理可以自动添加几何约束，使得绘图时非常清楚和简单；
草图中采用不同的颜显示草图的不同状态。
（4） 强大的特征建立能力和零件与装配的控制功能
强大的基于特征的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现零件的设计；
可以对特征和草图进行动态修改；
在装配中可以利用现有的零件相对于某平面产生镜像，产生一个新零件或使用原有零件按镜像位置装配。
（5） 工程图
可以为三维模型自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注；
灵活多样的视图操作，可以建立各种类型的投影视图、剖面视图和局部放大图；交替位置视图能够方便地显示零部件不同的位置，在同一视图中生成装配的多种不同位置的视图，以便了解运动的顺序。
（6） 数据交换；
可以通过标准数据格式与其他CAD软件进行数据交换；
提供数据输入诊断功能，允许用户对输入的实体执行几何体简化、模型误差重设以及冗余拓扑移除。
（出自工业设计网-SolidWorks专题文章）
随着国家基础建设力度的进一步加大，近年来我国的减速机行业得到快速发展。根据减变速机分会的统计数据显示，去年，全行业共生产减速机45万台，实现销售收入20亿元，出口约1亿美元。专家预测，“十一五”期间，由于国家整体经济的发展，减速机行业经济总量的增长速度仍将达到两位数。
减速机在我国的发展已有近40年的历史，广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从最初单一的摆线减速机，发展到现在五大类产品，即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计，减速机用量比较大的行业主要有：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%~70%。
“十五”期间，由于国家采取了积极的财政政策，拉动了内需，固定资产投资力度加大，各行业的发展驶入了快车道。特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。预计“十一五”期间，随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目
的开工，减速机的市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。
从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区的减速机厂家也很多。一些发展速度较快的民营企业，在完成了原始积累后，不断发展壮大。他们紧跟市场变化，及时调整产品结构，对产品质量的要求也在不断提高。为了增强竞争力，他们加大购置检测设备、实验设备以及扩大厂房的资金投入，加工能力及技术水平提高很快，同时还重视人才的培养与引进，企业已开始向规范化、标准化方向发展。 （出自中国通用机械工业协会减变速机分会）
三、初步设计方法与实施方案
1、 学习SolidWorks软件，能够熟练运用。
2、 确定设计要求。
3、 根据要求完成电机选择，计算系统效率。
4、 计算电机转速，再计算系统各传动比。
5、 传动系统的运动和动力参数计算。
6、 选择材料及热处理，确定许用接触应力，计算载荷K和模数m，直齿锥齿轮几何计算。
7、 轴的设计,材料选择。
8、 高速轴与低速轴的受力分析与计算。
9、 轴承的选择，键和联轴器的选择。
10、减速器箱体的基本结构及附件的设计。包括窥视孔及窥视，孔盖，通气孔，轴承盖定位销，放油孔及放油螺塞，起吊装置等的设计。
11、使用SolidWorks绘制草图，生成立体图，完成动画。
四、预期结果
1、一份理论设计计算数据；
2、一组三维零件图；
3、一张减速器装配图；
4、一个AVI格式的整机运动模拟动画。
五、进度计划
1、 1999.1.20～2.25日：查阅相关资料，学习SolidWorks软件，完成课题的外文翻译资料。
2、1999.2.26～3.5日：完成课题的开题报告。
3、1999.3.6～4.5日：完成本设计的理论计算、强度校核及结构的初步设计、三维零件图。
4、1999.4.6～5.5日：完成传动装置的三维动态装配和运动模拟。
5、1999.5.6～5.15日：修改设计、撰写论文、准备答辩。
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