二级减速器课程设计

二级减速器课程设计（共9篇）

二级减速器课程设计 篇1

目 录

一．设计任务书……………………………………………………1 二．传动方案的拟定及说明………………………………………3 三．电动机的选择…………………………………………………3 四．计算传动装置的运动和动力参数……………………………4 五．传动件的设计计算……………………………………………5 六．轴的设计计算…………………………………………………14 七．滚动轴承的选择及计算………………………………………26 八．箱体内键联接的选择及校核计算……………………………27 九．连轴器的选择…………………………………………………27 十．箱体的结构设计………………………………………………29

十一、减速器附件的选择……………………………………………30

十二、润滑与密封……………………………………………………31

十三、设计小结………………………………………………………32

十四、参考资料………………………………………………………33

二级减速器课程设计 篇2

关键字：双摆线；减速器；设计制造

科技的进步社会的发展，已经阻挡不了现代化的工业生产步伐，自动化的生产模式与水平渐渐的被提高，使得旧型的齿轮减速器逐渐的被某些更加高级更新新型的减速器所取代。就目前来说，在减速器研究方面，越来越重视减速器的体积、质量和其制造成本、使用成本，降低噪音污染等方面；在保证其正常工作和正常提供动力的基础之上，来增加减速器的效率，延缓减速器的使用期限。最近一段时间内，国内外的学者都对双摆线钢球减速器的研究很重视，发展也很快。本文就主要对双摆线钢球减速器的设计和制造做一些研究。

1.双摆线钢球减速器的构造

双摆线钢球减速器是目前的一种最新型的二齿差K-H-V行星传动设备，主要由以下部件组成：1 输入轴；2动摆线盘；3减速器的输入部分；4减速部分 动摆线盘、输出轴；5转臂轴承；6 预压螺母；7动摆线盘、定摆线盘；8用开调节各啮合副间的配合间隙。动、定摆线盘上面刻制的用于内外摆线的沟槽会形成一条全封闭的循环轨道，当转动输入轴的时候，上面的偏心部分就会用过转臂轴承带动动摆线盘旋转，循环轨道上排列的钢球就被用过滚动使用，致使动摆线盘自转，形成行星轨迹运动。位于动摆线盘上的另一个球窝与输出轴上的球窝的刻制原理都是按照平行四边形来制作的，并且他们和多个钢球组成W型机构，在通过动摆线将动力传送给输出轴，从而就完成了输出轴的低速旋转。

双摆线钢球减速器通过钢球这种中间介质来传递同轴之间的动力和运动，这样就实现了结构简单紧凑、运转方便、制造简易、造价低，寿命长的预想；以钢球的滚动代替了传动的滑动，使得金属不易磨损，传动动力效率高，误差小，精确度高，质量轻便、体积小巧、传动效果明显等优点；比较适合在以传动为主又要求体积小巧、传动率较高的场所使用。所以在一些精密仪器中就会常用到双摆线钢球减速器，比如说一些测量比较精密的仪器，航空航天部门，医疗部门的测量机械、机器人等等。这都是由于双摆线减速器有着非常好的可靠性、稳定性和优秀的设计理念。

1.1摆线槽的外形设计

在设计双摆线减速器的过程中，主要会考虑到摆线槽如何制造会更加的使其结构简单化、方便加工、磨损减少、高效率、承载能力、灵活度等方面。滚动装置可以考虑使用钢球，短圆柱等各种滚珠。而摆线槽就可以采用直槽、V形槽、单弧球形槽、双弧球形槽。通过比较可以得出：采用直形槽配短圆柱的时候，用线接触摆线槽和短圆柱，这样就加工起来比较方便，承载能力强，但是圆柱面和槽底的接触面就会有很大的摩擦，产生阻力；采用V形槽配双锥球形的时候，可以用线接触，也可以配钢球接触，这样的话就更加的简单，加工起来也很方便，但是对于加工时的精确度要求就很高；采用单弧球形槽配钢球的时候，可以形成面面接触。缺点就是加工摆线槽的时候容易受到切球刀的限制；采用双弧球形槽配钢球的时候，加工摆线槽的时候就不是很方便。

通过以上的分析比较，采用单弧形槽配钢球的话，底部就可以再打开一个小槽，便于储存润滑油。

1.2减速器的结构形成

为了在不同的场所使用不同的减速器，所以也就会设计成不同形状的减速器。采用卧式或者立式的形状，卧式的话就用在水平力方面的传递，立式则就用在垂直力方面的传递；采用带底座和不带底座的样子，带底座的话就用于和地基连接；也可以吧减速器和电器等连接在一起；增加风扇或者散热装置，利于减速器的散热。

1.3摆线槽的数控加工

作为一只新型的减速器，在他工作时，内部的齿轮曲线是内、外摆线之间的等距离的曲线，内外摆线自身的位置其实是加工刀具的中心点。所以，影响减速器的效果和工作性能的关键是加工精度。关于如何加工摆线齿轮，线阶段主要采用的是插齿、滚齿、铁齿法，并且都是在圆面上加工，不管是哪一种方法，都要设计一套用于加工摆线的模具。现在要在圆盘上面刻槽的话就会有很大的难度，所以我们将会采用数控的加工方法和技术，用于解决这一道难题。数控加工时一般都会采用编程的方法来进行。研究表明，利用CAXAEB制作的摆线图表，让CAXA工程师编写G代码程序，并通过DNC传输软件来传达电子信号，如此一来，利用数控加工出来的内外摆线的精确度就会相当的高。

2.双摆线钢球减速器的制造

2.1首先要先制造模具，或者说是模型。根据力学模型分析得到一下假设：环形槽接触钢球的时候，负载力于表面垂直，就可以认为接触的面不存在摩擦力或者阻力，就是比较光滑；相互接触的两个物体之间产生的变形力只有弹性变形的话，而且还要符合虎克定律；除了接触面，摆线盘出现的变形就忽略不计；钢球自身的陀螺力和形成的自旋不考虑在范围之内；每个传动部件相对轴线的位移不计算，加工时产生的误差也不计算。

2.2根据变形钢球减速器的输出装置的结构和传递动力的原理，可以知道行星摆线盘上面的环形槽所受到的力为空间中的超静定力，为了方便计算，可以将力在行星摆线盘上面进行投影，转化成平面的超定力系。最后就可以建立输出机构的模型。当行星摆线盘的转动处于逆时针方向时，输出盘就会对行星摆线盘强加一个顺时针方向的扭矩。

结束语

二级双摆线钢球减速器是一种目前很新型的减速器，其结构简单、便于制造、体积小巧、质量轻便，摩擦阻力弱，损耗低、高效率、可以用于微型器具的减速。目前常用在一些精确度要求较高的场所使用，而且现在研究人员也在不断的深化研究，进行系列化的生产和商业化的设计等创新。

参考文献：

[1]吴勤保.双摆线钢球减速器齿廓曲线参数的选择[J].机械设计，2007（07）.

[2]王勇，王文华，孙强，黄林杰，谢广敏.新型摆线活齿减速器的研究[J].矿山机械，2008（20） .

二级减速器课程设计 篇3

学习心得

这学期CAD/CAM二级圆柱斜齿轮减速器设计实习，从零件的基本尺寸的设计计算，使用Pro/e建立三维模型。我们熟悉了机械设计的基本步骤，机械设计要考虑许多工程设计问题。零件的设计要考虑零件的基本强度、刚度要求。轴承的设计计算要计算轴承的寿命。除此之外，齿轮减速箱的设计要考虑润滑和间隙的问题。轴承端盖的设计要考虑润密封、滑油问题。斜齿轮的设计要考虑齿轮的齿根的强度和刚度问题，轴的设计要考虑轴的强度和刚度问题。电动机的选择需要考减速器的外部要求，传动比的分配也要合适，要考虑减速箱盖的外形，齿轮之间的间距问题。在设计的过程中各种变量之间相互制约，关键是掌握各种变量之间的平衡，要恰到好处。总之机械设计过程需要考虑许多的工程问题。因此需要制定相关的机械设计标准予以规范。我们温习了上学期的设计过程，温故而知新。通过这样的学习过程，我们更好的学习了机械设计，对机械制图的能力也得到了提高。在使用pro/e进行三维建模的过程中，我们熟悉了基本的拉伸和旋转命令、草图的建立，文件的保存操作。软件也有很多不完善的地方，比如需要不断的删除旧的版本。机械设计的过程需要不断的积累经验，增长自己对机械设计的理解和相关的知识，需要在不断的实践中熟练设计的过程，需要查阅许多的相关的资料，熟悉各种标准的查询也非常的重要。这次实习只是简单的设计，我们未来在工作中将会面对许多原创性的设计工作。这时，我们需要将概念变成实际的工程设计，在设计之前需要做许多的工作，比如说确定和定义问题，进行头脑激荡发挥创意，确定工程设计的各种变量。然后建立机械的三维数字模型，进行数学的模拟。在正式生产前还要制造出原型样机进行试验，查询相关的背景资料和背景研究。

现代机械设计越来越向着智能化、系统化方向发展，将大量的使用计算机进行辅助设计。但是我们也不要放弃手工绘图的学习和训练。设计过程中也需要大量的查询各种数据和图表以及各种国家标准。建立减速器的三位数字模型后，我们可以进行运动模拟，通过运动模拟我们可以非常直观的了解到零件的强度和刚度是否符合要求，运动是否正确。计算机对于机械设计将会越来越重要，机械设计的过程将变得更加的智能化，大量的计算和设计过程将由计算机完成，人们将更多的精力用于机械的原型和概念的设计工作。在今后的工作中，要根据企业的需要学习相关的机械设计软件。其他设计软件还有Inventor、solidworks、ug等，但是他们的基本操作大同小异，软件的概念也非常相似，因此我们要熟悉一个机械设计软件，然后其他软件就能够很快的熟悉了。学习的过程也非常的简单。通过这次CAD/CAM二级圆柱斜齿轮减速器设计，为我们未来的工作打好了基础，我们还有许多的东西需要学习，任重道远。

一级圆柱齿轮减速器课程设计心得 篇4

这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；提高我们机械设计的综合素质等方面有重要的作用。

通过两个星期的设计实践，使我们对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。在此次设计过程中，不但使我们树立起了正确的设计思想，而且，也使我们学到了很多机械设计的一般方法，基本掌握了一般机械设计的过程，还培养了我们的基本设计技能，所以这次课程设计我们的收获是非常巨大的。

机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《公差与配合》、《CAD实用软件》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。

在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。

一分耕耘一分收获，虽然两周的设计时间很紧迫，每天都要计算、画图到深夜，但是我们的收获也是很巨大的，相信这次的课程设计必将是我们走向成功的一个坚实基础。

二级建造师建造师自学课程小结 篇5

本次二级注册建造师继续教育的培训内容包括注册建造师注册及法律责任、工程质量和安全文明生产管理、建筑节能及绿色建筑与绿色施工评价、无障碍设施设计及验收要求等，涉及面大，内容多。对于我们从事生产一线的管理人员来说，很难抽出大量的时间进行系统的学习，因此为更好的完成本次继续教育，特制订自学计划如下：

1.熟悉教材的目录，框架式的掌握教材所涉及到的内容，根据自己以往对相关知识的掌握程度，确定学习重点，特别应注重新技术、新方法和新的法律法规的学习；

2.按时参加面授课，认真听讲，对于授课专家讲到，书本上没有的内容，如一些案例分析、经验的总结和对一些内容的理解应特别注意，做好笔记，课后认真思考；

3.对于非面授课程，利用自学时间加强学习，对学习过程中遇到的问题做好笔记，在面授课的课间与老师和其他学员进行交流，解疑释惑、取长补短；

4.对自己在工作中经常涉及到的内容进行重点学习和掌握，特别是新方法、新技术和新法律法规。

通过二级建造师继续教育培训，我们不仅重新学习了施工建设标准规范，更是对建设工程管理的前沿理论有了进一步的了解，学到了建筑行业出现的新的管理理念、新的技术、新的施工方法，开拓了视野、打开了思维，在思想道德和业务能力方面都有新的收获。

在课程中，授课专家讲授了目前国际上先进国家在工程建设中先进的管理方法和发展前景，特别是“建设工程项目总控理论”的运用；对项目进行设计、建造及运营管理的“BIM建筑信息模型”在工程中的运用；采用“虚拟施工”对施工成本进行控制；采用“建设工程项目全寿命集成化管理”；“建设工程管理信息化”等理论与实例，把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM 技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。实现动态、集成和可视化的4D 施工管理。将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立4D 施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。让人耳目一新，使我们意识国内建筑业与先进发达国家的差距，激励了我们学习和利用国际先进的项目管理手段进行工程管理的热情，工作中有了新的目标。

不断提高建造师执业能力和加强职业道德建设是大势所趋，在今天变化纷纭的世界里，新的技术和方法不断涌现，不断冲击着以往工程项目管理的知识，在建造师的职业生涯中，变化时唯一可以预测的因素。因此，建造师们必须加强学习，不断更新知识，提高自身执业能力。只有注册建造师们具备了以人为本的理念、掌握绿色技术，能应用绿色技术，才能建造绿色建筑，构筑绿色城市、生态城市，大范围、系统化的实践可持续发展观。可持续发展观要求用新的、清洁的及更高效的程序、系统、技术来取代或革新已有的系统。随着工程领域开始为更具可持续性的实践而全面改革，可持续工程服务的新世界正在建立，对于新趋势、新潮流反应较慢或持怀疑态度的，都将处于竞争的劣势。再者，世界的变化对建筑技术的管理提出了许多全新的要求，许多需要新的发明创造去满足。所以建造师们必须加强学习，不断积聚必须的资源和技能，创造符合产品要求的新技术，具备高效率生产的管理能力，顺利实现工程项目的预定目标。

当前我国社会职业道德方面存在的问题相当严重。职业人员为了个人或小团体利益，违背职业道德的现象频频出现，施工单位围标、串标、低价抢标，中标后，通过各种途径更改投标文件，违规建设、偷工减料、以次充好，以牺牲工程质量和安全为代价赚取利润，以致工程事故时有发生。因此，加强职业道德建设具备有十分重要的现实意义和必要性。另外，加强职业道德建设，是提高注册建造师责任心的重要途径、是提高企业竞争力的必要措施、是促进企业和谐发展的迫切要求。在今后的执业过程中，应从以下几点建筑职业道德规范： 1.遵纪守法，维护建造师的声誉； 2.承担对社会和公众的责任； 3.诚实守信，热忱服务； 4.廉洁自律，公平公正； 5.尊重他人，注重团结与协作；

6.勇于承担责任，敢于面对错误，虚心接受批评。

减速器的设计心得 篇6

作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上把握的仅仅是专业基础课的理论面，如何往面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中往呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感慨最深确当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。记得我曾经设计了一个很“艺术化”的减速器箱盖吊钩，然后找老师询问，结果马上被老师否定了，由于这样的设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品本钱。所以我们工程师搞设计不要以为自己是艺术家，除非是外形包装设计。

另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。整个设计我基本上还满足，由于水平有限，难免会有错误，还看老师批评指正。希看答辩时，老师多提些题目，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。

这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有经验，理论基础知识把握得不牢固，在设计中难免会出现这样那样的题目，如：在选择计算标准件的时候可能会出现误差，假如是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够正确等等问题，这里做一个简单的小结。

首先，我觉得机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：

（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。

（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。

（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。

下来就是对电机的选择及其各种数据的计算，电机选择、装置运动动力参数计算、带传动设计、齿轮设计、轴类零件设计、轴承的寿命计算、键连接的校核、润滑及密封类型选择、减速器附件设计。这些都需要大量的计算和文献参考，接下来我就简单说说设计中遇到一些问题。

在电动机选择的这个地方我们根据按工作要求和工作条件选用Y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V。接下来根据电动机的容量、电动机的转速和设计题目要求符合这一范围的同步转速有750r/min,1000r/min和1500r/min三种，这就是设计的第一步，电机转速选择的不同就使得同学们之间的设计方案的不同，然后就是查询机械设计手册，说到查手册可真是给我记忆有颇深，也让我明白学机械的不容易。

再下来就说到最难的齿轮设计了，它分为高速级齿轮设计和低速级齿轮设计。高速级齿轮类型，精度等级，材料及模数的选择，按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动；而等级根据转速来说一般为5级，材料则是根据参考设计文献选择小齿轮材料为45钢，硬度为240HBS，大齿轮的材料为45钢，硬度为200HBS，两者硬度差为40HBS；然后由传动比确定两齿轮的模数。由得到的参数计算齿面接触疲劳强度，接触疲劳许用应力，根弯曲疲劳强度，最后比较接触疲劳强度计算的模数m齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数的大小，确定是否满足弯曲疲劳强度。低速级齿轮设计和高速的设计方案相同，无非在参数的选择有所差异，在这复杂而又庞大的计算过程中我更深深明白机械的浩瀚，也许生活中的一个小螺丝都很可能是经过了千万到计算过程得到的，在这过程中我也出了许多错误，比如材料的选择，疲劳强度的计算，但是算过一次后似乎也变得简单了。

接着就是轴的选择，求轴上的功率，转速和转矩、作用在齿轮上的力、然后确定轴的最小直径。拟定轴上零件的装配方案，按弯扭合成应力校核轴的强度，进行校核时，通常只校核危险截面的强度，从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出轴的危险截面。键连接的校核相对就简单多了，根据键槽接触疲劳强度判断键能否安全工作。最后是润滑及密封类型选择、减速器附件设计、润滑方式齿轮采用飞溅润滑，在箱体上的四个轴承采用脂润滑，在中间支撑上的两个轴承采用油润滑。轴伸出端的密封、轴伸出端的密封选择毛毡圈式密封。箱盖与箱座结合面上涂密封胶的方法实现密封。轴承箱体内侧采用挡油环密封。轴承箱体外侧采用毛毡圈密封。

附件观察孔用来检查传动零件的啮合，润滑情况，并可由该孔向箱内注入润滑油。平时观察孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，在盖板与箱盖之间加有纸质封油垫片，油孔处还有虑油网。油面指示装置采用油标指示。通气器用来排出热膨胀，持气压平衡。

放油孔设置在箱座底部油池的最低处，箱座内底面做成1.5外倾斜面，在排油孔附近做成凹坑，以便能将污油放尽，排油孔平时用螺塞堵住。为装卸和搬运减速器，在箱盖上铸出吊环用于吊起箱盖。

为便于台起上箱盖，在上箱盖外侧凸缘上装有1个启盖螺钉，直径与箱体凸缘连接螺栓直径相同。为保证箱体轴承座孔的镗孔精度和装配精度，在精加工轴承座孔前，在箱体联接凸缘长度方向的两端，个装配一个定位销。设计期间我们也用到大量的参考文献有：濮良贵，纪明刚主编的机械设计第8版。蔡春源主编的机械设计手册齿轮传动第4版，吴宗泽主编的机械零件设计手册第10版，骆素君，朱诗顺主编的机械设计课程设计简明手册。

机械设计课程设计是机械课程中一个重要的环节通过了几个周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。

由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现问题，如：在选择计算标准间是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准确。程设计运用到了很多知识，例如将理论力学，材料力学，机械设计，机械原理，互换性与测量技术等，是我对以前学习的知识有了更深刻的体会。通过可程设计，基本掌握了运用绘图软件制图的方法与思路，对计算机绘图方法有了进一步的加深，基本能绘制一些工程上的图。

二级减速器课程设计 篇7

3.1 SolidWorks 软件介绍

SolidWorks 软件是由SolidWorks 公司开发的，SolidWorks 公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，从1993 年，PTC 公司与CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出该软件，引起设计相关领域的一片惊叹。现在SolidWorks 最新版为2009 SP0 多国语言版，本次毕业设计用的是SolidWorks2008 SP0 版本。

SolidWorks 软件集三维建模、装配、工程图于一身，功能强大、易学易用和技术创新，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。具有零件建模、曲面建模、钣金设计、有限元分析、注塑分析、消费产品设计工具、模具设计工具、焊件设计工具和装配设计等功能。

该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接到一起，具备全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚拟装配、动态仿真等一些其他CAD 软件无法完成的工作。

该软件本身集成了较多的插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次毕业设计用到如下的插件：GearTrax 主要用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其它相关参数，GearTrax 可以自动生成具有精确齿形的齿轮。

toolbox 提供了如iso、din 等多标准的标准件库。利用标准件库，设计人员不需要对标准件进行建模，在装配中直接采用拖动操作就可以在模型的相应位置装配指定类型、指定规格的标准件。

3.1.1 对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建模

Ⅰ、齿轮三维模型的形成

SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各种齿轮模型，如图3.1。根据机械设计数据，选择直齿，输入齿轮的模数m = 2，大小齿轮齿数88和22，点击齿面厚，键入大小齿轮的齿轮宽度b 50mm。分别点1 = b 44mm 2 =击激活大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型的齿轮导入SolidWorks 中，从而完成齿轮建模,如图3.2 和图3.3。

图3.1 GearTrax2008 操作

图3.3 大齿轮的大体建模

图3.3 大齿轮的大体建模

得到了大齿轮的大体建模，然后修改大齿轮：

① 通过【拉伸切除】命令构造轮毂直径为50mm，键槽高、宽分别为5mm、10mm。如图3.5。

② 修改大齿轮，按工程图画减重槽和减重孔，利用【拉伸切除】命令，先画减重槽，深度为10mm,如图3.6，利用基准面通过【镜像】命令，画出另一侧。

③ 通过【拉伸切除】命令打一个减重孔，孔径为36mm,如图3.7，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆心为基准轴，如图3.8，通过【圆周阵列】命令，选择基准轴和阵列的数目，完成多个减重孔成型如图3.9。

④ 通过【倒角】命令倒角，最后成型,如图3.10。

图3.4 齿轮的工程图

图3.5 加工轮毂和键糟 图3.6 加工减重槽

图3.7 加工减重孔 图3.8 插入基准轴

图3.9 减重孔圆周整列 图3.10 大齿轮的三维建模

Ⅱ、小齿轮轴的三维建模

在Ⅰ中GearTrax 导入小齿轮的基础上,按照二维工程图进行建模，如图3.11。

① 依次用【拉伸】命令构造小齿轮轴，完成小齿轮轴的大体建模，如图3.12。② 然后利用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在小齿轮轴的外伸端建立基准平面1,如图3.13，再在该基准平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速轴和V 带轮联接键的尺寸：高速轴和V 带轮联接键为：键8X28 GB1096-79b ×h = 8×7,L = 28，绘制草图，选择切除厚度，完成键槽的成型，如图3.14。

③ 利用【倒角】和【倒圆角】命令修改小齿轮轴，完成建模如图3.15。

图3.11 小齿轮轴工程图

3.12 图3.13 建立基准面1

齿轮拉伸

图3.14 拉伸键 图3.15 小齿轮轴的三维建模

Ⅲ、轴的三维建模

① 用【拉伸】命令，选择任意基准平面，按照设计尺寸依次拉伸成型，如图3.16。

② 通过【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在齿轮安装段和外伸端建立两个基础平面，如图3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齿轮与轴的键槽和低速轴（如图3.18）和联轴器的联接键键槽（如图3.19）。③ 用【倒角】和【倒圆角】命令修改轴，完成建模，如图3.20。

图3.16 轴的工程图

图3.17 轴的拉伸图 3.18 建立两个基准面

图3.19 齿轮键拉伸 图3.20 联轴器的键拉伸

图3.21 轴的三维建模

3.1.2 对箱体、箱盖的三维建模

Ⅰ、箱体三维建模

① 根据箱体的二维图，如图3.22，图3.23，图3.24，用【拉伸】命令，选择任意基准面，构造箱体大体立方体，如图3.25 用【圆角】命令将立方体四个棱边倒R=20mm 的圆角。

② 利用【抽壳】命令，选择壁厚度8mm，选择挖出材料面，完成抽壳，如图3.26。

③ 在抽壳选择面使用【拉伸】命令，拉伸出顶面凸缘，厚度为12mm，如图3.27，选择底面拉伸出箱体底板厚度为20mm，如图3.28，并【拉伸切除】底面通槽如图3.29。在凸缘下面【拉伸】轴承座凸台（如图3.30）和凸台（如图3.31），在轴承座凸台上用【拉伸切除】命令切出轴承槽，如图3.32。

④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令分别在两个轴承座建立基准平面1 和基准平面2，如图3.33，用【筋】命令，绘制轴承座凸台的加强筋，如图3.34。

⑤ 用【镜像】命令选择镜像对称平面，镜像凸台、轴承座凸台、加强筋和轴承槽，如图3.35。

⑥ 选择中间基准平面，用【筋】命令构造两个吊耳，如图3.36。⑦ 用【扫描切除】命令，绘制油沟，绘制扫描路线和扫描截面，如图3.37，用【异形孔向导】在轴承槽端面上打M8 的螺纹孔，如图3.38，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，分别建立基准轴1 和2，圆周阵列螺纹孔，等间距，孔数为6，如图3.39。

⑧ 用【拉伸切除】命令在顶面凸台上打d=13mm 起盖螺钉孔和销孔，在凸台上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地脚螺钉孔。

⑨ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令在箱体后端面建立一个45°平面作为基准，如图3.40，用【拉伸】命令构造凸台，如图3.41，在凸台上打油标尺M12 的螺纹孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸台，在凸台上打M20 的油塞孔。用【倒圆角】对箱体各处进行R=10mm 倒圆角，完成建模，如图3.42。

图3.22 箱体主视图

图3.23 箱体俯视图

图3.24 箱体左视图

图3.25 拉伸长方体 3.26 长方体的抽壳

图3.27 拉伸凸缘 图3.28 拉伸底板

图3.29 拉伸切除通糟 图3.30 拉伸轴承座

图3.31 拉伸凸台 图3.32 拉伸切除轴承安装槽

图3.33 建立两个基准图 3.34 轴承座加强筋

图3.41 拉伸油标尺凸台 图3.42 箱体三维建模

Ⅱ、箱盖的三维建模

根据减速器箱盖二维工程图进行建模，如图3.43，图3.44,图3.45。

① 【拉伸】构造箱盖的大体轮廓，如图3.46，【抽壳】命令，选壁厚为8mm ,选择底面为去除材料面，如图3.47，在去除材料面【拉伸】凸缘，厚度为12mm,如图3.48，在凸缘上【拉伸】出轴承座（图3.49）和凸台(图3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的轴承安装槽,如图3.51。

② 【镜像】，选择凸台、轴承座和轴承安装槽为对象，选择箱体对称面为基准面，构造另一侧，如图3.52。

③ 【筋】命令，构造吊耳，选择箱盖的对称面做草图，如图3.53。④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，用【异形孔向导】选择在轴承侧面打M8 的螺纹孔，【圆周阵列】选择基准轴1 为旋转轴，螺纹孔为阵列对象，数目选择为6，如图3.54。

⑤ 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸缘上打四个13mm 的起盖螺钉孔，在凸台上打六个17mm 螺栓通孔，再【旋转切除】出两个8mm 销孔。

⑥ 选择箱盖上表面为基准面，先【拉伸】出90X60 的，厚度为4mm 的凸台，如图3.55，再【拉伸切除】出观察孔，如图3.56，再在观察盖凸台上【异形孔向导】打四个M6 螺纹孔。

⑦ 【倒圆角】、【倒角】命令，对箱盖进行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如图3.57。

图3.43 箱盖的主视图

图3.44 箱盖的俯视图

图3.45 箱盖的左视图

图3.46 构造大体轮廓 图3.47 抽壳

图3.48 拉伸凸缘图 3.49 拉伸轴承座

图3.50 拉伸凸台 图3.51 拉伸轴承槽

图3.52 镜像凸台凸缘 图3.53 建立吊耳

图3.54 整列M8 螺纹孔 图3.55 拉伸观察盖凸台

图3.56 拉伸切除观察 图3.57 箱盖的三维建模

3.1.3 对轴承的三维建模

Ⅰ.保持架：

① 【拉伸】选择任意基准面，在草图上画一个内径为38mm 和外径40mm 的圆环，对称拉伸，拉伸厚度为5mm，如图3.58。

② 【旋转】，对称拉伸面作为基准面，画通过中心的虚线为旋转轴，画直径12mm 的半圆为旋转截面，如图3.59，用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周阵列】命令，选择基准轴1 为旋转轴，阵列对象为旋转、拉伸出的实体，如图3.60，【旋转切除】，仍然选择对称拉伸面为基准面，在刚才旋转出的圆体内切出一个空心为8mm 的球体，如图3.61，然后再次整列空心球体。【拉伸切除】切掉圆环外多余的材料，即完成建模，如图3.62。

图3.58 拉伸圆环 图3.59 旋转球体

图3.60 整列球体 图3.61 旋转切除

图3.62 保持架的三维建模

Ⅱ.滚动体：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，半径为4mm 的半圆截面，如图，3.63，完成建模，如图3.64。

Ⅲ.内圈、外圈：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，画出内圈外圈的截面草图如图3.65 和图3.66，即完成建模如图3.67 和图3.68。

图3.63 旋转拉伸滚动体 图3.64 滚动体的三维建模

图3.65 外圈的草图 图3.67 外圈的三维建模

图3.66 内圈的草图 图3.68 内圈的三维建模

3.1.4 油标尺、观察盖、油塞和通孔器的三维建模

1.端盖：

① 【旋转】命令，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出端盖的截面草图，旋转得到实体，如图3.69。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准

轴1，【拉伸切除】在端盖上打9mm 的孔，【圆周阵列】命令，基准轴1 为旋转轴，9mm 的孔为阵列对象，数目为6，完成建模，如图3.70。

图3.69 端盖的旋转草图 图3.70 端盖的三维建模

2.油标尺：

① 【旋转】，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出油标尺的截面草图，旋转得到实体，如图3.71。

② 在螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，选择Ｍ１２螺纹，完成建模，如图3.72。

图3.71 油标尺的旋转草图 图3.72 油标尺的三维建模

3.观察盖：

① 【拉伸】厚度为4mm,长X 宽为60Ｘ90 的实体，如图3.73。② 【拉伸切除】在观察盖4 个角切4 个7mm 的通孔。

③ 在观察盖上【拉伸】凸台，【异形孔向导】在凸台上打M12 的螺纹孔。④ 对4 条侧棱进行【倒圆角】R10mm.完成建模，如图3.74，图3.73 拉伸观察盖 图3.74 观察盖的三维建模

4.油塞: ① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴，如图3.75。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，完成建模，如图3.76。

图3.75 螺帽旋转切除 图3.76 油塞的三维建模

5.通气器：

① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸，如图3.76。② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】。

④ 【拉伸切除】打两个交叉的4mm 的通孔，完成建模，如图3.77。

图3.76 螺帽拉伸 图3.77 通气器三维建模

第四章减速器的装配和仿真

4.1 减速器的装配

装配是将各种零件模型插入到装配体文件中，利用零件的相应结构来限制各零件的相对位置，使构成机构的某部分，或者是一个完整的机构或机器。Solidworks 允许用户在装配体文件中插入数目众多的零件进行组装配合。

4.1.1 轴承的装配

首先组装轴承，【新建装配体】。

【插入】：内圈，外圈，保持架，滚动体，如图4.1。

【配合】：选择滚动体和保持架的小圈内圈，同心约束，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周整列】，选择基准轴1 为旋转轴，滚动体为阵列对象，数目为12个。【配合】内圈与保持架同心、对称面重合约束，外圈与保持架同心、对称面重合约束，完成轴承的装配，如图4.2。

图4.1 轴承的爆炸视图 图4.2 轴承的装配体

4.1.2 小齿轮轴的装配

接着装配小齿轮轴，在完成轴承的装配基础上。

【插入】：小齿轮轴，V 带轮和减速器联接键，套筒，如图4.3。【配合】：

① 小齿轮轴和套筒同心、面重合约束。

② 轴承和小齿轮轴同心约束，与套筒面重合约束。利用小齿轮的对称面【镜像】第二轴承。

③ V 带轮和减速器联接键和键槽面重合、同心、对称面重合约束。

图4.3 小齿轮轴的爆炸视图

4.1.3 齿轮轴的装配

装配完小齿轮轴，装配齿轮轴。

【插入】：齿轮轴的轴承的保持架、内圈、外圈、滚动体，完成轴承的装配，再插入轴、齿轮、齿轮和轴联接键、轴和联轴器联接键、套筒，如图4.4。

【配合】：

①轴和联轴器联接键、齿轮和轴联接键和轴的键槽面重合、同心、对称面重合约束。

②齿轮键槽与齿轮和轴联接键面平行约束，轮毂与轴同心约束，齿轮侧面与轴肩面重合约束。

③套筒和轴同心重合，与齿轮面重合约束。

④轴承与轴同心重合，与套筒面重合约束，利用大齿轮的对称面为基准，【镜像】轴承，完成装配。

图4.4 齿轮轴的爆炸视图

4.1.4 齿轮轴与箱体的装配

完成两个轴的装配，把轴安装进齿轮箱体内。【插入】：箱体如图4.5。【配合】： ① 约束。② 束。大齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱的对称面重合约小齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱体的对称面重合图4.5 轴和箱体的装配图

4.1.5 箱盖、端盖、观察盖等的装配

盖上箱盖，安装上一系列的附件，完成齿轮箱大体装配。

【插入】：箱盖、端盖、观察盖、通孔器、油塞、油标尺，如图4.6。【配合】：

①

箱盖与箱体对称面重合、接触面面重合、同心约束。

②

端盖与箱体同心约束，与轴承座的对称面重合，与箱体接触面重合约束。③

观察盖和箱盖接触面重合、对称面重合约束。④

通孔器于观察盖面重合、同心约束。⑤ 油塞和油标分别与箱体面重合、同心约束。

图4.6 箱盖、端盖、观察盖等的爆炸视图

4.1.6 M6、M8 螺钉的装配

完成箱体大体装配，装上螺钉固定。【插入】： M6 螺钉，M8 螺钉，如图4.7。【装配】：

① M6 螺钉与观察盖接触面重合、同心约束。

② M8 螺钉与轴承端盖接触面重合、同心约束，【镜像】，利用箱体对称面分别镜像大小轴承端盖上的螺钉，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，在每个端盖上分别用【圆周整列】，选择每个轴的基准轴为旋转轴，数目为6，完成M8 螺钉的装配。

图4.7 M6、M8 螺钉的爆炸视图

4.1.7 销、螺栓和起盖螺钉的装配

装好端盖螺钉，开始安装销和螺栓。

【插入】：销、M16（螺栓、螺母、垫片）、M12（螺栓、螺母、垫片），如图4.8。

【装配】：

①

销和销孔同心约束，销基准面和箱体凸缘底面重合约束。

② M12 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。③ M16 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。④ 将M12 和M16 装配好箱盖的一半，用【镜像】命令，选择箱盖的对称面为基准面，镜像所选螺钉和螺栓等，完成装配，如图4.9。

图4.8 螺栓和销的爆炸视图

图4.9 减速器的装配体

4.2 干涉检查

装配完成后，进行零部件之间的干涉检查，以检查装配体有无干涉及干涉位置。步骤：

（1）单击装配体工具栏上的【干涉检查】。（2）选择需要干涉检查的零部件。

（3）单击【计算】，在结果中即会显示干涉的位置及大小。

（4）存在干涉，使用零部件中的碰撞检查，对干涉的位置进行调整，对干涉零件的尺寸或者位置进行调整，完后再进行（1）的步骤，直到干涉检查结果显示无即可。

通过干涉检查，发现减速器存在的干涉主要是螺纹干涉和齿轮干涉，螺纹干涉，螺纹是固定的，不参与减速器运动，螺纹干涉被忽略不计，齿轮干涉通过碰撞干涉旋转齿轮的位置进行调整，直至消除齿轮干涉，如图4.10。

图4.10 干涉检查

4.3 Cosmosmotion 插件介绍

Cosmosmotion 三维运动仿真软件，如图4.11，它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真，得到系统中各个零部件的运动情况，包块能量、动量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等结果，并能以动画、图表、曲线等形式输出；还可以将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元分析软件中，从而进行正确的强度分析。

允许工程师通过虚拟的产品模型很容易地模拟装配体的复杂运动，保证准确的设计，排队产品设计错误。

图4.11 Cosmosmotion 插件界面

4.3.1 Cosmosmotion 运动仿真

1)加载Cosmosmotion:【工具】－【插件】－【COSMOSMotion 2008】，运行插件。

2)【打开】减速器装配体，点击箱盖，选择【隐藏零部件】，点击【旋转零部件】命令，选择【碰撞检查】，检查范围选择为【这些零部件之间】：大齿轮和小齿轮轴，选上【碰撞时停止】，旋转小齿轮轴，直至小齿轮轴不与大齿轮发生齿面重合为止，选择确定，如图4.12。

3)单击齿轮轴，选择【隐藏零部件】，单击【配合】-【机械配合】，选择齿轮轮毂和小齿轮轴，点击【齿轮】，比率选为4：1，反转，确定即可，如图4.13。

图4.12 旋转零部件界面 图4.13 齿轮配合界面

4）自由旋转小齿轮轴，大齿轮随即啮合运动，【新建运动算例】-【COSMOSMotion】-【马达】-【旋转马达】，对高速轴添加旋转方向，以及转速为382.4RPM,点击确定后，选定运动时间为8s，点击【计算】即可开始模拟。计算完成后，即可在截面上看到齿轮啮合运动的图像，如图4.14。5）【保存】即可输出运动动画。

图4.14 齿轮啮合运动图

参考文献

二级公路设计开题报告 篇8

毕业设计（论文）开题报告

1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况

题目背景: 环江毛南族自治县是中国广西壮族自治区河池市所辖的一个县。地处桂西北云贵高原东南麓，东邻融水、罗城县，南接宜州、河池市，西隔打狗河与南丹县相望,北与贵州荔波、从江两县毗连。大沙坡是广西西北连接贵州的必经地。项目建设对于顺利实施西部大开发战略，促使西南地区加快融入“泛珠三角”经济圈，完善广西公路网布局，促进广西以及贵州等西南地区经济社会发展有着十分重要的意义。

２．本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

主要研究内容：

1）路线方案的拟定与比选

2）路基设计

3）路基防护工程

4）支挡工程设计图

5）路面工程设计

6）桥梁与涵洞设计

7）施工组织与概预算

8）外文翻译

研究方案：环江至大沙坡二级公路No.16合同段,属于平原微丘地区,根据道路的技术指标设计直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高等。保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁；而且应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素。满足近期使用要求，兼顾远期发展，减少废弃工程。根据地质、水文、气候合理的处理道路的排水。

研究方法：通过查阅相关公路资料和公路《规范》，使用Office办公软件整理资料并作电子文档和利用CAD、海地道路辅助设计等相关工程软件对整个设计图表及数据进行绘制和计算的能力，确定路基路面设计参数，进行有关计算。

3.预期成果形式

完成路线比选、路线设计、路基设计、路面设计、桥涵设计、施工组织与概预算 完成翻译一篇3000字英文论文

4.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

研究重点及难点：对路段平、纵断面线形设计，是道路最基本的，也是最重要的设计阶段，此阶段的设计将影响后期的道路结构设计、排水设计、土石方量、路面工程的其他结构物，对汽车行使的安全、舒适、经济以及公路的通行等都产生很大的影

响。线路必须满足司机视觉和心理的要求，必须与地形、地物环境相协调，与沿线的土地利用、自然资源开发和社会经济等相适应。根据地形和周围环境选几条路线，选

出一条符合设计要求、经济合理的方案。

前期已开展工作：熟悉毕业设计任务，查阅和收集相关资料为后期的工作做准备。

5.设计时间及进度总体安排（按周次填写）

设计环节共14周。其中：路基路面设计8周，施工组织设计2周，预算编制

2周。

大体分配如下，供同学们参照并严格控制进度：

1、路基路面设计为9周：

1）路基设计

2）路基防护工程

3）支挡工程设计图

4）路面工程设计

2、施工组织设计2周，预算编制2周：

1）熟悉施工图，划分施工项目，计算各分项工程工程量

22）施工方案，施工进度，施工平面图设计

53）施工进度计划表及施工平面图的绘制

4）准备预算编制资料及相关表格

5）编制08表、10表、11表、12表

6）其他表的编制

3、整理设计成果、答辩

6.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

指导教师：

年月

5周 周 周 2周 天 天 3天 1天 5天 3天 1周日1

17.所在院（系）审查意见：

院（系）主管领导：

年月日

参考文献：

1.张雨化主编．道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2002年3月

2.邓学钧主编．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2001年5月

3.JTG B01-2003，公路工程技术标准[S]．北京：人民交通出版社，2004年2月

4.JTG D20-2006，公路路线设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10月

5.JTG D30-2004，公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年12月

6.JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10

月

7.JTJ034-2000，公路路面基层施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2000年9

月

8.JTG D40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，200

3年3月

9.JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2003年6月

10.JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年1

2月

11.JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年

11月

12.JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S]．北京：人民交通出版社，200

4年10月

13.《公路排水设计规范》JTG B04-2010。

14.交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册《路基》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1996年5月

15.姚祖康 主编．公路设计手册《路面》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1999年7月

16.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

17.交通部交工发[2007]33号通知发布的《公路工程预算定额》、《公路工程概算定额》。

18.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路基本建设工程概算、预算编制办法》及附录十一，《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》、《基价表》。

19.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路基本建设工程投资估

算编制办法》、《公路工程估算指标》。

20.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路工程机械台班费用定额》。

21.交通部工程管理司《公路工程国内招标文件范本》（人民交通出版社

2003年版）、《公路工程国际招标文件范本》（人民交通出版社1991年版）。

22.各省、市、自治区交通厅（局）公布的《公路基本建设工程概预算编制办法补充规定》。

23.《公路工程施工组织与概预算》（人民交通出版社第三版）。

24.《公路工程投资、估算与概预算编制示例》（人民交通出版社）。

变速器设计-外文翻译 篇9

Helwan University ABSTRACT Dynamic modeling of the gear vibration is a useful tool to study the vibration response of a geared system under various gear parameters and operating conditions.An improved understanding of vibration signal is required for early detection of incipient gear failure to achieve high reliability.However, the aim of this work is to make use of a 6-degree-of-freedom gear dynamic model including localized tooth defect for early detection of gear failure.The model consists of a gear pair, two shafts, two inertias representing load and prime mover and bearings.The model incorporates the effects of time-varying mesh stiffness and damping, backlash, excitation due to gear errors and modifications.The results indicate that the simulated signal shows that as the defect size increases the amplitude of the acceleration signal increases.The crest factor and kurtosis values of the simulated signal increase as the fault increases.Though the crest factor and kurtosis values give similar trends, kurtosis is a better indicator as compared to crest factor.KEYWORDS：Vibration acceleration, system modeling, Crest Factor, Kurtosis value, defect size, gear meshing, pinion, gear NOMENCLATURE JD，J1，J2，JL

Drive motor, pinion, gear, and load mass moment of inertia

Nagwa Abd-elhalim, Nabil Hammed, Magdy Abdel-hady，Shawki Abouel-Seoud and Eid S.Mohamed

replacement decision in a suitable time.m1，mMasses of pinion and gear.TD

Driving motor torque.TL

Load torque.第 1 页

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TF1，TFFriction torque.C1，C2

Viscous damping coefficient of pinion and gear bearing.Cm

Gear mesh damping.Gear mesh stiffness.Km

K1，K2

Pinion and gear shaft stiffness.4

The variance square.N

The number of samples.f

The defect width in face direction.Unit width Hertzian stiffness.KhD，1，2，L Angular displacement of drive motor, pinion, gear and load.D，1，2，L Angular velocity of drive motor, pinion, gear and load.，，， Angular acceleration of drive motor, pinion, gear and load.D12LINTRODUCTION Much of the past research in the dynamic modeling area has concluded that an essential solution to the problem is to use a comprehensive computer modeling and simulation tool to aid the transmission design and experiments.These have been two major obstacles to such an approach:(1)Progress in understanding of the basic gear rattle phenomenon has been limited and slow.This is because the engine-clutch-transmission system involves some strong nonlinearities including gear backlash, multi-valued springs, dry friction, hysteresis, and the like.(2)The gear rattle is a system problem and not only problem of gear teeth.Even through the research and industrial community has discussed the difficulties in varies stages of the problem, yet no thorough frame work covering the entire investigation process of such problem currently exists.This is largely due o the complexity of the power train system, which

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may make a computer analysis tool inefficient, in particularly when many different elements and clearances are encountered(e.g., gears, bearings, splines, synchronizers, and clutch)[1-3].A comprehensive review of mathematical models used in gear dynamics, published before 1986, has been presented by [4].In this review, gear dynamic models without defects have been discussed.In the past few years, researchers have been working on the gear dynamic models which include defects like pitting, spalling, crack and broken tooth.A single-degree-of-freedom model is used which include the e4ffects of variable mesh stiffness, damping, gear errors, profile modifications and backlash.The effect of time-varying meshing damping is also included in this case, The solution is obtained by using the harmonic balance methods.A method of calculated the optimum profile modification has been proposed in order to obtain a zero vibration of the gear pair [5-7].They also proposed a linear approximate equation to mode the gear pair by using a single-degree-of freedom model Gear rattle vibration is a undesirable vibration for passenger cars and light trucks equipped with manual transmissions.Unlike automatic transmissions, manual transmission do not have the high viscous damping inherent to a hydrodynamic torque converter to suppress the impacting of gear teeth oscillating through their gear backlash.Therefore a significant level of vibration an be produced by the gear rattle and transmitted both inside the passenger compartment and outside the vehicle.Gear rattle, idle shake, and other vibration generated in the automobile driveline have become an important concern to automobile manufactures in their pursuit of an increased level of perception of high vibration quality.The torsional vibration o driveline is a major source of gear rattle vibration.The manual transmission produces gear rattle by the impacting of gear oscillating through their gear backlash.The impact collisions are transmitted to the transmission housing via shafts and bearings [8].The gear pair dynamic models including defects have been done by [9].The study

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suggests that little work has been done on modeling of gear vibration with defect and an accurate analytical procedure to predict gear vibrations in the presence of local tooth fault has yet to be developed.However, the purpose of this paper is to develop a multidegree-of-freedom nonlinear model for a gear pair that can be used to study the effect of lateral-torsional vibration coupling on vibration response in the presence of localized tooth defect.A typical fault signal is assumed to be impulsive in nature because of the way it is generated.The simulation artificially introduced pitting in gears in multi-stage automotive transmission gearbox at different operation conditions(load, speed, etc).The processing of simulated and experimental signals is also introduced.SIGNAL-PROCESSING TECHNIQUE Among various signal-processing techniques, crest factor and kurtosis analysis have been used for analyzing the whole vibration signal for the early detection of fault.In this section, crest factor and kurtosis value have been explained.MATHEMATICAL MODEL FORMULATION

Helical gears are almost always used in automotive transmissions.The meshing stiffness of a helical tooth pair is time-varying [10], and was modeled as a series of suggested spur gears so that the simulation techniques for spur gears can be applied.where M is Module(mm), b is Face width(mm),  is pressure angle(deg),  is helix angle(deg)and D1 is pitch diameter(mm).Fig.2 shows the equivalent gear system in the first gear-shift, where the main parameters for the gear system of Fiat-131 gearbox and the equivalent gear system in the first gear-shift are also shown in the figures.第 4 页

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汽车变速箱动态建模轮齿局部缺陷的早期检测

Nagwa Abd-elhalim, Nabil Hammed, Magdy Abdel-hady，Shawki Abouel-Seoud and Eid S.Mohamed

阿勒旺大学

摘要

在研究齿轮系统中各种齿轮参数的振动响应和操作条件时，齿轮振动的动态建模是一个非常有用的工具。对早期的齿轮检测提出了一种改进理解的振动信号，但还没达到高的可靠性。但是，这项工作的目的是利用一个6自由度的齿轮动力学模型对齿轮轮齿缺陷故障的早期检测。该模型包括一对齿轮副、两个轴、两个惯性负载、动力传动装置和轴承。由于齿轮的误差和变动，该模型被采用时受到时变啮合刚度、阻尼、反弹和励磁的影响。模拟信号显示的结果表明，随着缺陷尺寸的增加加速度信号的振幅增加。模拟信号的波峰因素和峰值随着缺陷的增加而增加。虽然波峰因素和峰值做同样的趋势，但和波峰因素相比峰值是一个比较好的指标。关键词：振动加速度、系统建模、波峰因素、峰值、缺陷大小、齿轮啮合、齿轮 专业术语

JD，J1，J2，JL

驱动电机、小齿轮、大齿轮和负载在一定时间内的惯性矩 m1，m

1大齿轮、小齿轮的模数 TD

发动机驱动转矩 TL

负载力矩 TF1，TF摩擦力矩

C1，C2

齿轮、轴承的粘滞阻尼系数

Cm

齿轮啮合阻尼

齿轮啮合刚度 Km

K1，K齿轮、齿轮轴的刚度



平方差

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N

样本数量

f

宽度方向的缺陷

单位宽度的刚度 KhD，1，2，L

驱动电机、小齿轮、大齿轮和负载的角位移 D，1，2，L

驱动电机、小齿轮、大齿轮和负载的角速度

，，，

驱动电机、小齿轮、大齿轮和负载的角加速度 D12L引言

在大多数过去的动态建模研究领域中，解决问题的重要办法是全面使用计算机建模和仿真工具来辅助变速器的设计和实验。这种方法有两种主要的障碍：（1）对齿轮传动中噪声基本认识的进展是有限的和缓慢的。这是因为发动机离合器传动系统中包括齿轮侧隙、多值弹簧、非线性滞后等等。（2）齿轮发出的噪声是一个系统问题，并不是齿轮的唯一问题。既使是工业研究领域已经讨论了这个问题在不同阶段所出现的不同问题，但并没有彻底覆盖工作的框架，整个研究过程中的问题依然存在。这主要是由于列车电力系统的复杂性，可能导致你的计算机的分析工具效率不高，尤其是工作中遇到许多不同的因素和间隙（例如：齿轮、轴承、花键、同步器和离合器）。

在1986年出版之前，对齿轮动力学中提出的齿轮动态建模进行了审查。这次审查中，对不存在齿轮缺陷的齿轮动力学模型进行了讨论。在过去的几年里，研究人员对齿轮的动态模型缺陷进行了研究，其中包括点蚀、剥落、裂缝和齿轮折断等。

单自由度系统模型中，对啮合刚度的影响包括4个方面的因素，阻尼、齿轮误差、轮廓变动和齿侧间隙，时变啮合阻尼效应也包含在这种情况中。解决问题的方法是利用谐波平衡的方法。为了实现齿轮副的零振动，提出了一种最优化的计算方法。他们还利用齿轮副单自由度模型提出了一个近似的线性方程模型。

齿轮噪声振动是轿车和轻型货车手动变速箱中的不良振动。不同于自动变速箱的是，手动变速箱没有一个固有的高粘性阻尼液力变矩器以制止通过齿轮侧隙造成的齿轮摆动的影响。因此，无论是在车厢内外由齿轮振动和传动产生的噪声，对车

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辆振动的影响都非常大。随着人们对汽车高性能振动的追求，齿轮松动、振动以及其他汽车传动系产生的噪声已成为人们关注的重点。传动系统中的扭转振动是齿轮振动的一种主要噪声来源。手动变速箱产生的齿轮噪声是由于齿轮受到齿轮间隙振动的影响。通过轴和轴承把碰撞产生的影响传输到变速箱壳体。

对齿轮副的动态模型缺陷的研究结果表明，对齿轮副动态模型缺陷已做了大量工作，用准确的分析方法对齿轮振动的检测在当时轮齿故障方面还没得到发展。然而，本研究的目的是建立一个多自由度非线性模型用于研究，结果表明轮齿局部缺陷的扭转振动是耦合振动的响应。由于他的产生一个典型的故障信号被假设为自然的脉冲信号。在不同操作条件下（负荷、转速等），模拟人工对多级汽车变速器齿轮缺陷进行了介绍。同时也对信号的仿真和实验处理进行了介绍。信号处理技术

在各种各样的信号处理技术中，波峰因素、峰值已用于分析整个振动信号的早期故障。在本节中，波峰因素和峰值已被解释。数学模型

汽车变速器中的齿轮大都是斜齿圆柱齿轮。被视为一系列齿轮仿真技术适用于螺旋状的轮齿时变啮合刚度。式中m是模数(毫米),b齿面宽(毫米),是压力角(度),是螺旋角(度)，D1是直径(毫米)。图2的数据显示了等效齿轮系统在齿轮变动中变速箱齿轮系统的主要参数。

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