超環(huán)面行星蝸桿傳動數(shù)控轉臺的設計【含圖紙】

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湘 潭 大 學 興湘學院 本科畢業(yè)設計開題報告 題 目 超環(huán)面行星蝸桿傳動數(shù)控轉臺的設計—機械部分 姓 名 陶柳 學號 2006183910 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 興湘學院機械二班 指導教師 胡自化 職稱 教授 填寫時間 2010年4月22 日 2010年4月  說 明 1．根據(jù)湘潭大學《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見，系主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計(論文)開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字。 5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質：可填寫A．工程設計；B．論文；C. 工程技術研究；E.其它。 (2) 課題來源：可填寫A．自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級基金課題；D．自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻不能少于10篇。 (5) 填寫內容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。 本科畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 陶柳 學 號 2006183910 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 胡自化 職 稱 教授 所在系 機電系 課題來源 科研 課題性質 工程技術研究 課題名稱 超環(huán)面行星蝸桿傳動數(shù)控轉臺的設計—機械部分 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內外基本研究情況 隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心的需求也在增加，特別是四軸、五軸聯(lián)動的加工中心。作為數(shù)控機床的主要功能部件，數(shù)控轉臺在整個機床工具行業(yè)中的作用越來越重要。我湘潭大學機械工程學院近期夠買的一臺國產4軸4聯(lián)動數(shù)控銑床配置的作為機床第四軸的數(shù)控轉臺就是TK13系列中的TK13250型號。在使用中已經充分暴露其剛性不足，在旋轉過程中承載能力差的弱點。這幾乎是國產數(shù)控轉臺的通病。生產廠家在其說明書已經明確的規(guī)定，轉臺處于非剎緊狀態(tài)時只能承受較低的切削扭矩的零件加工。因此，數(shù)控機床雖有多軸聯(lián)動的功能，卻很難再轉臺參與聯(lián)動的過程中進行實質性的切削加工，極大地限制了數(shù)控機床的使用范圍。 上述弊端的存在，主要是因為傳動鏈的最后一環(huán)的蝸桿蝸輪機構品質低劣，與國際上高品質的蝸桿蝸輪副相去甚遠。精度、強度、壽命等均不在一個檔次，所以要突破傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪傳動模式，以環(huán)面蝸桿、行星滾子齒輪為傳動鏈來改進，從而增大數(shù)控轉臺的切削能力，這我們選擇此題的重要依據(jù)及其意義所在。 國內外基本研究狀況：超環(huán)面行星蝸桿傳動機構一經出現(xiàn),立即引起國內外學術界和企業(yè)界的高度重視。迄今為止,對于超環(huán)面行星蝸桿傳動的研究主要有以下幾個方面:1，嚙合理論研究;2,關鍵零件定子加工制造技術研究;3，承載能力研究;4,其它問題研究。其中前兩方面的研究相對較多,而后兩方面的研究則很少。 在嚙合理論研究方面,國內研究相對較多,國外尚未見資料報道。文獻中給出了超環(huán)面行星蝸桿傳動定子齒面方程、蝸桿齒面方程、接觸線方程和螺旋線方程等。在該種傳動嚙合理論的研究方面有很大突破,文中不僅求解并比較了在三種不同行星輪齒形時行星輪與定子及蝸桿的接觸線,而且討論了根切界限點,并依據(jù)定子法截面內齒形設計定子飛刀,把超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合理論與實際加工過程聯(lián)系起來。綜合而言,對于該種傳動的嚙合特尚需進行深入系統(tǒng)的研究。 二、研究內容、預計達到的目標、關鍵理論和技術、技術指標、完成課題的方案和主要措施 本課題對超環(huán)面行星蝸桿傳動的結構參數(shù)設計和嚙合理論分析研究，中心蝸桿和超環(huán)面內齒輪復雜齒面建模，傳動系統(tǒng)的運動、動力仿真以及數(shù)控轉臺的設計,主要完成以下研究內容： 1．研究超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論、關鍵零件的廓面方程、傳動效率以及一些重要零件的校核計算。 2．超環(huán)面行星蝸桿傳動減速器進行運動學、動力學分析和數(shù)字仿真研究分析。 預計達到的目標：通過此次畢業(yè)設計今后自己能夠對一些復雜曲面的廓面方程進行很好的計算和分析，并能夠熟練的利用三維建模軟件對一些機構及復雜的系統(tǒng)進行計算機模擬和仿真來解決一些困難的問題，同時開發(fā)這產品，提高在制造設計技能為今后的工作崗位打下堅實的基礎。 關鍵理論和技術指標：主要是對中心蝸桿，行星蝸輪以及內超環(huán)面齒輪廓面方程的計算分析和機構的動態(tài)仿真. 完成課題的方案和主要措施：先在導師的幫助下查閱相關的資料，對課題進行初步的了解，然后通過對傳動比，廓面方程的分析計算對它做前面的了解，先通過三維軟件對之進行動態(tài)仿真，看所設計的參數(shù)是否合理，最后將此產品研發(fā)出來 三、主要特色及工作進度 主要特色： 利用計算機輔助設計技術，基于UG、等軟件對理論設計的進行參數(shù)化建模，動態(tài)仿真。 工作進度： 收集查閱了有關超環(huán)面行星蝸桿傳動設計資料，現(xiàn)已經對它的傳動比計算，傳動中各傳動輪齒數(shù)與喉徑螺旋升角的關系，傳動的裝配關系，行星蝸輪與中心蝸桿之間的力關系以及廓面方程有了足夠的理解，現(xiàn)已能過對其進行設計分析，并制定了設計提綱方案和計劃。 四、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） [1]秦大同．機械傳動科學與技術．．北京：清華大學出版社，2003． [2]齒輪手冊編委會．齒輪手冊(上冊)．北京：機械工業(yè)出版社，1990 [3]付則紹．新型蝸桿傳動．北京：石油工業(yè)出版社，1992. [4]姚立綱,鄭建祥,李尚信,徐曉俊,李華敏.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合分析 大慶石油學院學報, 1996. [5]姚立綱,李尚信.超環(huán)面行星減速器的設計與制造研究[J].機械傳動, 2001. [6]姚立綱.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合分析和加工研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè) 大學, 1996 [7]許立忠,曲繼方,趙永生.超環(huán)面行星蝸桿傳動效率研究[J].機械工程學報, 1998. [8]張躍明.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合理論研究.學位論文.哈爾濱工業(yè)大學機械 工程系,1993. [9]張春麗,徐曉俊,董申.超環(huán)面?zhèn)鲃拥墓に嚫倪M方案及其齒面研究[J].中國機械工 程, 2000. [10]徐曉俊,張春麗,董申.新型超環(huán)面?zhèn)鲃拥膬三X輪齒面展成原理.機械傳 動,1999. 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 系意見 系主任簽名： 年 月 日 院意見 教學院長簽名： 年 月 日