乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪變速器的設(shè)計(jì)【說明書+CAD+PROE】

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南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 王吉鋒 學(xué) 號(hào)： 060104261 (用外文寫) 外文出處： Department of Engineering Mechanics,US,Air force Academy 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日 注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。 附件1：外文資料翻譯譯文 行星齒輪組和自動(dòng)變速器仿真設(shè)計(jì)課程 摘要:由于其獨(dú)特的能力,在一個(gè)非常緊的空間內(nèi)能提供各種各樣的齒輪傳動(dòng)比，隨處可見行星齒輪系統(tǒng)應(yīng)用于許多方面,從小型動(dòng)力螺絲刀到汽車自動(dòng)變速器。多功能的行星齒輪裝置的研究，經(jīng)常作為一個(gè)大學(xué)機(jī)械工程計(jì)劃的一部分。教材提供的典型地闡明了不同的行星齒輪組件之間是如何連接的。對(duì)行星齒輪裝置運(yùn)轉(zhuǎn)和能力的理解，可提高使用實(shí)際硬件或模擬，顯示組件如何向彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。美國(guó)空軍學(xué)院工程力學(xué)系已經(jīng)開發(fā)出了一臺(tái)計(jì)算機(jī),用來模擬行星齒輪組和克萊斯勒42LE自動(dòng)變速箱。所謂PG-Sim ,用動(dòng)態(tài)模擬來補(bǔ)充靜態(tài)教科書的介紹。PG-Sim用于我們的很多課程中,評(píng)估數(shù)據(jù)清楚地顯示學(xué)生對(duì)其在視覺和互動(dòng)功能的欣賞。在本文中，我們提交一份對(duì)PG-Sim的概述，然后描述如何模擬課件來更方便的了解行星齒輪系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：行星齒輪組，克萊斯勒42LE，PG-Sim，動(dòng)畫的制作，課件 引言 行星齒輪組是一個(gè)巧妙的裝置,古羅馬人把它首先應(yīng)用在天文學(xué)的電腦上。最初看到行星齒輪組在美國(guó)的使用是在美國(guó)汽車使用的開端。例如，杜里埃電力公司于1897年在變速器上使用了一個(gè)行星齒輪組[2]。此外，在1904年行星齒輪被應(yīng)用于凱迪拉克3速，而且用于福特T型車2中很多年,直到1927年。1940年通用汽車Hydramatic 標(biāo)志著第一次使用液力偶合器與4速高速行星結(jié)合，完全自動(dòng)變速器[3]?！皷|西是如何工作的網(wǎng)站”（http://www.howstuffworks.com）闡明了“令人驚訝的傳動(dòng)件”,行星齒輪組，是變速器的關(guān)鍵, 其它的部件都是幫助行星齒輪組做它的工作。所有自動(dòng)變速箱依靠行星齒輪來傳遞功率和傳動(dòng)裝置。 此外，行星齒輪系統(tǒng)還應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域,歸功于其獨(dú)特的能力在一個(gè)非常緊湊的空間內(nèi)可以提供多種齒輪傳動(dòng)比。 行星齒輪組在大學(xué)的動(dòng)力學(xué)和機(jī)械課程設(shè)計(jì)中被研究，通常在機(jī)械工程項(xiàng)目中被要求。自動(dòng)變速器是一個(gè)其應(yīng)用中很好的例子,每個(gè)人都對(duì)它很熟悉。事實(shí)上，參考[5] ,介紹了1940年Hydramatic作為單一全面的的研究案例，總結(jié)概括了他們的機(jī)械設(shè)計(jì)教科書。 對(duì)行星齒輪裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和承載能力的理解，可提高使用實(shí)際硬件來顯示運(yùn)動(dòng)部件。此外，計(jì)算機(jī)模擬可以被自動(dòng)變速器中輸入或反應(yīng)端的花鍵,離合器遮住的行星齒輪部件可視化, 本文介紹一種利用計(jì)算機(jī)來模擬克萊斯勒42LE自動(dòng)變速箱。仿真，稱為PG-Sim,用來行星齒輪的模擬，發(fā)展于美國(guó)空軍學(xué)院工程力學(xué)系。 PG-Sim降低了在實(shí)際變速器中單個(gè)行星齒輪傳動(dòng)和復(fù)合行星齒輪組如何同時(shí)工作的理解。仿真應(yīng)用于我們的機(jī)械設(shè)計(jì)，汽車技術(shù)，和動(dòng)力學(xué)的課程中。只有傳動(dòng)裝置被模擬;沒有控制系統(tǒng)或液力偶合器的演示。更多關(guān)于克萊斯勒42LE信息，請(qǐng)參閱貝特霍爾德和雷丁格SAE的文件[6]。 圖1. 用戶界面,逆向模擬表明,行星齒輪組是如何相互作用的 從教學(xué)的角度來看，PG-Sim增加了象征性到學(xué)習(xí)環(huán)境中。當(dāng)與其他教學(xué)方法結(jié)合使用時(shí)，它促進(jìn)了科爾布循環(huán)完成導(dǎo)航. PG-Sim中特殊的方式增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的進(jìn)程，以及評(píng)估數(shù)據(jù)表明了模擬在課堂上的作用,包含在下面詳細(xì)的說明中。仿真最初靈感來自于一個(gè)高級(jí)別的課程設(shè)計(jì)作為長(zhǎng)學(xué)期任務(wù)的一部分來開發(fā)自動(dòng)變速器教學(xué)演示課件。作者采取了軍校學(xué)生建議的方法。我們首先描述了模擬，然后討論它是如何協(xié)助行星齒輪傳動(dòng)在實(shí)際變速器的設(shè)計(jì)。 模擬 模擬的目的是為了演示一個(gè)簡(jiǎn)單的行星齒輪的運(yùn)作過程，并闡明其在實(shí)際應(yīng)用中的功用---自動(dòng)變速器。模擬相對(duì)于僅僅提供一些介紹的教科書有很多的優(yōu)勢(shì)。一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是指PG-Sim是動(dòng)態(tài)的，它顯示了移動(dòng)部件。目前的教科書通常介紹傳輸線路圖，表明各部件是如何連接的，而不是它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此外，PG-Sim是互動(dòng)的，高度可視化，并闡述了一個(gè)真實(shí)環(huán)境的應(yīng)用。這些PG-Sim特征的具體的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，將在下面更加詳細(xì)的討論。 圖1顯示了用戶界面，音頻視頻交錯(cuò)（AVI）文件通過點(diǎn)擊某些特定命令按鈕而激活。其他陳列的命令按鈕為攝影專家聯(lián)合小組（JPEG格式）文件提供解釋，例如，齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)和克萊斯勒42LE傳輸，見圖2。在用戶界面的左下角的命令按鈕是用來激活簡(jiǎn)單行星齒輪的模擬。一個(gè)行星齒輪組是由一個(gè)太陽(yáng)輪和幾個(gè)行星齒輪組成的。這顆行星齒輪安裝在載體上。 學(xué)生可以檢查占支配的行星裝置運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,見圖3。曾經(jīng)有模擬單一行星裝置的運(yùn)轉(zhuǎn),用戶 圖2. 簡(jiǎn)單行星齒輪組的運(yùn)動(dòng)學(xué)發(fā)展 圖3.行星齒輪組件規(guī)則 圖4. 簡(jiǎn)單行星齒輪組模擬 選擇一個(gè)太陽(yáng)輪,行星輪或行星架來驅(qū)動(dòng)或推進(jìn)齒輪,并且用另外一個(gè)不同的元件來驅(qū)動(dòng)或輸出設(shè)備。第三部分，默認(rèn)情況下，是持有或固定部分。根據(jù)用戶選擇不同的輸入和輸出部件,可以進(jìn)行6個(gè)不同組合的模擬。這6個(gè)組合，每個(gè)都產(chǎn)生不同的齒輪傳動(dòng)比，并決定著系統(tǒng)是否提供前進(jìn)檔還是倒車檔。圖4顯示了6個(gè)模擬中其中一個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組裝置。 沿界面的右側(cè)是命令按鈕，用來激活42LE自動(dòng)變速器的模擬，用戶為五個(gè)齒輪傳動(dòng)比中的每一個(gè)來選擇三個(gè)單選按鈕中的一個(gè)。圖5顯示了一種模擬的倆個(gè)視圖。在圖5中，我們看到的42LE變速器外部的模擬，顯示了輸入或倒退的五個(gè)齒條。前三個(gè)齒條，在左邊，是輸入齒條和一個(gè)或一個(gè)以上的扭矩轉(zhuǎn)換器的速度轉(zhuǎn)變。也就是說，輸入端齒條通過液力變矩器和液力偶合器接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)的能量。該齒條連接到復(fù)合的行星齒輪組元件上。倒檔的齒條，在圖5中黑暗的灰色所示。在扭矩轉(zhuǎn)換器那轉(zhuǎn)變速度來實(shí)現(xiàn)倒檔，最右側(cè)的兩個(gè)齒條，來承受行星裝置元件。圖5顯示了“ L / R輸入''（低/反向）的深灰色齒條表明，對(duì)于扭轉(zhuǎn)，這樣的齒條可以承受。隨著模擬的發(fā)展，一些外花鍵的部分變得透明，從而揭示了復(fù)合行星齒輪內(nèi)部的組成，見圖5底部視圖。 第二種類型的模擬是通過選擇第二個(gè)單選按鈕來啟動(dòng)的,能模擬任何42LE變速器傳動(dòng)裝置。圖1顯示了扭轉(zhuǎn)，作為一個(gè)例子。在這個(gè)模擬中,顯示了兩個(gè)相互配合的42LE行星齒輪組的互動(dòng)演示。第三個(gè)單選按鈕顯示了每個(gè)42LE變速器齒輪的JPEG文件,解釋了齒輪傳動(dòng)比，見圖6。因此，對(duì)于四個(gè)前進(jìn)檔和四個(gè)倒檔的齒輪的42LE變速器，用戶可以選擇兩種不同的模擬（圖1和5顯示扭轉(zhuǎn)這些）和對(duì)特定齒輪傳動(dòng)比計(jì)算的解釋（見圖6）。最后，在界面底部的那較小的42LE小組的命令按鈕提供了一些自動(dòng)變速器的其他信息。迸發(fā)的命令按鈕激活一個(gè)模擬，通過拆卸元件顯示了如何把適合的傳動(dòng)部件連接在一起。42LE按鈕提供了超前的變速器的運(yùn)動(dòng)學(xué)概況以及齒輪傳動(dòng)比的結(jié)論。 對(duì)于42LE變速器的每一檔,是通過使用Autodesk InventorTM（網(wǎng)址為http://www.igsd.gov.hk autodesk.com）和克萊斯勒車型上提供的圖紙為基礎(chǔ)來建模的。其他元件通過發(fā)明者利用實(shí)際的硬件而制成的測(cè)量?jī)x器來近似的建模的。組裝的元件傳送到MSC visualNastran,來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬。仿真結(jié)果被保存為avi文件,使用Microsoft Visual Basic來激活用戶界面。 圖5. 逆向的模擬 如何增強(qiáng)PG-SIM學(xué)習(xí)的進(jìn)程 一個(gè)多層面的學(xué)習(xí)環(huán)境 這個(gè)已經(jīng)很確定了，不同的學(xué)生以不同的方式學(xué)習(xí)[11,12]。如前所述，PG-SIM提供的學(xué)習(xí)環(huán)境具有以下特點(diǎn)：（1）動(dòng)態(tài)，相互調(diào)整來顯示它們之間的相互關(guān)聯(lián)，（2）高度的可視化，（3）互動(dòng)，有25個(gè)不同的東西，學(xué)生可以讓PG-SIM來做，（4）基于現(xiàn)實(shí)世界的設(shè)備，目前42LE使用在大量的克萊斯勒汽車上。這些不同的特點(diǎn)，讓不同方式學(xué)習(xí)的學(xué)生找到他們自己最合適的定位。Felder特別倡導(dǎo)這種類型的學(xué) 圖6. 倒檔和傳動(dòng)比的解釋 習(xí)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)他建議跨越學(xué)習(xí)風(fēng)格譜教學(xué)時(shí)。在PG-SIM的事例中，那些真正在學(xué)習(xí)的學(xué)生,例如,就會(huì)有很多機(jī)會(huì)來使用該軟件。現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際應(yīng)用顯示PG-SIM能夠在特定的學(xué)生群體中增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。交互性和動(dòng)態(tài)性的PG-SIM創(chuàng)建了一個(gè)積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，同樣吸引了多種類型的學(xué)生。 PG-SIM在科爾布周期 科爾布模型描述了一個(gè)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)增長(zhǎng)的完整的周期[7]。因此，我們的目標(biāo)，就是構(gòu)建學(xué)習(xí)活動(dòng)來完全繼續(xù)圍繞這個(gè)周期，為充分理解掌握提供最大的機(jī)會(huì)。這一模式已被廣泛用于評(píng)價(jià)和改進(jìn)工程教學(xué)中[8,13,15]。這個(gè)周期如圖7所示。該科爾布模型的波動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)和理論概括強(qiáng)調(diào)從普通到平衡擺的模式。學(xué)習(xí)工具，如互動(dòng)性，動(dòng)態(tài)模擬，強(qiáng)調(diào)與傳統(tǒng)的教學(xué)模式如講課分析理論原理的平等性。 特別的，PG-SIM強(qiáng)調(diào)了周期的三個(gè)部分：（1）生動(dòng)的試驗(yàn)方法,（2）抽象的假設(shè)和概念化，以及（3）反射觀察。PG-SIM加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)性,只要通過讓學(xué)生采用現(xiàn)有的各種模擬。在許多情況下它已經(jīng)表明，學(xué)生將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間使用多媒體內(nèi)容當(dāng)他們將不使用文字時(shí)。通過在分析齒輪傳動(dòng)比方面提供詳細(xì)的資料來降低對(duì)摘要里一些抽象概念的理解。雖然這些資料也很有可能包括在教科書中，但是將其列入PG-SIM加強(qiáng)了理論與現(xiàn)實(shí)世界中的模擬情況的聯(lián)系。 圖7. 科爾布周期 PG-SIM在工程力學(xué)上的應(yīng)用 我們?cè)谌T課程中使用PG-SIM：動(dòng)力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及汽車技術(shù)。在所有三門課程中，教授和學(xué)生都表示，仿真是非常有益的。在動(dòng)力學(xué)，PG-SIM非常適合于專門討論相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的部分。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)比推導(dǎo)見圖二。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，PG-SIM的使用伴隨著齒輪傳動(dòng)鏈上的材料。大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)教科書有特定的部分致力于行星輪系和PG-SIM材料可以與教科書的部分聯(lián)合使用。在我們的汽車技術(shù)的過程中，PG-SIM用來為自動(dòng)變速箱技術(shù)提供詳細(xì)的資料。 評(píng)估PG-SIM 我們已經(jīng)用兩種方式對(duì)PG-SIM軟件進(jìn)行了評(píng)估。首先，我們咨詢了使用過模擬的教授們對(duì)該產(chǎn)品的意見。第二，我們調(diào)查了那些使用過PG-SIM學(xué)生的觀點(diǎn)。教授們的反饋信息非常積極。他們?cè)u(píng)論說，該軟件構(gòu)造的很好,易于使用，而且在改善學(xué)習(xí)環(huán)境方面是一個(gè)非常有用的工具。此外，我們已經(jīng)收到關(guān)于如何有效地使用軟件的一些想法,包括軟件的使用與動(dòng)手操作相結(jié)合,和使用軟件來驗(yàn)證作業(yè)的解決方案。 學(xué)生評(píng)估數(shù)據(jù)來自于在2002年春季使用過該軟件的42位學(xué)生的兩部分調(diào)查。該調(diào)查的第一部分提出了一系列7個(gè)問題的簡(jiǎn)短的回答。第二部分要求在9種類別中進(jìn)行評(píng)級(jí)。 結(jié)論 一個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真, PG-SIM,已經(jīng)發(fā)展到了可以互動(dòng),可視化,動(dòng)態(tài)演示行星齒輪裝置的具體運(yùn)轉(zhuǎn)。復(fù)合行星輪系在現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)應(yīng)用就是克萊斯勒42LE五檔變速器。 PG-SIM是一個(gè)強(qiáng)大的工具,它補(bǔ)充了在機(jī)械設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)教科書中找到的介紹。評(píng)估數(shù)據(jù)表明,機(jī)械工程系的學(xué)生在改善重要裝置動(dòng)態(tài)特性方面很欣賞。 南京理工大學(xué)紫金學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系： 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪 變速器的設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2010年2月24日 ~ 2010年6月5日 設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn): 南京理工大學(xué)紫金學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師: 專業(yè)負(fù)責(zé)人: 發(fā)任務(wù)書日期: 2 0 1 0 年 2 月 23 日  任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院（系）領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及學(xué)院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“學(xué)院（系）”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)（2000級(jí)為10位數(shù)），不能只寫最后2位或1位數(shù)字； 5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握如何根據(jù)設(shè)計(jì)要求查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)資料及參考文獻(xiàn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求和設(shè)計(jì)原則確定設(shè)計(jì)方案； 了解和掌握工程設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，掌握行星齒輪傳動(dòng)的基本類型和設(shè)計(jì)方法，行星齒輪變速器中各個(gè)零部件要滿足相應(yīng)的強(qiáng)度要求； 通過設(shè)計(jì)能較好地掌握一些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段，使設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)的各個(gè)方面均能得到良好的訓(xùn)練。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 課題要求了解和掌握行星齒輪傳動(dòng)的基本類型和設(shè)計(jì)方法，從而對(duì)乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪變速器進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，割草機(jī)行星齒輪的配齒計(jì)算要求滿足傳動(dòng)比條件、同軸條件、裝配條件等，行星齒輪變速器中各個(gè)零部件要滿足相應(yīng)的強(qiáng)度要求。 設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1．乘騎式割草機(jī)工作時(shí)速度：7～8km/h 。 2．重量約450Kg。 3．柴油機(jī)輸出總功率約23匹，提供給刀片旋轉(zhuǎn)割草和割草機(jī)行駛運(yùn)行。 4．割草刀片3把，轉(zhuǎn)速約為3000r/min，割草寬度48英寸。 5．工作壽命10年。 要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕： 1、掌握行星齒輪傳動(dòng)的基本類型，根據(jù)乘騎式草坪割草機(jī)的使用要求，設(shè)計(jì)出行星齒輪傳動(dòng)方案。 2、對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，利用CAD設(shè)計(jì)軟件對(duì)草坪割草機(jī)行星齒輪變速器進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制出零件圖和裝配圖。 3、對(duì)減速裝置中的零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)。 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 王華坤，范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Ⅰ）[M]. 北京：兵器工業(yè)出版社，2001.6. [2] 王華坤，范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Ⅱ）[M]. 北京：兵器工業(yè)出版社，2001.6. [3] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3冊(cè)）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. [4] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4冊(cè)）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. [5] 王忠茂. 減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.5. [6] 張展. 減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M]. 上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002. [7] 機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè) 《機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》編委會(huì)編 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 2003. [8] 饒振鋼. 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1994.6. [9] 羅腫佑. 行星齒輪機(jī)構(gòu)[M]. 北京:高等教育出版社，1984. [10] 云海. 行星擺線齒輪銑刀及滾刀的設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1983. [11] 王旭, 王積森. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [12] 孔恒，陳作模. 機(jī)械原理[M]. 北京：高等教育出版社，2001. [13] 楊實(shí)如,段欽華. 二自由度行星齒輪變速器的組合設(shè)計(jì)法[J]. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然門科學(xué)版）,2006，25(3). [14] 王旭,付亞平. 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 煤礦機(jī)械，2006，27(2). [15] 張雷.商用乘騎式草坪割草車刀盤流場(chǎng)及動(dòng)力特性的研究[D]. 南京：南京理工大學(xué)，2009.5. [16] 段欽華. 行星齒輪變速器傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)方法研究[J]. 機(jī)械傳動(dòng)，2007，31(1). [17] 李凱捷，樸奇煥. 草坪割草機(jī)的檢測(cè)分析和技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇[J]. 林業(yè)機(jī)械與土木設(shè)備，2002，30(4). [18] 饒振鋼. 行星齒輪變速箱的結(jié)構(gòu)參數(shù)與傳動(dòng)比計(jì)算[J]. 江蘇機(jī)械制造與自動(dòng)化，2001，(2). 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2010 年 1 月 20 日 ~ 3 月 19 日 3 月 20 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 5 月 15 日 5 月 16 日 ~ 5月31 日 6 月 1 日 ~ 6 月 5 日 查閱設(shè)計(jì)資料、參考文獻(xiàn)，熟悉設(shè)計(jì)軟件，外文文獻(xiàn)翻譯 開題報(bào)告。 掌握行星齒輪傳動(dòng)的基本類型，設(shè)計(jì)出行星齒輪傳動(dòng)方案；對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算。利用CAD設(shè)計(jì)軟件對(duì)草坪割草機(jī)行星齒輪變速器進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 繪制出零件圖和裝配圖；對(duì)變速裝置中的零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)。 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫。 論文答辯。 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)院（系）意見： 院（系）領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)前期工作材料 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào)： 系： 機(jī)械工程系 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目: 乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪 變速器的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師: 講師 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2010 年 3 月 注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查工作結(jié)束后，請(qǐng)將該封面與目錄中各材料合訂成冊(cè)，并統(tǒng)一存放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中（打印件一律用A4紙型）。 南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： 乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪變速器設(shè) 指 導(dǎo) 教 師: 2010 年 3 月 19 日  開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一、乘騎式草坪割草機(jī)研究背景 隨著人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的環(huán)保意識(shí)，城市綠地建設(shè)量與維護(hù)量也日益增加，于此同時(shí)草 坪機(jī)械的需求量也就相應(yīng)的與日俱增。我國(guó)草坪業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，也可以說是在短時(shí)間內(nèi)從無到有，而且在全國(guó)大中城市迅猛發(fā)展。根據(jù)中國(guó)國(guó)家林業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)草坪機(jī)械需求量以每年將近40%的速度增長(zhǎng)。草坪機(jī)械屬于傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，是一類用于草坪維護(hù)、植保、修剪、施工的機(jī)械，草坪割草機(jī)又是其中的主流產(chǎn)品，占有大約80%的份額。自1895年世界上第一臺(tái)草坪割草機(jī)的問世，是由一個(gè)叫托馬斯普拉克內(nèi)特的高級(jí)工程師獲得了該項(xiàng)專利，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，草坪割草機(jī)在國(guó)外已經(jīng)成為了一種技術(shù)很成熟的機(jī)器，然而在我國(guó)很多大城市，還是很少看到草坪割草機(jī)的身影。[15]割草勞動(dòng)無疑是件枯燥、重復(fù)性較高的工作，為了減低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)時(shí)間，提高割草機(jī)的割草效率，需要一些舉措，如可以從機(jī)構(gòu)本身研究出發(fā)，包括割草機(jī)外型，割草機(jī)動(dòng)力(手推，牲畜拉，燃料驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)以及清潔能源—包括氫能源和太陽(yáng)能等)，人體工作姿勢(shì)(行走手推，乘騎式等)，機(jī)械控制方式，傳動(dòng)方式(單速，多級(jí)變速等)，來提高機(jī)械割草運(yùn)動(dòng)的效率，減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān) [17]。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 從目前國(guó)內(nèi)草坪割草機(jī)市場(chǎng)和使用者情況看，多為手扶式自行家用機(jī)，手扶式人力推行家用機(jī)已基本上被淘，手扶式自行商用機(jī)在國(guó)內(nèi)使用者不多，其效率較高，體積小，2把或3把刀片橫并，因此刀片小，但在草坪質(zhì)量不高的情況下，該機(jī)型適應(yīng)能力欠佳;乘騎式草坪割草機(jī)在我國(guó)尚沒普及，該機(jī)多用于足球場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)和大面積公園綠地，該機(jī)型效率高、作業(yè)質(zhì)量好，工作平穩(wěn)，操作者基本上無勞動(dòng)傷害，但相對(duì)價(jià)格高使用成本高，然而此機(jī)型仍是有潛力和發(fā)展前途的機(jī)型，目前我國(guó)的三力公司已經(jīng)具備了生產(chǎn)全球一流的乘騎式草坪割草機(jī)[17]。 如今乘騎式草坪割草機(jī)在國(guó)外尤其是英國(guó)日漸普及，這些用戶都是有著花園洋房的資產(chǎn)階級(jí)，在一些大城市園林，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，機(jī)場(chǎng)等大型公共綠地，傳統(tǒng)的手推式割草機(jī)已經(jīng)很少見了，都被更為人性化設(shè)計(jì)的乘騎式草坪割草機(jī)所取代，該類割草機(jī)具有較大的尺寸，較大功率，高的割草效率等特點(diǎn)，隨著乘騎式草坪割草機(jī)的發(fā)展，其內(nèi)部的變速離合器要求也越來越高，要求像汽車一樣可以實(shí)現(xiàn)多檔變速，這樣就大大提高了勞動(dòng)效率和草坪的修剪質(zhì)量。 三、行星齒輪變速器工作原理 乘騎式草坪割草機(jī)變速離合器內(nèi)部變速裝置采用了行星齒輪變速器，它利用了行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪變速器是由行星齒輪機(jī)構(gòu)及離合器、制動(dòng)器和單向離合器等執(zhí)行元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)通常由多個(gè)行星排組成．行星排的多少與檔數(shù)的多少有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)和工作原理，可用最簡(jiǎn)單的單排行星齒輪機(jī)構(gòu)說明[13]。 1、單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 （1）單排行星齒輪的三個(gè)基本元件是：太陽(yáng)齒輪、齒圈、行星齒輪及行星齒輪架。 （2）太陽(yáng)齒輪位于中心位置；幾個(gè)行星齒輪借助于滾針軸承和行星齒輪軸安裝在行星齒輪架上，這些行星齒輪與太陽(yáng)齒輪相嚙合，并一般均勻布置在太陽(yáng)齒輪周圍；外面是同行星齒輪相嚙合的齒圈。 （3）單排行星齒輪機(jī)構(gòu)通過固定不同的元件或改變聯(lián)鎖關(guān)系，可得出不同的傳動(dòng)狀態(tài)。 2、行星齒輪的工作原理 （1）行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 設(shè)太陽(yáng)輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2和n3，齒數(shù)分別為Z1、Z2、Z3；齒圈與太陽(yáng)輪的齒數(shù)比為α。則根據(jù)能量守恒定律，由作用在該機(jī)構(gòu)各元件上的力矩和結(jié)構(gòu)參數(shù)可導(dǎo)出表示單排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性方程式： n1+α*n2-(1+α)n3和z1+z2=z3 （2）行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況分析 由上式可看出，由于單排行星齒輪機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度，在太陽(yáng)輪、齒圈和行星架這三個(gè)基本構(gòu)件中，任選兩個(gè)分別作為主動(dòng)件和從動(dòng)件，而使另一元件固定不動(dòng)(即使該元件轉(zhuǎn)速為0)，或使其運(yùn)動(dòng)受一定的約束(即該元件的轉(zhuǎn)速為某定值)，則機(jī)構(gòu)只有一個(gè)自由度，整個(gè)輪系以一定的傳動(dòng)比傳遞動(dòng)力。 3、行星齒輪機(jī)構(gòu)在自動(dòng)變速器上的應(yīng)用 在現(xiàn)代汽車行星齒輪變速器中，廣泛地采用了辛普森式（Simpson）雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)和臘文腦式復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)。臘文腦式復(fù)合行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個(gè)齒圈和一個(gè)行星齒輪架。行星齒輪架上的兩套行星齒輪互相嚙合。其中，短行星齒輪與小太陽(yáng)齒輪相嚙合，長(zhǎng)行星齒輪與大太陽(yáng)齒輪相嚙合。辛普森式行星齒輪系統(tǒng)由共用一個(gè)太陽(yáng)齒輪的前、后兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。 自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)與普通手動(dòng)變速器換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，自動(dòng)變速器的離合器、制動(dòng)器、單向鎖止離合器代替了普通手動(dòng)變速器中的同步器，而且完全由電、液系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行元件包括換擋離合器、換擋制動(dòng)器、和單向離合器[12]。 四、行星齒輪變速器發(fā)展趨勢(shì) 隨著科技的進(jìn)步，割草機(jī)也可以從自動(dòng)控制方面發(fā)展，在原有割草機(jī)機(jī)械的基礎(chǔ)上加上機(jī)器人式的人工智能自動(dòng)化控制技術(shù)，從而減少人體自身參與割草勞動(dòng)的時(shí)間與強(qiáng)度消耗，割草機(jī)的發(fā)展種類也從一開始最簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)展到現(xiàn)在多技術(shù)結(jié)合的智能機(jī)械[15]。 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高等優(yōu)點(diǎn) 。它的最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動(dòng)力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流；同時(shí)，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動(dòng)，而作為各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對(duì)于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)效率高的齒輪傳動(dòng)裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動(dòng)裝置，它幾乎可適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一[14]。 五、本次設(shè)計(jì)目的及意義 乘騎式草坪割草機(jī)變速離合器內(nèi)部變速裝置采用行星齒輪傳動(dòng),正式利用了行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行研究,達(dá)到割草機(jī)在修剪草坪時(shí)可以實(shí)現(xiàn)變速換檔功能,這樣就可以提高割草機(jī)修剪草坪的質(zhì)量和效率,而且大大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 主要參考文獻(xiàn)： [1] 王華坤，范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Ⅰ）[M]. 北京：兵器工業(yè)出版社，2001.6. 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Furthermore,it can join the power split when in the transmission of power,and the input shaft and output shaft is coaxial,that is to say the output shaft and input shaft are set in the same axis line.Therefore,the planetary gear transmission has been used to replace the ordinary gear transmission ,as a reducer in a variety of mechanical transmission system,accelerator and the gearshift device,especially those requiring small size,light weight,compact structure and high efficiency transmission ,such as aircraft engines,lifting and transportation, petrochemical and weapons those gear transmission device.and also the cars and tanks ,and other vehicles with the need of gear transmission device.Planetary gear transmission has been increasingly widely used. Keywords planetary gear transmission ration compact structure Gearbox