机械CAD讲座——第四讲 机械优化设计(Ⅱ)——行星齿轮减速器的优化设计

本讲介绍行星齿轮减速器优化设计的基本原理和方法。以NGW型行星齿轮减速器为例来说明行星齿轮减速器优化设计的数学模型的建立以及优化设计中的有关问题。文中附有设计实例,计算结果证明。通过优化设计可获得比常规设计更合理的设计参数。     

掘进机截割部行星齿轮动力学仿真

基于UG对某掘进机截割减速器的二级行星齿轮建模,通过UG与ADAMS软件接口将模型导入ADAMS中,建立行星齿轮虚拟样机,根据Hertz弹性撞击理论,确定接触刚度系数,并在不同载荷情况下仿真齿轮所受冲击力的变化规律曲线,可为截割部减速器设计和优化提供参考。     

二级串联行星减速器的优化设计

经对二个串联的行星齿轮减速器依体积最小优化分配传动比后，分别对两级行星齿轮减速器进行优化，实现了多级行星齿轮减速器的优化设计。     

紧凑结构NGW型行星减速器的设计

行星齿轮传动具有减速比大、传动效率高、结构小巧、承载能力强等优点。通用设计资料（如机械设计手册）针对该种减速器的相关数据凌乱分散，而且缺乏对太阳轮齿数太少的NGW型行星减速器结构的介绍。本文对收集到的设计资料，结合气动工具行业的特点作了整理，以方便NGW型行星减速器，特别是对结构尺寸有严格要求的NGW型行星减速器的设计。     

基于UG与ADAMS的行星齿轮减速器动力学仿真分析

使用UG对行星齿轮减速器进行三维实体建模,通过UG与ADAMS的接口将模型导入ADAMS中,利用ADAMS对行星齿轮减速器在不同的转速下进行动力学仿真分析,得到考虑重力与不考虑重力2种情况下的齿轮啮合力在X、Y轴分量上的大小,并对仿真结果进行比较和分析。分析结果表明:重力对NGW行星齿轮减速器齿轮啮合力大小的影响较大,且随着转速的增加重力的影响也逐渐增大。     

用普通镗床加工行星架心轴孔

<正> 行星架是行星齿轮减速器的主要元件之一。图1所示为煤科院上海所设计、本厂试制的新产品MG—150双滚筒采煤机所用的2K—H型行星减速器行星架的简图。行星齿轮的心轴安在其中。行星齿轮间载荷分配的均匀程度取决于心轴轴线之间的位置精度。也就是说,行星架中各相应孔的位置精度将影响减速器的承载能力、噪音和振动的大小。因此,为了保证行星齿轮心轴轴线的位置精度,一般需要在座标镗床上加工行星架的心轴孔。由于本厂缺乏这种设备,我们设计了专用镗床模在T—68普通镗床上加工行星架心轴孔。实践证明加工的精度能满足设计要求。这对缺乏精密机床设备的工厂加工和维修采煤机行星减速器中的行星架有一定意义。现将我厂加工方法介绍如下。     

行星齿轮减速器系列化设计的精益方法

概述了精益思想的基本理念,分析了减速器产品内部多样性所带来的问题,并通过X系列行星齿轮减速器设计中的模块化、系列化和相似性设计方法的应用,探求行星齿轮减速器系列化设计过程中的精益之道。     

行星齿轮减速器的技术引进

西德伦克齿轮公司在大型精密齿轮制造方面居西德首位。该公司有各类行星减速器,有专用系列,也有通用系列。洛矿厂对它的PF通用行星减速器乐列,引进了设计制造技术.洛矿厂为机械部确定的低速重载齿轮基地,该厂有先进而齐全的齿轮制造设备和雄厚技术力量,在硬齿面和中硬齿面齿轮的设计制造技术的研究方面取得了一系列的成果,在国內处于领先地位,在消化吸收引进行星减速器设计制造技术的基础上,制订了自己的行星减速器系列。     

大型行星减速器设计优化及其扭振分析

针对大型辊压机的使用工况,设计了配套使用的大型行星减速器。以该行星减速器为研究对象,利用KISSsoft软件建立了减速器的齿轮接触分析模型,进行齿轮的修形设计,并得到优化后的减速器工作状态;最后建立了传动系统纯扭转振动分析模型,分析了传动部件的固有特性。研究结果对大型行星减速器的进一步设计提供了依据。     

基于ADAMS行星齿轮中心距偏差动态均载特性分析

以MG-1370型采煤机截割部行星齿轮减速器行星齿轮为研究对象,采用ADAMS虚拟样机技术对其进行了动力学仿真研究。通过比较标准中心距与中心距偏移情况下各个齿轮的啮合力及均载特性,对中心距及行星齿轮减速器均载特性进行了动态分析。     

基于Inventor齿轮减速器零部件的装配关联设计

减速器需求量大、产品更新换代快。为了数控加工、结构展示和应力及运动分析等的需要,必须对减速器进行三维建模设计。根据齿轮减速器的装配连接结构特点,采用AutodeskInventor的基于装配的关联设计功能,能比较方便快捷地生成齿轮减速器中的有关零部件,从而能提高齿轮减速器三维建模的设计效率。该研究对创建复杂的、多层次的装配体具有指导意义。     

起升机构行星减速器优化设计

１建立数学模型起升机构是汽车起重机、塔吊及其它起重设备的执行机构,也可以单独用来提升重物,是矿山、建筑和冶金等行业必备的设备之一,其减速器部分采用双级２Ｋ—Ｈ（ＮＧＷ）行星传动（如图１所示）。 １．１目标函数及设计变量的确定 设计减速器时,在保证其工作性能和结构强度的前提下,尽量使减速器结构紧凑、体积最小,因此选取减速器体积最小为目标函数。为计算简便,取太阳轮和全部行星轮体积作为目标函数,即式中Ｖａ、Ｄａ、Ｚａ——分别为太阳轮的体积、节圆直 径、齿数 Ｖｇ、Ｄｇ、Ｚｇ——分别为行星轮的体积、节圆直 …     

两种减速机组合一起的应用

刮板输送减速机与行星摆线针轮减速机在现代化矿井生产的地面运输、井下运输中发挥着重要作用,其2种减速机组合成二级减速应用地面输送煤炭和输送炉灰渣子,提高了输送能力,减小了减速机体积,电动机容量也减小了,设备运转平稳,躁声低,运输能力大,使用可靠,对减速机设备能力的发挥具有一定的实用和借鉴作用。     

NGW行星齿轮传动中圆柱滚子轴承装置与润滑设计

设计了一种NGW行星齿轮传动中圆柱滚子轴承结构与润滑装置,并利用润滑油随行星架高速转动时产生的离心力将润滑油经导油孔引导至行星轴轴承内腔,实现行星轴轴承连续不间断润滑。同时运用弹性流体动力润滑理论推导出了圆柱滚子轴承弹流润滑最小油膜厚度公式。根据公式作出了最小油膜厚度与转速的关系曲线,通过提高转速有助于油膜的形成和使用离心式圆柱滚子轴承润滑装置两种方法,解决了行星齿轮传动中行星轴轴承绕太阳轮公转和自转时不能连续可靠润滑的难题。     

可控制起动行星齿轮减速装置的优化设计

针对可控制起动行星齿轮减速装置,以整个装置的体积最小为优化设计目标,结合各种文献归纳出其优化模型,并利用MATLAB的优化工具箱对其进行优化设计,得出优化后减速装置的体积比初始设计的体积小。     

重型掘进机截割机构行星减速器行星轮轴承的设计

论述了重型掘进机截割机构行星减速器的工况特点 ,提出了选择行星减速器中小直径行星齿轮轴承问题的方法。     

NGW型直齿行星传动的设计方法研究

行星齿轮传动设计是一件复杂费时的工作,以NGW型直齿行星传动设计为例,提出一种可行设计方案枚举法,并给出了计算机程序的编制方法。应用这种设计方法可以得到全部可行设计方案,通过对比,容易从中选出较好的方案。     

基于PRO／E的齿轮减速器三维造型设计及机构仿真

在分析圆锥-圆柱斜齿轮减速器结构特点的基础上,基于PRO／E的环境下进行圆锥-圆柱齿轮减速器三维实体造型设计和机构仿真,为圆锥-圆柱齿轮减速器设计提供了有利工具。     

二级圆柱齿轮减速器3D模型与其运动和装配仿真研究

应用Pro E 2 0 0 1软件的高级建模技术和机构运动仿真等功能在PC机上实现了两级直齿与斜齿圆柱减速器各零部件和整机的 3D几何设计、虚拟装配和拆装动画及运动仿真 ,并着重叙述了关键零件齿轮的建模方法     

四行星转架有限元分析及优化设计

应用I-DEAS有限元软件,分析了2800kW行星齿轮减速器输出转架的应力应变情况,计算出了其最大变形和最大应力的数值及其发生部位,为该减速器的开发提供了可靠的设计依据。