一级圆弧齿轮减速器虚拟样机研究报告开题报告.doc

2013届毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目 一级圆弧齿轮减速器虚拟样机研究 学生姓名 专业班级 指导教师姓名 何毅斌 职称 教授 课题背景 传动装置是机器的重要组成部分，机器工作性能的好坏很大程度上取决于传动装置的优劣。因此，不断提高传动装置的设计和制造水平具有极其重要的意义。齿轮传动是最常采用的一种传动形式，其主要特点有： (1)效率高：在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高； (2)结构紧凑：在同样的使用条件下，齿轮传动所占用的空间一般较小； (3)工作寿命长：设计合理、维护良好的齿轮传动，其使用寿命可长达二十年； (4)传动比稳定：常用的渐开线圆柱齿轮满足定比传动条件，且具有可分性。 由于具备了上述特点，因此齿轮传动被广泛应用。 1.1 圆弧齿轮传动原理 齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。圆弧齿轮传动作为一种新型传动技术, 具有承载能力大, 效率高, 寿命长, 工艺简单等特点, 目前已在我国石油、化工、冶金、矿山、机械等行业得到了广泛的应用。圆弧齿轮是用改变齿形的办法 ，从改善几何形貌和啮合机理 ，达到提高承载能力和使用寿命的目的。 1.1.2 圆弧齿轮传动的特点 圆弧齿轮的基本齿廓是圆弧。齿轮的啮合传动依靠齿面沿轴向滚动而实现 。所以圆弧齿轮有以下优点： 圆弧齿轮有很大的相对曲率半径，相同尺寸的齿轮 ，圆弧齿轮的相对曲率半径为渐开线齿轮的10～40倍。因此 ，圆弧齿轮的接触强度可达到渐开线齿轮的2～4倍 ，具有很高的承载能力。 圆弧齿轮的齿高较低 ，齿根圆弧很大。对于双圆弧齿轮齿根厚度可通过增大齿厚比来增厚。所以双圆弧齿轮的齿根应力较小 ，有利于提高弯曲强度，弯曲承载能力比渐开线齿轮提高约50% 。 圆弧齿轮由齿面轴向滚动而实现传动，圆弧齿轮的齿面滚动速度很大 ，为圆周速度的2～6倍，加之采用高粘度润滑油，有利于油膜形成，它的油膜比渐开线齿轮传动约厚5～10倍，具有良好的润滑性能，对防止点蚀和磨损起很大作用 。 圆弧齿轮沿齿高各点的滑动速度相同，因此 ，有良好的跑合性能 。由于齿高各点磨损均匀，初期磨损，有利于提高啮合精度。更由于滑动速度很小，正常磨损极小。这与渐开线齿轮磨损后，破坏齿形精度 ，导致失效有本质不同 基于以上优点，调质精滚的软齿面（HB230～300）和中硬齿面（HB300～350）圆弧齿轮的承载能力接近或达到淬火、磨齿的硬齿面（HRC58以上） 渐开线齿轮水平。由于避免了淬火和磨齿两道最复杂、成本最高的工序 ，因而圆弧齿轮有工艺简单、成本低、便于自主生产的优点，而且毋需修形（专利）工艺。这对高速传动和大型齿轮传动更具有特殊意义 。 1.1.3 减速器工作原理 工作原理就是利用各级齿轮传动来达到降速的目的.减速器是由各级齿轮副组成的 国内外研究状况和应用前景 1.2.1 国内外研究现状 早在1694年，法国学Philippe De La Hare首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年，法国人M.Clause 提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线（节圆）纯滚动时，与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的，这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态，明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年瑞士的L·Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础，阐明了相啮合的一对齿轮，其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系．后来Savary进一步完成这-方法，成为现在的Euler－Savary方程．对渐开线齿形应用作出贡献的是Robert Willis.他提出中心距变化时，渐开线齿轮具有角速比不变的优点．1873年德国工程师Hoppe提出，对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形，从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。 为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸。除从材料、热处理及结构等方面改进了外圆弧齿形的齿轮获得了发展。1907年，英国人Frank Humphris最早发表了圆弧齿形．1926年．瑞士人Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年，苏联的M·L·Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年。英国Rolls－Royce公司工程师R·M.·Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视，在生产中发挥了显著效益。 新中国成立后，当时基本上没有生产齿轮的能力，经过第一、二个五年计划的努力。我国初步形成了一套包括汽车、机床、重型机械。电站设备、石油化工与通用设备等机械制造能力，同时，齿轮制造业也随着发展起来。到1963年左右。我国不仅已能成批生产齿轮，而且一般规