JM系列起重减速器计算机辅助设计和参数化3D建模研究

发布时间：2020-08-20 14:52

【摘要】：JM系列起重减速器是硬齿面起重减速器,广泛用于港口、建筑业以及其他需要起重的行业。设计减速器的步骤比较繁琐,在设计过程中需要查阅图表和进行大量的计算。传统的设计方法已经不能满足社会的需求,随着CAD技术的发展和不断成熟,对CAD软件进行二次开发,实现减速器的自动设计和建模。本文通过对JM系列起重减速器计算机辅助设计和参数化3D建模研究,确定了JM系列减速器计算设计,设计出JM系列减速器参数化系统,Visual Basic为开发工具,设计人员只需要输入初始参数,完成减速器主要零件(齿轮、轴等)设计计算。对SolidWorks软件进行二次开发,确定了JM系列减速器主要零件(齿轮、轴等)参数化建模的方法,根据设计计算的参数能生成相对应的零件三维模型。使设计该系列减速器的效率大幅度提高。本文做了以下方面的研究:(1)总结归纳JM系列起重减速器的典型结构,结合公司减速器设计的原始资料,研究该系列减速器各组成部分(齿轮、轴、箱体等)设计及校核方法,完成设计计算的相关程序。(2)对JM系列起重减速器中的主要零件(齿轮和齿轮轴、轴、箱体)的结构特点进行归类,确定各个零件的主要结构参数以及相关结构参数,实现主要零件的参数化3D建模,完成常用零件的3D模型库。根据JM系列起重减速器典型结构中各零件的安装、定位和配合关系,定义零件3D模型之间的约束关系,借助有关工程软件,实现减速器中主要零件的虚拟装配。(3)针对JM系列典型起重减速器,在实际工况下对减速器齿轮进行受力分析,利用有限元软件对减速器齿轮进行有限元分析。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.72;TH132.46
【图文】：

减速器,基本结构

图 2-1 JM2Z 减速器基本结构Fig.2-1 Basic Structure of JM2Z Reducer—输出轴 2—大齿轮 3—齿轮轴 4—小齿轮 5—输入轴 6—轴—轴承Ⅲ 9—油封Ⅰ 10—油封Ⅱ轮的结构设计的基本参数，比如齿数、模数、分度圆、螺旋角、齿宽等参关，而齿圈、轮毂、轮辐等的结构形式及尺寸大小，还要通到。在设计齿轮结构时，一般根据齿轮的大小、材料、加工结构形式，其尺寸可以根据经验公式来计算。的结构形式基本可以分为 4 种：齿轮轴轮的直径与轴的直径相差不是很大时，从齿轮的键槽底面到，对于圆柱齿轮来说，如果距离小于 2 个模数，在此处的强度

齿轮轴,齿轮

设计，比如齿数、模数、分度圆、螺旋角、齿、轮毂、轮辐等的结构形式及尺寸大小，齿轮结构时，一般根据齿轮的大小、材料其尺寸可以根据经验公式来计算。基本可以分为 4 种：轴的直径相差不是很大时，从齿轮的键槽齿轮来说，如果距离小于 2 个模数，在此处，应该将齿轮和轴做成一体，这就是齿轮轮和轴分开设计与制造。齿轮轴结构如图

齿轮,轮辐式,腹板

可以将齿轮做成实心式齿轮，实心式齿轮结构如图2-3 所示，实心式齿轮结构简单、制造方便。图 2-3 实心式齿轮结构Fig. 2-3 Solid Gear Structure（3）腹板式齿轮当齿顶圆直径 da≤500mm，为了减轻质量、节约材料可以将齿轮做成腹板式齿轮，腹板式齿轮结构如图 2-4 所示。图 2-4 腹板式齿轮结构Fig.2-4 web gear structure（4）轮辐式齿轮当齿顶圆直径 500≤da≤1000 mm 时，可以将齿轮做成轮辐式齿轮，轮辐式齿轮结构如图 2-5 所示，轮辐截面常为"+"字形。

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