圆锥齿轮传动计算机辅助设计开题报告

 2021-08-08 21:13:06

1. 研究目的与意义

目的:圆锥齿轮传动是机械传动中应用较为广泛的一种传动装置,传统的圆锥齿轮传动的设计计算,过程复杂,需要查取很多图、表,设计费时、效率低,且手工计算容易出错。随着计算机技术的发展,出现了新的设计模式,圆锥齿轮传动的参数设计计算已由手工转向计算机自动完成。这样不但提高了设计速度和质量,减少设计工件量,同时为现代高速、多变、中少批量的设计提供了必要的保障手段。用VisualBasic进行圆锥齿轮的设计计算是圆锥齿轮快速设计技术的需要,亦是我国圆锥齿轮产业升级的需要,具有重大的现实意义。

意义:在圆锥齿轮设计计算模块中,采用VisualBasic语言进行编程设计。之所以选择VB语言作为开发工具,是因为VisualBasic是一种在Windows环境下的、可视的面向对象的程序设计语言,它将Windows编程的复杂性封装起来,使用可视化设计应用程序,提高了应用程序的开发效率,并且具有功能强大,易学易用,编程简洁等特点。可满足圆锥齿轮类产品的系列化、标准化、通用化的要求,实现在不同的参数和要求的情况下能够快速的、较为精确的得出圆锥齿轮所需的各种参数,从而以减少零件的种数,缩短设计时间,提高加工效率,便于生产管理,有利于产品的更新改型和获得较高的经济效益。其意义主要体现在以下几个方面:(1)可使现有机械工业得到振兴,并向高科技产业发展。(2)有利于企业根据市场变化,采用先进技术提高产品的质量和新产品的开发,增加企业对市场快速应变能力;(3)有利于降低成本,增强机械产品的竞争能力:(4)减轻机械产品设计、制造及装配专业技术人员的劳动强度:(5)缩短机械产品的设计、制造和供货时间,以赢得用户。

2. 国内外研究现状分析

国内现状分析:在我国,大多数国有圆锥齿轮装备制造企业的装备可靠性指标进步较慢,致使圆锥齿轮行业的大部分主导精加工装备仍是以进口为主。但在用vb设计机械零件方面的技术已发展的日趋成熟,在现代工业中越来越能得到广泛的应用。用vb设计机械零件已越来越受到我国设计人员的重视,还有很大的发展空间。

国外现状分析:世界上一些工业发达国家,对用汇编语言设计开发机械零件做了大量的研究。用vb设计机械零件方面的技术早已发展成熟。但其他汇编语言能处理的问题还不能太复杂,对于复杂形状的机械零件设计计算还有待于进一步研究。虽然如此,但用vb设计机械零件比传统的设计方法有着明显的优势,现在已经越来越广泛的得到设计人员的接受。

圆锥齿轮设计方法研究现状:对于圆锥齿轮副,其设计方法是通过背锥展成的当量齿轮来实现。由于其球面节线为圆形,可在锥齿轮副的大端作背锥,在背锥面上,其齿高部分与球面上的齿高部分极为近似,可认为直齿锥齿轮的啮合接近于背锥面上的齿廓啮合。同时,因为圆锥面可以展成平面,故可把球面齿廓曲线简化为平面曲线,借助圆柱齿轮的原理对锥齿轮进行近似的分析和研究。对于变传动比锥齿轮的设计,由于其球面节曲线为非圆形,不存在背锥,无论齿廓曲线如何选取与设计,均无法在平面上展开。其整个啮合传动过程中的齿廓曲线并不是普通的球面圆渐开线,而是球面非圆节曲线形成的球面非圆渐开线。西安交通大学及北京交通大学的一些学者,主要研究的是变传动比锥齿轮副齿廓的设计和设计参数的合理选取,分析了变传动比差速器的齿轮的合理传动比及齿面的特点与形成原理,同时对齿形的加工也做了一定的分析。北京航空航天大学也在相关文献中提出了一种变传动比相交轴锥齿轮副精确的几何设计方法。该方法基于球面啮合理论进行研究,实现给定传动比关系和轴间夹角的相交轴锥齿轮副的参数设计、齿形计算和实体建模,只要给出齿轮副的传动比关系和轴间夹角,可以唯一的确定一对节锥面的参数方程。

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3. 研究的基本内容与计划

研究的主要内容和方法

1.研究目标和研究内容1)学习vb语言;2)数表或图表的程序化处理;3)通用工况下圆锥齿轮传动的程序设计4)参数化生成齿轮实体图形或零件工作图。2.拟采取的研究方法、技术路线和/或实验方案

1、圆锥齿轮传动设计计算程序的编制(1)确定程序的使用范围(2)数学模型的建立,数表和图线的公式化(3)列出所用计算公式(4)确定程序变量名(5)确定圆锥齿轮计算程序框图(6)数表与图线的输入(7)运行并调试程序2、参数化生成圆锥齿轮的实体或者零件工作图

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4. 研究创新点

1)效率高在常用的机械传动中,以齿轮传动效率为最高,闭式传动效率为96%~99%,这对大功率传动有很大的经济意义。

2)结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。

4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。

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