減速器設計
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇減速器設計范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。
減速器設計范文第1篇
傳統的減速器設計一般通過反復的試湊、校核確定設計方案，雖然也能獲得滿足給定條件的設計效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發揮最佳性能，必須對減速器進行優化設計，減速器的優化設計可以在不同的優化目標下進行。除了一些極為特殊的場合外，通常可以分為從結構形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經濟效益角度考慮追求最低費用等三大類目標。第一類目標與第二類目標體現著減速器設計中的一對矛盾，即體積(重量)與承載能力的矛盾。在一定體積下，減速器的承載能力是有限的；在承載能力一定時，減速器體積(重量)的減小是有限的。由此看來，這兩類目標所體現的本質是一樣的。只是前一類把一定的承載能力作為設計條件，把體積(重量)作為優化目標；后一類反之，把一定的體積(重量)作為設計條件，把承載能力作為優化目標。第三類目標的實現，將涉及相當多的因素，除減速器設計方案的合理性外，還取決于企業的勞動組織、管理水平、設備構成、人員素質和材料價格等因素。但對于設計人員而言，該目標最終還是歸結為第一類或第二類目標，即減小減速器的體積或增大其承載能力。
一、單級圓柱齒輪減速器的優化設計
單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質量小、成本低、使用簡單等優點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優化目標的優化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優化問題，其數學模型可簡記為：
minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6
S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)
采用優化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質量。優化設計法與傳統設計密切相關，優化設計是以傳統設計為基礎，沿用了傳統設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統設計所涉及的有關因素。優化設計雖然彌補了傳統設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優化設計或模糊可靠性優化設計等現代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發展。
二、混凝土攪拌運輸車減速器的優化設計
1.主要參數
混凝土攪拌運輸車攪拌筒(罐)的設計容積為8～10m3，最大安裝角度12°，工作轉速2～4r/min和10～12r/min(卸料時的反向轉速)；減速器設計傳動比131∶1，最大輸出轉矩60kN·m，要求傳動效率高、密封性好、噪聲低、互換性強。2.2結構設計主要包括前蓋組件、被動輪組件、第一級行星輪總成、第二級行星輪總成、機體中部組件和法蘭盤組件6大部分。機體間采用螺栓和銷釘連接與定位，機體與內齒圈之間采用彈性套銷的均載機構。為便于用戶在使用時裝配與拆卸，減速器主軸線與安裝面設計有15°的傾角，法蘭盤軸線可以向X、Y和Z方向擺動±6°，并選用專用球面軸承作為支承。軸承裝入行星輪中，彈簧擋圈裝在軸承外側且軸向間隙≤0.2mm，減速器最大外形尺寸467mm×460mm×530mm，總質量(不含油)為290kg。
2.傳動系統設計
該減速器采用3級減速方案：第一級為高速圓柱齒輪傳動，其余兩級為NGW型行星齒輪傳動。其中，第二、三級分別有3個和4個中空式行星輪，行星輪安裝在單臂式行星架上，行星架浮動且采用滾動軸承作為支承；第二級行星架與法蘭盤之間采用鼓形齒雙聯齒輪聯軸器連接，混凝土攪拌運輸車減速器對齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度和齒面磨損等要求十分苛刻，因此合理地選擇變位系數和進行修形計算十分重要。
三、減速器優化設計的數學模型
1.目標函數
對于C型問題，目標函數是A=min{f(x)}=min{f(x1，x2，…，xn)}式中：A——減速器總中心距，即各級中心距之和；x——各設計變量(包括各級中心距、模數、螺旋角、齒數、齒寬和變位系數等)；n——設計變量的個數。對于P型問題，目標函數是P=max{f(x)}=max{f(x1，x2，…，xn)}。式中：P——減速器的許可承載功率；x——同C型；n——同C型。
2.約束條件
約束條件是判斷目標函數中設計變量的取值是否可行的一些規定，因此減速器優化設計過程中提出的每一個供選擇的設計方案；都應當由滿足全部約束條件的優化變量所構成。對于減速器來說，在列出優化設計的約束條件時，應當從各個方面細致周全的予以考慮。例如，設計變量本身的取值規則，齒輪與其它零件之間應有的關系等等。減速器優化設計應考慮以下約束條件：
（1）設計變量取值的離散性約束
齒數：每個齒輪的齒數應當是整數；模數：齒輪模數應符合標準模數系列(GB1357-78)；中心距：為避免制造和維護中的各種麻煩，中心距以10mm為單位步長。
（2）設計變量取值的上下界約束
螺旋角：對直齒輪為零，斜齒輪按工程上的使用范圍取8°~15°；總變位系數：由于總變位系數將影響齒輪的承載能力，常取為0~0.8。
（3）齒輪的強度約束
齒輪強度約束是指齒輪的齒面接觸疲勞強度與輪齒的彎曲疲勞強度，這兩項計算根據國家標準GB3480-83中的方法進行。強度是否夠，根據實際安全系數是否達到或超出預定的安全系數進行檢驗。
（4）齒輪的根切約束
為避免發生根切，規定最小齒數，直齒輪為17，斜齒輪為14~16。
（5）零件的干涉約束
要求中心距、齒頂圓和軸徑這三者之間滿足無干涉的幾何關系。對于三級傳動的減速器(如圖1)，干涉約束相當于兩個約束：第二級中心距應大于第一級大齒輪齒頂圓半徑與第三級小齒輪頂圓半徑之和；第三級中心距應大于第二級大齒輪頂圓半徑與第4軸半徑之和。而二級齒輪傳動類推。
圖1三級減速器示意圖
四、結語
機械優化設計是在常規機械設計的基礎上發展和延伸的新設計方法，而減速器的優化就是其中之一，是以傳統設計為基礎、沿用了傳統設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統設計所涉及的有關因素。在實際應用中已產生了較好的技術經濟效果，減少了用材及成本，提高了設計效率和質量，使減速器發揮了最佳性能。
參考文獻：
[1]孫元驍等著.圓柱齒輪減速器優化設計.機械工業出版社，1988.摘要：減速器是各類機械設備中廣泛應用的傳動裝置。減速器設計的優劣直接影響機械設備的傳動性能。本文通過對兩種減速器主要優化設計方法的分析，提出了減速器設計中應考慮的約束條件、目標函數和變量等。
關鍵詞：減速器優化設計
傳統的減速器設計一般通過反復的試湊、校核確定設計方案，雖然也能獲得滿足給定條件的設計效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發揮最佳性能，必須對減速器進行優化設計，減速器的優化設計可以在不同的優化目標下進行。除了一些極為特殊的場合外，通常可以分為從結構形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經濟效益角度考慮追求最低費用等三大類目標。第一類目標與第二類目標體現著減速器設計中的一對矛盾，即體積(重量)與承載能力的矛盾。在一定體積下，減速器的承載能力是有限的；在承載能力一定時，減速器體積(重量)的減小是有限的。由此看來，這兩類目標所體現的本質是一樣的。只是前一類把一定的承載能力作為設計條件，把體積(重量)作為優化目標；后一類反之，把一定的體積(重量)作為設計條件，把承載能力作為優化目標。第三類目標的實現，將涉及相當多的因素，除減速器設計方案的合理性外，還取決于企業的勞動組織、管理水平、設備構成、人員素質和材料價格等因素。但對于設計人員而言，該目標最終還是歸結為第一類或第二類目標，即減小減速器的體積或增大其承載能力。
一、單級圓柱齒輪減速器的優化設計
單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質量小、成本低、使用簡單等優點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優化目標的優化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優化問題，其數學模型可簡記為：
minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6
S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)
采用優化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質量。優化設計法與傳統設計密切相關，優化設計是以傳統設計為基礎，沿用了傳統設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統設計所涉及的有關因素。優化設計雖然彌補了傳統設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優化設計或模糊可靠性優化設計等現代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發展。
二、混凝土攪拌運輸車減速器的優化設計
1.主要參數
混凝土攪拌運輸車攪拌筒(罐)的設計容積為8～10m3，最大安裝角度12°，工作轉速2～4r/min和10～12r/min(卸料時的反向轉速)；減速器設計傳動比131∶1，最大輸出轉矩60kN·m，要求傳動效率高、密封性好、噪聲低、互換性強。2.2結構設計主要包括前蓋組件、被動輪組件、第一級行星輪總成、第二級行星輪總成、機體中部組件和法蘭盤組件6大部分。機體間采用螺栓和銷釘連接與定位，機體與內齒圈之間采用彈性套銷的均載機構。為便于用戶在使用時裝配與拆卸，減速器主軸線與安裝面設計有15°的傾角，法蘭盤軸線可以向X、Y和Z方向擺動±6°，并選用專用球面軸承作為支承。軸承裝入行星輪中，彈簧擋圈裝在軸承外側且軸向間隙≤0.2mm，減速器最大外形尺寸467mm×460mm×530mm，總質量(不含油)為290kg。
2.傳動系統設計
該減速器采用3級減速方案：第一級為高速圓柱齒輪傳動，其余兩級為NGW型行星齒輪傳動。其中，第二、三級分別有3個和4個中空式行星輪，行星輪安裝在單臂式行星架上，行星架浮動且采用滾動軸承作為支承；第二級行星架與法蘭盤之間采用鼓形齒雙聯齒輪聯軸器連接，混凝土攪拌運輸車減速器對齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度和齒面磨損等要求十分苛刻，因此合理地選擇變位系數和進行修形計算十分重要。
三、減速器優化設計的數學模型
1.目標函數
對于C型問題，目標函數是A=min{f(x)}=min{f(x1，x2，…，xn)}式中：A——減速器總中心距，即各級中心距之和；x——各設計變量(包括各級中心距、模數、螺旋角、齒數、齒寬和變位系數等)；n——設計變量的個數。對于P型問題，目標函數是P=max{f(x)}=max{f(x1，x2，…，xn)}。式中：P——減速器的許可承載功率；x——同C型；n——同C型。
2.約束條件
約束條件是判斷目標函數中設計變量的取值是否可行的一些規定，因此減速器優化設計過程中提出的每一個供選擇的設計方案；都應當由滿足全部約束條件的優化變量所構成。對于減速器來說，在列出優化設計的約束條件時，應當從各個方面細致周全的予以考慮。例如，設計變量本身的取值規則，齒輪與其它零件之間應有的關系等等。減速器優化設計應考慮以下約束條件：
（1）設計變量取值的離散性約束
齒數：每個齒輪的齒數應當是整數；模數：齒輪模數應符合標準模數系列(GB1357-78)；中心距：為避免制造和維護中的各種麻煩，中心距以10mm為單位步長。
（2）設計變量取值的上下界約束
螺旋角：對直齒輪為零，斜齒輪按工程上的使用范圍取8°~15°；總變位系數：由于總變位系數將影響齒輪的承載能力，常取為0~0.8。
（3）齒輪的強度約束
齒輪強度約束是指齒輪的齒面接觸疲勞強度與輪齒的彎曲疲勞強度，這兩項計算根據國家標準GB3480-83中的方法進行。強度是否夠，根據實際安全系數是否達到或超出預定的安全系數進行檢驗。
（4）齒輪的根切約束
為避免發生根切，規定最小齒數，直齒輪為17，斜齒輪為14~16。
（5）零件的干涉約束
要求中心距、齒頂圓和軸徑這三者之間滿足無干涉的幾何關系。對于三級傳動的減速器(如圖1)，干涉約束相當于兩個約束：第二級中心距應大于第一級大齒輪齒頂圓半徑與第三級小齒輪頂圓半徑之和；第三級中心距應大于第二級大齒輪頂圓半徑與第4軸半徑之和。而二級齒輪傳動類推。
圖1三級減速器示意圖
四、結語
機械優化設計是在常規機械設計的基礎上發展和延伸的新設計方法，而減速器的優化就是其中之一，是以傳統設計為基礎、沿用了傳統設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統設計所涉及的有關因素。在實際應用中已產生了較好的技術經濟效果，減少了用材及成本，提高了設計效率和質量，使減速器發揮了最佳性能。
減速器設計范文第2篇
（南京農業大學，江蘇南京210031）
摘要：減速器振動對機械傳動危害巨大，現采用高性能處理器STM32F103ZET6和數字加速度傳感器ADXL345設計了一套減速器振動監測系統，用于對減速器振動量進行快速檢測，并運用高斯濾波算法對檢測數據進行濾波處理，提高測量精度。實時計算X、Y、Z三軸方向的加速度和瞬時速度并在LCD液晶上予以顯示，給出減速器當前的振動信息。試驗表明，該系統響應速度快，測量精度較高，有良好的應用效果。
關鍵詞 ：減速器；振動；加速度；監測
0引言
減速器在機械傳動中發揮著至關重要的作用。在實際使用過程中，減速器的振動直接影響著傳動軸、發動機或電機等動力設備的安全運行，甚至可能產生嚴重后果［1］，因而對減速器的振動量進行監測與故障分析對預防傳動系統故障、降低故障損失有重要意義。振動信號作為檢測分析對象，對其進行敏感而精確的檢測是后續處理的重要前提。
本文采用加速度傳感器和高性能處理器構建了一套減速器振動監測系統，通過對傳感器輸出的加速度信號進行濾波處理，獲得準確的加速度輸出信號，計算完成后經串口打印輸出。
1方案設計
監測系統由加速度傳感器、處理器、電源模塊、LCD顯示模塊和串行接口電路組成，系統采用數字式加速度傳感器，安裝在減速器主軸上，系統由電源模塊給處理器和加速度傳感器供電，上電初始化完成后，處理器即以固定的掃描頻率f周期檢測加速度傳感器的輸出，并通過濾波處理提高檢測精度，實時計算減速器的X、Y、Z三相加速度和瞬時速度，通過串行接口電路予以輸出，并在液晶模塊上實時顯示。
2硬件
監測系統以ST公司CortexM3內核的32位STM32F103系列低功耗處理器為核心，配以3.2英寸液晶LCD模塊和一路串行接口電路。STM32F103ZET6擁有512kBflash、64kBRAM、多路RS232串口和ADC轉換功能等豐富的外設及接口資源，外部采用8MHz晶振，可提供高達72MHz頻率的時鐘，滿足系統實時性需求［2］。串行接口電路基于MAX3232串行芯片進行設計，可支持雙工串行通信，具有良好的經濟實用性。
液晶模塊采用基于ILI9320芯片的3.2英寸LCD模塊，與處理器之間采用SPI接口連接，通過01h和03h寄存器來控制GRAM的刷新方向，設置AM=1，ID=01，輸入地址更新方向為垂直方向。
加速度傳感器采用ADLX345芯片的加速度傳感器模塊，ADXL345是ADI公司推出的采用MEMS技術具有SPI和IIC數字輸出功能的三軸加速度傳感器芯片［3］，具有小巧輕薄、低功耗、量程可變和高分辨率等特點，可選量程為±2g、±4g、±8g、±16g（g為重力加速度），可采用固定的4mg/LSB分辨率模式，可測量靜態重力加速度，也可測量運動或振動總的動態加速度，在手機等移動設備上應用廣泛。
本系統中處理器采用IIC接口與ADXL345通信連接，進行數據讀取。使用時，CS引腳連接至VDDI/O，ALTADDRESS引腳接任一VDDI/O或接地，SCL時鐘設置輸入設為400kHz，此時最大輸出數據速率為800Hz，ADXL345還支持多種中斷處理方式，可通過數據更新中斷讀取加速度值，也可定周期讀寄存器查詢加速度輸出值，本文采用定周期讀取方式實時讀取加速度傳感器值，周期設為2s。
3軟件
3.1模塊及功能
MCU設定定時中斷采樣，采樣頻率為100Hz，即每秒進行100次采樣，采樣數據均存在數據緩沖區Buffer內，采樣完成后調用濾波算法對采樣數據進行濾波處理以減小偶然誤差，緊接著再利用處理后的均值計算速度值并在LCD上予以顯示。STM32程序采用MDK4.0開發環境以C語言進行開發，主要包括以下功能模塊：
（1）Initial_device（）：硬件資源（如時鐘、定時器、I/O口等）、串行接口和ADXL345加速度傳感器等的初始化。
（2）Multiple_Read_ADXL345（）：連續讀取ADXL345的數據并進行數據校驗，確保數據的正確性。
（3）Value_Convert（）：加速度值轉換函數，將讀取的三軸加速度值進行高斯濾波處理，然后對每組加速度值求均值，分別記為aX、aY、aZ，并計算X、Y、Z方向的速度值vX、vY、vZ。速度按式（1）計算：
本研究中將概率密度f（x）≥0.8的數據認為是大概率事件，即有效數據，將此類數據保留，其他數據認為是擾動數據，予以刪除。求取有效數據的樣本均值，即可得到高斯濾波后的優化值［4］。
系統上電后即對時鐘及外部電路包括加速度傳感器進行初始化，初始化完成后，開啟10ms定時器中斷，即每10ms采樣一次，每秒采樣100次；完成100次采樣后進行一次高斯濾波處理，并根據濾波后的數據計算速度和加速度值，然后調用液晶顯示程序，在液晶模塊上予以顯示，并通過串口打印輸出。
4試驗結論
對設計的硬件和軟件系統進行融合，并對集成的監測系統進行性能測試。選擇一臺MX18微型行星齒輪減速器（電機）來測試，減速器規格：外徑180mm，速比1∶5～1∶18075，噪音55dB，效率70%，轉矩20mN·m～2N·m［5］。試驗中采用筆記本電腦的AccessPort調試助手對系統的振動信息進行監測，記錄10s內減速器加速度輸出值，并在第5秒后加大減速器的輸入功率，對試驗記錄數據進行曲線擬合，得到加速度與時間的時域關系如圖1所示。
由于每兩次采樣時間間隔為1s，因而圖1未完全反映減速器運行過程中的完整振動響應關系。但從圖中趨勢可以看出，第5秒后加速度輸出幅值有明顯變化，達到試驗預期效果。
5結語
本系統采用嵌入式處理器和數字式加速度傳感器設計實現了減速器振動監測系統，系統對減速器主軸的三軸加速度和瞬時速度以固定周期進行掃描，并通過LCD液晶予以顯示，同時通過串行接口電路予以輸出。試驗表明，該系統對減速器的振動監測效果良好，是一種經濟方便的監測方案。
［
參考文獻］
［1］殷芬.3R02型減速器箱體振動特性的數值模擬分析［J］.價值工程，2012，31（11）：22?23.
［2］薛延華，王志廣，邵濱，等.齒輪箱箱體結構對其振動模態的影響研究［J］.機械傳動，2008，32（6）：107?109.
［3］沈克偉.大型汽輪機組遠程振動監測系統研究［D］.華北電力大學，2013.
［4］盧文龍，王建軍，劉曉軍.基于CUDA的高速并行高斯濾波算法［J］.華中科技大學學報：自然科學版，2011，39（5）：10?13.
［5］劉明紅.邊緣傳動磨機減速器振動監測及振動限值［J］.四川水泥，2014（3）：146?150.
減速器設計范文第3篇
關鍵詞：NGW型；行星減速器；參數化設計
NGW型行星減速器參數化設計的基本原理在于，通過程序控制與三維模型的結合，以已有的Pro/E 零件模型為基礎，按照系統的實際運行需要，對完全控制模型的大小和形狀進行參數化設計。NGW型行星減速器參數化設計有助于這一模型的參數化編程，進而實現參數設計的修改和檢索功能，并依據全新的參數值建立新的模型[1]。
1. NGW型行星減速器參數化設計的主要內容
第一，主程序的編寫。將零件模型中已經預先設計好的相關參數與減速器設計方案中的輸入參數相互聯系起來，實施數據通信，從而達到自動更新裝配模型和減速器零件的目標，若現有的設計不符合設計規定，可以實施重新設計[2]。第二，建設SQL 數據庫、裝配體庫及減速器零件庫，為設計時調用做好相關數據準備。第三，編寫Pro/E和VC的接口程序，并將減速器設計菜單項增加到Pro/E 主菜單欄中，從而實現參數化設計程序界面的啟動功能。
2. NGW型行星減速器參數化設計的流程和結構
2.1. 設計流程
在開始運行程序前，程序設計人員應輸入使用壽命、行星輪數目、減速器輸出轉速、額定轉速和電動機額定功率等參數。按照系統設計輸入相關數據，按照綜合優化設計的基本原則，設計齒輪傳動情況，同時，設計太陽輪軸、行星輪軸、行星架等減速器零件。根據模塊參數化設計的計算結果，對現有三維零件模型進行系統更新，如果無需修改零件參數值，則可將零件模型直接保存，同時建立設計文檔。模型更新完成后，系統可校核相應的剛度和強度，如果未達到設計條件，需要重新進行設計，并保證其滿足系統運行需要[3]。
2.2 .系統結構
本文所進行的NGW型行星減速器參數化設計，指的是以VC集成開發環境為基礎，通過Pro/E與MFC二次開發工具包Pro/TOOLKIT對NGW型行星減速器進行參數化設計與開發。這一設計有助于行星架等零部件參數化設計、齒輪強度校核以及齒輪機構優化設計等目標的實現，根據模塊化設計的基本思路，該系統還涉及設計文檔數據庫、模型庫、模型更新、零件強度校核與設計計算及用戶參數輸入等五大基本模塊[4]。
五大模塊的基本功能在于：第一，設計文檔數據庫。其主要作用在于存儲減速器設計時，應用更新完成的零件尺寸設計數據，以及動載系數VK、使用系數AK等參數相關的圖表，以備后續使用。第二，模型更新。利用強度校核、設計計算和修改參數，能夠實現零件結構尺寸的更新，利用更新的模型，能夠形成滿足設計需要的新的零件模型，最終進行零件的參數化設計[5]。第三，模型庫。因為類型相同的零件結構與減速器結構之間僅僅存在尺寸上的差別，所以，應建立相應的模型庫，主要設計裝配體庫與零件庫兩個方面。在參數化設計過程中，僅僅需要更改現有的模型，從而實現了設計人員工作量的大大減少。第四，零件強度校核與設計計算。按照參數輸入的不同，設計齒輪傳動，同時，設計計算行星輪軸和行星架等零部件，以計算結果為依據，對軸和齒輪等部件進行強度校核，從而對設計的合理性進行初步檢查。第五，參數輸入。人機交互接口，用戶需要將初始的設計參數輸入，以此作為設計計算的基礎。
3. 總結
本文對以Pro/Toolkit和MFC開發包為基礎的Pro/E二次開發方法進行了分析，主要涉及Pro/E與VC的應用程序注冊運行、編寫資源文件、對話框技術、菜單技術、程序接口等。同時，建立了NGW 型行星減速器參數化設計系統，通過MFC建立了界面對話框，從而為顯示設計結果與輸入設計參數提供了方便。通過SQL Server2008 軟件設計了零件數據庫，并依據ODBC數據訪問技術進行零件庫的刪除、添加和查詢，對數據庫交互技術進行了研究分析。通過Pro/E參數化模塊設計了裝配體庫和零件庫，同時涉及了相關的關系式與尺寸參數。創建了零件校核模塊與設計計算方法。
參考文獻：
[1]趙麗娟，張雙，伍正軍.基于MFC和Pro/TOOLKIT的NGW型行星減速器參數化設計[J].機械傳動，2012，1（1）：58-60.
[2]李哲羽，王偉，高永順.NGW型行星減速器可靠性優化設計[J].吉林工學院學報，1999，20（2）：58-59.
[3]江家伍，印松.NGW型行星減速器的模糊可靠性優化設計[J].合肥工業大學學報，2002，25（3）：472-474.
減速器設計范文第4篇
近年來，伴隨著CAD/CAM/CAE技術的日趨成熟，建立在軟件集成基礎上的虛擬樣機技術及其應用也獲得了迅速發展。所謂虛擬樣機技術是指在產品設計開發過程中，將分散的零部件設計和分析技術揉合在一起，在計算機上建造出產品的整體模型，并針對該產品在投入使用后的各種工況進行仿真分析，預測產品的整體性能，進而改進產品設計，提高產品性能的一種新技術。通過建立虛擬樣機，可以檢查零件的運動干涉，評價系統的振動水平，預測零件的變形，確定作用在零件上的載荷譜。通過反復修改系統動力學模型，仿真試驗不同的設計方案，設計人員不必浪費制造、試驗物理樣機所需的時間，就可以獲得最優設計方案。因此不但減少了昂貴的物理樣機制造費用和試驗成本，而且提高了產品設計質量，大大縮短了產品的開發周期。
減速器是在原動機和工作機之間用于降低速度、增大扭矩的傳動裝置，得到廣泛應用。傳統的減速器設計方法通常比較依賴于經驗和理論公式。如果采用虛擬樣機技術，就能夠加快開發實際產品的速度，提高效率。本文以二級齒輪減速器作為載體，運用參數化設計技術和虛擬樣機技術，通過NX軟件和ADAMS軟件對減速器進行了設計和運動仿真分析研究。
一、NX軟件和ADAMS軟件簡介
1.NX軟件簡介
NX軟件是一個集CAD/CAM/CAE于一體的CAD軟件。本文運用NX軟件，建立了減速器的三維數字化模型，并對該模型進行了干涉檢驗。
2. ADAMS軟件簡介
ADAMS是由美國機械動力公司開發的，被廣泛應用于機械設計的各個領域。該軟件有如下功能：分析運動學靜定系統、分析線性系統模態、力輸入運動以及模擬控制系統。本文在該軟件中以建立好的減速器三維數字化模型為基體建立了減速器的虛擬樣機模型，并對該模型進行運動仿真與分析。
3.NX和ADAMS軟件的數據轉換接口
相對于ADAMS軟件強大的運動學、動力學分析功能，其實體建模功能相對較弱，難以用它創建具有復雜特征的構件。但ADAMS與常用的三維CAD軟件都有著良好的接口，通過其轉換接口，可以與其他軟件共享數據，以充分發揮各自軟件的優勢。數據的轉換主要是通過文件的輸入輸出來實現的，可輸入輸出的數據格式有多種。Parasolid格式是NX圖形文件的內核，在NX中建立的機構三維實體模型，通常以Parasolid格式進行輸出，然后輸入到ADAMS中進行分析，可同時發揮NX建模功能和ADAMS分析功能的優勢。
二、減速器零部件各參數設計
1.減速器應用實例設計要求
設計題目：帶式輸送機的專用傳動裝置；
原始數據：輸送帶的拉力 F=5000N，輸送帶的線速度v=0.8m/s，驅動滾筒直徑 D=200mm，工作機傳動效率取為1；
工作年限：10年（每年按300天計）2班制；
工作環境：清潔；
載荷性質：平穩；
生產批量：中等批量；
傳動方案：兩級圓柱齒輪電動機。
2.電動機選擇
根據設計題目的要求，通過計算并查閱相關的數據表選擇Y系列三相異步電動機型號為Y132M2―6，其相關數據如表1所示。
3.減速器軸、齒輪等關鍵零部件參數設計
根據設計實例題目要求，參考《機械設計》第七版（西北工業大學出版社）和《機械設計課程設計》相關內容設計出該減速器各軸參數（省略軸上的鍵槽）如圖1～圖3所示。
根據設計要求參考《機械設計》相關內容設計此減速器為兩級圓柱斜齒輪傳動，參數如表2所示。
4.減速器其他各參數的設計
根據設計要求參考《機械設計》相關內容設計出減速器其他部分。
三、基于NX的減速器三維圖形建模
1.在NX中建模的一般步驟
在NX軟件中，同一個零件可能有多種不同的建模方式，但一般常用步驟如下：第一步，選擇一個基準繪圖面，繪制零件輪廓草圖；第二步，對草圖進行拉伸、旋轉及掃掠生成零件的主要部分或對稱特征部分；第三步，對生成的零件進行倒角、鉆孔等其他操作，完成零件實體模型。
2.基于NX的減速器零部件三維模型的生成
本節以中間軸為例說明零件三維建模在NX中的實現過程。第一步，進入草圖界面，選一基準面，可以先繪制出中間軸的大致輪廓；第二步，運用軟件的參數化驅動功能，對草圖進行幾何約束與尺寸約束使其符合尺寸要求，約束后草圖如圖4所示；第三步，退出草圖，選擇旋轉命令，對草圖進行旋轉，生成中間軸的三維模型，如圖5所示。
3.減速器虛擬裝配與干涉分析
NX軟件中有三種裝配方法，分別為：自底向上方法、自頂向下方法及混合裝配方法。本文對減速器的虛擬裝配采用的是自底向上的裝配方法。減速器整個虛擬裝配如圖6所示。
在NX中對裝配好的減速器進行干涉分析，由于減速器齒輪各軸向已經定位，因此最可能發生干涉的地方是其傳動作用的齒輪之間，所以選擇對兩級嚙合齒輪進行干涉檢驗。檢驗結果為接觸，齒輪間是正常嚙合。
四、基于ADAMS的減速器運動仿真分析
減速器設計范文第5篇
關鍵詞 pro/E 減速器 機械設計 虛擬裝配 虛擬拆卸
中圖分類號：G43
文獻標識碼：A
文章編號：1002-7661（2012）20-0031-02
機械設計基礎是機械類專業的一門必修專業基礎課程，在教學過程中起著承前啟后的重要橋梁作用，是學生學習后續專業課的重要基礎。本課程不但有很強的理論性，還具有很強的實踐性。減速器是機械設計基礎中的一個典型的教具，它具有典型的機械傳動機構和機械零件結構。在以往的教學過程中，教師僅僅通過平面圖來講解各個部分的結構和設計要求；有的學校可以為學生提供減速器的模型進行拆解訓練，來增強認識，但由于首先知識的學習和拆裝實驗在時間和空間上不合拍，影響學生對知識點的理解和吸收；其次在實際拆卸過程中，很多結構由于設計的要求不易拆卸，同樣影響了學生的直觀認識。
通過采用pro/E軟件對減速器進行三維建模，然后模擬減速器的虛擬拆卸和裝配過程。在上課期間就直接將減速器零部件實體顯示在學生面前，針對零件具體講解各部分的結構和設計中應注意的問題，可使學生直觀地看到各部分結構，對設計要點和注意點有了形象的認識，有效地提高了教學的質量和增加了學習的效果。
一、減速器機械設計輔助教學軟件的設計
減速器是一種用于原動機與工作機之間的封閉式機械傳動裝置，主要用于改變輸出轉速、增大輸出扭矩和改變運轉方向，目前已成為一種應用廣泛的專用部件。減速器部件由箱體、傳動軸、齒輪。軸承和連接組成。基本涵蓋了機械設計中的零件設計內容。通過對減速器零部件的建模和裝配，在課堂上可以調用該零件來講解，例如在軸的設計中，調用軸的實體模型，對比講解在設計過程要注意什么問題，設計的重點和要點。在機械設計課程設計中可以顯示裝配后的結構和裝配拆卸的過程。
Pro/Engineer是美國PTC（Parametric Technology Corporation）公司開發的功能強大、內容豐富的大型CAD/CAM集成軟件，以其強大的三維處理功能、顯著的尺寸驅動下的參數化設計、特征建模及單一數據庫等特點，在目前的三維造型軟件領域中占有重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業界的認可和推廣，是現今最成功的CAD/CAM軟件之一。
Authorware是一套多媒體制作軟件，它使用流程線以及一些工具圖標，實現高效的多媒體管理機制和豐富的交互方式，尤其適合制作多媒體輔助教學（CAI）課件。Authorware具有的對流程可視化編程功能、流程圖式的程序結構，能直觀形象地體現教學思想，反映程序執行的過程。
通過pro/E對一例石油工業用二級減速器的零部件建模，生成exe可執行文件，然后在AuthorWare直接調用顯示，完成以下功能（1）演示減速器零件的3D模型；（2）演示減速器組件3D模型；（3）主要零部件的設計要點和思考復習題；（4）演示減速器的整個裝配過程；（5）演示減速器的整個拆卸過程。
整個軟件的交互性、智能性好，內容豐富，體積小，運行速度快，方便老師在課堂講授中使用。
二、減速器虛擬拆裝過程的設計
1.減速器形式和參數
圖一 減速器結構簡圖
2.減速器零部件的建模
通過Pro/E軟件征命令和工程特征命令，很方便的生成減速器的零部件實體模型。
3.減速器虛擬裝配和拆卸流程設計
減速器的裝配流程如下圖二減速器裝配流程圖：
減速器的拆卸流程為裝配流程圖的逆過程。
4.減速器虛擬裝配和拆卸的實現
在Pro／E的裝配環境中進行虛擬裝配動畫仿真很方便。在組件模式下，通過“工具”“動畫”菜單進入動畫模式，把各個零部件按照裝配的反順序，拉放到同一時刻的一個位置，進行拍照生成關鍵幀。最后把各個關鍵幀按順序排列即可。
三、軟件界面的設計
為了得到良好的使用性能和交互性能，軟件采用AuthorWare設計界面來展示減速器零部件的實體。通過選擇不同的菜單，對應顯示各個零部件的實體，對于每一個零部件的實體，根據機械設計的方法和要求給出了較為詳細的說明，方便學生自學，在說明后面還給出了一定數量的思考題，方便老師在課堂上講解或提問。
圖三 零件結構界面
四、結束語
機械設計輔助教學軟件，通過用Pro/E軟件對減速器實體進行建模，并完成了它的虛擬裝配和拆卸過程的動畫仿真，用AuhorWare軟件設計界面，具有良好的交互性能。通過使用本軟件教學，使學生對常見的機械零件有了直觀的感性認識，對裝配工藝規程的設計和減速器的裝配和拆卸順序有了深刻的了解，提高了授課的效果和質量。
通過使用本軟件教學，提高了學生在機械設計學習上興趣，學生的成績相比原來有了一定提高。尤其是在機械設計課程設計中，對于結構的設計能力有了很大的提高，完全杜絕了一些在原來設計過程中出現的常識性問題和簡單的結構性錯誤問題，對提高教學質量起到了重要的作用。
參考文獻：
[1] 濮良貴，紀名剛.機械設計，第七版[M].北京：高等教育出版社，2001（2006重印）.
