蜗轮蜗杆花键促动器的设计开题报告

洛阳理工学院 毕业设计（论文）开题报告 学院： 机械工程学院 2015 年 4 月 15 日 （学生填表） 课题名称 蜗轮蜗杆花键 促 动器的设计 学生姓名 王青知 专业班级 B130235 课题类型 工程设计 指导教师 杨奎民 职称 机械工程师 课题来源 科研 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 研究动态：第一台专门为天文研究而设计的射电望远镜是由 Grote Reber 于1937 年建成的。这是个旋转抛物面天线，是光学反射望远镜和赫兹制作的抛物柱 面反射器天线相结合的产物。射电望远镜经过甚长基线干涉计量技术组网后，既可用天文学的研究，还可以用于接收处于遥远星际距离的极其微弱的航天器信号。其中，主动反射面调整的目的在于通过控制位于反射面和支撑桁架之间的促动器，克服由于重力、温度、和风压等外界因素引起的旋转抛物面的变形，使天线在俯仰转动工作仍然保持旋转反射面的原始设计形状，排除由于上述外界因素所引起的增益和分辨率损失。 该 传动装置就是用来使射电望远镜的反射面上下移动的新型电动执行器。 传动系统中包含智能式步进电机，蜗轮蜗杆，滚珠丝杠和花键 轴。工作时电动机把动力通过蜗轮蜗杆带动滚珠丝杠的旋转，并且花键轴同时运动，通过花键轴的配合，从而把动力传递给执行装置。同 与其他电动执行器相比其具有以下特点： 1） .功率重量比大； 2） . 定位精度高； 3） . 承受侧向力 4） .可靠性高； 5） . 防水防尘 6） . 防电磁辐射； 7） .掉电可自锁； 8） .能通过现场总线控制。 其中 蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。 花键轴 是机械传动一种，和平键、半圆键、斜键作用一样，都是传递机械扭矩的， 在轴的外表有纵向的键槽，套在轴上的旋转件也有对应的键槽，可保持跟轴同步旋转。在旋转的同时，有的还可以在轴上作纵向滑动，如 变速箱 换档齿轮等。 滚珠丝杠的优点是价格低 ,刚性好 ,可以准确控制 。 滚珠丝杠的缺点是容易受到环境的污染 , 安装也比想象的难一点。 传功装置的特点： 1） .可以得到很大的传动比，比交错轴 斜齿轮 机构紧凑。 2） .两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。 3） .蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。 4） .具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。 5） .传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常 采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高。 6） .蜗杆轴向力较大。 7） .花键轴是 多齿工作，承载能力高，对中性好，导向性好，齿根较浅， 应力 集中小，轴与 毂 强度削弱小，加工方便，能用磨削方法获得较高的精度。标准中有两个系列（轻系列和中系列） 。 2.研究的基本内容，拟解决的主要问题 1） .促动器方案的提出与选择（电机的选择与传动方式的比较）； 2） .促动器的传动原理； 3） .促动器的参数计算（电机参数计算，促动器关键部位的设计、校核，包括蜗轮蜗杆的设计、检核和滚珠丝杠副的设计、校核）； 4） .促动器的模型建设及仿真运动（基于 SolidWorks 虚拟环境）； 5） .查阅和专业相关的英文资料，并按要求翻译成中文； 6） .按 照要求的毕业设计说明书内容，格式及要求撰写毕业设计说明书 . 3. 研究步骤、方法及措施 1） .独立完成 促动器方案 分析制定与选择。 通过对传动装置的 结构分析、参数拟定、传动设计、强度计算等 来选用蜗轮蜗杆和花键的规格，以及电动机的选用。 2） .促动器的模型建设及仿真运动（基于 SolidWorks 虚拟环境）。 3） .蜗轮蜗杆滚珠丝杆传动器零件图 A0 二张；蜗轮蜗杆滚珠丝杆传动器装配图 A0 一张。 4） .机械方面翻译成汉字外文一篇。 5） .设计说明书共 12000 字。 6） .开题报告一份 。 4. 研究工作进度 第 3 周 第 5 周 查阅资料，撰写开题报告 第 6 周 第 11 周 进行结构分析，确定设计方案；对传动系统进行设计、计算，并对重要零部件进行安全与疲劳校核，最后绘制传动器零件图及装配图。 第 12 周 第 14 周 完善设计，审查图纸，翻译外文文献，写设计说明书 (论文 )，写中文摘要并翻译。 第 15 周 毕业设计论文定稿，打印。 第 16 17 周：答辩 。 5. 主要参考文献 1于惠力 主编 .机械设计课程设计 . 北京： 科学出版社， 2007 2杨光 主编 . 机 械设计课程设计 . 北京： 高等教育出版社 2010 3简明机械设计手册 宋宝玉等 哈尔滨工业大学出版社 2008 4机械设计手册第 3 卷：机械零部件设计 (轴系、支承与其他 ), 机械工业出版社， 2010 5机械设计手册：单行本减速器和变速器 机械设计手册编委会 编 机械工业出版社， 2007 6向敬忠 主编 . 机械设计课程设计图册 . 北京： 化学工业出版社 2009 7张龙 主编 . 机械设计课程设计手册 . 北京： 国防工业出版社， 2006 8孙桓主编 . 机械原理 （第六版） . 北京：高等教育出