实验15 机械传动系统数字化设计及分析综合重庆大学机械基础实验报告

1、实验目的实验目的 1、掌握运用、掌握运用RomaxDesigner进行机械传动系统数字化设计进行机械传动系统数字化设计与分析的基本方法和步骤。与分析的基本方法和步骤。2、了解齿轮结构、轴的结构和轴承选型对传动系统性能的了解齿轮结构、轴的结构和轴承选型对传动系统性能的 影响。影响。 3、了解机械传动系统传统设计方法与现代设计方法的特点。了解机械传动系统传统设计方法与现代设计方法的特点。展开式二级圆柱齿轮减速器。展开式二级圆柱齿轮减速器。 RomaxDesigner实验内容实验内容 设计热处理车间零件清洗用设备。该传送设备的动力由电动机经减速装置后传至输送带。每日两班制工作，工作期限为8年。已知条

2、件：输送带带轮直径d=300mm，输送带运行速度v=0.63m/s，输送带轴所需转矩T=700Nm。 针对该实际工程问题，确定减速装置为展开式二级圆柱齿轮减速器。运用传统齿轮减速器设计计算方法得到的齿轮减速器中齿轮的参数、阶梯轴的结构尺寸参数及轴承型号，在RomaxDesigner软件中建立二级圆柱齿轮减速器的数字化模型，并进行性能仿真分析。减速器模型减速器模型实验任务实验任务1 1、二级圆柱齿轮减速器中间轴受力等分析。、二级圆柱齿轮减速器中间轴受力等分析。2 2、分析减速器润滑油温升与轴承油膜厚度、分析减速器润滑油温升与轴承油膜厚度 的关系曲线。的关系曲线。3 3、各轴承的损伤度分析。、各轴

3、承的损伤度分析。4 4、分析各齿轮的最大应力。、分析各齿轮的最大应力。5 5、分析轴的变形对齿轮啮合错位的影响。、分析轴的变形对齿轮啮合错位的影响。实验步骤实验步骤 运用运用RomaxDesignerRomaxDesigner软件，建立齿轮传动系统的数字化软件，建立齿轮传动系统的数字化模型，实验分三个步骤：模型，实验分三个步骤：1 1、概念设计、概念设计 定义概念齿轮对，建立参数化轴模型，在轴上添加概念定义概念齿轮对，建立参数化轴模型，在轴上添加概念概念齿轮对和刚度轴承，并对各轴在齿轮箱中的位置进行定概念齿轮对和刚度轴承，并对各轴在齿轮箱中的位置进行定位，添加功率载荷和工况，进行初步系统分析。

4、位，添加功率载荷和工况，进行初步系统分析。2 2、详细设计、详细设计 对刚度轴承和概念齿轮对进行细化设计，选择合适的轴对刚度轴承和概念齿轮对进行细化设计，选择合适的轴承型号，通过定义齿轮的精度等级、材料和轮齿的表面粗糙承型号，通过定义齿轮的精度等级、材料和轮齿的表面粗糙度等把概念齿轮对转化成细节齿轮对。度等把概念齿轮对转化成细节齿轮对。3 3、添加各种不同的工况，进行系统仿真分析。、添加各种不同的工况，进行系统仿真分析。建模步骤建模步骤1 1、新建一个模型，添加齿轮箱装配，并选择空齿轮箱。、新建一个模型，添加齿轮箱装配，并选择空齿轮箱。2、建立两个概念齿轮对、建立两个概念齿轮对3 3、建立高速

5、轴装配、建立高速轴装配高速轴结构参数高速轴结构参数添加高速级概念齿轮和刚度轴承添加高速级概念齿轮和刚度轴承齿轮位置齿轮位置4 4、建立中间轴装配、建立中间轴装配5 5、建立低速轴装配、建立低速轴装配6 6、轴的定位、轴的定位高速轴高速轴中间轴中间轴低速轴低速轴7、生成概念齿轮箱模型、生成概念齿轮箱模型8 8、定义功率载荷及工况、定义功率载荷及工况9 9、齿轮细化、齿轮细化1010、轴承型号选择、轴承型号选择1111、详细减速器模型、详细减速器模型1212、系统仿真分析、系统仿真分析 轴分析轴分析 中间轴弯曲应力图中间轴弯曲应力图 中间轴中间轴XZ平面内的受力图平面内的受力图 中间轴径向变形中间

6、轴径向变形 轴承分析轴承分析各轴承的损伤度各轴承的损伤度 轴承轴承D的润滑油厚度与温升的关系曲线的润滑油厚度与温升的关系曲线 齿轮分析齿轮分析各齿轮最大接触应力图各齿轮最大接触应力图 各齿轮最大弯曲应力图各齿轮最大弯曲应力图 齿轮齿轮1和齿轮和齿轮2的啮合错位图的啮合错位图 二级圆柱齿轮减速器模型二级圆柱齿轮减速器模型中间轴弯应力分布图中间轴弯应力分布图轴承损伤度（中间轴两齿轮旋向不同）轴承损伤度（中间轴两齿轮旋向不同）不同齿轮的最大弯曲应力不同齿轮的最大弯曲应力汽车传动系齿轮箱汽车传动系齿轮箱汽车齿轮箱变形分析汽车齿轮箱变形分析汽车齿轮汽车齿轮 箱最大径向位移箱最大径向位移750KW风机增速

7、齿轮箱模型风机增速齿轮箱模型2MW风机增速齿轮箱风机增速齿轮箱 模型模型2MW风机增速齿轮箱风机增速齿轮箱(箱体柔性箱体柔性)2MW风机增速齿轮箱静态分析结果风机增速齿轮箱静态分析结果1级行星架位移图级行星架位移图轴承滚动体接触应力分布轴承滚动体接触应力分布油油膜厚度随温度变化曲线膜厚度随温度变化曲线二级圆柱齿轮减速器模型二级圆柱齿轮减速器模型中间轴弯应力分布图中间轴弯应力分布图思考题思考题1)1)简述运用简述运用RomaxDesignerRomaxDesigner进行齿轮传动系统设计进行齿轮传动系统设计 的基本步骤？的基本步骤？2)2)轴的变形对轴承错位和齿轮的啮合错位有什么轴的变形对轴承错位和齿轮的啮合错位有什么 影响？影响？3)3)简述机械传动系统数字化设计与分