2025【基于Solidworks的行星齿轮减速器设计及建模仿真10000字】.docx

基于Solidworks的行星齿轮减速器设计及建模仿真

TOC\o1-3\h\z\u摘要 1

1.绪论 2

1.1本文的研究背景 2

1.2行星齿轮减速器的研究现状及前景 2

1.3本文主要研究内容 4

2.NGW行星齿轮减速器结构的确立 4

3.NGW行星齿轮减速器结构的设计 5

3.1行星齿轮传动结构设计 5

3.2行星齿轮的参数计算 6

3.3行星齿轮强度的验算 9

3.4输入输出轴的设计 12

3.5键的选择与校核 15

3.6轴承的选择 16

4.Solidworks建模装配及运动仿真 18

4.1零件的三维建模 18

4.2减速器的装配 21

4.3行星减速器的运动仿真分析 22

4.4有限元分析 24

5.结论 26

参考文献 27

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摘要：为了缓解在设计计算NGW行星齿轮减速器过程中的复杂性和设计过程繁琐和设计周期长等一系列问题，本文基于Solidworks利用它强大的快速设计和装配功能，完成对行星齿轮减速器的设计、装配、仿真。NGW行星齿轮减速器主要由太阳轮行星轮，行星架，内齿圈等构件组成。在行星齿轮传动中至少有一个齿轮不仅绕着动轴线自转而且还绕着定轴线公转，这称为行星运动又叫行星轮系。不仅体积小质量轻而且有着很大的承载能力和高效率。首先根据行星齿轮减速器的结构特点，工作要求计算出齿轮齿数的分配，齿轮几何参数的计算及校核，及零件的几何尺寸等主要参数。使用Solidworks建模软件对所设计的结构部件进行实体建模，装配，运动仿真。

关键词：行星齿轮减速器；Solidworks；结构设计；运动仿真

1.绪论

1.1本文的研究背景

齿轮传动和减速器在机械制造领域应用较为广泛，近些年随着科学技术的快速发展和计算机技术与传统制造业的融合应用让齿轮和减速器相关产业得到巨大的进步。也是减速器几十年的发展过程中的一种典型结构。其关键零件包含行星轮、太阳轮、内齿轮和行星架，传动效率高，结构紧凑的优点，让其在国外受到广泛的应用REF_Ref101302904\r\h[1]。在国内研究较多的是渐开线齿轮是NGW以及相关的减速器的应用。采用多级行星传动可以有效提高扭矩、降低质量、拥有较大的传动比。如今经济发展和现代工业的巨大进步使得在制造业中减速器的需求量进一步扩大，但行星齿轮减速器对于制造和装配的要求与其他工艺装备相比，工序要更为复杂、精度更难保证、设计和加工周期长，成本高等问题还需要进一步解决REF_Ref101302915\r\h[2-4]。

信息时代的到来让很多的企业开始利用计算机技术与传统制造工艺相结合，去提升产品的设计效率。Solidworks这款软件属于计算机辅助设计软件，基于Solidworks利用它强大的快速设计和装配功能，完成对行星齿轮减速器的设计、装配、仿真、运动分析。画出每一个零件的三维实体造型，可以对产品进行优化。这对于设计周期的缩短十分有益，同时可以提高开发效率，使产品的成本有所降低。

1.2行星齿轮减速器的研究现状及前景

1.2.1行星齿轮减速器的研究现状

早在上个世纪，一些西方发达国家的设计人员已经开始利用计算机辅助设计软件的技术协助完成一些复杂元件的设计工作。例如UG、Pro/Engineer、Solidworks等软件在国外有较长时间的研究和投入。

然而国内利用三维建模软件研究一系列内容相对国外而言比较落后，在我国NGW行星齿轮减速器的设计制造，大部分还是用传统设计方法进行设计，但是这种设计方法效率很低，为了改变这一现状，研究人员针对这一问题进行了研究。例如：李鹏运用Solidworks完成减速器的三维实体建模并对其进行虚拟装配然后对可能出现干涉的地方进行检查，使用该软件的零件建模功能和插件对齿轮做应力分析并把装配完成的减速器添加运动马达施加一个方向和转速然后在输出轴的位置添加负载完成减速器的运动仿真并进行了参数化优化设计REF_Ref101302982\r\h[5]。李翠翠结合Solidworks与VB编程技术对NGW行星齿轮减速器的主要零部件进行设计计算。强度重合度校核、使三维建模更加程序化、智能化。同时也对内齿圈、箱体进行了有限元分析。最后优化了箱体关键结构部位的尺寸厚度设计REF_Ref101303054\r\h[6]。把三维软件编程语言和数据库技术作为工具，列出程序框图去除繁琐的手动设计计算步骤，确定建模顺序Solidworks和VB关联实现减速器的快速建模。然后把三维实体零件导入有限元分析软件对关键核心零件做静力学分析，并优化模型来提高产品性能。此外，对于