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齿轮减速器以其传动效率高、维护方便等优点在现代制造业中得到了广泛的应用,但传统的设计方法已不能适应激烈的市场竞争,为了满足当今市场动态多变的需求,同时降低生产成本,保证加工质量,需要采用新的设计方法。本文在分析了传统设计方法的不足之后,引出了模块化设计思想并将其应用到减速器的设计中,用新的模式对齿轮减速器进行了系列设计研究。将模块化设计思想应用到减速器设计中,可以缩短设计周期,简化减速器产品的结构,丰富减速器的种类和谱系,使其朝着柔性化方向发展。论文主要从事了以下几个方面的内容: (1)对国外比利时的Hansen公司、德国的Flender、SEW公司和日本的住友公司的模块化减速器产品作了介绍,分析了我国传统齿轮减速器设计方法的不足,在此基础上引入了模块化设计思想并介绍了模块化设计的由来、概念、特点、方法及优势,特别对模块化设计前的准备与规划作了重点归纳。 (2)将模块化思想应用到了减速器的设计中,对南京金鑫传动设备有限公司的减速器产品进行了模块划分并对齿轮模块、箱体模块、轴模块等进行了结构设计。用最优设计思想和优先数系理论对齿轮模块的中心距和传动比进行了优化设计,得到了一套比较理想的齿轮副的几何数据,并制作出了一个齿轮副搭配图,实现了用最少齿轮分配最多传动比的目的。在对齿轮模块进行优化设计时,针对本优化设计模型的目标函数与约束函数高度非线性,设计变量维数与不等式约束数较多的问题,用惩罚函数法(混合形式)将原约束优化问题转变为无约束优化问题,再通过matlab优化工具箱的fminsearch函数来求解多维无约束函数的最小值,最终得到理想的齿轮参数。 (3)对南京金鑫传动设备有限公司减速器产品的零件进行了分类并对不同的零件编注了具有特征信息的物料信息编码,建立了一套针对企业的减速器模块编码体系。 (4)以VC++和Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT为平台,通过动态链接库方式,设计了减速器CAD系统的主菜单及对话框,通过对话框可方便直观的控制减速器模型各参数,在Pro/E平台上实现了减速器各主要模块的参数化设计。