开题报告机械设计制造及其自动化行星齿轮减速器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义[国内外研究动态]1．国内行星齿轮传动技术的发展概况：对行星齿轮传动技术的开发及运用在我国自上世纪五十年代就开始了，但直到改革开放前的相当长的一段时间里，由于受设计理念与水平、加工手段与材料及热处理质量等方面的限制，我国各类行星齿轮减速箱的承载能力及可靠性都还处于一个比较低的水平，以至于我国许多行业配套的高性能行星齿轮箱，如磨机齿轮箱等都采用进口产品。
改革开放以来，随着国内多家单位相继引进了国外先进的行星传动生产和设计技术并在此基础上进行了消化吸收和创新开发，使得国内的行星传动技术有了长足的进步。
在基础研究方面，通过国内相关高校、研究院所及企业的合作，在行星传动的均载技术、优化设计技术、结构强度分析、系统运动学与动力学分析及制造装配技术等方面都取得了一系列的突破，使得我国已全面掌握了行星传动的设计、制造技术并形成了一批具有较强实力的研发制造机构。
继西安重型机械研究所联合多家单位推出国内第一代通用行星齿轮减速器产品系列并完成其标准化工作后，目前正在推出性能更为先进、结构更为合理的新一代行星齿轮减速器产品。
与此同时，国内其他单位也开发出了一系列专用行星齿轮产品。
在制造手段方面，近二十年来通过引进及自主开发的磨齿机、插齿机、加工中心及热处理装置的广泛运用，大大提升了制造水平，在硬件上也切实保证了产品的加工质量。
目前，国内开发的重载行星传动装置已成功运用于许多多年来一直采用国外产品的领域。
如西重所开发的运用于铝铸压机的行星齿轮箱最大输出力矩已达到600KN·m，运用于水泥滚压机的大型行星齿轮箱的输出力矩已达到400KN·m，均成功替代了进口产品。
国内生产的运用于磨机的行星齿轮箱的最大功率已达到3600KW，运用于中小功率的行星齿轮箱更是数不胜数。
二十余年的实践与运用证明目前我国的行星传动齿轮箱的设计制造已达到与先进工业国家相当的水品，完全可满足为国内格行业传动配套的的需求。
2.国际行星传动技术的发展概况：国外的行星齿轮传动技术以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势。
1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利出现了。
19世纪以来，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮传动的发展有很大的影响。
1920年首次成批制造出行星齿轮传动装置，并首先用于汽车的差速器。
1938年起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。
二次世界大战后，高速大功率船舰、透平发电机组、透平压缩机组、航空发动机及工程机械的发展，促进行星齿轮传动的发展。
高速大功率行星齿轮传动广泛的实际应用，于1951年首先在德国获得成功。
1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国亦获得成功，均有系列产品，并已成批生产，普遍应用。
英国Allen齿轮公司生产的压缩机用行星减速器，功率25740kW；德国Renk公司生产的船用行星减速器，功率11030kW。
低速重载行星减速器已由系列产品发展到生产特殊用产品，如法国Citroen生产用于水泥磨、榨糖机、矿山设备的行星减速器，重量达125t，输出转矩3900kW·m；德国Renk公司生产矿井提升机的行星减速器，功率1600kW，传动比13，输出转矩350 kW·m；日本宇都兴产公司生产了一台3200 kW，传动比720/280，输出转矩2100 kW·m的行星减速器。
[选题依据]齿轮传动是应用最为广泛和特别重要的—种机械传动形式，可用于传递空间任意轴之间的运动和动力。
齿轮传动与其他机械传动相比，具有传动平稳可靠、传动效率高、传递功率范围大、速度范围大、结构紧凑、维护简便和使用寿命长等优点。
因此，它在汽车等各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。
随着近代工业技术的进步和发展，对齿轮传动的速度、效率、承载能力、可靠性以及体积、重量等技术经济指标提出了更高的要求。
行星齿轮传动的研究与应用正是基于这些要求发展起来的。
行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特的优点，在各种机械和高科技领域已广泛用来代替普通的定轴齿轮传动和蜗杆传动。
星齿轮传动克服了同轴式少齿差行星传动的行星轴承受力大，寿命短、整机振动大、噪声大等人们力求解决的难题，具有结构简单，传动比大，体积小、重轻、传动效率高等优点。
由于采用软齿面的渐开线齿轮内啮合，故接触承载的齿对数多，具有优良的承载和过载能力，而且齿轮生产成本比硬齿面造价低，加工精度要求低。
其中，少齿差行星齿轮传动比较适合我国目前的经济发展水平。
实践表明，少齿差行星齿轮传动与适用工况相同的其他传动形式相比较，具有许多显著优点：体积小、重量轻、结构紧凑、传动比范围大、效率高等。
少齿差行星齿轮传动的主要优点具体而言有以下几点：1.加工方便、制造成本低。
渐开线少齿差传动的特点就是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊刀具和专用设备，材料也可采用普通齿轮材料。
2.传动比范围大，单级传动比为10-1000以上。
3.结构形式多，运用范围广。
由于其输入轴与输出轴可以在同一轴线上，也可以不在同一轴线上，所以能适应各种机械的需要。
4.结构紧凑、重量轻、体积小。
由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑，当传动比相同时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少1/3-2/3。
5.效率高。
当传动比为10-200时，效率为80%-94%，效率随着传动比的增加而降低。
6.运转平稳、噪音小、承载能力大。
由于是内啮合传动，两啮合齿轮一为凹齿，一为凸齿，两者的曲率中心在同一方向，曲率半径又接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高；又因采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。
此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3-9对轮齿同时接触受力，所以运转平稳、噪音小，并且在相同的模数情况下，其传递力矩比普通圆柱齿轮减速器大基于以上优点，小到机器人的关节，大到冶金矿山机械，以及从要求不高的农用、食品机械，到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。
总之，无论是在高转速、大功率的场合，还是在低速、大转矩的条件下，渐开线少齿差行星传动几乎都是适用的。
如渐开线高速行星传动传递的功率可达11000kW，输出转矩可达2400kN·m。
其他新型行星传动，在中、小功率传动中，工业应用也日益广泛。
概括地讲，在矿山、工程、冶金、起重、运输、轻工、石油化工、机床、汽车、机器人、坦克、火炮、飞机、船舶、仪器仪表等机械行业和高科技领域中，已普遍采用行星传动作为减速、增速、差速、变速或控制装置。
国内是从五十年代开始从事少齿差传动研究的。
1958年开始研制摆线针轮减速器，六十年代开始工业化生产，目前已形成系列，制定了相应的标准，并广泛运用与各类机械设备中。
[选题意义]市场需求分析：1.市场需求前景。
行星齿轮减速器是一种用途广泛的工业产品，由于其体积小、重量轻、传动比范围大、运转平稳、传动效率高等特点，因此被广泛运用于冶金、矿山、起重机械、电力、能源、建筑材料、轻工、交通以及航空、军事等部门。
2.社会经济效益。
现有的各类减速器多存在着消耗材料和能源较多，对于大传动比的减速器，该问题更为突出。
而行星齿轮减速器具有独特的优点。
由于减速装置在各部门中使用广泛，因此，人们都十分重视研究这个基础部件。
不论在减小体积、减轻重量、提高效率、改善工艺、延长使用寿命和提高承载能力以及降低成本等等方面有所改进的话，都将会促进资源的节省和优化配置。
可以预见，行星齿轮减速器在国内的运用前景是广大的，特别是我国超大型减速器（如水泥生产行业，冶金，矿山行业都需要超大型减速器）大多依靠进口，而行星齿轮减速器的一个巨大优势就是可以做超大型的减速器，完全可以替代国外同类型产品，这将产生较大的经济效益和社会效益。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：[研究的基本内容]在现有资料的基础上，设计出一机械设备的行星减速器，此次设计要有详细的设计过程，同时还要有自己的进一步创新。
[拟解决的主要问题]行星齿轮减速器的传动部分设计以及均载机构的设计是此次设计的重要部分，这是直接决定此次设计好坏的关键。
三、研究步骤、方法及措施：[研究步骤]通过查阅大量的相关资料，了解当今关于行星齿轮减速器的各方面的情况，重点了解设计方面。
再通过具体调查，了解行星齿轮减速器的实际应用和设计制造情况，最后得出结论，提出相关措施。
[研究方法]实证分析，文献调查法四、参考文献[1] 渐开线齿轮行星传动的设计与制造编辑委员会．渐开线齿轮行星传动的设计与制造．北京：机械工业出版社，2002.4[2] 濮良贵,纪名刚等．机械设计，第八版．北京：高度教育出版社，2006.5[3] 王知行,刘廷荣．机械原理，第二版．北京：高度教育出版社，2006.5[4] 成大先．机械设计手册，第五版第3卷．北京：化学工业出版社，2008.1[5] 成大先．机械设计手册，第五版第4卷．北京：化学工业出版社，2008.1[6] 成大先．机械设计手册，第五版第2卷．北京：化学工业出版社，2008.1[7] 龚溎义．机械设计课程设计图册，第三版．北京：高等教育出版社，1989.5[8] 红耕华．机械传动设计手册，修订本．北京：煤炭工业出版社，1992.12[9] 现代机械传动手册编辑委员会．现代机械传动手册．北京：机械工业出版社，1995.4[10] 饶振纲．行星齿轮转动设计．北京:化学工业出版社，2003.9[11] 申屠留芳，郭润兰．行星齿轮传动装置机械式均载机构的均载原理．淮海工学院学报，2000年02期．。