文献综述
1.课题研究的现状及发展趋势：
减速箱是一种独立传动部件，在原动机和工作机构或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，具有效率高、寿命长、维护简便等特点，因此在现代机械中应用极为广泛[1]。20世纪70－80年代，世界上减速箱技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。但传统的开发设计方法只能在试制产品出来后才能进行实体试装配，发现设计缺陷再进行修改，这就造成设计成本增加，开发周期延长，不能很好适应市场需求[2]。
本次的设计任务是一级直齿圆柱齿轮减速箱，减速箱在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛[3]。减速箱按用途可分为通用减速箱和专用减速箱两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同[4]。
UG(Unigraphics)是SIEMENS PLM Softare公司推出的一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构[5]。UG软件被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数控加工等[6]。运用UG软件，能够实现数字化，进行虚拟装配和生产，并可模拟真实齿轮传动装置运动过程，进行运动干涉检验和结构分析，及早发现设计中的不足和缺陷，这样可在极大地提高设计效率的同时也可为进一步优化设计减速箱提供依据[7]。针对减速箱设计的繁琐与重复性，结合UG软件设计减速箱，并进行减速箱的仿真运动，目的是减少减速箱的设计周期。
传统的机械产品设计通常采用平面图形表示机械零件及其装配关系，设计结果是在某一个位置的静态图形[8]。这种方法难以反映机器在运行过程中各零件的运动状态及其相对位置关系，无法直观地判断其运动是否合理，各零件之间是否存在干涉等问题。随着CAD技术的发展及计算机硬件性能的不断提高，三维建模、装配、及计算机运动仿真技术逐步得到应用，应用这些技术进行机械的运动仿真分析[9]。
迄今为止，对车用减速箱参数与建模的仿真研究已经有了很多的试验，取得了不少研究成果。范蕾[2]等人在对减速器零件参数化建模基础上,进行虚拟装配，并对传动系统进行了运动仿真。邝芸[10]等人应用UG以及SolidWorks软件对圆柱直齿齿轮进行参数化设计和有限元分析。张淑艳[11]等人以SolidWorks为三维设计平台,实现了圆锥圆柱双级减速箱的虚拟设计。梁新平于2009年利用UG的表达式和电子表格功能,利用渐开线方程和与齿轮几何尺寸相关的计算公式,建立表达式生成渐开线曲线及其他相互关联的曲线。通过特征操作实现齿轮的完全参数化设计,精准地建立齿轮的三维模型。后于2014年应用UG软件完成减速箱各零部件的设计、组装和运动仿真。运用UG软件的建模模块(Modeling)完成减速箱箱体、传动轴、斜齿轮和滚动轴承等零部件的三维造型；运用UG软件的装配模块(Assembling)完成减速箱各零部件进行组装和总装；运用UG运动仿真模块(Motion)完成减速箱的运动仿真。
本次设计通过UG对减速箱建模、装配及实现运动仿真，可以使减速箱的设计更加直观，易于分析，而且提高了设计的效率和降低了生产成本[12]，将UG应用到减速箱的设计中，不仅优化了产品设计，缩短了新产品的开发周期，还提高了产品的可靠性。这项技术在机械工程、化工设备、汽车制造等多种领域有很强的实用和推广价值[13-14]。
2.课题研究的意义和价值：
本课题基于UG软件对齿轮减速箱进行了设计研究，对减速箱相关零部件参数化建模，完成减速箱的虚拟装配，并对传动系统进行了运动学仿真研究，仿真的结果可对进一步优化设计提供参考[15-16]。
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