畢業(yè)論文---基于ug的減速器的建模及運(yùn)動(dòng)仿真

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要- 3 -</p><p>　　Abstract- 4 -</p><p>　　引 言- 5 -</p><p>　　第一章 緒論- 6 -</p><p>　　1.1減速器簡(jiǎn)介- 6 -</p&

2、gt;<p>　　1.2、Unigraphics軟件簡(jiǎn)介- 6 -</p><p>　　1.3、減速器設(shè)計(jì)與UG的結(jié)合- 6 -</p><p>　　1.4、本次設(shè)計(jì)工作內(nèi)容- 6 -</p><p>　　1.5、本章小結(jié)- 7 -</p><p>　　第二章 減速器的理論設(shè)計(jì)- 7 -</p><

3、;p>　　2.1 減速器傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)- 7 -</p><p>　　2.2 V帶設(shè)計(jì)- 8 -</p><p>　　2.3各齒輪的設(shè)計(jì)- 9 -</p><p>　　2.4 軸的設(shè)計(jì)- 11 -</p><p>　　2.5 選定軸承- 13 -</p><p>　　2.6 鍵的選定- 14 -&l

4、t;/p><p>　　2.7 聯(lián)軸器的選定- 14 -</p><p>　　2.8 各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩- 14 -</p><p>　　2.9 箱體的尺寸設(shè)計(jì)- 15 -</p><p>　　2.10 減速器的潤(rùn)滑- 15 -</p><p>　　2.11 本章小結(jié)- 16 -</p><p

5、>　　第三章 UG建模及裝配- 17 -</p><p>　　3.1 軸的建模- 17 -</p><p>　　3.2齒輪建模- 20 -</p><p>　　3.3 箱體建模- 22 -</p><p>　　3.4 其它零件的建模- 24 -</p><p>　　3.5 軸與齒輪的裝配- 30 -

6、</p><p>　　3.6 減速器裝配- 31 -</p><p>　　3.7 本章小結(jié)- 33 -</p><p>　　第四章 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真- 34 -</p><p>　　4.1 UG中插件“機(jī)構(gòu)”- 34 -</p><p>　　4.2 UG的運(yùn)動(dòng)分析模塊- 35 -</p>&

7、lt;p>　　4.3 UG的運(yùn)動(dòng)仿真- 36 -</p><p>　　4.4 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真- 37 -</p><p>　　4.5 分析驗(yàn)證- 40 -</p><p>　　4.6 本章小結(jié)- 41 -</p><p>　　結(jié)論和展望- 42 -</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)- 43 -&l

8、t;/p><p>　　感謝信- 44 -</p><p><b>　　插 圖 清 單</b></p><p><b>　　…</b></p><p><b>　　表 格 清 單</b></p><p>　　基于UG的減速器的建模及仿真運(yùn)動(dòng)</p>

9、;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。</p><p><b>　　它的工作條件是：</b></p><p>　　連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為±5%。&l

10、t;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案為：</b></p><p>　　外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)，減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　它的主要優(yōu)點(diǎn)是：</b></p><p>　?、?工作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低且傳動(dòng)效率高；</p><p>　　

11、② 工作可靠、使用壽命長(zhǎng)；</p><p>　?、?適用的功率和速度范圍廣 ；</p><p>　?、?傳動(dòng)裝置的總效率，=0.85。</p><p>　　⑤ 外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　關(guān)鍵字：UG 減速器 建模 裝配 運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　UG-based modeling an

12、d simulation of sports gear</p><p><b>　　Abstract</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　Key word: Reduction gear、 Bearing 、gear 、mechanical drive</p><p>

13、;<b>　　引 言</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中十分重要，它是理論聯(lián)系實(shí)際的重要紐帶。本次課程設(shè)計(jì)不僅加深了我們對(duì)與課本理論知識(shí)的理解，更是將機(jī)械的理論與實(shí)際中的運(yùn)用有機(jī)的結(jié)合并進(jìn)行深層次的實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)于理論聯(lián)系實(shí)際認(rèn)識(shí)更加清晰，為以后社會(huì)的經(jīng)驗(yàn)埋下重要的伏筆，即鍛煉了我們的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，又增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)構(gòu)思。</p><p>　　本

14、次的設(shè)計(jì)任務(wù)是二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)70－80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)及其他機(jī)械課程的知識(shí)，使已學(xué)的知識(shí)得以鞏固、加深和拓展。提高了自

15、己的計(jì)算、畫(huà)圖和運(yùn)用手冊(cè)的能力。同時(shí)也給了我們電腦畫(huà)圖的機(jī)會(huì)。</p><p>　　最后借此機(jī)會(huì)向?qū)Ρ敬握n程設(shè)計(jì)提供過(guò)幫助的老師和同學(xué)表示由衷的感謝。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1減速器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　減速器：用于降低轉(zhuǎn)速、傳

16、遞動(dòng)力、增大轉(zhuǎn)矩的獨(dú)立傳動(dòng)部件。</p><p>　　減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器兩大類(lèi)，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)70－80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。</p><p>　　1.2、Unigraphics軟件簡(jiǎn)介</p>

17、;<p>　　UG是Unigraphics的縮寫(xiě)，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶(hù)的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 </p><p>　　UG具有三個(gè)設(shè)計(jì)層次，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(architecturalde

18、sign)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(subsystemdesign)和組件設(shè)計(jì)(componentdesign)。</p><p>　　1.3、減速器設(shè)計(jì)與UG的結(jié)合</p><p>　　針對(duì)減速器設(shè)計(jì)的繁瑣與重復(fù)性，結(jié)合UG技術(shù)設(shè)計(jì)減速器，并進(jìn)行減速器的仿真運(yùn)動(dòng)，目的市減少減速器的設(shè)計(jì)周期。</p><p>　　1.4、本次設(shè)計(jì)工作內(nèi)容</p><p>

19、;　　A、減速器的理論設(shè)計(jì)：</p><p>　　B、減速器傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　C、V帶設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　D、各齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　E、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><

20、;b>　　F、箱體的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　G、UG建模與裝配</b></p><p><b>　　H、運(yùn)動(dòng)仿真</b></p><p><b>　　1.5、本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了減速器的定義及需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容，U

21、G的定義；總體概括了本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，為下章設(shè)計(jì)埋下伏筆。</p><p>　　第二章 減速器的理論設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 減速器傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) </p><p>　　本次設(shè)計(jì)的減速器為帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。其工作條件為：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為±5%。<

22、;/p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T為690N.m；</p><p>　　運(yùn)輸機(jī)帶速V為0.8m/s；</p><p>　　卷筒直徑D為320mm。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案為：</b></p><

23、p>　　外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)，減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如下：</b></p><p>　　圖2-1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖</p><p>　　經(jīng)研究，該傳動(dòng)裝置滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件，且工作可靠，此外，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低且傳動(dòng)效率高。</p>&

24、lt;p>　　原動(dòng)機(jī)選擇為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出功率： Pd </p><p><b>　?。ㄊ?-1）</b></p><p>　　在減速器的設(shè)計(jì)中，涉及到許多數(shù)據(jù)的計(jì)算，其中的計(jì)算公式就不一一寫(xiě)出，分別參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等文獻(xiàn)中。&l

25、t;/p><p><b>　　取Pd=5.5KW</b></p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)為Y132M1-6型。</p><p>　　其額定功率為4KW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為960r/min；</p><p>　　其額定轉(zhuǎn)矩為2.0Nm，最大轉(zhuǎn)矩為2.0Nm。</p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表19-3，其

26、外型尺寸為（mm）： </p><p>　　A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 F：10 G：33 H：132</p><p>　　K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 BB：238 L：235</p><p><b>　　傳動(dòng)裝置總效率： </b&g

27、t;</p><p><b>　?。ㄊ?-2）</b></p><p><b>　　=0.85 </b></p><p>　　總傳動(dòng)比為：i= i 1 i2 i3=20 （式2-3）</p><p>　　各級(jí)傳動(dòng)比分別為：i 1=2.5 i2=2.62

28、i3=3.07 </p><p><b>　　2.2 V帶設(shè)計(jì)</b></p><p>　　外傳動(dòng)帶選為A型V帶。</p><p>　　參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-12a及表5-3，選?。?lt;/p><p>　　主動(dòng)帶輪直徑D1=112mm 從動(dòng)帶輪直徑D2=iD1=280mm</p>

29、<p>　　帶速V=5.63m/s </p><p>　　傳動(dòng)比為 i1=2.5 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n2=960/2.5=380R/min</p><p>　　中心距為α=720mm </p><p>　　中心距調(diào)整范圍為αmin=690mm αmax=780mm </p><p>　　小帶輪

30、包角為a1=1660 </p><p>　　經(jīng)計(jì)算確定V帶根數(shù)為5根</p><p>　　其中小帶輪采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，大帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　2.3各齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中齒輪都采用直齒圓柱齒輪,材料都選用45號(hào)鋼,鍛選項(xiàng)毛坯,大齒輪正火處理,小齒輪調(diào)質(zhì),均采

31、用軟齒面。齒輪精度用8級(jí)，輪齒表面粗糙度為Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕。</p><p>　　齒輪的結(jié)構(gòu)形式為：兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。</p><p>　　以高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)為例?？紤]傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取Z1=34，則Z2=Z1i2=34&#

32、215;2.62=89,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，</p><p>　?。ㄊ?-4） </p><p>　　T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.42/384=134794N·mm</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖（7-6）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為：</p>

33、<p>　　бHILim=580 бHILin=560</p><p>　　由圖（7-7）選取材料彎曲疲勞極限應(yīng)力為：</p><p>　　бHILim=230 бHILin=210</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N計(jì)算</b></p><p>　　N1=6.64

34、×109</p><p>　　N2=N1/u=6.64×109/2.62=2.53×109</p><p>　　由圖7-8查得接觸疲勞壽命系數(shù)為：</p><p>　　ZN1=1.1 ZN2=1.04</p><p>　　由圖7-9查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為：</p><p

35、>　　YN1=1 YN2=1</p><p>　　由圖7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)為：</p><p>　　SFmin=1.4 又YST=2.0 試選 Kt=1.3</p><p>　　求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：</p><p><b>　?。ㄊ?-5）</b><

36、/p><p><b>　?。ㄊ?-6）</b></p><p><b>　　將有關(guān)值代入下式得</b></p><p>　　（式2-7） </p><p>　　則 V1=(πd1tn1/60×1000)=1.3m/s</p><p>　　( Z1 V1/100

37、)=1.3×(34/100)m/s=0.44m/s</p><p>　　查圖7-10得Kv=1.05,由表7-3查得KA=1.25，由表7-4查得Kβ=1.08,取Kα=1.05，則KH=KAKVKβKα=1.42,修正</p><p><b>　?。ㄊ?-8）</b></p><p>　　M=d1/z1=1.96mm</p&g

38、t;<p>　　取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)： m=2</p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸</b></p><p>　　d1=mZ1=2×34=68</p><p>　　d2=mZ2=2×89=178</p><p>　　齒輪Z1和Z2之間中心距為a=m(Z1+Z2)/2=123</p&g

39、t;<p>　　b=Φddt=1×68=68</p><p>　　取b2=65 b1=b2+10=75</p><p>　　校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：</p><p>　　可查得，YFS1=4.1, YFS2=4.0, 取Yε=0.7</p><p>　　由下式校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度:</p>

40、<p><b>　?。ㄊ?-9）</b></p><p><b>　　（式2-10）</b></p><p>　　同理設(shè)計(jì)出另兩個(gè)齒輪,最終設(shè)計(jì)出的各個(gè)齒輪的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　高速軸上小齒輪Z1： </p><p>　　齒數(shù)Z=34 分度圓d1=68 模數(shù)m=2

41、 安裝軸處直徑d=44 齒寬b=75</p><p>　　齒頂高h(yuǎn)a=2mm 齒根高h(yuǎn)f=2.5mm 齒高h(yuǎn)=4.5mm</p><p>　　齒頂圓da=72mm 齒根圓df=63mm</p><p>　　齒距p=6.28mm 齒厚s=3.14mm 齒槽寬e=3.14mm 頂隙c=0.5mm<

42、;/p><p>　　中間軸上大齒輪Z2：</p><p>　　Z=89 d2=178 m=2 d=49 b=65</p><p>　　ha=2 hf=2.5 h=4.5</p><p>　　da=182 df=173</p><p&

43、gt;　　p=6.28 s=e=3.14 c=0.5</p><p>　　D1=78.4 D2=162 D0=120 D3=20</p><p>　　R=5 C=13</p><p>　　中間軸上小齒輪Z3：</p><p>　　Z=34 d3=

44、85 m=2.5 d=49 b=95</p><p>　　ha=2.5 hf=3.125 h=5.625</p><p>　　da=90 df=78.75 </p><p>　　p=7.85 s=e=3.925 c=0.625</p&

45、gt;<p>　　低速軸上大齒輪Z4：</p><p>　　Z=104 d4=260 m=2.5 d=64 b=85</p><p>　　ha=2.5 hf=3.125 h=5.625</p><p>　　da=265 df=253.75</p&

46、gt;<p>　　p=7.85 s=e=3.925 c=0.625</p><p>　　D1=102.4 D2=235 D0=168.7 D3=33.15</p><p>　　R=5 C=17</p><p><b>　　2.4 軸的設(shè)計(jì)<

47、/b></p><p>　　以高速軸的設(shè)計(jì)為例:</p><p>　　(1)、選擇軸的材料及熱處理</p><p>　　由于減速器傳遞的功率不大,對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求,故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　　(2)、初估軸徑</b></p><p>　　按扭矩初估

48、軸的直徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表10-2，得C=106～117，考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用。取C=110，，則：</p><p>　　D1min= （式2-11）</p><p><b>　　D2min=</b></p><p><b>　　D3min=</b></p><p>&

49、lt;b>　　(3)、初選軸承</b></p><p>　　高速軸1選軸承為6008</p><p>　　中間軸2選軸承為6009</p><p>　　低速軸3選軸承為6012</p><p>　　(4)、軸各段直徑的確定</p><p>　　初估軸徑后，可按軸上零件的安裝順序，從左端開(kāi)始確定直徑。該

50、軸軸段1安裝軸承，該段直徑選為40mm。2段裝齒輪，為了便于安裝，取2段為44mm。齒輪右端用軸肩固定，計(jì)算得軸肩的高度為4.5mm,故取3段為53mm。4段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取4段為42mm。5段裝軸承，直徑和一段一樣為40mm。6段應(yīng)與密封毛氈圈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用JB/ZQ4606-1986中d=36mm的毛氈圈，故取6段為36mm。7段裝大帶輪，取為32mm>dmin。&l

51、t;/p><p>　　(5)、軸各段長(zhǎng)度的確定</p><p>　　軸段1的長(zhǎng)度為軸承6008的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離再加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離，取L1=32mm。2段應(yīng)比齒輪寬略小2mm，故L2=73mm。3段的長(zhǎng)度按軸肩寬度公式計(jì)算，L3=6mm。4段：L4=109mm。L5和軸承6008同寬取L5=15mm。L6=55mm，7段同大帶輪同寬取L7=90mm。其中L4和L6是在確定

52、其它段長(zhǎng)度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。</p><p>　　(6)、軸上零件的周向固定</p><p>　　為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過(guò)盈配合H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用k6，齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為12×63 GB1096-1979及鍵10×80</p><p>　　GB1096-1979。</p>&l

53、t;p>　　(7)、軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證6008軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑1mm，其它軸肩圓角半徑均為2mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為1×45。</p><p>　　經(jīng)軸的彎扭合成強(qiáng)度校核和軸的安全系數(shù)校核，均符合要求。</p><p>　　各軸的設(shè)計(jì)如下簡(jiǎn)圖

54、所示：</p><p>　　圖2-2 高速軸</p><p>　　圖2-3 中間軸</p><p>　　圖2-4 低速軸</p><p><b>　　2.5 選定軸承</b></p><p>　　通過(guò)軸的設(shè)定，確定軸承。</p><p>　　高

55、速軸上軸承選為6008</p><p>　　中間軸上軸承選為6009</p><p>　　低速軸上軸承選為6012</p><p>　　經(jīng)校核各軸承壽命符合要求。</p><p><b>　　2.6 鍵的選定</b></p><p><b>　　高速軸上的鍵選為：</b>&l

56、t;/p><p>　　鍵1 12×63 鍵2 10×80</p><p><b>　　中間軸上的鍵選為：</b></p><p>　　鍵3 14×56 鍵4 14×80</p><p><b>　　低

57、速軸上的鍵選為：</b></p><p>　　鍵5 18×70 鍵6 14×100</p><p>　　經(jīng)校核各鍵的強(qiáng)度都符合要求。</p><p>　　2.7 聯(lián)軸器的選定</p><p>　　聯(lián)軸器選擇為T(mén)L8型彈性聯(lián)軸器 GB4323—84</p>

58、;<p>　　2.8 各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　各軸的輸入功率</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 Pd=5.5KW</p><p>　　高速軸1 P1=Pdη8η7=5.5×0.95×0.99=5.42</p><p>　　中間軸2 P2=P

59、1η6η5=5.42×0.97×0.99=5.20</p><p>　　低速軸3 P3=P2η4η3=5.20×0.97×0.99=5.00</p><p>　　工作機(jī)軸 P4=P3η2η1=5.00×0.99×0.99=4.90</p><p><b>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</b

60、></p><p>　　T1=9550Pdi1η8η7=9550×5.5×2.5×0.95×0.99=128.65</p><p>　　T2=T1i2η6η5=128.65×2.62×0.97×0.99=323.68</p><p>　　T3=T2i3η4η3=323.68×3.0

61、7×0.97×0.99=954.25</p><p>　　T4=T3η2η1=954.23×0.99×0.99=935.26</p><p>　　2.9 箱體的尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　經(jīng)綜合考慮，箱體的主要數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　箱體壁厚 10mm</p><

62、p>　　箱蓋壁厚 10mm</p><p>　　箱座凸緣厚度 15mm</p><p>　　箱蓋凸緣厚度 15mm</p><p>　　箱座底凸緣厚度 25mm</p><p>　　地腳螺栓直徑 M12</p><p>　　地腳螺栓數(shù)目 4</p><

63、p>　　軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 M12</p><p>　　軸承端蓋螺釘直徑 M8</p><p>　　箱座，箱蓋肋厚 7mm</p><p>　　2.10 減速器的潤(rùn)滑</p><p><b>　　1、齒輪的潤(rùn)滑</b></p><p>　　因齒輪的圓周速度

64、〈12m/s，所以才用浸油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式。</p><p>　　高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mm），1/6齒輪。</p><p><b>　　2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑</b></p><p>　　因潤(rùn)滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度V≥1.5～2m/s,所以采用飛濺潤(rùn)滑。</p

65、><p><b>　　2.11 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了減速器的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該章是本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它為后序工作提供了依據(jù)，在設(shè)計(jì)中占有一定分量。</p><p>　　第三章 UG建模及裝配</p><p>　　要進(jìn)行減速器的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，必須首先建立減速器的三維參數(shù)化模型。通過(guò)第二

66、章對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在可以通過(guò)UG軟件對(duì)減速器的各零部件進(jìn)行三維造型并實(shí)現(xiàn)裝配。 </p><p><b>　　3.1 軸的建模</b></p><p>　　由第二章中軸設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，在UG NX4.0中實(shí)現(xiàn)對(duì)軸的三維造型。圖形分別如下所示：</p><p><b>　　圖3-1 高速軸</b></p

67、><p>　　在對(duì)軸的建模中，操作步驟一般為：先進(jìn)入草圖，畫(huà)出草圖。</p><p>　　將軸線(xiàn)約束到X軸上，對(duì)上圖完成約束后，完成草圖，選擇所畫(huà)草圖為對(duì)象，繞X軸旋轉(zhuǎn)即可。再在軸上拉伸兩個(gè)鍵槽，最后對(duì)軸兩端倒45o邊角，對(duì)個(gè)軸肩倒半徑為1的圓角。</p><p>　　圖3-2 中間軸</p><p>　　圖3-3 低速軸</

68、p><p><b>　　3.2齒輪建模</b></p><p>　　在對(duì)齒輪造型過(guò)程中，主要步驟是先建立一個(gè)圓柱，直徑與齒根圓直徑相同，高度為齒輪寬度，再進(jìn)入草圖中畫(huà)出齒廓形狀，完成草圖后拉伸，并求和，再對(duì)拉伸后的輪齒進(jìn)行環(huán)行陣列，輪齒完成后再建立插鍵孔[3]。</p><p>　　由于小齒輪是實(shí)心體結(jié)構(gòu)，建模易完成；而大齒輪為了節(jié)省材料和減輕重量

69、，采用的是孔板式結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行上述步驟后，還要進(jìn)行打孔操作。各齒輪造型如下：</p><p>　　圖3-4 齒輪Z1</p><p>　　圖3-5 齒輪Z2</p><p>　　圖3-6 齒輪Z3</p><p>　　圖3-7 齒輪Z4</p><p><b>　　3.3 箱體

70、建模</b></p><p>　　對(duì)箱體的建模包括上箱體和下箱體。箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過(guò)UG對(duì)其造型步驟繁多，造型結(jié)果如下：</p><p>　　圖3-8 上箱體 </p><p>　　圖3-9 下箱體 </p><p>　　3.4 其它零件的建模</p><p><b>　　(1)

71、軸承</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中選用的軸承為深溝球軸承，它包括內(nèi)外圈、滾動(dòng)體（球）、保持架，故要在UG中先對(duì)其子零件進(jìn)行三維造型，在通過(guò)裝配功能實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承的造型。分別如下：</p><p>　　圖3-10 內(nèi)外圈</p><p>　　圖3-11 球體</p><p>　　圖3-12 保持架</p

72、><p>　　圖3-13 軸承裝配</p><p>　　該減速器中共有6個(gè)軸承，每個(gè)軸上有一對(duì)同樣的軸承，而三對(duì)軸承雖然大小有所區(qū)別，但是形狀相同，故此，只取高速軸上其中的一個(gè)為例。</p><p><b>　?。?）軸承端蓋</b></p><p>　　軸承端蓋與軸承相對(duì)應(yīng)，也有6個(gè)，每根軸上一對(duì)。雖然每對(duì)大小相同

73、，但在高速軸和低速軸上兩端的軸承端蓋是有區(qū)別的，因?yàn)楦咚佥S為輸入軸，它的一端伸出箱體外面，與大帶輪相連；故其中有個(gè)軸承端蓋的蓋中間要打通孔，且孔的直徑應(yīng)比對(duì)應(yīng)該段軸的直徑大些。低速軸為輸出軸，它的一端也伸出箱體外，故情況和高速軸相同。</p><p>　　雖然三對(duì)軸承端蓋有所區(qū)別，但形狀一樣，只是尺寸不同，故以高速軸上的兩個(gè)為例。造型如下：</p><p>　　圖3-14 軸承端蓋

74、</p><p>　　圖3-15 軸承端蓋</p><p>　　（3）螺釘、螺栓、螺母</p><p>　　因?yàn)閳D中螺釘、螺栓、螺母較多，故分別選取其中一個(gè)為例。圖形如下</p><p>　　圖3-16 螺釘</p><p>　　圖3-17 螺母</p><p>　　

75、圖3-18 螺栓</p><p><b>　?。?）平鍵、定位銷(xiāo)</b></p><p>　　圖3-19 平鍵</p><p>　　圖3-20 銷(xiāo)</p><p><b>　?。?）窺視孔蓋</b></p><p>　　圖3-21 窺

76、視孔蓋</p><p>　　3.5 軸與齒輪的裝配</p><p>　　在軸和齒輪建模都完成后，可將齒輪裝配到軸上，通過(guò)鍵將齒輪在軸圓周方向上固定，在總裝配中，軸向上通過(guò)套筒固定齒輪和軸承。</p><p>　　在軸與齒輪的裝配中，可先將鍵裝配到軸上，通過(guò)三次面配對(duì)約束即可，在通過(guò)兩次面配對(duì)約束即可將齒輪裝配到軸上。圖形分別如下：</p><p&

77、gt;　　圖3-22 高速軸齒輪裝配</p><p>　　圖3-23 中間軸齒輪裝配</p><p>　　圖3-24 低速軸齒輪裝配</p><p><b>　　3.6 減速器裝配</b></p><p>　　虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形狀特征和精度特性，真實(shí)地模擬產(chǎn)品三維裝配過(guò)程，并允許用戶(hù)以交互方式控制

78、產(chǎn)品的三維裝配，在減速器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用這種方法可以大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，減少樣機(jī)實(shí)驗(yàn)次數(shù)，迅速地對(duì)市場(chǎng)作出反映，并降低產(chǎn)品的成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力[4]。</p><p>　　減速器在UG中進(jìn)行裝配,主要是通過(guò)(面、線(xiàn)、點(diǎn)、邊緣等)配對(duì)、對(duì)齊、角度、平行、中心、距離、相切約束實(shí)現(xiàn)的。為了便于觀看，裝配如下：</p><p>　　圖3-25 減速器裝配</p><

79、;p>　　在完成上圖裝配后，再將上箱體和其它零件（包括螺栓、螺母、螺釘、定位銷(xiāo)、窺視孔蓋、油標(biāo)、螺塞等）完全裝配上去。結(jié)果如下圖：</p><p>　　圖3-26 減速器總裝配</p><p>　　對(duì)上圖創(chuàng)建爆炸視圖，所謂裝配爆炸圖是將各個(gè)部件按照一定的模式，偏離原來(lái)的裝配位置的拆分圖形。如下：</p><p>　　圖3-27 減速器裝配爆炸圖&l

80、t;/p><p><b>　　3.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要展示了通過(guò)UG NX4.0軟件對(duì)減速器各零件進(jìn)行建模，最后并實(shí)現(xiàn)裝配。通過(guò)UG建模是本次設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，只有正確的建模和裝配才能為減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)提供可靠的保障。故本章內(nèi)容在本次設(shè)計(jì)中起著重要的作用。</p><p>　　第四章 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真</p

81、><p>　　運(yùn)動(dòng)仿真能讓設(shè)計(jì)工程師建立、評(píng)估和優(yōu)化部件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)，以便最佳地滿(mǎn)足工程和性能需求。當(dāng)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段應(yīng)用運(yùn)動(dòng)仿真、并且作為設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)完整部分時(shí)，運(yùn)動(dòng)仿真可以對(duì)產(chǎn)品性能提供寶貴見(jiàn)解，這些見(jiàn)解可以幫助發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)仿真有助于從一開(kāi)始就獲得產(chǎn)品模型，因此，它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)揚(yáng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　通過(guò)第三章對(duì)減速器建模和裝配的完成，接下來(lái)便可以

82、通過(guò)UG對(duì)減速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　4.1 UG中插件“機(jī)構(gòu)”</p><p>　　在UG軟件下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，必須添加“機(jī)構(gòu)”插件，才能操作，可見(jiàn)“機(jī)構(gòu)”插件在UG中發(fā)揮著重要的作用?！皺C(jī)構(gòu)”插件的添加步驟如下：</p><p>　　單擊“程序”→“控制面板” 進(jìn)入控制面板界面如下圖</p><p>　　圖4-1

83、控制面板界面</p><p>　　單擊“添加/刪除程序”進(jìn)入界面，找到UGS NX4.0，選中后，選擇“更改”，再點(diǎn)擊“下一步”，選擇“修改”單擊“下一步”，出現(xiàn)如下界面：</p><p>　　圖4-2 自定義安裝界面</p><p>　　選擇“MECH”即“機(jī)構(gòu)”插件，單擊“下一步”便可以安裝了。安裝完后，將計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)后便可使用了。</p&g

84、t;<p>　　4.2 UG的運(yùn)動(dòng)分析模塊</p><p>　　UG NX4.0的運(yùn)動(dòng)分析模塊是用于建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，分析結(jié)構(gòu)模型運(yùn)動(dòng)規(guī)律的CAE模塊。每種運(yùn)動(dòng)分析方案歸根結(jié)底都來(lái)自于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配主模型，而獨(dú)立于主模型和其它方案的模型。UG公司主模型是單一數(shù)據(jù)源的設(shè)計(jì)思想在這里得到體現(xiàn)。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)分析模塊可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的軌跡，分

85、析機(jī)構(gòu)中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。分析結(jié)果可以指導(dǎo)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使零件設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)分析中不斷趨于合理[5]。</p><p>　　UG NX4.0在運(yùn)動(dòng)分析模塊中的幾個(gè)概念如下：</p><p>　?。?）連桿。指運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中所有的運(yùn)動(dòng)零件。因?yàn)樗械倪\(yùn)動(dòng)零件必須和連桿相連，所以必須有一個(gè)連桿不能有位移。</p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)副。

86、就是將機(jī)構(gòu)中的連桿連接在一起，從而是連桿一起運(yùn)動(dòng)。另外，運(yùn)動(dòng)副約束連桿在規(guī)定餓范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　（3）運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。使賦在運(yùn)動(dòng)副上控制運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副參數(shù)。在UG NX4.0中有5種類(lèi)型，分別是無(wú)、恒定的、諧波、一般和球鉸。</p><p>　　① 無(wú)。指沒(méi)有外加的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)賦在運(yùn)動(dòng)副上。</p><p>　?、?恒定的。設(shè)置某一運(yùn)動(dòng)副為等常運(yùn)動(dòng)，需要輸入的參

87、數(shù)包括位移、速度和加速度。</p><p>　　③ 諧波。產(chǎn)生一個(gè)光滑的向前或向后的正弦運(yùn)動(dòng)，需要輸入的參數(shù)包括振幅、頻率、相位角和位移。</p><p>　?、?一般。用數(shù)學(xué)函數(shù)描述復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　?、?球鉸。運(yùn)動(dòng)副以特定的步長(zhǎng)和特定的步數(shù)運(yùn)動(dòng)，需要輸入的參數(shù)為步長(zhǎng)和步數(shù)。</p><p>　　在UG NX4.0中文版的

88、操作界面中，單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“起始”→“所有應(yīng)用模塊”→“運(yùn)動(dòng)仿真”命令，便進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析模塊。</p><p>　　單擊繪圖工作區(qū)右側(cè)資源條上的“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”按鈕，顯示如下所示界面</p><p>　　圖4-3 “運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”界面</p><p>　　運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器用于管理運(yùn)動(dòng)分方案的部件文件。一個(gè)部件的裝配文件可以有多個(gè)運(yùn)動(dòng)分析方案，也就是說(shuō)在根節(jié)點(diǎn)下

89、可以有多個(gè)運(yùn)動(dòng)分析方案節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　4.3 UG的運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　（1）創(chuàng)建連桿</b></p><p>　　在UG下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，首先得創(chuàng)建連桿。</p><p>　　在“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”中的根節(jié)點(diǎn)上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“新建仿真”命令，建立新的運(yùn)動(dòng)分析方案。</p

90、><p>　　界面上會(huì)顯示“運(yùn)動(dòng)”工具條。單擊“運(yùn)動(dòng)”工具條中的（連桿）工具，彈出“連桿”對(duì)話(huà)框，便可以創(chuàng)建連桿了。</p><p><b>　?。?）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副</b></p><p>　　創(chuàng)建完連桿后，接下來(lái)便創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副。</p><p>　　在運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建前，機(jī)構(gòu)中的連桿是沒(méi)有任何約束的，具有6個(gè)自由度。分別是沿X方向的

91、移動(dòng)、沿Y方向的移動(dòng)、沿Z方向的移動(dòng)、繞X方向的轉(zhuǎn)動(dòng)、繞Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副后，會(huì)約束一個(gè)或幾個(gè)方向上的自由度。</p><p>　　UG NX4.0運(yùn)動(dòng)分析模塊提供13種運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型，共分為兩大類(lèi)，其中普通類(lèi)型9種，特殊類(lèi)型4種。普通類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)副只與自身有關(guān)，而特殊類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)副是在兩個(gè)普通類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副基礎(chǔ)上定義了兩者之間特殊運(yùn)動(dòng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)副（如旋轉(zhuǎn)副+滑動(dòng)副=螺旋副）。</p>

92、<p>　　在減速器的運(yùn)動(dòng)仿真中，主要是創(chuàng)建簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)副。創(chuàng)建簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)副分為3步。</p><p>　?、龠x擇運(yùn)動(dòng)副約束的連桿；</p><p>　?、谶x擇運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)；</p><p>　?、鄞_定運(yùn)動(dòng)副的方向。</p><p>　　在選擇連桿時(shí)，選擇待約束的連桿中任意屬于連桿的對(duì)象。當(dāng)選中對(duì)象后，屬于連桿的所有對(duì)象自動(dòng)高度顯示。&

93、lt;/p><p>　?。ㄗ⒁猓篣G運(yùn)動(dòng)分析模塊用首先選中的對(duì)象推斷要?jiǎng)?chuàng)建的運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向。）</p><p>　　如果首先選中的對(duì)象是圓弧或圓，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)設(shè)在圓弧或圓的圓心，運(yùn)動(dòng)副的Z軸方向垂直于圓的平面。</p><p>　　如果首先選中的對(duì)象是直線(xiàn)，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)設(shè)在直線(xiàn)最近的控制點(diǎn)上，且運(yùn)動(dòng)副的Z軸方向平行于直線(xiàn)。</p><p>

94、;　　如果首先選中的對(duì)象不能明確確定運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向必須在創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副過(guò)程的第2步和第3步定義。所以如果選擇好初始的連桿則可以方便地定義好運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向，可以省略定義原點(diǎn)和方向。如果運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向都定義正確就可以選擇第3步。</p><p><b>　　（3）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)是賦予運(yùn)動(dòng)副上用于控制運(yùn)動(dòng)的運(yùn)

95、動(dòng)副參數(shù)。當(dāng)創(chuàng)建或編輯一個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)，“運(yùn)動(dòng)副”對(duì)話(huà)框中會(huì)顯示“運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”選項(xiàng)框，其中包括5種驅(qū)動(dòng)類(lèi)型，分別是無(wú)、恒定的、諧波、一般和球鉸。</p><p><b>　　（4）運(yùn)動(dòng)仿真功能</b></p><p>　　在設(shè)置好運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后，即可進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析。</p><p>　　單擊運(yùn)動(dòng)分析工具條中的“動(dòng)畫(huà)”工具，彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框。</

96、p><p>　　運(yùn)動(dòng)分析按輸入的時(shí)間和步數(shù)進(jìn)行仿真分析，“時(shí)間”表示模型分析的時(shí)間，“步數(shù)”代表在此時(shí)間段內(nèi)分幾個(gè)順態(tài)位置進(jìn)行分析和顯示。</p><p>　　仿真分析結(jié)束后系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建后綴為“res”的結(jié)果文件，每次運(yùn)動(dòng)仿真會(huì)覆蓋上一次結(jié)果文件，可以將每次結(jié)果文件重新命名以備日后查看[6]。</p><p>　　4.4 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真</p><p

97、>　　本次設(shè)計(jì)對(duì)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真主要是能觀測(cè)軸和齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以及齒輪間的傳動(dòng)。為了便于操作和觀測(cè)，選擇第三章中的減速器裝配圖3-25的裝配文件來(lái)建立運(yùn)動(dòng)仿真的文件。</p><p>　　在UG下打開(kāi)裝配圖3-25的文件（cgjzp2），單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“起始”→“所有應(yīng)用模塊” →“運(yùn)動(dòng)仿真”命令，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析模塊，再單擊繪圖工作區(qū)右側(cè)的資源條上的“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”按鈕，在“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”中的根節(jié)點(diǎn)（cgjz

98、p2）上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“新建仿真”命令，建立新的運(yùn)動(dòng)分析方案文件motion1、motion2,以motion2為例：</p><p>　　按著UG運(yùn)動(dòng)仿真的一般步驟，對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)，首先創(chuàng)建連桿。</p><p>　?。?）選擇高速軸及軸上的齒輪作為連桿L001；</p><p>　?。?）選擇中間軸及軸上的兩個(gè)齒輪作為連桿L002；

99、</p><p>　?。?）選擇低速軸及軸上的齒輪作為連桿L003。</p><p><b>　　再創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副。</b></p><p>　?。?）選擇高速軸其中一端的軸端圓，則軸端圓的圓心就是運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)，軸線(xiàn)方向就是運(yùn)動(dòng)副的方向，作為運(yùn)動(dòng)副J001。</p><p>　　（5）同理選擇中間軸一端的軸端圓，作為運(yùn)動(dòng)副J

100、002。</p><p>　?。?）選擇低速軸一端的軸端圓，作為運(yùn)動(dòng)副J003</p><p><b>　　接下來(lái)創(chuàng)建齒輪傳動(dòng)</b></p><p>　?。?）單擊“運(yùn)動(dòng)”工具條中的“齒輪和齒條副”，出現(xiàn)如下界面</p><p>　　圖4-4 “齒輪和齒條副”界面</p><p>　

101、　單擊“齒輪”出現(xiàn)如下界面</p><p>　　圖4-5 “齒輪”界面</p><p>　　選擇創(chuàng)建好的運(yùn)動(dòng)副J001和J002的原點(diǎn)Z1和Z2，就可以在上述“齒輪”對(duì)話(huà)框中的比率里輸入齒輪Z1和Z2之間的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比為2.62,點(diǎn)擊應(yīng)用。</p><p>　　同理選擇運(yùn)動(dòng)副J002和J003的原點(diǎn)Z2和Z3，，輸入傳動(dòng)比3.07，點(diǎn)擊應(yīng)用。</

102、p><p><b>　　再創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　?。?）點(diǎn)擊“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”下的motion2，右擊J001（可選擇運(yùn)動(dòng)副中的任何一個(gè)），點(diǎn)擊編輯，出現(xiàn)對(duì)話(huà)框如圖4-6</p><p>　　在“運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”行內(nèi)選擇恒定的，顯示對(duì)話(huà)框如圖4-7</p><p>　　在“速度”欄內(nèi)輸入15，應(yīng)用。</p>

103、;<p>　　圖4-6 “運(yùn)動(dòng)副”對(duì)話(huà)框 圖4-7 “運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”選項(xiàng)框</p><p>　　最后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真功能。</p><p>　?。?）單擊“運(yùn)動(dòng)分析”工具條中的“動(dòng)畫(huà)”工具，彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框如下：</p><p>　　圖4-8 “分析選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框</p><p>　　

104、在“時(shí)間”欄內(nèi)輸入50，“步數(shù)”輸入150，點(diǎn)擊確定，出現(xiàn)“動(dòng)畫(huà)”對(duì)話(huà)框如下：</p><p>　　圖4-9 “動(dòng)畫(huà)”對(duì)話(huà)框</p><p>　　點(diǎn)擊播放按鈕，便可以觀察減速器中軸、齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及三根軸間明顯的轉(zhuǎn)速快慢。</p><p>　　這樣，便完成了在UG下對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　4.5

105、分析驗(yàn)證</b></p><p>　　在運(yùn)動(dòng)仿真功能中，通過(guò)速度、時(shí)間和步數(shù)輸入的不同，得到的結(jié)果也不一樣。</p><p>　　當(dāng)時(shí)間與步數(shù)分別定為50和150不變時(shí)。</p><p>　　改變速度為5，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明顯變慢。速度過(guò)慢，不便于觀察減速器的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　再改變速度為25，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明

106、顯變快，而且齒輪Z1和Z2的轉(zhuǎn)向反了，速度過(guò)快，也不便于觀察減速器的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　當(dāng)速度和步數(shù)分別定為15和150不變時(shí)。</p><p>　　改變時(shí)間為30，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變慢，運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)間過(guò)短，不便于觀察減速器運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　再改變時(shí)間為80，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變快，且齒輪Z1和Z2轉(zhuǎn)向反了。</p><p>

107、;　　當(dāng)速度和時(shí)間分別定為15和50不變時(shí)。</p><p>　　改變步數(shù)為100，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速變快，且齒輪Z1和Z2轉(zhuǎn)向反了。</p><p>　　再改變步數(shù)為200，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速變慢，不便于觀察減速器運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　經(jīng)上述綜合分析比較，速度、時(shí)間、步數(shù)分別為15、50、150比較合理。</p><p><

108、b>　　4.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了UG NX4.0軟件的運(yùn)動(dòng)仿真功能，及通過(guò)UG對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)，是本次設(shè)計(jì)的主體部分。</p><p><b>　　結(jié)論和展望</b></p><p>　　傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)通常采用平面圖形表示機(jī)械零件及其裝配關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果是在某一個(gè)位置的靜態(tài)圖形。這重

109、方法難以反映機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中各零件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其相對(duì)位置關(guān)系，無(wú)法直觀地判斷其運(yùn)動(dòng)是否合理，各零件之間是否存在干涉等問(wèn)題。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展及計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高，三維建模、裝配、及計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)逐步得到應(yīng)用，應(yīng)用這些技術(shù)就可以進(jìn)行機(jī)器的運(yùn)動(dòng)仿真分析。</p><p>　　Unigraphics是集CAD/CAE/CAM于一體的軟件集成系統(tǒng)，它的功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)、功能工程

110、、分析到制造的過(guò)程。本次設(shè)計(jì)通過(guò)UG NX4.0對(duì)減速器建模、裝配及實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真，可以使減速器的設(shè)計(jì)更加直觀，易于分析，而且提高了設(shè)計(jì)的效率和降低了生產(chǎn)成本，將UG應(yīng)用到減速器的設(shè)計(jì)中，不僅優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，還提高了產(chǎn)品的可靠性。這項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械工程、化工設(shè)備、汽車(chē)制造等多種領(lǐng)域有很強(qiáng)的實(shí)用和推廣價(jià)值。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，取得的成果有以下幾點(diǎn)：</p><p

111、>　?。?）通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)等相關(guān)資料，完成了減速器的參數(shù)部分設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）熟練掌握UG建模的基本功能，順利地通過(guò)UG NX4.0軟件完成了對(duì)減速器各零部件的三維造型。</p><p>　?。?）通過(guò)UG的裝配功能，及各種約束關(guān)系，合理地將減速器各零部件裝配在一起。</p><p>　　（4）通過(guò)UG

112、的運(yùn)動(dòng)分析模塊及運(yùn)動(dòng)仿真功能，選擇出合理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，并作出了分析驗(yàn)證。</p><p>　　總結(jié)本次設(shè)計(jì)，存在的不足有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）減速器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)繁多，尤其是減速器的零部件中，很多是標(biāo)準(zhǔn)件，在選取計(jì)算中容易出現(xiàn)誤差。</p><p>　?。?）在UG對(duì)減速器所有零件進(jìn)行三維造型時(shí)，由于許多標(biāo)準(zhǔn)件沒(méi)有現(xiàn)成的庫(kù)

113、，所以給建模帶來(lái)很多不便，在造型中誤差難免。</p><p>　　（3）在UG中對(duì)減速器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真，當(dāng)數(shù)據(jù)改變不大時(shí)，無(wú)法對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較，也就不好分析出最佳的數(shù)據(jù)。</p><p>　　由于時(shí)間的關(guān)系，此次設(shè)計(jì)的研究工作還有許多缺陷和不足，有些問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行更深入的研究，不足之處有待于在今后的工作中發(fā)現(xiàn)和解決。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)

114、</b></p><p>　　[1] 徐錦康主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998</p><p>　　[2] 陸玉，何在洲，佟延偉主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[3] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：第1～5卷[M].4版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002</p><p>

115、;　　[4] 張展主編.減速器選用手冊(cè)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2002</p><p>　　[5] Guangli Zhang, Peng Zhang, Xue Hong, UG18BASIC TU TOR IAL Beijing: publishing company of Qinghua University, 2002</p><p>　　[6] 張燁.基于UG的減速器三

116、維實(shí)體模型和運(yùn)動(dòng)仿真（英文）[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，第2期</p><p>　　[7] 馬秋成，韓利芬，羅益寧，聶松輝.基于UG平臺(tái)的齒輪CAD技術(shù)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2001，第3期</p><p>　　[8] 吳宗澤，羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[9] 曹閻主編.

117、UG NX4 CAD精通篇[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[10] 張展.齒輪減速器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].水利電力機(jī)械，2001，第1期</p><p>　　[11] 崔鳳奎主編.UG機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[12] 龔勉，唐海翔，趙波，陳向軍等.UG CAD應(yīng)用案例集（NX版）[M].北京：清

118、華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[13] 趙波，龔勉，浦維達(dá)等，UG CAD實(shí)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[14] 馮如設(shè)計(jì)在線(xiàn)，汪旭東，張玉堂，UG NX4中文版自學(xué)手冊(cè)—入門(mén)提高篇[M].北京：人民郵電出版社 2001</p><p>　　[15] 馮榮坦，田竹友.在UG中如何實(shí)現(xiàn)齒輪副三維造型[J].北京機(jī)械

119、工業(yè)學(xué)院院報(bào)，2000，第4期</p><p>　　[16] ChunxiangDai. EMULAT ION FOR ENGAGEM ENT OF INVOLU TES GEAR W ITH UG SOFTWAR </p><p>　　[17] Rongtan Feng, Zhuyou Tian. HOW TO COM E TRU E GEAR PA IR THREE2D IM ENSI

120、ONAL MODEL [M].Journal of Beijing mechanical technical college, 15 book number 4(2000)</p><p>　　[18] XikaiHuang, W enwei Zheng. MACH INE PR INCIPLE (No. 6) publishing company of higher education, 1989</p&