二級圓柱直齒減速器畢業(yè)設(shè)計(畢業(yè)論文)

1、<p>　　二級圓柱直齒減速器畢業(yè)設(shè)計（畢業(yè)論文）</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　減速器作為一種重要的動力傳遞裝置，在機械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。目前在減速器的設(shè)計領(lǐng)域，研究開發(fā)以產(chǎn)品設(shè)計為目標，全過程綜合應用CAD及其相關(guān)的一體化集成技術(shù)已成為必然趨勢。這對于減速器的三維綜合設(shè)計及模擬仿真，對提高減速器設(shè)計技術(shù)水

2、平、快速響應市場要求有著十分重要的意義。由于減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，如果單獨用二維看上去不能一目了然，三維造型設(shè)計就解決了這樣的一個問題，它能把減速器的關(guān)鍵部件很清晰的展現(xiàn)出來。因此，通過減速器的三維造型設(shè)計來研究三維造型設(shè)計技術(shù)具有很強的代表性。</p><p>　　本設(shè)計以SolidWorks軟件為主，并結(jié)合AutoCAD、CAXA電子圖板等二維繪圖軟件，設(shè)計了一個二級圓柱齒輪減速器，實現(xiàn)了減速器的三維模型生成，

3、以及由此生成二維工程圖的設(shè)計思想。通過該軟件特有的三維設(shè)計功能，檢查、優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)了減速器的運動仿真，完成了減速器在計算機中的模擬設(shè)計。</p><p>　　Reducer as an important driving force transmission device, in the mechanized production plays an irreplaceable role. Reducer i

4、n the design, research and development to product design as the goal, the entire process of comprehensive application of the integration of CAD and related integration technology has become an inevitable trend. This thre

5、e-dimensional integrated reducer design and simulation, designed to improve the technological level of reducer, rapid response to market demand is very im</p><p>　　Solidworks software to design the main, com

6、bined with AutoCAD, CAXA electronic drawing board, such as two-dimensional mapping software, designed a two cylindrical gear reducer, and a reducer of three-dimensional model generated, and the resulting generation of tw

7、o-dimensional engineering drawings Design ideas. The adoption of the software features unique three-dimensional design, inspection, and optimize the design, to achieve a reducer of motion simulation, completed a reducer

8、in the computer s</p><p>　　Key words: solidworks technology ; reducer ;three-dimensional modeling</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p>&l

9、t;p>　　1.1 三維造型軟件概述1</p><p>　　1.1.1 AutoCAD介紹1</p><p>　　1.1.2 CAD技術(shù)的發(fā)展方向1</p><p>　　1.1.3 Solidworks2006介紹1</p><p>　　2 二級直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計3</p><p>　　2.

10、1 確定減速器的工作條件3</p><p>　　2.2 傳動裝置的總體設(shè)計3</p><p>　　2.3 選擇電機4</p><p>　　2.3.1 電機功率計算4</p><p>　　2.3.2 電機轉(zhuǎn)速和型號確定4</p><p>　　2.4 分配傳動比5</p><p>　　2

11、.5 傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算5</p><p>　　2.5.1 計算各軸轉(zhuǎn)速5</p><p>　　2.5.2計算各軸輸入功率6</p><p>　　2.5.3 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩6</p><p><b>　　3 V帶的設(shè)計8</b></p><p>　　4 齒輪的設(shè)計10<

12、;/p><p>　　4.1 高速級齒輪的設(shè)計10</p><p>　　4.2 低速級齒輪的設(shè)計11</p><p><b>　　5 軸的設(shè)計13</b></p><p>　　5.1 高速軸的設(shè)計13</p><p>　　5.1.1 確定各軸段直徑和長度13</p><p&

13、gt;　　5.1.2 校核高速軸和軸承14</p><p>　　5.1.3 軸承壽命校核15</p><p>　　5.1.4 鍵的設(shè)計與校核15</p><p>　　5.2 中間軸的設(shè)計16</p><p>　　5.2.1 確定各軸段直徑和長度16</p><p>　　5.2.2 校核高速軸和軸承17<

14、;/p><p>　　5.2.3 軸承壽命校核18</p><p>　　5.2.4 鍵的設(shè)計與校核18</p><p>　　5.3 從動軸設(shè)計19</p><p>　　5.3.1 確定各軸段直徑19</p><p>　　5.3.2 確定各軸段長度19</p><p>　　5.3.3 校核高速

15、軸和軸承20</p><p>　　5.3.4 軸承壽命校核21</p><p>　　5.3.5 鍵的設(shè)計與校核22</p><p>　　6 選擇聯(lián)軸器23</p><p>　　7 減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計24</p><p>　　8 確定潤滑方式27</p><p>　　9 減速器零件的三

16、維建模28</p><p>　　9.1 齒輪三維模型28</p><p>　　9.2 軸的三維模型29</p><p>　　9.3 箱體的三維模型29</p><p>　　9.4 其他零件三維模型成型31</p><p>　　9.4.1 軸承的三維模型成型31</p><p>　　9

17、.4.2 軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型31</p><p>　　10 減速器的運動模擬仿真32</p><p><b>　　總 結(jié)35</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p>　　參 考 文 獻37</p><p><b&

18、gt;　　附錄A38</b></p><p><b>　　附錄B39</b></p><p><b>　　附錄C42</b></p><p><b>　　附錄D43</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p&

19、gt;<p>　　1.1 三維造型軟件概述</p><p>　　1.1.1 AutoCAD介紹</p><p>　　AutoCAD是由美國Autodesk公司開發(fā)的通用計算機輔助設(shè)計軟件，是目前世界上應用最廣的機械設(shè)計軟件之一。隨著時間的推移和軟件的不斷完善，AutoCAD已由原來的側(cè)重于二維繪圖技術(shù)為主，發(fā)展到二維、三維繪圖技術(shù)兼?zhèn)洌揖哂芯W(wǎng)上設(shè)計的多功能CAD軟件系統(tǒng)。&

20、lt;/p><p>　　在AutoCAD的不斷完善中，使得它具有廣泛的適應性，能夠讓非計算機專業(yè)的人員較快的學會使用。然而因為它的命令比較多，對用戶所需要的塊定義缺乏，所以對于初學者來說還有很大的困難，操作較為不方便。同時在保存的時候，保存格式較少，不便于和其他軟件相結(jié)合。其中它的線框造型、曲面造型和實體造型功能還需要不斷的完善。</p><p>　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，AutoCAD已經(jīng)

21、可以提供功能極為強大的互聯(lián)網(wǎng)工具，可以讓設(shè)計師與設(shè)計師、設(shè)計師與用戶、設(shè)計師與商家通過網(wǎng)絡(luò)直接地在AutoCAD內(nèi)部進行交流，并在互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)中進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。</p><p>　　1.1.2 CAD技術(shù)的發(fā)展方向</p><p>　　CAD的概念和內(nèi)涵是隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、信息、人工智能等技術(shù)或理論的進步而不斷發(fā)展的。CAD技術(shù)是以計算機、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，包括二維繪圖設(shè)計、

22、三維幾何造型設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，逐漸向標準化、智能化、可視化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。</p><p>　　1.1.3 Solidworks2006介紹</p><p>　　Solidworks軟件是一個基于Windows操作平臺的三維設(shè)計軟件，它由著名的三維CAD軟件開發(fā)商Solidworks公司發(fā)布。它是近年來出現(xiàn)且得到迅速推廣應用的三維計算機輔助設(shè)計軟件，它

23、本身是一款參數(shù)化建模軟件。Solidworks2006中文版是Solidworks較新的版本，它擁有3大特點：功能強大、易學易用和技術(shù)創(chuàng)新。</p><p>　　隨著中國機械設(shè)計現(xiàn)代化的普及，使用Solidworks2006來提高設(shè)計效率，使整個生產(chǎn)過程自動化，無疑是最好的選擇。Solidworks2006目前已成為市場上擴展性最佳的軟件產(chǎn)品之一，也是唯一一個集3D設(shè)計、分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、多用戶協(xié)作以及注塑件確

24、認等功能的軟件。它不僅可以幫助工程設(shè)計人員以更快的速度將更優(yōu)的產(chǎn)品帶入市場，而且便于實現(xiàn)從2D到3D的設(shè)計方式轉(zhuǎn)變。它的這些特點加快了整個3D行業(yè)的發(fā)展步伐。</p><p>　　所以，學習使用Solidworks造型軟件具有很強的行業(yè)競爭力。對公司，對個人，對整個社會都將帶來巨大的作用。</p><p>　　Solidworks2006是非常優(yōu)秀的三維機械設(shè)計軟件，由于其具有易學易用、全

25、中文界面、價格適中等特點，吸引了越來越多的工程技術(shù)人員和高等院校的學生使用。</p><p>　　2 二級直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計</p><p>　　2.1 確定減速器的工作條件 </p><p>　　二級直齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　1）要求：擬定傳動關(guān)系由電動機、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)成。</p>

26、<p>　　2）工作條件：雙班工作，有輕微振動，小批量生產(chǎn)，單向傳動，使用5年，運輸帶允許誤差5%。</p><p>　　3）已知條件：運輸帶卷筒轉(zhuǎn)速，減速箱輸出軸功率馬力。</p><p>　　2.2 傳動裝置的總體設(shè)計</p><p>　　1）組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。</p><p>　　2）特點：齒輪相對于軸

27、承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3）確定傳動方案：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。 其傳動方案如圖2-1：</p><p>　　圖2-1 傳動裝置總體設(shè)計圖</p><p><b>　　2.3 選擇電機</b></p><p>　　2.3.1 電機功率計算

28、</p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書》第6頁表2-3可得：</p><p>　?。瓗鲃有剩?.96 －每對軸承傳動效率：0.99</p><p>　?。瓐A柱齒輪的傳動效率：0.96 －聯(lián)軸器的傳動效率：0.993</p><p>　　—卷筒的傳動效率：0.96</p><p>　?。姍C至

29、工作機之間的傳動裝置的總效率：</p><p>　　2.3.2 電機轉(zhuǎn)速和型號確定</p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書》第6頁表2-2：取V帶傳動比i=2～4二級圓柱齒輪減速器傳動比i=8～40所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是：</p><p>　　n電機=n卷筒×i總=19×（2～4）×（8～40）=（304～3040）r/

30、min符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min、3000 r/min，根據(jù)電動機所需功率和轉(zhuǎn)速《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書》第119頁表8-1有4種適用的電動機型號，因此有4種傳動比方案如下表2-1：</p><p>　　表2-1 電動機型號傳動比方案表</p><p>　　綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比，可見第3

31、種方案比較合適，因此選用電動機型號為Y132M1-6，其主要參數(shù)如下表2-2：</p><p>　　圖2-2 電動機安裝結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　表2-2 電動機型號參數(shù)表</p><p><b>　　2.4 分配傳動比</b></p><p><b>　　1）總傳動比</b></p>

32、<p>　　由于選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作機主動軸轉(zhuǎn)速為n，可得傳動裝置總傳動比為＝/n＝960/19＝50.53。</p><p>　　2）分配傳動裝置傳動比</p><p>　?。?#215;（式中分別為帶傳動和減速器的傳動比。）為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取＝3.05（實際的傳動比要在設(shè)計V帶傳動時，由所選大、小帶輪的標準直徑之比計算），則減速器傳動比為：<

33、/p><p>　?。剑?0.53/3.05＝16.56</p><p>　　根據(jù)展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查圖得高速級傳動比為＝4.56，則＝＝16.56／4.56=3.56</p><p>　　2.5 傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算</p><p>　　2.5.1 計算各軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　

34、將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸。依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。</p><p>　　2.5.2計算各軸輸入功率</p><p>　　2.5.3 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　運動和動力參數(shù)結(jié)果如表2-3：</p><p>　　表2-3 各軸動力參數(shù)表</p>

35、<p><b>　　3 V帶的設(shè)計</b></p><p><b>　　1）確定V帶型號</b></p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表13-6得： 則根據(jù)=4.4, =960r/min,由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖13-5，選擇A型V帶，取。</p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第206頁表13-7取。為帶傳

36、動的滑動率=0.01～0.02。</p><p><b>　　2）驗算帶速</b></p><p>　　帶速在5～25范圍內(nèi)，合適。</p><p>　　3）取V帶基準長度和中心距a</p><p>　　初步選取中心距a：，取。由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第203頁式13-17得：查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第202頁表13-8取。

37、由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第203頁式13-18計算實際中心距：。</p><p><b>　　4）驗算小帶輪包角</b></p><p>　　由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第203頁式13-1得。</p><p><b>　　5）求V帶根數(shù)Z</b></p><p>　　由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第203頁式13-1

38、9得：，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第203頁表13-8由內(nèi)插值法得,。</p><p><b>　　EF=0.1</b></p><p>　　=1.37+0.1=1.38</p><p>　　圖3-1 線性圖 </p><p><b>　　EF=0.08</b></p><

39、;p><b>　　圖3-2線性圖</b></p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第201頁表13-6得，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第201頁表13-6由內(nèi)插值法得。=163.0 EF=0.009</p><p>　　=0.95+0.009=0.959則：</p><p>　　所以，取根。 圖3-3 線性圖&

40、lt;/p><p>　　6）求作用在帶輪軸上的壓力 </p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第193頁表13-1得m=0.10m/kg·m-1，故由課本第204頁式13-20得單根V帶的初拉力：</p><p><b>　　作用在軸上壓力：</b></p><p><b&

41、gt;　　。</b></p><p><b>　　4 齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　4.1 高速級齒輪的設(shè)計</p><p>　　1）確定材料熱處理方式</p><p>　　高速級小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為220HBS。</p>

42、<p>　　2）許用彎曲應力的計算</p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第146頁表10-5得： 。查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第149頁表10-7得： 。</p><p>　　故 。查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第151頁表10-21C圖得： 故 。</p><p>　　3）齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　9級精

43、度制造，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第148頁表10-6得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù) 計算中心距：由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第149頁式10-14得：</p><p>　　考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取則取實際傳動比傳動比誤差：齒寬：取高速級齒輪： 。</p><p>　　因為采用腹板式齒輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸見表4-1：</p><p>　　表4-1 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸表<

44、/p><p>　　4）驗算輪齒彎曲強度</p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第148頁表10-7得： 按最小齒寬計算得：</p><p><b>　　所以安全。</b></p><p><b>　　5）齒輪的圓周速度</b></p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第162

45、頁表11-2知選用9級精度是合適的。</p><p>　　4.2 低速級齒輪的設(shè)計</p><p>　　1）確定材料熱處理方式</p><p>　　低速級小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。低速級大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為220HBS。</p><p>　　2）許用彎曲應力的計算</p><p>　　查

46、課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第146頁表10-5得： 。查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第149頁表10-7得： 。故：</p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第151頁表10-21C圖得： 故： 。</p><p>　　3）齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　采用9級精度制造，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第148頁表10-6得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)</p>&

47、lt;p><b>　　4）計算中心距</b></p><p>　　由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第149頁式10-14得：</p><p><b>　　取 則取</b></p><p>　　計算傳動比誤差，合適。齒寬則取 低速級齒輪 </p><p>　　5）驗算輪齒彎曲強度</p>&

48、lt;p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第148頁表10-7得：按最小齒寬計算：</p><p>　　，所以工作是安全的。</p><p><b>　　6）齒輪的圓周速度</b></p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。</p><p><b>　　圖4-1

49、齒輪尺寸</b></p><p><b>　　5 軸的設(shè)計</b></p><p>　　5.1 高速軸的設(shè)計</p><p>　　5.1.1 確定各軸段直徑和長度</p><p>　　該減速器的高速軸選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第289頁表18-3可取 C=100。根據(jù)課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第

50、289頁式18-2得：又因為裝小帶輪的電動機軸徑，又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且所以查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第9頁表1-16取。L1=1.75d1-3=60。</p><p>　　因為大帶輪要靠軸肩定位，且還要配合密封圈，所以查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第85頁表7-12取，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。</p><p>　　段裝配軸承且，所以查《機械設(shè)計課程設(shè)計手

51、冊》第62頁表6-1取。選用6204軸承。 圖5-1 齒輪軸示意圖</p><p>　　L3=B++2=16+10+2=28；段主要是定位軸承，取。L4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定；裝配齒輪段直徑判斷是否可以做成齒輪軸： </p><p>　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第51頁表4-1得 ：</p><p>　　得：e=5.9＜6.25，段裝配

52、軸承所以，L6= L3=28，L1=73，L2=211，L3=96所以，高速軸設(shè)計結(jié)果見圖5-2：</p><p><b>　　圖5-2 高速軸</b></p><p>　　5.1.2 校核高速軸和軸承</p><p>　　作用在齒輪上的圓周力為：</p><p>　　徑向力為作用在軸1帶輪上的外力 </p>

53、<p>　　1）求垂直面的支反力</p><p>　　2）求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖</p><p>　　3）求水平面的支承力</p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</

54、b></p><p>　　4）求并繪制水平面彎矩圖</p><p>　　5）求F在支點產(chǎn)生的反力</p><p>　　6）求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖</p><p>　　圖5-3 彎矩圖（a）</p><p>　　F在a處產(chǎn)生的彎矩：</p><p><b>　　7）求合成彎矩圖&

55、lt;/b></p><p>　　考慮最不利的情況，把與直接相加</p><p>　　8）求危險截面當量彎矩</p><p>　　從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)）</p><p>　　9）計算危險截面處軸的直徑</p><p>　　因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第225頁表14

56、-1得，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第231頁表14-3得許用彎曲應力，則：因為，所以該軸是安全的。</p><p>　　5.1.3 軸承壽命校核</p><p>　　軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第259頁表16-9，10取取。按最不利考慮，則有 </p><p>　　則 因此所該軸承符合要求。</p>

57、<p>　　5.1.4鍵的設(shè)計與校核 </p><p>　　根據(jù)，確定V帶輪選鑄鐵HT200，參考《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表10-9,由于在30～38范圍內(nèi)，故軸段上采用鍵=,所以采用A型普通鍵，鍵校核為L1=1.75d1-3=60綜合考慮取=50得：</p><p>　　查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第155頁表10-10可以得： 所選鍵為：</p><p>　　5.

58、2 中間軸的設(shè)計</p><p>　　5.2.1 確定各軸段直徑和長度</p><p>　　選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第230頁表14-2可以取C=100，根據(jù)課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第230頁式14-2得：</p><p>　　段要裝配軸承，所以查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第9頁表1-16和第62頁表6-1可取，選用6203軸承，L1=B+++（2～3

59、）=18+10+10+2=40。</p><p>　　裝配低速級小齒輪，且取，L2=128，因為要比齒輪孔長度少2～3。</p><p>　　段主要是定位高速級大齒輪，所以取，L3==10。</p><p>　　裝配高速級大齒輪，取 L4=84-2=82。</p><p>　　段要裝配軸承，所以查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第9頁表1-16取

60、，選用6204軸承，L1=B+++3+（2～3）=18+10+10+2=43。所以，L1=74，L2=117，L3=94。結(jié)果如圖5-4：</p><p><b>　　圖5-4 中間軸</b></p><p>　　5.2.2 校核高速軸和軸承</p><p>　　1）計算作用在2、3齒輪上的圓周力</p><p><

61、;b>　　N</b></p><p>　　2）計算作用在2、3齒輪上的徑向力</p><p>　　3）求垂直面的支反力</p><p><b>　　4）計算垂直彎矩</b></p><p>　　5）計算水平面的支承力</p><p>　　6）計算、繪制水平面彎矩圖</p&g

62、t;<p>　　圖5-5 彎矩圖（b）</p><p><b>　　7）計算合成彎矩圖</b></p><p><b>　　按最不利情況考慮</b></p><p>　　8）計算危險截面當量彎矩</p><p>　　從圖5-5可見，m-m,n-n處截面最危險，其當量彎矩為（取折合系數(shù)）

63、：</p><p>　　9）計算危險截面處軸的直徑</p><p><b>　　n-n截面: </b></p><p>　　m-m截面: 由于，所以該軸是安全的。</p><p>　　5.2.3 軸承壽命校核</p><p>　　軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本

64、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第259頁表16-9，10取取。</p><p>　　則，軸承使用壽命在2～3年范圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。</p><p>　　5.2.4 鍵的設(shè)計與校核</p><p>　　已知參考《機械制圖》表10-11，由于所以取，因為齒輪材料為45鋼。查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第155頁表10-10得可以得L=128-18=110取鍵長為110，L=82-12=

65、70取鍵長為70根據(jù)擠壓強度條件，鍵的校核為：</p><p>　　，所以所選鍵1為:，鍵2為： </p><p><b>　　5.3 從動軸設(shè)計</b></p><p>　　5.3.1 確定各軸段直徑</p><p>　　對于傳動軸因為軸主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以可以直接按扭轉(zhuǎn)強度計算，由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第289式18

66、-2得：考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取</p><p>　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第9頁表1-16圓整成標準值，取，為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑。查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第85頁表7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標準值，因此?。辉O(shè)計軸段，為使軸承裝拆方便，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第62頁表6-1采用擋油環(huán)給軸承定位，選軸承6204:，D=130，B=25?。辉O(shè)計軸段，考慮到擋油環(huán)軸向

67、定位，故??；設(shè)計另一端軸頸，取，軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端靠齒輪齒根處定位。為了輪裝拆方便，設(shè)計軸頭，取，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第9頁表1-16??；設(shè)計軸環(huán)及寬度b，為了使得齒輪軸向定位，故取取，。</p><p>　　5.3.2 確定各軸段長度</p><p>　　段因為有聯(lián)軸器，所以它的尺寸決定為，因為,所以軸段軸頭長度-(2～3)=125-3=122因為此段要比此輪孔的長度短

68、2～3mm，所以可以確定L3的長度為+(2～3)=38，其它各軸段長度由結(jié)構(gòu)決定，其設(shè)計方法和中間軸的方面。</p><p><b>　　圖5-4 從動軸</b></p><p>　　5.3.3 校核高速軸和軸承</p><p>　　1）計算作用在齒輪上的圓周力 </p>&l

69、t;p>　　2）計算作用在齒輪上的徑向力</p><p>　　3）計算垂直面的支反力</p><p><b>　　4）計算垂直彎矩</b></p><p><b>　　.m</b></p><p>　　5）計算水平面的支承力</p><p><b>　　.m&

70、lt;/b></p><p>　　6）計算并繪制水平面彎矩圖</p><p>　　7）計算F在支點產(chǎn)生的反力</p><p><b>　　圖5-5 彎矩圖 </b></p><p>　　8）計算F力產(chǎn)生的彎矩圖 </p><p>　　9）計算

71、F在a處產(chǎn)生的彎矩</p><p>　　10）計算合成彎矩圖</p><p>　　考慮最不利的情況，把與直接相加。</p><p>　　11）求危險截面當量彎矩</p><p>　　從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為（取折合系數(shù)）</p><p>　　12）計算危險截面處軸的直徑</p><

72、p>　　因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第225頁表14-1得，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第231頁表14-3得許用彎曲應力，則有：考慮到鍵槽的影響，取,因為，所以該軸是安全的。</p><p>　　5.3.4 軸承壽命校核</p><p>　　軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第259頁表16-9，16-10取取，按最不利考慮，

73、則有則:</p><p>　　,該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的。</p><p>　　5.3.5 鍵的設(shè)計與校核</p><p>　　因為d1=63裝聯(lián)軸器查課本153頁表10-9選鍵為查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第155頁表10-10得=100～120</p><p>　　因為L1=107初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:

74、，裝齒輪查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第153頁表10-9選鍵為查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第155頁表10-10得=100～120因為L6=122初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:。</p><p><b>　　6選擇聯(lián)軸器</b></p><p><b>　　1）類型選擇</b></p><p>　　為了隔離振動和沖擊，選用彈性套

75、柱銷聯(lián)軸器。</p><p><b>　　2）載荷計算</b></p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩：T=95509550333.5查課本《機械課程設(shè)計》第343頁表14-1選取，所以轉(zhuǎn)矩 。因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查《機械設(shè)計手冊》第94頁表8-7選用型號為HL6的彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為500。</p><p>　　7 減速器箱體

76、結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合。</p><p>　　1）保證機體有足夠的剛度</p><p>　　在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度。</p><p>　　2）考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。</p><p>

77、;　　因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm。為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗糙度為。</p><p>　　3）機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性。</p><p>　　鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便。</p><p><b>　　

78、4）對附件設(shè)計</b></p><p><b>　?、僖暱咨w和窺視孔</b></p><p>　　在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固。</p><p><b&

79、gt;　?、谟吐萑?lt;/b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。</p><p><b>　?、塾蜆?lt;/b></p><p>　　油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置

80、的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出。</p><p><b>　?、芡饪?lt;/b></p><p>　　由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡。</p><p><b>　?、萆w螺釘</b></p><p>　　啟蓋螺釘

81、上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。</p><p><b>　　⑥位銷</b></p><p>　　為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。</p><p><b>　?、叩蹉^</b></p><p&

82、gt;　　在機座上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運較重的物體。減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸表7-1：</p><p>　　表7-1 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p><b>　　8 確定潤滑方式</b></p><p>　　對于二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50

83、號潤滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為H+=30+34=64，其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。</p><p>　　對于密封性來講，為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗度應為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大。并勻均布置，保證部分面處的密封性。</p><p>　　9 減速器零件的三維建模</p><p

84、>　　9.1 齒輪三維模型</p><p>　　SolidWorks是一款功能強大的計算機輔助繪圖和設(shè)計軟件系統(tǒng)，可以以拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等特征形式形成實體。但其也有不足之處，比如漸開線齒輪的形成。在SolidWorks中所形成的漸開線齒輪的齒廓線是近似的漸開線曲線，由其所形成的漸開線齒輪在相互嚙合時極易產(chǎn)生跟切。在本設(shè)計中為避免上述后果的產(chǎn)生，使用了在CAxA電子圖板中產(chǎn)生精確的漸開線齒廓線，再導入到

85、SolidWorks中進行拉伸以得到精確的漸開線齒輪的方法。設(shè)計過程如下：</p><p>　　1)在CAXA電子圖板XP中，點擊“齒輪繪制”工具，輸入齒輪參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、齒頂高系數(shù)等)，生成整體齒形圖。然后依次點擊“數(shù)據(jù)接口”、“DWG／DXF文件輸出”，輸入文件名，保存為DWG／DXF文件。生成如圖9-11的二維齒形圖。</p><p>　　圖9-1 二維齒形圖&l

86、t;/p><p>　　2)把上面形成的二維齒形圖輸入到SolidWorks中。在SolidWorks中，點擊“打開”按鈕，然后依次選擇“輸入到零件”、“輸入到2D草圖”，完成后齒輪草圖已生成。</p><p>　　3)在SolidWorks中編輯草圖，添加幾何關(guān)系，拉伸凸臺，生成三維齒輪模型，如圖9-2所示。</p><p>　　圖9-2 三維齒輪模型</p>

87、;<p>　　9.2 軸的三維模型</p><p>　　在SolidWorks中，階梯軸的形成比較容易實現(xiàn)?？梢灾鸸?jié)拉伸形成，也可以完成軸的縱截面草圖，然后一次旋轉(zhuǎn)完成。軸的三維模型如 圖9-3所示。</p><p>　　圖9-3 軸的三維模型</p><p>　　9.3 箱體的三維模型</p><p>　　形成由于箱體的造型比

88、較復雜，故首先運用了拉伸、切除、筋板、鏡像、陣列等特征形成箱座的三維模型，如圖9-4所示。</p><p>　　圖9-4 箱座的三維模型</p><p>　　由于上箱體與下箱體有著相似的結(jié)構(gòu)特征，故上箱體的成型在裝配體中完成，裝配體中建立新零件模型主要用于兩個或多個有著相似的結(jié)構(gòu)特征且互相配合的零部件建模。上箱體三維模型如圖9-5所示。</p><p>　　圖9-5

89、 上箱體三維模型</p><p>　　9.4 其他零件三維模型成型</p><p>　　9.4.1 軸承的三維模型成型</p><p>　　軸承的建模是裝配體運用的過程，所以在完成外圈、內(nèi)圈、滾珠后，在新建的裝配體中把三者以一定的配合關(guān)系裝配起來，完成軸承的三維模型，如圖9-6所示。</p><p>　　圖9-6 軸承的三維模型</p&

90、gt;<p>　　9.4.2 軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型</p><p>　　軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型成型和建模過程比較簡單，這里不再贅述。其模型完成如圖9-7所示。</p><p>　　軸承蓋 通氣塞 油標尺</p><p>　　圖9-7 軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型&

91、lt;/p><p>　　10 減速器的運動模擬仿真</p><p>　　1)要進行減速器的運動模擬仿真，首先要把已完成的各零部件按照一定的約束條件配合起來。其過程是，新建一個裝配體，然后按照從下到上的裝配順序完成裝配的建模。最后完成的裝配體如圖10-1所示。</p><p>　　圖10-1 整體裝配圖</p><p>　　2)為了看清楚模型的裝配

92、關(guān)系，在Solidworks中采取了爆炸視圖的方法。以下即以不同的爆炸視圖來說明各零部件的裝配關(guān)系。</p><p>　?、贉p速器所有零件的爆炸視圖，如圖10-2所示。</p><p>　　圖10-2 所有零件的爆炸視圖</p><p>　?、谥虚g軸上零件的裝配關(guān)系，見圖10-3中間軸的爆炸視圖。</p><p>　　圖10-3 中間軸的爆炸

93、視圖</p><p>　?、鄹咚佥S軸上零件的裝配關(guān)系，見圖10-4高速軸的爆炸視圖。</p><p>　　圖10-4 高速軸的爆炸視圖</p><p>　?、芟孪潴w零件的裝配關(guān)系，見圖10-5箱體的裝配視圖所示。</p><p>　　圖10-5 箱體的裝配視圖</p><p><b>　　總 結(jié)</b

94、></p><p>　　基于solidworks技術(shù)的二級減速器三維造型設(shè)計終于做完了。通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我收獲到了很多，鞏固了我的專業(yè)技術(shù)知識，鍛煉了我綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦三維制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志力、抗壓能力及耐性也都得到了不

95、同程度的提升。這是我們都希望看到的，也是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的和最終歸宿。</p><p>　　通過運用SolidWorks軟件進行三維造型設(shè)計和模具設(shè)計，將是設(shè)計領(lǐng)域必然發(fā)展的一個趨勢，而且必然將被廣泛實用。SolidWorks三維造型設(shè)計有很多的優(yōu)勢，降低了設(shè)計的時間和成本，不需要實際的產(chǎn)品加工和調(diào)試，完全用軟件進行模擬加工和調(diào)試。尤其是它參數(shù)設(shè)計的關(guān)聯(lián)性是很多軟件所不具備的。因此，通過這次畢業(yè)設(shè)計，為我以后

96、找到好的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　當然，因為是初次進行三維造型設(shè)計，并且對軟件的掌握還不是很熟練，出現(xiàn)了很多困難，導致工作量較大。如果能夠熟練掌握軟件，設(shè)計思路清晰，那么我的設(shè)計工作將會變得輕松和有趣得多。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本課題在選題及設(shè)計過程中得到了***老師的細心指導。她

97、嚴謹細致、一絲不茍的工作作風一直是我學習和工作的榜樣；她循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無窮的啟迪。*老師多次關(guān)心并詢問我的設(shè)計過程，并給我提出了很多寶貴的意見，幫助我開拓設(shè)計思路，精心點撥、熱忱鼓勵，在此謹向xx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中還得到了學院許多老師和同學的幫助，正是因為他們幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本次設(shè)計的順利完成。在此，

98、我對他們的幫助表示衷心的感謝。</p><p>　　本次設(shè)計由于學生能力有限，加上時間較為緊迫，在設(shè)計中難免有諸多不足之處。在此懇請各位老師和同學給予批評和斧正。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　?。?］ 吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.第二版.北京：高等教育出版社，1999</p>&

99、lt;p>　?。?］ 羅圣國，李平林.機械設(shè)計課程設(shè)計指導書.第二版.北京：清華大學出版社，2001</p><p>　?。?］ 周元康.機械課程設(shè)計.重慶：重慶大學出版社，2002</p><p>　?。?］ 楊可楨，程光蘊.機械設(shè)計基礎(chǔ).第四版.北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　?。?］ 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書.第二版.北京：高

100、等教育出版社，2004</p><p>　?。?］ 李正峰.機械設(shè)計基礎(chǔ).上海：上海交通大學出版社，2005</p><p>　?。?］ 謝宏威.SolidWorks2006中文版實用教程.北京：人民郵電出版社，2007</p><p>　　［8］ 劉力.機械制圖.第二版.北京：高等教育出版社，2004</p><p>　?。?］ 周躍生.A

101、utoCAD工程繪圖與訓練.北京：高等教育出版社，2002</p><p>　?。?0］ 陳惠瑾.機械零件課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，1990</p><p>　?。?1］ 高松福. AutoCAD2004中文版機械制圖實例與技巧.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　?。?2］ 戚寧.計算機繪圖AutoCAD2006.北京：清華大學出版社 北京交通

102、大學出版社，2005</p><p>　　［13］ 江洪. SolidWorks2006基礎(chǔ)教程.第二版. 北京：機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　?。?4］ 王甫茂，李正峰.機械制造基礎(chǔ).兩年制.上海：上海交通大學出版社，2005</p><p><b>　　附錄A</b></p><p><b>

103、　　減速器零件參數(shù)列表</b></p><p><b>　　附錄B</b></p><p><b>　　減速器裝配示意圖</b></p><p><b>　　附錄C</b></p><p><b>　　零 件 圖</b></p>

104、<p>　　墊片（A） 墊片（B） 套筒</p><p>　　端蓋（A） 端蓋（B） 端蓋（C）</p><p>　　圓柱螺釘 螺塞 螺栓</p><p>&

105、lt;b>　　附錄D</b></p><p><b>　　上箱蓋裝配爆炸視圖</b></p><p>　　減速器總體裝配爆炸視圖</p><p><b>　　附錄E</b></p><p><b>　　箱座四視圖</b></p><p>