二級圓柱齒輪減速器畢業(yè)設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1 二級圓柱齒輪減速器總體方案設計2</p><p>

2、;　　1.1 確定減速器的工作條件2</p><p>　　1.2 傳動裝置的總體設計2</p><p>　　1.3 選擇電機3</p><p>　　1.3.1 電機功率的計算3</p><p>　　1.4 總傳動比的確定及分配5</p><p>　　1.5 傳動裝置運動和動力參數(shù)的確定5</p>

3、<p>　　1.5.1 各軸轉(zhuǎn)速5</p><p>　　1.5.2 各軸輸入功率5</p><p>　　1.5.3 則各軸的輸出功率6</p><p>　　1.5.4 各軸輸入轉(zhuǎn)矩6</p><p><b>　　2 V帶的設計6</b></p><p>　　2.1 確定V帶

4、型號6</p><p>　　2.2 驗算帶速7</p><p>　　2.3 取V帶基準長度和中心距7</p><p>　　2.4 驗算小帶輪包角7</p><p>　　2.5 求V帶根數(shù)7</p><p>　　2.6 求作用在帶輪軸上的壓力8</p><p><b>　　3

5、 齒輪的設計8</b></p><p>　　3.1 高速級齒輪的傳動設計計算8</p><p>　　3.1.1 選擇齒輪材料級精度等級8</p><p>　　3.1.2 確定有關參數(shù)與系數(shù)8</p><p>　　3.1.3 主要尺寸計算9</p><p>　　3.1.4 按齒根彎曲疲勞強度校核1

6、0</p><p>　　3.1.5 驗算齒輪得圓周速度10</p><p>　　3.1.6 幾何尺寸計算11</p><p>　　3.2 低速級齒輪的傳動設計計算11</p><p><b>　　4 軸的設計13</b></p><p>　　4.1 高速軸設計13</p>

7、<p>　　4.1.1 確定各軸段直徑和長度13</p><p>　　4.1.2 校核高速軸13</p><p>　　4.1.3 鍵的設計與校核:15</p><p>　　4.2 中間軸的設計15</p><p>　　4.2.1 確定各軸段直徑和長度15</p><p>　　4.2.2 校核該軸和軸

8、承16</p><p>　　4.2.3 鍵的設計與校核17</p><p>　　4.3 從動軸的設計17</p><p>　　4.3.1 確定各軸段直徑和長度17</p><p>　　4.3.2 校核該軸和軸承18</p><p>　　4.3.3 鍵的設計與校核19</p><p>

9、　　5 聯(lián)軸器的選擇20</p><p>　　6 箱體結(jié)構(gòu)的設計20</p><p>　　7 減速器零件的三維建模23</p><p>　　7.1 齒輪的三維建模23</p><p>　　7.2 軸的三維建模24</p><p>　　7.3 箱體的三維建模25</p><p>　　7

10、.4 其他零件的三維建模26</p><p>　　7.4.1 軸承的三維模型成型26</p><p>　　7.4.2 游標尺等零件的三維模型27</p><p>　　7.4.3 組合裝配圖28</p><p><b>　　8 結(jié)束語30</b></p><p><b>　　參考

11、文獻31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p><b>　　附錄33</b></p><p>　　二級圓柱齒輪減速器計算機輔助設計</p><p>　　【摘要】本研究主要是對二級齒輪減速器進行全程結(jié)構(gòu)設計并運用Pro/E技術三維輔助作圖設計。目前在減

12、速器的設計領域，研究開發(fā)以產(chǎn)品設計為目標，全過程綜合應用CAD及其相關的一體化集成技術已成為必然趨勢。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，因此本設計以Pro/E軟件為主，并結(jié)合AutoCAD、CAXA電子圖版等二維繪圖軟件，設計了一個二級圓柱齒輪減速器，并對其內(nèi)部進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，從多方面體現(xiàn)優(yōu)化的設計思想，實現(xiàn)了減速器的三維模型生成，把減速器的關鍵部件很清晰的展現(xiàn)出來，以及由此生成二維工程圖的設計思想。通過該軟件

13、特有的三維設計功能，檢測、優(yōu)化設計方案，完成了減速器在計算機中的模擬設計，從而使設計的過程更加人性化、更加簡便化。</p><p>　　關鍵詞：減速器 Pro/E技術 三維建模設計</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量

14、大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已經(jīng)生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多功率型號的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯[1]。在醫(yī)療、生物工程、機器人等領域，微型發(fā)動機已基本研制成功，美國和荷蘭近期

15、研制的分子發(fā)動機的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，則應用前景遠大。</p><p>　　AutoCAD是由美國Autodesk公司開發(fā)的通用計算機輔助設計軟件，是目前世界上應用最廣的機械設計軟件之一[2]。隨著時間的推移和軟件的不斷完善，AutoCAD已由原來的側(cè)重于二維繪圖技術為主，發(fā)展到二維、三維繪圖技術兼?zhèn)?，且具有網(wǎng)上設計的多功能CAD軟件系統(tǒng)。</p><p>　　在Au

16、toCAD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)絡技術的不斷發(fā)展，AutoCAD已經(jīng)可以提供功能極為強大的互聯(lián)網(wǎng)工具，可以讓設計師與設計

17、師、設計師與用戶、設計師與商家通過網(wǎng)絡直接地在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)絡設計。</p><p>　　CAD的概念和內(nèi)涵是隨著計算機、網(wǎng)絡、信息、人工智能等技術或理論的進步而不斷發(fā)展的。CAD技術是以計算機、外圍設備及其系統(tǒng)軟件為基礎，包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計、優(yōu)化設計、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)絡化方向發(fā)展。</p>

18、;<p>　　Pro/E操作軟件是美國參數(shù)技術公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/E軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，Pro/E作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重</p><p>　　Pro/E采用了模塊

19、方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。Pro/E是基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活[3]。</p><p>　　所以，學習使用Pro/E造型軟件具有很強的行業(yè)競爭力。對公司，對個人

20、，對整個社會都將帶來巨大的作用。Pro/E是非常優(yōu)秀的三維機械設計軟件，由于其具有易學易用。全中文界面、價格適中等優(yōu)點，吸引了越來越多的工程技術人員和高等院校的使用[4]。</p><p>　　1 二級圓柱齒輪減速器總體方案設計</p><p>　　1.1 確定減速器的工作條件</p><p>　?。?）要求：擬定傳動關系：由電動機、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)成

21、</p><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，減速器使用年限為6年,運輸帶允許誤差5%。</p><p>　　（3）已知工作時的條件：運輸帶速度0.324m/s，卷筒直徑300mm，運輸帶拉力8400N。</p><p>　　1.2 傳動裝置的總體設計</p><p>　　（1）組成：傳動裝置由電機、減速器

22、、工作機組成。</p><p>　　（2）特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　?。?）傳動方案：由于電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。其傳動方案如圖1-1所示：</p><p>　　1-電動機 2-V帶 3-二級減速器 4-軸承</p><p>　　5-卷筒 6-輸

23、送帶 7-聯(lián)軸器</p><p>　　圖1-1 傳動裝置總體設計圖</p><p><b>　　1.3 選擇電機</b></p><p>　　1.3.1 電機功率的計算</p><p>　　查閱《機械設計基礎課程設計指導書》得到：</p><p><b>　　（1-1）</b&g

24、t;</p><p>　　－帶傳動效率：0.95 －每對軸承傳動效率：0.98</p><p>　?。瓐A柱齒輪的傳動效率：0.97 －聯(lián)軸器的傳動效率：0.99</p><p>　　—卷筒的傳動效率：0.96</p><p>　?。姍C至工作機之間的傳動裝置的總效率</p><p>　　帶式輸送機

25、輸出的功率：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　F-運輸帶拉力（N），V-運輸帶速度（m/s）</p><p>　　電動機所需工作功率為： </p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　-總效率<

26、;/b></p><p><b>　　輸送機卷筒的轉(zhuǎn)速:</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　-卷筒直徑（）</b></p><p>　　取V帶傳動比，齒輪傳動比。則總傳動比為，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍</p>

27、<p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：750、1000、1500、3000</p><p>　　由《機械設計課程設計手冊》查出有四種適合的電動機型號，因此有四種方案，如下表所示</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種方案比較合適，因此選

28、用電動機型號為Y132M1-6，其主要參數(shù)如下：</p><p>　　1.4 總傳動比的確定及分配</p><p><b>　　總傳動比為：</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p

29、>　　-電動機轉(zhuǎn)速（），-V帶的傳動比，-高速級傳動比，-低速級傳動比，其中，且，從而得，</p><p>　　1.5 傳動裝置運動和動力參數(shù)的確定</p><p>　　1.5.1 各軸轉(zhuǎn)速</p><p>　?。?（1-8）</p><p>　　＝

30、 （1-9）</p><p>　?。?（1-10）</p><p><b>　　（1-11）</b></p><p>　　-高速軸轉(zhuǎn)速（），-中間軸轉(zhuǎn)速（）</p><p>　　-從動軸轉(zhuǎn)速（），-卷筒轉(zhuǎn)速（）</p>&

31、lt;p>　　1.5.2 各軸輸入功率</p><p><b>　　（1-12）</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　（1-14）</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p

32、><p>　　-高速軸輸入功率（），-中間軸輸入功率（）</p><p>　　-從動軸輸入功率（），-卷筒軸輸入功率（）</p><p>　　1.5.3 則各軸的輸出功率</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　（1-17）</b></

33、p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　-高速軸輸出功率（），-中間軸輸出功率（）</p><p>　　-從動軸輸出功率（），-卷筒軸輸出功率（）</p><p>　　1.5.4 各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p

34、><p>　　= （1-20）</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><b>　?。?-23）</b></p><p><b&g

35、t;　?。?-24）</b></p><p>　　-電動機輸入轉(zhuǎn)矩（），-高速軸輸入轉(zhuǎn)矩（）</p><p>　　-中間軸輸入轉(zhuǎn)矩（），-從動軸輸入轉(zhuǎn)矩（）</p><p><b>　　-卷筒輸入轉(zhuǎn)矩（）</b></p><p><b>　　2 V帶的設計</b></p>

36、<p>　　2.1 確定V帶型號</p><p>　　查《機械設計基礎》得： 則</p><p>　　根據(jù)，，選擇A型V帶，取。</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　-帶傳動的滑動率，-電動機處帶輪直徑（）</p><p>　　-減速器處的帶輪直徑（）&l

37、t;/p><p><b>　　2.2 驗算帶速</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　-電動機處帶輪直徑（），且?guī)僭?-25m/s范圍內(nèi)，合適。</p><p>　　2.3 取V帶基準長度和中心距</p><p><b>　?。?

38、-3）</b></p><p><b>　　（2-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　-初選中心距（），-實際中心距（）</p><p>　　-基準長度（），-實際長度，取2500。</p><p>　　2.4 驗算小

39、帶輪包角</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　2.5 求V帶根數(shù)</b></p><p><b>　　（2-7）</b></p><p>　　-單根V帶傳遞的功率（），-功率增量（）</p><p>　　-包角修正

40、系數(shù)，-帶長修正系數(shù)，-計算功率（）</p><p>　　查《機械設計基礎》由內(nèi)插值法得</p><p>　　查《機械設計基礎》得,由內(nèi)插值法得</p><p><b>　　取根。</b></p><p>　　2.6 求作用在帶輪軸上的壓力</p><p><b>　?。?-8）<

41、/b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　-單根V帶的初拉力（），-作用在軸上的力（）</p><p>　　-帶單位長度的質(zhì)量（），其值為0.1</p><p><b>　　3 齒輪的設計</b></p><p>　　3.1 高速級齒輪

42、的傳動設計計算</p><p>　　3.1.1 選擇齒輪材料級精度等級</p><p>　　小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為；大齒輪選用45鋼正火，硬度為。選8級精度，要求齒面粗糙度。</p><p>　　3.1.2 確定有關參數(shù)與系數(shù)</p><p><b>　　（1）轉(zhuǎn)矩</b></p><p>

43、<b>　　由上表可以讀出</b></p><p><b>　　（2）載荷系數(shù)</b></p><p>　　直齒，圓周速度高，精度相對較低，齒寬系數(shù)大，齒輪在兩軸承間非對稱布置時取大值。查《機械設計基礎》得</p><p>　?。?）齒數(shù)和齒寬系數(shù)</p><p>　　在閉式軟齒面齒輪傳動中，齒輪的

44、承受能力主要決定于齒面接觸疲勞強度，齒輪的彎曲強度總是足夠的，因此齒數(shù)可多些，推薦小齒輪的齒數(shù)取為24。</p><p>　　此處小齒輪的齒數(shù)取24，則大齒輪的齒數(shù)，因和最好互質(zhì)，所以取107。</p><p><b>　　實際齒數(shù)比為</b></p><p><b>　　齒數(shù)傳動比誤差</b></p>&l

45、t;p>　　因二級直齒圓柱齒輪為不對稱布置，而齒輪表面又軟齒面由《機械設計基礎》選取</p><p><b>　　（4）許用接觸應力</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　-接觸疲勞系數(shù)

46、，-接觸疲勞極限（）</p><p><b>　　-安全系數(shù)</b></p><p>　　由《機械設計基礎》查得，，</p><p>　　故= （3-3）</p><p><b>　　則，取模數(shù)標準值</b></p><p>　　3.1.3 主要尺寸計算</p&

47、gt;<p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　-齒輪分度圓直徑（），-齒輪中心

48、距（）</p><p><b>　　-齒寬（），此處取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　3.1.4 按齒根彎曲疲勞強度校核</p><p>　　由《機械設計基礎》知若能得出,則校核合格。</p><p><b>　　（3-8）&

49、lt;/b></p><p><b>　　（3-9）</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（3-11）</b></p><p>　　-齒形系數(shù)，-應力修正系數(shù)</p><p>　　-許用彎曲應力（）

50、，-安全系數(shù)</p><p>　　由《機械設計基礎》得，</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　由于</b></p><p>　　所以齒根彎曲強度校核合格。</p><p>　　3.1.5 驗算齒輪得圓周速度</p><p&g

51、t;<b>　?。?-12）</b></p><p>　　∴由《機械設計基礎》可知，選8級精度是合適的。</p><p>　　3.1.6 幾何尺寸計算</p><p>　　-小齒輪齒頂圓直徑（），-小齒輪齒根圓直徑（），直徑較小做成齒輪軸。</p><p>　　同理可得大齒輪齒頂圓直徑為，大齒輪齒根圓直徑為，直徑較大采用

52、腹板式。</p><p><b>　　整理求得的參數(shù)：</b></p><p>　　3.2 低速級齒輪的傳動設計計算</p><p>　　計算齒面接觸疲勞許用應力</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　?。?-14）</b

53、></p><p>　　= （3-15）</p><p>　?。?）齒數(shù)和齒寬系數(shù)</p><p>　　齒數(shù)取為29，則大齒輪的齒數(shù)，因和最好互質(zhì)，所以取102。</p><p><b>　　實際齒數(shù)比為</b></p><p><b>　　齒數(shù)傳動比誤差</b>

54、</p><p>　　因二級直齒圓柱齒輪為不對稱布置，而齒輪表面又軟齒面由《機械設計基礎》選取。</p><p><b>　　（2）許用接觸應力</b></p><p>　　由《機械設計基礎》查得：，。</p><p>　　由《機械設計基礎》得接觸疲勞系數(shù)：</p><p><b>　　

55、則,取模數(shù)標準值</b></p><p><b>　?。?）主要尺寸計算</b></p><p><b>　　（3-16）</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　?。?-18）</b></p&

56、gt;<p>　　-分度圓直徑（），-齒寬（）取為，-齒輪中心距（）</p><p><b>　　同理可得：取為，</b></p><p><b>　　整理求得的參數(shù)：</b></p><p>　　由于，所以采用腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　4 軸的設計</

57、b></p><p><b>　　4.1 高速軸設計</b></p><p>　　4.1.1 確定各軸段直徑和長度</p><p>　　由《機械設計基礎》得：選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理， 。</p><p>　　，因裝小帶輪的電動機軸徑，高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且，取；大帶輪要靠軸肩定位，且配合密切，；段需要裝配軸承

58、，且，可取，因此可以選用6009軸承，；段主要是定位軸承，取，根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定；裝配齒輪段直徑：判斷是不是作成齒輪軸 ，由《機械設計基礎》得，校核該軸和軸承：。</p><p>　　4.1.2 校核高速軸</p><p>　　作用在齒輪上的圓周力為： （4-1）</p><p><b>　　徑向力為：</b></p>

59、;<p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　作用在軸1帶輪上的外力： （4-3）</p><p>　?。?）求垂直面的支反力</p><p><b>　　（4-4）</b></p><p><b>　　則另一支座力為

60、：</b></p><p><b>　　（2）求垂直彎矩</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　同理得：</b></p><p>　?。?）求水平面的支承力</p><p>　　由

61、 （4-6）</p><p><b>　　得支承力為：N</b></p><p><b>　　另一端為：N</b></p><p><b>　?。?）求水平面彎矩</b></p><p><b>

62、　?。?-7）</b></p><p><b>　　同理：</b></p><p>　?。?）求F在支點產(chǎn)生的反力</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　則另一端為</b></p><p>　?。?）求F

63、力產(chǎn)生的彎矩</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　同理得在a處產(chǎn)生的彎矩為：</p><p>　　F在此處產(chǎn)生的彎矩：</p><p><b>　?。?）求合成彎矩：</b></p><p>　　考慮最不利的情況，把與直接相加。</p&g

64、t;<p><b>　　（4-10）</b></p><p><b>　　同理得：</b></p><p>　?。?）求危險截面當量彎矩：</p><p>　　截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)）</p><p><b>　　（4-11）</b></p&

65、gt;<p>　?。?）計算危險截面處軸的直徑：</p><p>　　因為材料選擇調(diào)質(zhì)，由《機械設計基礎》得，許用彎曲應力，則：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　因為，所以該軸是安全的。</p><p>　　4.1.3 鍵的設計與校核 </p><p

66、>　　根據(jù)，確定V帶輪選鑄鐵，由于在范圍內(nèi)，故軸段上采用鍵：，采用A型普通鍵,鍵校核為：綜合考慮取=50得,所選鍵為：。</p><p>　　4.2 中間軸的設計</p><p>　　4.2.1 確定各軸段直徑和長度</p><p>　　選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理。由《機械設計基礎》得。</p><p>　　所以：。段要裝配軸承，取，選620

67、8軸承，；裝配低速級小齒輪，且取，；段主要是定位高速級大齒輪，所以取，；裝配高速級大齒輪，取，；段要裝配軸承，取，選6208軸承。</p><p>　　4.2.2 校核該軸和軸承</p><p>　　作用在2、3齒輪上的圓周力：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　同理

68、得：N</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　, （4-14）</p><p>　?。?）求垂直面的支反力</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　另一支座出垂直面

69、為：</p><p><b>　?。?）計算垂直彎矩</b></p><p><b>　　（4-16）</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　（3）求水平面的支承力</p><p><b>　?。?-18

70、）</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　?。?）計算水平面彎矩</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　?。?）求合成彎矩，

71、按最不利情況考慮</p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><b>　　（4-23）</b></p><p>　?。?）求危險截面當量彎矩</p><p>　　截面最危險處，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)）</p><p><b>　?。?-24

72、）</b></p><p><b>　　（4-25）</b></p><p>　　（7）計算危險截面處軸的直徑</p><p>　　截面1: （4-26）</p><p>　　截面2: （4-27）</p><

73、p>　　由于，所以該軸是安全的。</p><p>　　4.2.3 鍵的設計與校核</p><p><b>　　已知，由于所以取。</b></p><p>　　因為齒輪材料為45鋼，由《機械設計基礎》得，取鍵長為110，取鍵長為70。</p><p>　　根據(jù)擠壓強度條件，鍵的校核為：</p><

74、p><b>　?。?-28）</b></p><p><b>　?。?-29）</b></p><p><b>　　所以所選鍵為: </b></p><p>　　4.3 從動軸的設計</p><p>　　4.3.1 確定各軸段直徑和長度</p><p

75、>　　軸主要承受轉(zhuǎn)矩作用，按扭轉(zhuǎn)強度計算：?？紤]到該軸段上開有鍵槽，取，圓整成標準值，取。聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設置軸肩，第二段軸徑，標準值為。為了使軸承裝拆方便，采用擋油環(huán)給軸承定位，選取軸承6215:。設計軸段，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故取。設計另一端軸頸，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。設計軸頭，取，取。設計軸環(huán)及寬度，，使齒輪軸向定位，故取，。</p><p>　　有聯(lián)軸器的尺寸

76、決定，，,所以。軸頭長度，此段要比此輪孔的長度短2～3，。</p><p>　　4.3.2 校核該軸和軸承</p><p>　　作用在齒輪上的圓周力： （4-29）</p><p>　　徑向力： （4-31）</p><p>　　（1）求垂直面的支反力</p><p&g

77、t;<b>　　（4-32）</b></p><p><b>　?。?-33）</b></p><p><b>　　（2）計算垂直彎矩</b></p><p><b>　?。?-34）</b></p><p><b>　?。?-35）</b

78、></p><p>　?。?）求水平面的支承力</p><p><b>　?。?-36）</b></p><p><b>　?。?-37）</b></p><p>　?。?）計算水平面彎矩</p><p><b>　　（4-38）</b></

79、p><p><b>　　（4-39）</b></p><p>　　（5）求F在支點產(chǎn)生的反力</p><p><b>　?。?-40）</b></p><p><b>　?。?-41）</b></p><p>　?。?）求F力產(chǎn)生的彎矩</p>

80、<p><b>　?。?-42）</b></p><p><b>　　（4-43）</b></p><p>　　F在a處產(chǎn)生的彎矩：</p><p><b>　?。?-44）</b></p><p><b>　　（7）求合成彎矩</b><

81、/p><p>　　考慮最不利的情況，把與直接相加</p><p><b>　?。?-45）</b></p><p>　　（8）求危險截面當量彎矩：</p><p>　　截面最危險處，其當量彎矩為（取折合系數(shù)）</p><p><b>　　（4-46）</b></p>

82、<p>　　4.3.3 鍵的設計與校核</p><p>　　因為裝聯(lián)軸器，由《機械設計基礎》得選鍵為，。</p><p>　　因為初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:。</p><p>　　裝齒輪由《機械設計基礎》得選鍵為，</p><p>　　因為初選鍵長為100,校核</p><p><b>

83、　　所以所選鍵為:。</b></p><p><b>　　5 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　計算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩：，由《機械設計基礎》得取 ，選用型號為HL6的彈性柱銷聯(lián)軸器。</p><p><b>　　6 箱體結(jié)構(gòu)的設計</b></p><p>　　減速器的箱體采用鑄造制

84、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>　?。?）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>　?。?）考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱</p><p>　　因其傳動件速度小于，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

85、大于。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>　?。?）機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性</p><p>　　鑄件壁厚為，圓角半徑為。機體外型簡單，拔模方便。</p><p><b>　　（4）對附件設計</b></p><p><b>　　視孔蓋和窺視孔:&

86、lt;/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，用緊固。</p><p><b>　　油螺塞:</b></p><p>　　放油孔位于油池最底處，并安排在減速器

87、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>　　油標：</b></p><p>　　油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處，油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出。</p><p><b>　　通氣孔：<

88、;/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>　　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>&

89、lt;p><b>　　吊鉤：</b></p><p>　　在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體。</p><p>　　減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　7 減速器零件的三維建模</p><p>　　7.1 齒輪的三維建模</p><p>　　齒輪的三維成型難點主要

90、是齒漸開線的形成，形成齒輪的過程中主要用到了拉伸、陣列。</p><p>　　圖7-1 三維齒輪模型</p><p>　　圖7-2 三維齒輪模型</p><p>　　圖7-3 小齒輪三維模型</p><p>　　7.2 軸的三維建模</p><p>　　在Pro/E中階梯軸的實現(xiàn)比較容易。采用完成軸的縱截面草圖，然后依

91、次旋轉(zhuǎn)完成，鍵槽的生成運用去料法。</p><p>　　圖7-4 低速軸的三維圖</p><p>　　圖7-5 中間軸的三維模型</p><p>　　圖7-6 高速軸的三維圖</p><p>　　7.3 箱體的三維建模</p><p>　　由于箱體的造型比較復雜，故首先運用了拉伸、切除、筋板、鏡像、陣列等特征形成箱座的

92、三維模型。</p><p>　　圖7-7 箱座的三維模型</p><p>　　上箱體與下箱體有著相似的結(jié)構(gòu)特征。</p><p>　　圖7-8 上箱體三維模型</p><p>　　7.4 其他零件的三維建模</p><p>　　7.4.1 軸承的三維模型成型</p><p>　　軸承的建模是裝配

93、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系裝配起來，完成的軸承的三維模型。</p><p>　　圖7-9 軸承的三維模型</p><p>　　7.4.2 游標尺等零件的三維模型</p><p>　　游標尺、軸承蓋、通氣塞的三維成型和建模過程比較容易，主要運用拉伸、旋轉(zhuǎn)、去料等特征。</p><p>　　

94、圖7-10 游標尺的三維模型</p><p>　　圖7-11 軸承蓋的三維模型</p><p>　　圖7-12 通氣塞的三維圖</p><p>　　7.4.3 組合裝配圖</p><p>　　Pro/E中裝配的裝配圖的生成應熟悉裝配中的各種約束以及裝配方法。正確的裝配方法有利于機械的“仿真”與機械的模擬檢測。因減速器的設計中涉及到多處裝配，包

95、括軸上零件的裝配，軸與箱體的裝配，箱體間的裝配，箱體與箱體上零件的裝配等。</p><p>　　圖7-13 低速軸裝配圖</p><p>　　圖7-14 中間軸裝配圖</p><p>　　圖7-15 高速軸的三維模型</p><p>　　總裝配中要注意：軸與箱底座的裝配需采用“約束形式”為“銷釘”，因為銷釘約束只限制5個自由度，少了一個旋轉(zhuǎn)的

96、自由度。</p><p>　　圖7-16 箱體總裝配圖</p><p><b>　　8 結(jié)束語</b></p><p>　?。?）減速器結(jié)構(gòu)的設計和計算融合了材料力學、理論力學、機械設計、機械原理、金屬工藝學等專業(yè)知識，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜但相互聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣。</p><p>　?。?）運用Pro/E三維建模軟件對減速器

97、進行結(jié)構(gòu)設計不僅精確度高而且減輕了工作量，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，是設計領域發(fā)展的趨勢。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳宗澤，羅勝國.機械設計課程設計手冊.第二版.北京：高等教育出版社.1999:35～40.</p><p>　　[2] 羅勝國，李平林.機械設計課程

98、設計指導書.第二版.北京：清華大學出版社.2001:77～78.</p><p>　　[3] 周元康.機械課程設計.重慶大學出版社，2005:98～99.</p><p>　　[4] 楊可楨，程光蘊.機械設計基礎.第四版.北京：高等教育出版社，2001：45～46.</p><p>　　[5] 陳立德.機械設計課程設計指導書.第二版，北京：高等教育出版社，2004:

99、122～125.</p><p>　　[6] 李正峰.機械設計基礎.上海：上海交通大學出版社2005：98～99.</p><p>　　[7] 劉力.機械制圖.第二版.北京：高等教育出版社，2004:68～70.</p><p>　　[8] 周躍生.AutoCAD工程繪圖與訓練.北京：高等教育出版社，2002:82～83.</p><p>　

100、　[9] 陳惠瑾.機械零件課程設計.北京：高等教育出版社，1990:36～38.</p><p>　　[10] 高松福.AutoCAD2004中文版式機械制圖實例與技巧.北京.機械工業(yè)出版社，2004:57～58.</p><p>　　[11] 戚寧.計算機繪圖AutoCAD2006.北京：清華大學出版社，北京交通大學出版社，2004:57～58.</p><p>

101、　　[12] 江洪.Pro/E基礎教程.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2006:134～135.</p><p>　　[13] 謝宏偉.Pro/E2004中文版實用教程.北京：人民郵電出版社，2005: 57～58.</p><p>　　[14] Matt Lombard,Pro/E Administration Bible JOHN WILEY & SONS INC , 2009

102、: 223～228.</p><p>　　[15] Matt Lombard,Pro/E 2004 Bible JOHN WILEY & SONS INC , 2004: 22～34.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本課題在選題及設計過程中得到了**老師的悉心指導。他嚴謹細致、一絲不茍的工作作風一直是我學

103、習和工作的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給與我無窮的啟迪。*老師多次關心并詢問我的設計過程，并給我提出了很多寶貴的意見，幫助我開拓設計思路，精心點撥，在此謹向*老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　在本次畢業(yè)設計的過程中還得到了學院許多老師和同學的幫助，正因為他們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本次設計的順利完成。在此，我對他們的幫助表示衷心的感謝。</p>

104、<p>　　在本次設計由于本人的能力有限，加上時間較為緊迫，在設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指正。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　螺塞 墊片（A）</p><p>　　鍵

105、 螺桿</p><p>　　墊片（B） 墊圈 </p><p>　　墊片（B） 端蓋</p><p>　　銷