solidworks二級(jí)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真及有限元分析(本科畢業(yè)論文_)

1、<p>　　學(xué)校代碼：11517</p><p>　　學(xué) 號(hào)：201050616255</p><p>　　HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真與有限元分析 &l

2、t;/p><p>　　學(xué)生姓名 x y z </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化xx22班</p><p>　　學(xué) 號(hào) 201050616255 </p><p>　　系 （部） 機(jī)械工程系 </p>

3、;<p>　　指導(dǎo)教師(職稱) xx（x x） </p><p>　　完成時(shí)間 2012年 5 月 21 日 </p><p>　　河南工程學(xué)院論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本人完全了解河南工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)

4、保存論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部?jī)?nèi)容用于學(xué)術(shù)活動(dòng)。</p><p><b>　　論文作者簽名：</b></p><p>　　年 月 日

5、 </p><p>　　河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。<

6、;/p><p>　　論文作者簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　河南工程學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真與有限元分析

7、 </p><p>　　專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào) 201050616255 姓名 xxx </p><p><b>　　主要內(nèi)容</b></p><p>　　完成減速器的書面設(shè)計(jì)，利用三維軟件可建立齒輪減速器所有零件的三維模型；在虛擬裝配的基礎(chǔ)上，高度仿真減速器的運(yùn)動(dòng)，完成了模擬設(shè)計(jì)

8、減速器。掌握設(shè)計(jì)步驟，解決設(shè)計(jì)過程中以及裝配、干涉檢查、運(yùn)動(dòng)仿真過程出現(xiàn)的問題。理解減速器設(shè)計(jì)與加工工藝之間的關(guān)系，了解減速器各個(gè)零件的裝配關(guān)系。</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　　利用自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)完成減速器的設(shè)計(jì)，利用相關(guān)三維軟件完成對(duì)減速器的各個(gè)零件造型，將各個(gè)零件裝配在一起完成減速器的三維裝配，進(jìn)行裝配零件之間的動(dòng)、靜態(tài)干涉

9、檢查。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理之處及時(shí)調(diào)整與修改設(shè)計(jì)圖紙，從而可縮短產(chǎn)品制造與裝配生產(chǎn)過程的時(shí)間，降低產(chǎn)品的裝配成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，最后對(duì)裝配好的減速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p>　　[1]黃曉榮.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].中國(guó)電力出版社，2005:43-53.</p><p>　　[2]

10、陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版）[M].高等教育出版社，2007.8：183-188.</p><p>　　[3]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].高等教育出版社，2006.5:189-212</p><p>　　[4]DSSolidWorks公司.SolidWorks Simulation基礎(chǔ)教程（2010版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社2010.5</p><p&g

11、t;　　[5]呂瑛波，趙秋林，孫學(xué)江.SolidWorks2009機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐[M]機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[6]趙健 胡仁喜 康士延SolidWorks2007中文版機(jī)械設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[7]SolidWorks公司.SolidWorks裝配體建模 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 2005</p><p>　　

12、[8]江洪,陸利鋒,魏崢.SolidWorks動(dòng)畫演示與運(yùn)動(dòng)分析[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2007.2</p><p>　　[9]鐘日銘.AutoCAD機(jī)械制圖實(shí)例教程[M].清華大學(xué)出版社 2007.4</p><p>　　[10]王久.Solidworks在《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代農(nóng)村科技 2010(16)</p><p>　　[11]http://

13、www.51lunwen.com/machinery/2010/1117/lw201011171441493094-3.html </p><p>　　[12]顧忠新,黃愷,石洋.減速器箱體類零件的參數(shù)化設(shè)計(jì) [J]遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版2011(31)</p><p>　　[13] 段成燕，王東勝，須瑩,等.基于SolidWorks的減速器三維參數(shù)化建模與運(yùn)動(dòng)仿真[J]黑龍江科技信息

14、2008(36)</p><p>　　[14]Thomas WT. Theory of Vibration with applications. Prentice-Hall,1981</p><p>　　[15]meirovitch L. Elements of Vibration Anaiysis .Mc Graw-Hill,1975</p><p>　　完 成

15、 期 限：</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&g

16、t;　　摘 要I</b></p><p><b>　　第一章 概述1</b></p><p>　　第一節(jié) 減速器的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀1</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><p><b>　　一 主要內(nèi)容1</b></p><p><b&g

17、t;　　二 基本要求2</b></p><p>　　三 設(shè)計(jì)任務(wù)分析2</p><p>　　第二章 減速器的一般設(shè)計(jì)過程3</p><p><b>　　第一節(jié)前言3</b></p><p>　　一 傳動(dòng)方案布置3</p><p>　　二 傳動(dòng)方案規(guī)劃3</p>

18、<p>　　第二節(jié) 電機(jī)的選擇及主要性能參數(shù)計(jì)算3</p><p><b>　　一 電機(jī)的選擇4</b></p><p>　　二 傳動(dòng)比的確定4</p><p>　　三 傳動(dòng)功率計(jì)算5</p><p>　　第三節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p><p><b>　　一 齒輪的

19、計(jì)算6</b></p><p><b>　　二 軸的計(jì)算10</b></p><p>　　三 軸承的選擇12</p><p>　　四 軸的校核及計(jì)算13</p><p><b>　　五 鍵的計(jì)算16</b></p><p>　　六 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16&

20、lt;/p><p>　　第三章 減速器的虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真21</p><p>　　第一節(jié) 減速器的三維建模21</p><p>　　一 布置裝配圖21</p><p>　　二 軸類零件的三維建模22</p><p>　　三 齒輪的三維建模24</p><p>　　四 套筒、軸承及端蓋的三

21、維建模27</p><p>　　五 箱體及箱蓋的建模28</p><p>　　六 減速器附件的建模29</p><p>　　第二節(jié) 減速器的虛擬裝配30</p><p>　　一 軸與齒輪的裝配30</p><p>　　二 齒輪與齒輪的裝配31</p><p>　　三 子裝配體與箱體的

22、裝配32</p><p>　　四 箱蓋與箱蓋附件的配合34</p><p>　　五 其他附件的裝配35</p><p>　　第三節(jié) 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真36</p><p><b>　　一 運(yùn)動(dòng)仿真36</b></p><p>　　二 仿真動(dòng)畫制作36</p><p&g

23、t;　　第四章 減速器的有限元分析41</p><p>　　第一節(jié) 軸的有限元分析41</p><p>　　第二節(jié) 齒輪的有限元分析44</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)48</b></p><p><b>　　致謝49</b></p><p><b>

24、　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p>　　減速器的運(yùn)動(dòng)仿真與有限元分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　減速器作為一種重要的動(dòng)力傳遞裝置，在機(jī)械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。研究開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)為目標(biāo)，全過程綜合應(yīng)用CAD及其相關(guān)一體化集成技術(shù)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。本文主要闡述了二級(jí)圓柱齒輪減速器的

25、一般設(shè)計(jì)過程，采用Solidworks軟件生成了二級(jí)圓柱齒輪減速器的三維模型，通過該軟件特有的仿真運(yùn)動(dòng)功能，檢查干涉等，實(shí)現(xiàn)了減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析，保證設(shè)計(jì)的性能要求。通過運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析來體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械化生產(chǎn)過程中的優(yōu)越性、經(jīng)濟(jì)性，從而減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)重復(fù)性，給予設(shè)計(jì)人員的新的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)理念，使之在設(shè)計(jì)過程中減少工作量，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，節(jié)約成本。</p><p&

26、gt;　　關(guān)鍵詞 減速器/虛擬裝配/運(yùn)動(dòng)仿真/有限元 </p><p>　　The movement of the reducer simulation and finite element analysis</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Reducer as an important p

27、ower transmission device, the mechanization of manufacturing plays an irreplaceable role. Research and develop the products design as the goal, the comprehensive application of CAD and related process integration technol

28、ogy has become an inevitable trend. This article mainly expounds the level 2 cylindrical gears reduction gear general design process, USES the Solidworks software generated the level 2 cylindrical gear reducer 3 d model,

29、 through the special simulation sof</p><p>　　KEY WORDS reducer,Virtual assembly,Movement simulation,Finite element analysis</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　第一節(jié) 減速器的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

30、</p><p>　　減速器作為一種傳動(dòng)裝置廣泛用于各種機(jī)械產(chǎn)品和裝備中，因此，提高其承載能力，延長(zhǎng)使用壽命，減小其體積和質(zhì)量等，都是很有意義的，而目前在二級(jí)傳動(dòng)齒輪減速器的設(shè)計(jì)方面，許多企業(yè)和研究所都是應(yīng)用手工設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，設(shè)計(jì)過程瑣碎而且在許多方面都是通過先估計(jì)出參數(shù)然后再校核計(jì)算的過程。這對(duì)于設(shè)計(jì)者來說是枯燥無(wú)味的，進(jìn)行的是重復(fù)性工作，基本沒有創(chuàng)造性；對(duì)于企業(yè)來說增加了產(chǎn)品的成本且不易控制產(chǎn)品質(zhì)量。這些對(duì)

31、提高生產(chǎn)力，提高經(jīng)濟(jì)效益都是不利的?，F(xiàn)代最優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展為解決這些問題提供了有效途徑。</p><p>　　隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際的需要，如何實(shí)現(xiàn)零件的快速造型、虛擬裝配以及運(yùn)動(dòng)仿真分析顯得越來越重要。減速器是各行各業(yè)普遍使用的傳動(dòng)裝置，它包含不同種類常用件和標(biāo)準(zhǔn)件，本文通過對(duì)二級(jí)圓柱直齒輪減速器所有零件采用SolidWorks三維造型并完成虛擬裝配，運(yùn)用SolidWorks的Motion模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真

32、，直觀動(dòng)態(tài)地觀察機(jī)構(gòu)的嚙合和運(yùn)動(dòng)情況，檢查測(cè)試機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況是否符合設(shè)計(jì)要求；通過Simulation模塊，對(duì)減速器的關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元分析，找出危險(xiǎn)截面的最大應(yīng)力是否小于材料的許用應(yīng)力，通過仿真和有限元分析大幅度簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程。</p><p><b>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　一 主要內(nèi)容</b>&

33、lt;/p><p>　　完成減速器的書面設(shè)計(jì)，利用三維軟件可建立齒輪減速器所有零件的三維模型；在虛擬裝配的基礎(chǔ)上，高度仿真減速器的運(yùn)動(dòng)，完成了模擬設(shè)計(jì)減速器。掌握設(shè)計(jì)步驟，解決設(shè)計(jì)過程中以及裝配、干涉檢查、運(yùn)動(dòng)仿真過程出現(xiàn)的問題。理解減速器設(shè)計(jì)與加工工藝之間的關(guān)系，了解減速器各個(gè)零件的裝配關(guān)系。運(yùn)用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件對(duì)減速器的重要零件進(jìn)行有限元分析實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p><b>　

34、　二 基本要求</b></p><p>　　做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，包括書記和準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料、繪圖工具及用品。</p><p>　　設(shè)計(jì)之前要認(rèn)真研究任務(wù)書，分析題目，了解工作條件，明確設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容，制定出設(shè)計(jì)計(jì)劃。</p><p>　　設(shè)計(jì)中要認(rèn)真復(fù)習(xí)所遇到的課程內(nèi)容，如齒輪傳動(dòng)、軸、軸承、箱體等。在老師的指導(dǎo)下，提倡獨(dú)立思考，獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立制圖，完成

35、畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書上的時(shí)間安排及學(xué)院的規(guī)定，遵循作息時(shí)間，按計(jì)劃循序漸進(jìn)，保質(zhì)、保量、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p><b>　　三 設(shè)計(jì)任務(wù)分析</b></p><p>　　從設(shè)計(jì)任務(wù)可知本設(shè)計(jì)的任務(wù)分為六個(gè)部分：</p><p>　　進(jìn)行二級(jí)圓柱直齒輪減速器的一般設(shè)計(jì)；</p

36、><p>　　運(yùn)用三維軟件對(duì)減速器的各個(gè)零件進(jìn)行三維造型；</p><p>　　運(yùn)用三維軟件對(duì)減速器進(jìn)行裝配并進(jìn)行干涉檢查；</p><p>　　運(yùn)用軟件對(duì)裝配體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真并出爆炸視圖；</p><p>　　對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元分析，校核設(shè)計(jì)</p><p>　　整理相關(guān)設(shè)計(jì)文檔、圖紙等；</p><

37、p>　　第二章 減速器的一般設(shè)計(jì)過程</p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　一 傳動(dòng)方案布置</b></p><p>　　機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影

38、響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 ~'6=tsIv  </p><p>　　本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，第二級(jí)傳動(dòng)為鏈傳動(dòng)。GgnP</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，

39、使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之—。本設(shè)計(jì)采用的是二級(jí)圓柱直齒輪傳動(dòng)。</p><p><b>　　二 傳動(dòng)方案規(guī)劃</b></p><p>　　原始條件：膠帶運(yùn)輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過減速器減速后通過鏈條傳動(dòng)（傳動(dòng)比為2，傳動(dòng)效率為0.88），連續(xù)單向遠(yuǎn)傳輸送谷物類散粒物料，工作載荷較平穩(wěn)，設(shè)計(jì)壽命10年，每天工作8小時(shí)，每年300工作日，運(yùn)輸帶速允許誤差為

40、</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù):</b></p><p><b>　　運(yùn)輸機(jī)工作拉力 </b></p><p><b>　　運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)速 </b></p><p><b>　　卷筒直徑 </b></p><p>　　第二節(jié)

41、 電機(jī)的選擇及主要性能參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　一 電機(jī)的選擇</b></p><p>　?。ㄒ唬╇姍C(jī)類型的選擇</p><p>　　按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。</p><p><b>　　（二）電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p

42、><p>　　滾筒工作所需功率為：</p><p><b>　　（式2-1）</b></p><p>　　確定各個(gè)部分的傳動(dòng)效率為：鏈條傳動(dòng)效率 ，滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)），閉式齒輪傳動(dòng)效率，二級(jí)減速器傳動(dòng)效率，帶入得 （式2-2）</p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)功率為：

43、 （式2-3）</p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率大于所需功率，查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kW。</p><p>　?。ㄈ┐_定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　　（式2-4）</b></p&g

44、t;<p>　　根據(jù)推薦的傳動(dòng)比范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器為8~40，鏈傳動(dòng)比為2，總傳動(dòng)比，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p><b>　　（式2-5）</b></p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500和3000兩種，考慮到傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)的價(jià)格和質(zhì)量，查參考書中Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)選用1500電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y132S-4。額定

45、功率5.5kW，轉(zhuǎn)速1440，額定轉(zhuǎn)矩2.2 [1]。</p><p><b>　　二 傳動(dòng)比的確定</b></p><p>　　確定傳動(dòng)示意圖如圖2-1所示。</p><p><b>　　總傳動(dòng)比為：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-6）</b></p>

46、;<p>　　分配傳動(dòng)比：鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為1.86，則減速器的傳動(dòng)比為：</p><p>　　取二級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比</p><p><b>　　低速級(jí)傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　三 傳動(dòng)功率計(jì)算</b></p><p><b>　　軸1：</b

47、></p><p><b>　　（式2-8）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-9）</b></p><p><b>　　軸2：</b></p><p><b>　　軸3：</b></p><p><b>

48、　　軸4：</b></p><p>　　將以上算得的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)見表2-1。</p><p>　　表2-1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　第三節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一 齒輪的計(jì)算</b></p><p><b>

49、　?。ㄒ唬?材料的選擇</b></p><p>　　由[2]表10-1選用閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，為使結(jié)構(gòu)緊湊，小齒輪選用40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。由參考資料選擇齒輪精度7級(jí)。取小齒輪齒數(shù)30,則大齒輪齒數(shù)2.7730≈83，取83[2]。</p><p>　?。ǘ?按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</

50、p><p>　　由設(shè)計(jì)公式（10-9a）進(jìn)行試算[2]：</p><p><b>　?。ㄊ?-10）</b></p><p>　　確定公式內(nèi)各個(gè)計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試取，</b></p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p&

51、gt;<p>　　查表，選取齒寬系數(shù)，</p><p>　　查表得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 </p><p>　　計(jì)算的壽命系數(shù)（以工作壽命10年，每年工作300天，每天8小時(shí)設(shè)計(jì)）：</p><p><b>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)<

52、/b></p><p><b>　　（式2-11）</b></p><p><b>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)</b></p><p><b>　?。ㄊ?-12）</b></p><p>　　查得按接觸疲勞疲勞壽命系數(shù)，，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式2-13得[2]

53、：</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　MPa （式2-13）</p><p>　　2）試算齒輪分度圓直徑</p><p>　　=75mm （式2-14）</p><p

54、><b>　　計(jì)算圓周速度：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-15）</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-16）</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬與齒高比<

55、;/b></p><p><b>　　模數(shù)：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-17）</b></p><p><b>　　齒高：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-18）</b></p><p>　　計(jì)算

56、載荷系數(shù)：根據(jù)，查得動(dòng)載系數(shù)。查得直齒輪。查得。7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置。由齒寬與齒高比13.3及,查得[2],所以載荷系數(shù)為。按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式（2-19）得：</p><p><b>　　（式2-19）</b></p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　?。?/p>

57、三） 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　式中各個(gè)計(jì)算數(shù)值查書圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p><p>　　由書圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4， </p><p>　　， （式2-20）</p>

58、<p>　　計(jì)算載荷系數(shù)： （式2-21）</p><p><b>　　查表取齒形系數(shù)：,</b></p><p>　　查表取應(yīng)力校正系數(shù)：</p><p>　　故，小齒輪，大齒輪，大齒輪的值大</p><p><b>　　故</b></p>

59、<p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)2.1，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm算出[2]：</p><p><b>　　小齒輪齒數(shù)：</b></p>

60、<p><b>　　，</b></p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：</b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　?。ㄋ模?幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　　齒寬：</b></p><p&

61、gt;　　所以取小齒輪齒寬：大齒輪齒寬：</p><p>　　齒輪3和齒輪4的確定：</p><p>　　同理，通過計(jì)算，取齒輪3的齒數(shù)為，齒輪4的齒數(shù)為，模數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸：</b></p><p><b>　　齒寬：</b></p><p>　

62、　所以取小齒輪齒寬：，</p><p><b>　　大齒輪齒寬：</b></p><p>　　經(jīng)過總結(jié)得出所以齒輪的基本參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　表2-2齒輪基本參數(shù)</p><p><b>　　二 軸的計(jì)算</b></p><p>　　輸出軸即軸3的設(shè)計(jì)計(jì)算

63、</p><p>　　(1)初步確定軸的最小直徑：</p><p>　　已知kw ,r/min, N?m。選用材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)查參考資料表15-3，取,查參考資料 表15-1得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力,按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑[2]</p><p><b>　?。ㄊ?-22）</b></p><p>　　考

64、慮鍵槽的影響，增大3% ，則</p><p>　　軸最小直徑輸出直徑為安裝聯(lián)軸器處，聯(lián)軸器的孔徑有標(biāo)準(zhǔn)系列，故軸最小直徑處須與聯(lián)軸器的孔徑想適應(yīng)，所以，取軸的最小直徑為</p><p>　　(2)確定軸各段的直徑和長(zhǎng)度</p><p><b>　?、伲?lt;/b></p><p>　?。焊鶕?jù)聯(lián)軸器的長(zhǎng)度，取</p>

65、;<p>　?、冢喊肼?lián)軸器需要定位，故需設(shè)計(jì)一定位軸肩，軸肩高度，所以取則</p><p>　?。焊鶕?jù)外伸長(zhǎng)度確定為60mm</p><p>　?、郏哼@段與軸承配合，初選軸承內(nèi)徑為，初定為6209 </p><p>　?。焊鶕?jù)軸承寬度b=19mm，所以L3=20mm</p><p>　?、埽河休S承的安裝尺寸確定，取</p&

66、gt;<p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖大齒輪和軸承在箱體內(nèi)位置取</p><p>　?、荩喊惭b軸承，采用套筒給齒輪定位，</p><p>　　：根據(jù)裝配草圖，確定</p><p>　?、蓿哼@段安裝齒輪，取</p><p><b>　?。焊鶕?jù)齒輪寬度，取</b></p><p>　　⑦：這段

67、為軸環(huán)的直徑，用來定位齒輪，故需要設(shè)計(jì)定位軸肩，</p><p>　　：軸環(huán)長(zhǎng)度，按確定，所以這里取</p><p>　　綜合上述得出輸出軸的尺寸如圖2-2所示：</p><p><b>　　三 軸承的選擇</b></p><p>　　對(duì)輸出軸進(jìn)行受力分析，軸承上受到的力為，如圖2-3所示。</p><

68、;p><b>　?。ㄊ?-23）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-24）</b></p><p><b>　　求支反力</b></p><p><b>　　垂直方向：</b></p><p><b>　　水平方向：</b&

69、gt;</p><p>　　所以軸承上受到的力為： ,</p><p>　　軸承只受到徑向力，沒有軸向力，計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P， </p><p><b>　　取，則n</b></p><p>　　根據(jù)公式有的基本額定動(dòng)載荷值[2]</p><p><b>　?。ㄊ?-25）</b&g

70、t;</p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇C=52800n的6309軸承。</p><p>　　同理，對(duì)另外兩對(duì)軸承進(jìn)行計(jì)算選擇，得出軸承的參數(shù)見表2-3。</p><p><b>　　表2-3軸承參數(shù)</b></p><p><b>　　四 軸的校核及計(jì)算</b></p><

71、;p>　　根據(jù)齒輪的參數(shù)如表2-4所示，得出嚙合齒輪的中心距如下。</p><p><b>　　表2-4齒輪參數(shù)</b></p><p><b>　　中心距：</b></p><p>　　根據(jù)齒輪與軸的配合關(guān)系，修改輸出軸3各段尺寸如圖2-4所示。</p><p>　　同理計(jì)算，可等輸入軸，與

72、中間軸的各段尺寸。</p><p>　　輸入軸尺寸圖見圖2-5。</p><p>　　中間軸尺寸見圖2-6。</p><p>　　對(duì)高速小軸軸進(jìn)行校核計(jì)算：</p><p>　　直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，將受到的法向載荷分解為圓周力和徑向力，受力如圖2-7所示，得</p><p><b>　　垂直方向：</b&

73、gt;</p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　垂直方向最大彎矩</b></p><p>　　彎矩圖如圖2-7所示 </p><p><b>　　水平方向：</b></p>

74、;<p><b>　　得</b></p><p><b>　　水平方向最大彎矩</b></p><p><b>　?。ㄊ?-26）</b></p><p><b>　　合成彎矩：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-27）&

75、lt;/b></p><p><b>　　如圖2-7所示</b></p><p><b>　　扭矩：</b></p><p><b>　　按照第三強(qiáng)度理論：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-28）</b></p><p

76、>　　所以滿足使用要求[3]。</p><p><b>　　五 鍵的計(jì)算</b></p><p>　　輸出軸3安裝齒輪的鍵，材料為45鋼，靜載荷時(shí)[]，根據(jù)安裝齒輪段軸的直徑為46，選擇普通平鍵14×9，根據(jù)軸端長(zhǎng)度選擇鍵長(zhǎng)為70，載荷載鍵上工作面上均勻分布，普通平鍵連接強(qiáng)度條件：</p><p>　　得：<[]

77、 （式2-29）</p><p>　　所以滿足強(qiáng)度要求。[3]</p><p>　　同理計(jì)算出，中間軸2上鍵的型號(hào)為普通平鍵12×8，鍵長(zhǎng)為70。</p><p><b>　　六 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>&l

78、t;p>　　減速器箱體由箱蓋和箱座組成，用以支持和固定軸系零件，其重量約占減速器重量的一半。因此，箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器工作性能、加工工藝、材料消耗及制造成本等有很大的影響。按毛胚制造工藝和材料的種類不同，減速器箱體分為鑄造箱體和焊接箱體。鑄造箱體材料多用鑄鐵（HT150、HT200），鑄造箱體易于獲得合理和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀，剛性好，易加工，承壓強(qiáng)度高和減震性好，但制造周期長(zhǎng)，體重大，適合于批量生產(chǎn)。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)的大型減速器，可以用

79、焊接箱體。</p><p>　　箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對(duì)箱體進(jìn)行具體設(shè)計(jì)見表2-5。</p><p>　　表2-5箱體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　根據(jù)表2-5的數(shù)據(jù)得出的減速器箱蓋如圖2-8所示，減速器箱體如圖2-9所示。</p><p><b>　　圖2-8減速器箱蓋</b></p>

80、<p><b>　　圖2-9減速器箱體</b></p><p>　　減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 檢查孔和視孔蓋</b></p><p>　　檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤(rùn)滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤(rùn)滑油，檢查要開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視

81、孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊，如圖2-10所示。</p><p><b>　　圖2-10視孔蓋</b></p><p><b>　　2 放油螺塞</b></p><p>　　放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點(diǎn)，并在其附近形成凹坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺

82、塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封，如圖2-11所示。</p><p><b>　　圖2-11放油螺塞</b></p><p><b>　　3 油標(biāo)</b></p><p>　　如圖2-12所示的油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。</p><p>&l

83、t;b>　　圖2-12油標(biāo)</b></p><p><b>　　4通氣器</b></p><p>　　如圖2-13，通氣帽用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。</p><p><b>　　圖2-13通氣帽

84、</b></p><p><b>　　5 起蓋螺釘</b></p><p>　　為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個(gè)起蓋螺釘，外形如圖2-14所示，拆卸箱蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋。</p><p><b>　　圖2-14起蓋螺釘</b></p><p><b>　　6 定位銷&

85、lt;/b></p><p>　　在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓錐銷，外觀如圖2-15所示，保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度。</p><p><b>　　圖2-15定位銷</b></p><p><b>　　7 軸承端蓋</b></p><p>　　軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)對(duì)滾動(dòng)軸承的周向

86、和軸向固定作了合理的設(shè)計(jì)，但組裝好的軸系裝在減速器中，也應(yīng)該具有確定的軸向位置，通常是用軸承端蓋來確定軸系的軸向位置，即是用軸承端蓋來固定軸承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。</p><p>　　軸承端蓋有嵌入式和螺釘連接式兩種，每一種又根據(jù)是否穿過軸，可分為端蓋和悶蓋，軸承端蓋材料一般為HT150，如圖2-16所示為輸出軸軸承端蓋的剖視圖。</p><p>　　圖2-16軸承端蓋（剖視）&l

87、t;/p><p>　　第三章 減速器的虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　通過Solid Works軟件的三維建模、虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真等技術(shù)，在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)了二級(jí)圓柱齒輪減速器的實(shí)體建模、零件虛擬裝配和工作原理的動(dòng)態(tài)仿真，保證了減速器設(shè)計(jì)的正確性和可靠性，提高了整體設(shè)計(jì)效率和精度，對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)及裝配具有重大意義。</p><p>　　虛擬設(shè)計(jì)與虛擬裝配，作為一種前沿的

88、科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)廣泛使用在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、制造等關(guān)鍵領(lǐng)域。虛擬設(shè)計(jì)與虛擬裝配，大多是基于三維軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，本文選用通用三維軟件Solid Works對(duì)二級(jí)齒輪減速器進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)、裝配、齒輪減速器的干涉檢查、運(yùn)動(dòng)仿真等，真實(shí)再現(xiàn)了齒輪減速器的結(jié)構(gòu)，模擬了齒輪減速器的工作情況。該技術(shù)的運(yùn)用，在很大程度上縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，同時(shí)能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行制造前的檢查，節(jié)省大量的人力、物力，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p>

89、;　　第一節(jié) 減速器的三維建模</p><p><b>　　一 布置裝配圖</b></p><p><b>　　必要的資料及數(shù)據(jù)</b></p><p>　　傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一般由設(shè)計(jì)任務(wù)書給出，根據(jù)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，選取合適的視圖平面，并在圖上適當(dāng)安排個(gè)視圖位置。</p><p>　　箱體內(nèi)傳動(dòng)零

90、件的主要尺寸（如想嚙合齒輪的中心距、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、節(jié)圓直徑、齒寬等），傳動(dòng)零件的位置尺寸包括傳動(dòng)零件的位置尺寸和它們距箱體內(nèi)壁之間的尺寸。</p><p><b>　　裝配圖的繪制</b></p><p>　　在減速器軸系零件設(shè)計(jì)計(jì)算完成之后，州的結(jié)構(gòu)形狀以及各段長(zhǎng)度和直徑即已知，同時(shí)也初步的選擇了所需要的聯(lián)軸器和軸承型號(hào)。在裝配體底圖上就可以把整個(gè)軸的結(jié)構(gòu)

91、尺寸繪制出來。通過繪制軸的尺寸，還可以核查與傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)尺寸有無(wú)干涉，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改設(shè)計(jì)。</p><p>　　箱體零件及其附件的繪制均是經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)，本階段的繪圖約占用裝配體底圖繪制工作量的一半。一般繪圖的次序是先箱體，后附件；先主體，后局部；先輪廓，后細(xì)節(jié)。畫圖應(yīng)該在三個(gè)視圖上協(xié)調(diào)進(jìn)行，以能清楚表達(dá)箱體結(jié)構(gòu)的視圖為主，兼顧其他視圖。</p><p>　　在畫裝配圖前，對(duì)底圖

92、進(jìn)行認(rèn)真檢查，經(jīng)過檢查無(wú)誤后，方可繪制裝配圖，標(biāo)出必要的尺寸、編寫技術(shù)要求、零件序號(hào)、明細(xì)表和標(biāo)題欄。</p><p>　　完成后的裝配圖如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1裝配圖</b></p><p>　　二 軸類零件的三維建模</p><p><b>　?。ㄒ唬?高速小軸</b&g

93、t;</p><p>　　以高速小軸為例，對(duì)軸類零件建模。</p><p>　　由于該軸為齒輪軸，建模方式有兩種。一種是通過畫草圖逐段拉伸，一種是通過草圖旋轉(zhuǎn)。然后在有齒輪的軸段上畫出單個(gè)齒廓草圖，通過拉伸凸臺(tái)，然后圓周陣列，得出齒輪軸如圖3-2所示（漸開線齒輪畫法見——三 齒輪的建模）。</p><p><b>　　圖3-2齒輪軸</b>&l

94、t;/p><p><b>　?。ǘ?中間軸</b></p><p>　　中間軸的畫法同高速小軸，外形如圖3-3所示。</p><p><b>　　圖3-3中間軸</b></p><p><b>　　輸出軸</b></p><p>　　輸出軸是根光軸，軸上只

95、有兩個(gè)鍵槽，因此可以先畫出它的草圖（尺寸見圖2-4），通過繞中心線旋轉(zhuǎn)得到實(shí)體的光軸，然后在有鍵槽處的軸段上添加輔助基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面與前視基準(zhǔn)面平行，與該軸段圓柱面平行，然后在該基準(zhǔn)面上繪制鍵槽草圖，選擇拉伸切除，指定切除深度，完成鍵槽的創(chuàng)建。同理，可以創(chuàng)建另一鍵槽，結(jié)果如圖3-4所示。</p><p><b>　　圖3-4輸出軸</b></p><p><b&g

96、t;　　三 齒輪的三維建模</b></p><p>　　曲面生成漸開線有很多中方法，如“曲面掃描” 、 “曲面放樣”等，這里運(yùn)用的是“曲面放樣”生成漸開線，因?yàn)閷?duì)于初學(xué)者這種方法比較容易理解。以大齒輪的建模為例，漸開線的繪制步驟如下:</p><p>　　1、首先新建一個(gè)零件，使用前視基準(zhǔn)進(jìn)入草圖繪制，在草圖中心分別繪制直徑為 330mm和任意尺寸的圓，</p>

97、<p>　　將直徑 330mm的圓設(shè)定為構(gòu)造線，對(duì)這兩個(gè)圓標(biāo)注尺寸，并且為實(shí)線圓的直徑添加方程式，如圖3-5所示。</p><p><b>　　圖3-5草圖1</b></p><p>　　2、使用用草圖 1 的基準(zhǔn)面繪制一張新的草圖，并繪制如圖所示的圖形。中心線繪制水平直徑，實(shí)線繪制豎直線并為其標(biāo)注尺寸，尺寸的大小任意。接下來，按照漸開線的定義（向徑等于其繞

98、過的圓弧長(zhǎng)度）為豎線添加方程式“"D1@草圖 2" = "D2@草圖 1" * pi/2”。如圖3-6所示。</p><p><b>　　圖3-6草圖2</b></p><p>　　3、使用草圖 1 和草圖 2 的基準(zhǔn)面再繪制一張新的草圖，在這個(gè)草圖中繪制一個(gè)半徑與草圖 1 中的圓一樣大的半圓，并且圓心重合，圓弧的兩點(diǎn)分別與圓的

99、兩個(gè)點(diǎn)重合，如圖2-7和3-8兩個(gè)草圖所示。</p><p>　　圖3-7 草圖3 圖3-8草圖4</p><p>　　4、保存并退出上面的草圖，然后還是使用上面的基準(zhǔn)面繪制一個(gè)新的草圖（草圖4），這次的草圖是繪制一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)與上圖中紅圈處的點(diǎn)重合。確定后退出草圖，如圖3-8。 </p><p>　　5、這樣，就得到了 4 張草圖。通過這4 張草

100、圖就可以放樣出“漸開線”了。使用“工具”—— “曲面放樣”得到放樣面如圖3-9所示。</p><p><b>　　圖3-9放樣曲面</b></p><p>　　6、將放樣曲面轉(zhuǎn)換實(shí)體得到需要的漸開線如圖3-10所示。</p><p><b>　　圖3-10轉(zhuǎn)換實(shí)體</b></p><p>　　7、轉(zhuǎn)

101、換實(shí)體——繪制齒頂圓和齒根圓，得出齒廓草圖如圖3-11所示。</p><p><b>　　圖3-11草圖5</b></p><p>　　8、繪制齒廓，將草圖5通過修剪得出的齒廓草圖通過拉伸命令得出單個(gè)齒的建模，如圖3-12所示。</p><p><b>　　圖3-12齒廓</b></p><p>　

102、　9、單個(gè)齒輪完成——圓周陣列完成齒輪建模（隱藏放樣面），最終得出大齒輪的三維模型，如圖3-13所示。</p><p><b>　　圖3-13大齒輪</b></p><p>　　四 套筒、軸承及端蓋的三維建模</p><p><b>　　輸出軸透蓋的建模</b></p><p>　　輸出軸透蓋的草圖

103、尺寸見圖3-14。將草圖繞中心線旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)，生成輸出軸透蓋實(shí)體如圖3-15所示。</p><p>　　圖3-14輸出軸透蓋草圖</p><p>　　圖3-15輸出軸透蓋（剖視圖）</p><p><b>　　輸出軸套筒的建模</b></p><p>　　輸出軸套筒尺寸如圖3-16所示將草圖繞中心線旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)，生成輸出軸套筒實(shí)

104、體如圖3-17所示。</p><p>　　圖3-16輸出軸套筒草圖</p><p>　　圖3-17輸出軸套筒實(shí)體</p><p>　　中間軸軸承、鍵、銷、螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件可以從SolidWorks 零件庫(kù)toolbox里調(diào)取，不需要自己重新建模。</p><p>　　五 箱體及箱蓋的建模</p><p>　　箱體零件比較復(fù)

105、雜，箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器工作性能、加工工藝、材料消耗及制造成本等有很大的影響。按照毛坯制造工藝和材料種類的不同，減速器箱體分為鑄造箱體和焊接箱體,鑄造箱體通過繁瑣的拉伸切除、倒圓角等命令實(shí)現(xiàn)。對(duì)于箱體零件的建模根據(jù)表2-5的結(jié)構(gòu)尺寸，首先是由創(chuàng)建的長(zhǎng)方體實(shí)體通過拉伸切除，創(chuàng)建出齒輪槽，同樣的創(chuàng)建出凸緣的建模，通過拉伸切除確定安放軸的三個(gè)軸承槽，添加將強(qiáng)筋，創(chuàng)建出肋板。通過拉伸實(shí)體創(chuàng)建吊鉤，通過拉伸切除和放樣創(chuàng)建底座、箱體上的螺孔、地腳螺栓孔

106、、放油孔、銷孔等。按照規(guī)定的圓角尺寸倒圓角，基本完成箱體的創(chuàng)建，如圖3-18為減速器箱體的三維建模，圖3-19為減速器的箱蓋建模[12]。</p><p>　　圖3-18減速器箱體</p><p><b>　　圖3-19箱蓋</b></p><p>　　六 減速器附件的建模</p><p><b>　　油標(biāo)&l

107、t;/b></p><p>　　根據(jù)桿式油標(biāo)安裝結(jié)構(gòu)及尺寸表，選用型號(hào)為M16（16）型桿式油標(biāo)如圖3-20、3-21所示。[1]</p><p>　　圖3-20油標(biāo)草圖 圖3-21桿式油標(biāo)</p><p><b>　　螺塞</b></p><p>　　參照外六方螺塞和封油墊結(jié)構(gòu)尺寸，選取

108、M20 ，外形如圖3-21所示[1]。 </p><p>　　圖3-21外六方放油孔螺塞</p><p><b>　　起蓋螺釘</b></p><p>　　為便于拆裝機(jī)箱，在減速器凸緣上安裝有1~2個(gè)起蓋螺釘，螺釘為M8 30。具體建模從toolbox里調(diào)入,如圖3-22所示。</p><p>　　圖3-22 M8

109、30起蓋螺釘</p><p><b>　　通氣塞</b></p><p>　　通氣塞根據(jù)通氣孔與視孔板連接結(jié)構(gòu)及尺寸，選取M16 1.5，如圖3-23[1] 。</p><p>　　圖3-23 M16 1.5通氣帽</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)件</b></p><p>

110、　　對(duì)于圓柱銷、軸承、螺栓、鍵、墊片、彈簧墊圈等標(biāo)準(zhǔn)件均可以從Toolbox里調(diào)取，不需要自己繪制。</p><p>　　第二節(jié) 減速器的虛擬裝配</p><p><b>　　一 軸與齒輪的裝配</b></p><p>　　新建裝配體，插入零部件普通平鍵、輸出軸和大齒輪，選擇視圖里的臨時(shí)軸。添加配合關(guān)系，選擇鍵的端面和輸出軸的鍵槽共面配合；選擇

111、選擇鍵槽的半圓面與鍵的半圓面相切配合；選擇鍵槽的另一半圓面與鍵的另一半圓面相切配合；選擇鍵的上表面與齒輪的鍵槽面平行配合；選擇鍵的側(cè)面與齒輪的側(cè)面平行配合；選擇輸出軸的軸肩的一個(gè)面（靠近鍵槽出的那一面）與大齒輪的軸孔的一端面共面配合；選擇軸的臨時(shí)軸線與齒輪的臨時(shí)軸線共線配合。上面的幾個(gè)配合關(guān)系確定了軸和齒輪的配合關(guān)系，將上面的裝配體設(shè)定為子裝配體1，同樣的方式可以完成中間軸與中間齒輪的配合。配合完成后，完成套筒與子裝配體1的配合，然后完

112、成與軸承的配合。</p><p>　　二 齒輪與齒輪的裝配</p><p>　　齒輪與齒輪的配合，首先選擇插入一個(gè)零部件齒輪，將其設(shè)置為浮動(dòng)，將該齒輪的中間軸的臨時(shí)軸線與裝配體的上視和前視基準(zhǔn)面配合，配合方式為共面，兩個(gè)右視基準(zhǔn)面重合配合；這三個(gè)配合關(guān)系確定了中間軸在齒輪裝配體重的確定的位置關(guān)系，即不能移動(dòng)，只能繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。插入大齒輪，選擇大齒輪的臨時(shí)軸軸線與裝配體的上視基準(zhǔn)面共面配合配合

113、。添加兩個(gè)軸線的配合關(guān)系為相距140mm。如圖3-24所示。</p><p>　　圖3-24確定中心距</p><p>　　做輔助面分別是兩個(gè)齒輪的中心面，分別在其中一個(gè)齒輪的中心面上作一條從齒條的齒頂中點(diǎn)到圓心的線段，在另一個(gè)齒輪選擇齒輪的凹槽處的中點(diǎn)到圓心的線段。兩個(gè)輔助平面配合關(guān)系為重合，兩線段配合關(guān)系也為重合如圖3-25所示。</p><p>　　圖3-25

114、共面輔助線重合</p><p>　　配合后壓縮該配合關(guān)系，然后使用機(jī)械配合中的齒輪配合選擇兩個(gè)齒輪的軸面，先小齒輪，后中間齒輪，選擇比例為齒數(shù)比，即。30:83，如圖3-26所示，完成齒輪與齒輪的配合[7]。</p><p>　　圖3-26 齒輪嚙合</p><p>　　三 子裝配體與箱體的裝配</p><p>　　將兩處軸承槽處臨時(shí)軸線與軸

115、承的軸線共線配合；選擇軸承端蓋與軸承面重合配合；選擇軸承端蓋的一個(gè)面與墊片的一個(gè)面選擇共面配合；選擇墊片的另一個(gè)面與箱體外壁重合配合，完成高速小軸與中間齒輪以及中間齒輪與中間軸的子裝配體與箱體的配合以及端蓋與箱體的配合，如圖3-27所示。 </p><p>　　圖3-27齒輪子裝配體與箱體的配合</p><p>　　將輸出軸和大齒輪的子裝配體與箱體配合，配合方式選擇兩條臨時(shí)軸線重合，輸出軸

116、軸承與箱體軸承槽相切。添加新的配合關(guān)系，將大齒輪和與之嚙合的齒輪配合，具體配合參照本節(jié)的第二條齒輪與齒輪的裝配。完成子裝配體與箱體的配合如圖3-28所示。</p><p>　　圖3-28 箱體零件裝配結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　四 箱蓋與箱蓋附件的配合</p><p>　　視孔蓋與箱蓋的配合，選擇視孔蓋的面與箱蓋上面選擇共面配合，箱蓋上面的螺孔軸線與視孔蓋上的螺孔的

117、軸線選擇共線配合如圖3-29所示。</p><p>　　圖3-29視孔蓋與箱蓋配合</p><p>　　通氣帽、螺釘與視孔蓋的配合，選擇通氣帽的中心軸線與視孔蓋的中心孔軸線選擇共線配合，通氣帽的接觸面與視孔蓋選擇共面配合；螺釘與視孔蓋配合時(shí)，選擇螺釘?shù)闹行妮S線與視孔蓋的螺孔中心軸線選擇共線配合，螺帽下面與通氣孔上面選擇共面配合。其余三個(gè)選擇局部線性陣列零部件，完成螺釘?shù)难b配如圖3-30所示

118、。</p><p>　　圖3-30通氣帽、螺釘與箱蓋的配合</p><p><b>　　五 其他附件的裝配</b></p><p>　　螺栓、油標(biāo)、螺塞、銷等零件的配合結(jié)果見圖3-29,圖3-30。</p><p>　　圖3-29裝配體正視圖</p><p>　　圖3-30裝配體俯視圖</p

119、><p>　　第三節(jié) 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　一 運(yùn)動(dòng)仿真</b></p><p>　　打開SolidWorks裝配體，新建運(yùn)動(dòng)算例，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，基準(zhǔn)軸選擇高速小軸上的基準(zhǔn)軸，馬達(dá)位置選擇高速小軸鍵槽處的圓柱面，其余默認(rèn)設(shè)置。點(diǎn)擊播放按鈕，既可以實(shí)現(xiàn)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，結(jié)束仿真，點(diǎn)擊“評(píng)估”——“干涉檢查”檢查齒輪嚙合處、銷、

120、軸、平鍵、螺栓等零件與箱體有無(wú)干涉現(xiàn)象，對(duì)出現(xiàn)干干涉的零件做出調(diào)整，經(jīng)過最終的調(diào)整，使零件之間無(wú)干涉現(xiàn)象出現(xiàn)。</p><p><b>　　二 仿真動(dòng)畫制作</b></p><p>　　減速器的運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫包涵3個(gè)內(nèi)容，首先是減速器的爆炸動(dòng)畫，即動(dòng)畫拆分減速器，這個(gè)階段應(yīng)該首先做好動(dòng)畫的輔助工作，即生成減速器的爆炸視圖。打開裝配體，在Solidworks裝配體工具欄中

121、點(diǎn)擊爆炸視圖，彈出爆炸視圖對(duì)話框，選擇需要爆炸的一個(gè)零件，選擇爆炸的方向，然后指出爆炸的距離，即可完成該零件沿著指定方向的爆炸視圖。</p><p>　　以油標(biāo)的爆炸為例：打開裝配體，在Solidworks裝配體工具欄中點(diǎn)擊爆炸視圖，彈出爆炸視圖對(duì)話框，選擇需要爆炸的油標(biāo)，爆炸的方向選為沿著油標(biāo)軸線的方向，然后指出爆炸的距離為150mm，點(diǎn)擊確定即可完成了油標(biāo)的爆炸。圖3-31為爆炸前得油標(biāo)與箱體配合視圖，圖3-

122、32為油標(biāo)爆炸后的視圖[13]。</p><p>　　圖3-31 油標(biāo)配合圖</p><p>　　3-32 油標(biāo)爆炸視圖</p><p>　　同理可以依次爆炸出其余的零件，得出最終的爆炸視圖，如圖3-33側(cè)視圖,3-34主視圖。</p><p>　　圖3-33 減速器爆炸視圖（側(cè)視圖）</p><p>　　3-34 減

123、速器爆炸視圖（主視圖）</p><p>　　打開軟件左側(cè)的設(shè)計(jì)樹，在減速器裝配體配置中找到爆炸視圖1，右鍵解除爆炸，得到減速器的裝配體模型。</p><p>　　新建運(yùn)動(dòng)算例，在視向及相機(jī)視圖對(duì)應(yīng)的右側(cè)參照時(shí)間軸放置鍵碼，點(diǎn)擊鍵碼，選取合適的視圖方向，完成該鍵碼的視圖定向。</p><p>　　第一階段為開始的0-4s，自己定義視圖運(yùn)動(dòng)方向展示減速器的外形，同時(shí)確保

124、視圖有一定的停留時(shí)間。</p><p>　　第二階段為4-34s這一時(shí)間段，在4s這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上點(diǎn)擊動(dòng)畫工具欄中的動(dòng)畫向?qū)?，選擇動(dòng)畫類型為爆炸，爆炸時(shí)間設(shè)置為30s，系統(tǒng)根據(jù)上面的爆炸步驟，依次分布時(shí)間段。根據(jù)每個(gè)零件剛開始爆炸的時(shí)間點(diǎn)，自己選擇視向及相機(jī)視圖，盡量達(dá)到優(yōu)化視角，從而能更清楚的觀察到每個(gè)零件的爆炸方式。</p><p>　　第三階段34s-44s這個(gè)時(shí)間段，點(diǎn)擊動(dòng)畫向?qū)?，選擇

125、旋轉(zhuǎn)模型，設(shè)置時(shí)間為10s，起始時(shí)間為34s這個(gè)時(shí)間點(diǎn)。這個(gè)階段選擇選擇模型，目的是為了更好的展示爆炸視圖中的每個(gè)零件。視圖選擇一圈，分別在特定的視圖位置選擇停留時(shí)間為1s，便于觀察。</p><p>　　第四階段為44s-1分02s，這個(gè)階段選擇動(dòng)畫向?qū)Ю锏慕獬ǎ康氖菫榱烁宄牧私鉁p速器的裝配過程。</p><p>　　第五階段1分02s到1分20s，這個(gè)時(shí)間段里選擇添加動(dòng)畫工具

126、欄中的馬達(dá)，設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)的軸及轉(zhuǎn)速。1分14s后選擇箱蓋上的通氣帽、焊件和視孔蓋，設(shè)置為隱藏，目的是在俯視圖中能看到內(nèi)部齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)。1分16s后選擇視圖為主視圖，并更改箱蓋的透明度，目的是在主視圖中能看到內(nèi)部齒輪的運(yùn)動(dòng)嚙合狀態(tài)。</p><p>　　完成上訴時(shí)間及視圖設(shè)置后，點(diǎn)擊播放按鈕，觀看減速器的運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫，記錄下不合適的視角的時(shí)間點(diǎn)和需要的視圖方向，停止動(dòng)畫的播放，對(duì)不合適的視角作出調(diào)整。經(jīng)過多次的