齒輪減速器三維設計及運動仿真.doc

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1、XXXX畢業(yè)設計說明書 目 錄 1緒論 …………………………………………………………………………3 1.1 減速器的主要型式及其特性…………………………………………………3 1.2 減速器結構……………………………………………………………………4 1.3減速器潤滑……………………………………………………………………5 1.4設計的目的……………………………………………………………………6 1.5已知條件 …………………………………………………………………7 2 減速器結夠分析………………………………………………………………8 2.1 分析傳動系統(tǒng)的工作

2、情況……………………………………………………8 3 傳動裝置的總體設計…………………………………………………………9 3.1 選擇電動機……………………………………………………………………9 4 計算各軸的轉速功率和轉矩…………………………………………………11 4.1 轉速……………………………………………………………………………11 4.2 輸出功率………………………………………………………………………11 4.3 輸出轉矩………………………………………………………………………11 5 齒輪的參數設計………………………………………………………………12 5.1

3、選材……………………………………………………………………………12 5.2 高速軸…………………………………………………………………………12 5.3 齒根彎曲疲勞強度校核………………………………………………………14 5.4 高速軸…………………………………………………………………………16 5.5 齒根彎曲疲勞強度校核………………………………………………………17 6 工作能力分析計算……………………………………………………………20 6.1 校核齒輪強度（校核低速級大齒輪）………………………………………20 7 高速軸的設計………………………………………………………

4、…………20 7.1 選 材 …………………………………………………………………………20 7.2 初估直徑………………………………………………………………………21 7.3 結構設計………………………………………………………………………21 8 高速軸軸承……………………………………………………………………21 9 中間軸的設計…………………………………………………………………22 9.1 選材……………………………………………………………………………22 9.2 初估直徑………………………………………………………………………22 9.3 結構設計…………………………

5、……………………………………………22 10 中間軸軸承……………………………………………………………………23 11 滾動軸承………………………………………………………………………27 12 鍵聯(lián)接的選擇與計算…………………………………………………………29 13 箱體的主要尺寸計算…………………………………………………………31 14 基于PROE軟件的設計說明 …………………………………………………33 結論…………………………………………………………………………………36 致謝…………………………………………………………………………………37 參考文獻…………

6、…………………………………………………………………38 1 緒論 1.1 減速器的主要型式及其特性 減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由于結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產，故在現(xiàn)代機械中應用很廣。 減速器類型很多，按傳動級數主要分為：單級、二級、多級；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。 電動機 聯(lián)軸器 高速軸

7、中間軸 低速軸 減速器系統(tǒng)框圖 以下對幾種減速器進行對比： 1）圓柱齒輪減速器 當傳動比在8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設計這種減速器時應注意：1)軸的剛度宜取大些；2)轉矩應從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正

8、好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側為左旋，另一側為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應能作小量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達150m／s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅動式或中心驅動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設計雙驅動式或中心

9、驅動式齒輪傳動時，應設法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。 圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結構基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。 2）圓錐齒輪減速器 它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應

10、用不如圓柱齒輪減速器廣。 3）蝸桿減速器 主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結構緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。 蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。 4）齒輪-蝸桿減速器 它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結構較緊湊，后者效率較高?！? 通過

11、比較，我們選定圓柱齒輪減速器。 1.2 減速器結構 近年來，減速器的結構有些新的變化。為了和沿用已久、國內目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結構和新型減速器結構。 1）傳統(tǒng)型減速器結構 絕大多數減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。大量生產小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動質量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，

12、在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應設有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據經驗公式計算，見有關圖冊。關于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關的設計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在

13、載荷很大、工作條件繁重和轉速很高的減速器才采用滑動軸承。 2）新型減速器結構 下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結構，圖中未將電動機部分畫出。 1）齒輪—蝸桿二級減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級減速器。 這些減速器都具有以下結構特點： ——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當部位 有較大的開孔。 ——在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 ——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。 和傳統(tǒng)的減

14、速器相比，新型減速器結構上的改進，既可簡化結構，減少零件數目，同時又改善了制造工藝性。但設計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。 1.3減速器潤滑 圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個齒高為宜。速度高的還應該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達到1／6的齒輪半徑；更低速時，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應達到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器)，浸入宜深

15、些。在多級減速器中應盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或將減速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級和低速級傳動的浸油深度大致相等。 減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤滑油計算(大值用于粘度較高的油)，同時應保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風扇，油池內裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒

16、輪減速器不宜采用油池潤滑，因為：1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會使減速器的溫升增加；3)會攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。這時，最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速度更高時財應開多排噴油孔。噴油孔的位置還應注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進行冷卻的減速器中

17、。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調節(jié)裝置等，所以費用較貴。此外，還應注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。 蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當蝸桿在下時，油面高度應低于蝸桿螺紋的根部，并且不應超過蝸桿軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進行潤滑。當蝸桿在上時，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應采用噴油潤滑。噴油方向應順著蝸桿轉入嚙合區(qū)的方向，但有時為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側送人

18、嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應適當增大。 1．4 設計的目的（綜合訓練） 通過畢業(yè)設計，綜合運用機械設計和其它有關選修的理論和生產實際知識去分析和解決機械設計問題，并使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發(fā)展。 學習機械設計的一般方法。通過設計培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。 進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范 1．5 已知條件 1． F=2600kN; V= 1.1m/s; 卷筒直徑D= 220mm.

19、 2． 工作機轉矩：300N.m，不計工作機效率損失。 3． 工作情況：兩班制，連續(xù)單向運行，載荷較平穩(wěn)。 4． 使用期：8年，每年按360天計。 5． 檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 6． 工作環(huán)境：室內常溫，灰塵較大。 2 減速器結構分析 2.1 分析傳動系統(tǒng)的工作情況 2.11 傳動系統(tǒng)的作用： 作用：介于機械中原動機與工作機之間，主要將原動機的運動和動力傳給工作機，在此起減速作用，并協(xié)調二者的轉速和轉矩。 2.12 傳動方案的特點： 特點：結構簡單

20、、效率高、容易制造、使用壽命長、維護方便。由于電動機、減速器與滾筒并列，導致橫向尺寸較大，機器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，可使軸在轉矩作用下產生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。 2.13 電機和工作機的安裝位置： 電機安裝在遠離高速軸齒輪的一端；工作機安裝在遠離低速軸齒輪的一端。 圖一:(傳動裝置總體設計圖) 初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。 3 傳動裝置的總體設計 3.1 選擇電動機 3.11 選擇電動機系列 按工作要求及工作條件，選

21、用三相異步電動機，封閉式扇式結構，即：電壓為380V Y系列的三相交流電源電動機。 3.12 選電動機功率 3.121 傳動滾筒所需有效功率 Pw=Fv/1000=2600*1.1/1000=2.86kw 3.122 所需電機功率 Pr=Pw/η=2.86/0.895=3.5kw 額定功率：Pd=4kw 3.13 總效率： 由[3]P19表3-1查得η1（聯(lián)軸器）=0.99，η2（滾動軸承）=0.99，η3（齒輪傳動）=0.97，η4（聯(lián)軸器）=0.99。 == 3.14 計算電動機的輸出轉矩： 由已知條件得工作機Tw=3

22、00及i、得： 電動機輸出轉矩： 3.15 計算電機的轉速： 3.151 傳動滾筒轉速 Nw=60*v/(*D)=60*1.1*1000/（220*）=95.54r/min 電機轉速： r/min 3.152 選擇符合類型的電動機 選Y112M－4，結構緊湊。由文獻【2】表12－9選取電動機的外形及安裝 尺寸D＝32㎜，中心高度H＝112㎜，軸伸長E＝80㎜。 3.16 計算總傳動比及各級傳動比和效率： 3.161 總傳動比 3.162 各級傳動比： 第一級傳動比：; 第二級傳動比

23、： 3.163 各級效率： 第一級效率： 第二級效率： 4 計算各軸的轉速功率和轉矩 4.1 轉速 軸I： 軸II： 軸III： 4.2 輸出功率 軸I： 軸II： 軸III： 4.3 輸出轉矩 軸I： 軸II： 軸III ： 軸名 參數 軸出功率P（KN） 轉速(r/min) 輸出轉矩T（N.M） i 軸I 3.9204 1440 26 4.426 0．951 軸II 3.765 325 110.633 3.405 0．941 軸II

24、I 3.579 95 359.78 5 齒輪的參數設計 5.1選材 根據文獻【1】表6-1知 選小齒輪：40Cr，調質處理 選大齒輪：45鋼，調質處理 5.11 計算齒輪的許用應力 5.111 計算許用接觸應力[] 由圖6-8，得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 =590MPa，=550MPa 由圖6-6得：=1，=1.08， =1 齒面接觸應力：[]=/ =1590/1=590 []=/=1.08550/1=594 取小值： 5.112 計算許用彎曲應力[] 由圖6

25、-9c，查得=440 ，=420 由圖6-7，查得：Y=1,Y=1，S=1. 4 齒輪彎曲許用應力為： 5.2 高速軸 5.21 選參數： 小齒輪齒數Z1=20 大齒輪齒數Z2=20*4.426=89 螺旋角= 5.22 按接觸強度設計： 由教材查得載荷系數k=1.2 取d=32.75mm 5.23 主要尺寸計算 5.231 模數 5.232 中心距a： 5.233 計算實際螺旋角 5.234 分度圓直徑 5.235 齒頂圓直徑 5.236

26、齒根圓直徑 5.237 齒寬 5.3 齒根彎曲疲勞強度校核： 由[1]P236齒根彎曲疲勞強度校核公式9-31得： 其中： ①、由[1]P226表9-6根據對斜齒輪傳動，載荷較平穩(wěn)，故?。篕=1.2 ②、因為工作機轉矩為，所以 ③、齒寬： 齒輪1：；齒輪2：=45mm ④、模數： ⑤、齒數：齒輪3：z=20；齒輪4：z=89 由[1]P225圖9-24查得： ； 根據齒輪材料為45正火處理查[1]P227圖9-26（b）得，并把代入由[1]P227查得的許用彎曲應力公式9-23得：

27、 故齒輪1齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 故齒輪2齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 故齒輪齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 5.4 低速軸 5.41 初選參數： 小齒輪齒數Z1=25 大齒輪齒數Z2=25*3.406=86 螺旋角= 5.42 按接觸強度設計： 由教材查得載荷系數k=1.1 彈性系數 取d1=72.154mm 5.43 主要尺寸計算 (1) 模數 (2) 中心距a： 5.5 齒

28、根彎曲疲勞強度校核： 由[1]P236齒根彎曲疲勞強度校核公式9-31得： 其中： ①、由[1]P226表9-6根據對斜齒輪傳動，載荷較平穩(wěn)，故?。篕=1.2 ②、因為工作機轉矩為，所以 ③、齒寬： 齒輪3：；齒輪4：=77mm ④、模數： ⑤、齒數：齒輪3：z=25；齒輪4：z=86 由[1]P225圖9-24查得： ； 根據齒輪材料為45正火處理查[1]P227圖9-26（b）得，并把代入由[1]P227查得的許用彎曲應力公式9-23得： 故

29、齒輪3齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 故齒輪3齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 故齒輪齒根彎曲疲勞強度足夠、安全。 6 高速軸的設計 6.1 選 材 C=102 6.2 初估直徑 軸上有單個鍵槽，軸徑應增加3％ 所以14.22（1＋3％）＝14.26㎜ 圓整取d=25㎜ 6.3 結構設計 由文獻【1】得初估軸得尺寸如下： 1=25mm d2=28mm d3=30mm d4=35mm d5=51mm d6=30m

30、m L1=68mm L2=45mm L3=32mm L4=88mm L5=51mm L6=34mm 6.4 高速軸軸承 根據文獻【2】表6-1可得軸承的型號為：6206。其中軸承參數為： D＝62mm；B＝16mm；Cr＝19.5KN；Cor＝11.5KN 7 中間軸的設計 7.1 選材 ，C=102 7.2 初估直徑 圓整d=30㎜ 7.3 結構設計 由文獻【1】得初估軸得尺寸如下： d 1=35mm d2=40mm d3=50mm d4=40mm d5=35mm L1=40mm L2=51mm L

31、3=10mm L4=81mm L5=40mm 8 中間軸軸承 根據文獻【2】表6-1可得軸承的型號為：6207。其中軸承參數為： D＝72mm；B＝17mm；Cr＝25.5KN；Cor＝15.2KN 9 低速軸的設計與強度校核 9.1 選材 C=102 9.2 初估直徑 圓整取d=45㎜ 9.3 結構設計 由文獻【1】得初估軸得尺寸如下： 9.4 低速軸的軸承 根據文獻【2】表6-1可得軸承的型號為：6210。其中軸承參數為： D＝90mm；B＝20mm；Cr＝35KN；Cor＝23.2KN

32、 10 低速軸的強度校核 10.1 齒輪的力分析計算 III軸：圓周力Ft = 徑向力Fr = 軸向力 10.2 各力方向判斷如下圖 10.3 支座反力分析 （1）定跨距測得：=116；； （2）水平反力： （3）垂直反力： 10.4 當量彎矩 （1）水平彎矩： （2）垂直面彎距： （3）合成彎矩： 當轉矩T=359780N；取得： 當量彎矩： 10.5 校核強度： 按扭合成應力校核軸的強度。由軸的結構簡圖及當量彎矩圖可知截面C處當量彎矩最大，是軸的危險截面

33、。進行校核時，只校核軸上承受最大當量彎矩的截面的強度，則由[1]P339得軸的強度校核公式。其中： ① 因為軸的直徑為d=40mm的實心圓軸，故取 ②因為軸的材料為45鋼、調質處] 理查[1P251取軸的許用彎曲應力為：[]=60Mpa 10.6 結論： 故軸強度足夠、安全。軸的載荷分析圖如下圖： 11 滾動軸承 ①、根據軸承型號6210查[4]P383表8-23取軸承基本額定動載荷為：C=35000N；基本額定靜載荷為： 因為： 根據的值查[1]P298表10-10,利用差值法求得e=0.184 ②、由[1]P2

34、98表10-10查得X=0.56 ; Y=2.362 根據軸承受中等沖擊查[1]P298表10-9取軸承載荷系數為: ③、由[1]P298表10-10查得X=1; Y=0 根據軸承受中等沖擊查[1]P298表10-9取軸承載荷系數為: ④、因為是球軸承，取軸承壽命指數為：，， 由[1]P297軸承壽命公式10-2a得： = 故軸承使用壽命足夠、合格。 12 鍵聯(lián)接的選擇與計算 12.1 電動機小帶輪端的鍵 電動機DE=42110

35、mm,E=110mm ，鍵為 128 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數為：b=12mm;h=8mm; l=100mm 鍵校核鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為： 120MP；；強度符合要求 12.2 高速軸大帶輪端的鍵 高速軸帶輪端尺寸：2568；鍵為87 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數為：b=8mm;h=7mm;l=56mm鍵校核 鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強度符合要求 12.3 中間軸的鍵 軸的尺寸為：4051；鍵為： 149 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數為：b=1

36、4mm;h=9mm;l=56mm，鍵校核 鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強度符合要求 小齒輪處軸的尺寸為：4081；鍵為：149 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數為:b=14mm;h=9mm;l=90mm， 鍵校核鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： ；強度符合要求 12.4 低速軸鍵 大齒輪處軸的尺寸為：5676；鍵為： 2012 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數為：b=20mm；h=12mm；l=85mm (1)鍵的校核 鍵的接觸長度為：；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 得120MP；；強度符合要求

37、聯(lián)軸器處的軸的尺寸為：40112；鍵為：149 GB1096-90 單圓頭普通平鍵（C型），鍵的參數為：b=14mm；h=9mm；L=130mm (2)鍵的校核鍵的接觸長度為：;則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強度符合要求 13 箱體的主要尺寸計算 箱體、箱蓋材料均采用TT150鑄造而成 （1） 箱體壁厚二級取 （2） 箱蓋壁厚取 （3） 箱蓋凸緣厚度 （4） 箱座凸緣厚度 （5） 箱座凸緣厚度 （6） 地腳螺釘直徑 （7） 地腳螺釘數目 n=4 （8） 軸承旁連螺栓直徑 （9） 蓋與座連接

38、螺栓直徑 （10） 連螺栓的間距 （11） 軸承端蓋螺釘直徑 （12） 視孔蓋螺釘直徑 （13） 定位銷直徑 （14） 至外箱壁距離 至凸緣邊緣距離 （15） 軸承旁凸臺半徑 （16） 凸臺高度h： 根據低速級軸承座外徑確定 （17） 外箱壁至軸承座端面距離 10） （18） 鑄造過渡尺寸X，Y X=4,Y=20 （19） 大齒輪頂圓與內箱壁距離 （20） 齒輪端面與內箱壁距離 （21） 箱蓋、箱座助厚： 取 取 （22） 軸承端座外徑 ： (23) 軸承旁連接螺栓距離 ：

39、 14 基于PROE軟件的設計說明 本世紀的一個重大變革是全球市場的統(tǒng)一，它使市場競爭更加激烈，產品更新更快，但是有限的資源加上消費者對復雜產品的需求日益增加，使你合很難保持市場分額。在這種背景下，CAD(計算機輔助設計)/CAM(計算機輔助制造)/CAE（計算機輔助測量）技術得到迅速普及和極大發(fā)展。海灣戰(zhàn)爭結束當年，美國評出的最具影響的十大技術中，CAD/CAM/CAE技術便榜上有名。在為數眾多的CAD/CAM/CAE軟件中， 主流軟件包種類繁多，PRO/E，UG，CIMATRON，MDT，I－

40、DEAS，MASTERCAM都是個中極品，但PRO/E工業(yè)解決方案地位顯赫，它是美國PTC公司的拳頭產品，技術領先，在機械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都有應用，是CAD/CAM/CAE領域少有的頂尖“人物”。 一般PRO/E有六大主模塊。 PRO/ENGINEER軟件包的產品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作，它通過一系列完全相關的模塊表述產品的外形、裝配及其他功能。PRO/E能夠讓多個部門同時致力于單一的產品模型。包括對大型項目的裝配體管理、功能仿真、制造、數據管理等。 一、工業(yè)設計(CAID)模塊 工業(yè)設計模塊主要用于對產品進行幾何設計，以前，在零件未制造出時，是無法觀看零件形狀

41、的，只能通過二維平面圖進行想象?，F(xiàn)在，用3DS可以生成實體模型，但用3DS生成的模型在工程實際中是“中看不中用”。用PRO/E生成的實體建模，不僅中看，而且相當管用。事實上，PRO/E后階段的各個工作數據的產生都要依賴于實體建模所生成的數據。 包括： PRO/3DPAINT(3D建模)、 PRO/ANIMATE(動畫模擬)、 PRO/DESIGNER(概念設計)、PRO/NETWORKANIMATOR(網絡動畫合成)、PRO/PERSPECTA-SKETCH（圖片轉三維模型）、PRO/PHOTORENDER(圖片渲染)幾個子模塊。 　　 二、機械設計(CAD)模塊 機械設計模塊是一個高效的三

42、維機械設計工具，它可繪制任意復雜形狀的零件。在實際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖1中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。隨著人們生活水平的提高，對曲面產品的需求將會大大增加。用 PRO/E生成曲面僅需2步～3步*作。PRO/E生成曲面的方法有：拉伸、旋轉、放樣、掃掠、網格、點陣等。由于生成曲面的方法較多，因此PRO/E可以迅速建立任何復雜曲面。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨立使用，又能與其它實體建模模塊結合起來使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等標準。包括：PRO/ASSEMBLY（實體裝配）、PRO/CABLING（電路設計）、PRO/PIPING（彎管鋪設）、PRO/REPORT（應用

43、數據圖形顯示）、PRO/SCAN-TOOLS（物理模型數字化）、PRO/SURFACE（曲面設計）、PRO/WELDING（焊接設計） 三、 功能仿真(CAE)模塊 功能仿真(CAE)模塊主要進行有限元分析。機械零件的內部變化情況是難以知曉的。有限元仿真使我們有了一雙慧眼，能“看到”零件內部的受力狀態(tài)。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎上，便可充分優(yōu)化零件的設計。著名的可口可樂公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結果使瓶體質量減輕了近20％，而其功能絲毫不受影響，僅此一項就取得了極大的經濟效益。 包括：PRO/FEM~POST（有限元分析）、PRO/MECHANICA CUSTOMLOA

44、DS（自定義載荷輸入）、PRO/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序連接）、PRO/MECHANICA MOTION（指定環(huán)境下的裝配體運動分析）、PRO/MECHANICA THERMAL（熱分析）、PRO/MECHANICA TIRE MODEL（車輪動力仿真）、PRO/MECHANICA VIBRATION（震動分析）、PRO/MESH （有限元網格劃分）。 四、 制造(CAM)模塊 在機械行業(yè)中用到的 CAM制造模塊中的功能是NC Machining(數控加工)。說到數控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當時，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進了一套五座標數控系統(tǒng)及數

45、控軟件CAMMAX，加工出高精度、低噪聲的潛艇推進器，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術，受到了嚴厲的制裁。在這一事件中出盡風頭的CAMMAX軟件就是一種數控模塊。 PRO/ES的數控模塊包括：PRO/CASTING（鑄造模具設計）、PRO/MFG（電加工）、PRO/MOLDESIGN（塑料模具設計）、PRO/NC-CHECK（NC仿真）、PRO/NCPOST（CNC程序生成）、PRO/SHEETMETAL（鈑金設計）。 五、 數據管理(PDM)模塊 PRO/E的數據管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計算機上對產品性能進行測試仿真，找出造成產品各種

46、故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產品故障，改進產品設計。它就像PRO/E家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務模塊。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數據，這些數據包括你存貯在模型文件或庫中零件的數據。這個管家通過一定的機制，保證了所有數據的安全及存取方便。 它包括：PRO/PDM（數據管理）、PRO/REVIEW（模型圖紙評估）。 六、 數據交換(Geometry Translator)模塊 在實際中還存在一些別的CAD系統(tǒng)，如UGⅡ、EUCLID、CIMATRTON、MDT等，由于它們門戶有別，所以自己的數據都難以被對方所識別。但在實際工作中，往往需要接受別的CAD數據。這時幾何數據交換模塊就會發(fā)揮作

47、用。 PRO/E中幾何數據交換模塊有好幾個，如：PRO/CAT（PRO/E和CATIA的數據交換）、PRO/CDT（二維工程圖接口）、PRO/DATA FOR PDGS（PRO/E和福特汽車設計軟件的接口）、PRO/DEVELOP（PRO/E軟件開發(fā)）、PRO/DRAW（二維數據庫數據輸入）、PRO/INTERFACE（工業(yè)標準數據交換格式擴充）、PRO/INTERFACE FOR STEP（STEP/ISO10303數據和PRO/E交換）、PRO/LEGACY（線架/曲面維護）、PRO/LIBRARYACCESS（PRO/E模型數據庫進入）、PRO/POLT（HPGL/POSTSCRIPTA

48、數據輸出） 結 論 這次關于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎. 1、機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術畢業(yè)，它融《機械原理》、《機械設計》、《理論力學》、《材料力學》、《公差與配合》、《PROE實用軟件》、《機械工程材料》、《機械設計手冊》等于一體。 2、 這次的設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想;訓練綜合運用機械設計和有關先修的理論,結合生產實際反系

49、和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。 3、 在這次的設計過程中,綜合運用先修畢業(yè)中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械畢業(yè)的設計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產品和設備的設計打下了寬廣而堅實的基礎。 4、 本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導和幫助. 5、 設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關機械設計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。 致

50、謝 經過半年的忙碌和學習，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個大專生，由于我的經驗的匱乏，畢業(yè)設計難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是很困難的。 在這里首先要感謝我的指導老師曹燕老師。曹老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，草圖繪制，繪制裝配圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣，但是曹老師仍然細心地糾正說明書和繪制過程中的錯誤。除了敬佩曹老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也值得我永遠學習，并將積極影響到我今后的學習和工

51、作。 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設計的李云婷同學，她在本次設計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設計，并承擔了大部分的工作量。如果沒有她的努力工作，此次設計的完成將變得非常困難，難以及時完成。 然后還要感謝大學三年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設計才會順利的完成。 最后感謝泰州職業(yè)技術學院三年來對我的大力栽培，在這三年說長不長說短不短的時間里我度過了一生中最難忘的光陰。并且學到了很寶貴的知識。轉眼之間三年的生活即將劃上一個句號，心中難免有一絲惆悵。 通過此次畢業(yè)設計我學到了許多對我一生都收益的東西，在

52、以后的人生中我一定會再接再厲，創(chuàng)造人生的輝煌。 參 考 文 獻 1 宋正和，張子泉 主編 機械設計基礎 北京交通大學出版社，2007.5 2 羅圣國，吳宗澤 主編 機械設計手冊 高等教育出版社，2006.5 3 余蔚荔 主編 Proe造型篇 電子工業(yè)出版社，2006.8 4 13K 2007-1-13 5 4K 2007-9-20 6 盧頌峰 ，王大康 主編 機械設計畢業(yè)設計 北京工業(yè)大學出版社， 1993 7 濮梁貴， 紀名剛 主編 機械設計 高等教育出版社， 2001 8 機械設計手冊 聯(lián)合編寫組 機械設計手冊 中冊化學工業(yè)出版社， 1982 9 張富洲 主編 機械設計畢業(yè)設計 西北工業(yè)大學出版社 1998 38