基于solidworks的二級(jí)減速器建模 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、四川文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 分類號(hào) UDC 單位代碼 10644 密 級(jí) 公 開 學(xué) 號(hào) 2011050418 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于solidworks的二級(jí)減速器建模 學(xué)生姓名： 二級(jí)學(xué)院： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)：

2、 2 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間： 年 月 日 中 國 達(dá) 州 年 月 1 Xxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 3 Abstract 4 1.緒論 5 2. 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 6 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 6 2.2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 6 2.3 選擇電動(dòng)機(jī) 7 2.3.1計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率P 7 2.3.2確定電

3、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 7 2.4 確定傳動(dòng)比 8 2.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 8 2.5.1 各軸轉(zhuǎn)速 9 2.5.2 各軸輸入功率 9 2.5.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩 9 2.6 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 10 2.6.1 材料 10 2.6.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11 2.6.3 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 11 2.6.4高速級(jí)齒輪各參數(shù)尺寸 12 2.7 低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 12 2.7.1 材料 12 2.7.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 13 2.7.3 算輪齒彎曲強(qiáng)度 14 2.7.4 低速級(jí)齒輪各參數(shù)尺寸 14 2.8 設(shè)計(jì)V帶和大帶輪 15 2

4、.8.1 確定V帶型號(hào),計(jì)算PC 15 2.8.2 確定帶輪的直徑，驗(yàn)算帶速 15 2.8.3 確定V帶基準(zhǔn)長度和中心距a 15 2.8.4 算小帶輪包角 16 2.8.5 V帶根數(shù)Z 16 2.9 驗(yàn)算總運(yùn)動(dòng)誤差 16 2.10 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下 17 2.11 軸的設(shè)計(jì) 18 2.11.1 第一根軸設(shè)計(jì)及校核 18 2.11.2 第二根軸的設(shè)計(jì)及校核 22 2.11.3 第三根軸的設(shè)計(jì)及校核 25 2.12高速軸大齒輪、低速軸大齒輪的設(shè)計(jì) 29 2.13 聯(lián)軸器的選擇 30 2.14 潤滑方式 30 2.15 減速器附件設(shè)計(jì) 3

5、0 2.15.1 窺視孔蓋和窺視孔 30 2.15.2 放油螺塞 30 2.15.3 油標(biāo) 30 2.15.4 通氣器 31 2.15.5 啟蓋螺釘 31 2.15.6 定位銷 31 2.15.7 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 31 3.減速器的三維建模及組裝 32 3.1軸承的造型 32 3.2軸承端蓋的造型 32 3.3 上箱蓋的三維造型 33 3.4 下箱體的三維造型 33 3.5 箱體的裝配 34 4. 總結(jié) 35 參考文獻(xiàn): 36 致 謝 37 基于solidworks的二級(jí)減速器建模 機(jī)械工程及自動(dòng)化 2011級(jí)x班：xxx

6、 指導(dǎo)教師：xxx 摘要：本設(shè)計(jì)講述了帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置——二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)過程。首先進(jìn)行了傳動(dòng)方案的評(píng)述，選擇齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置，然后進(jìn)行減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算，并通過對(duì)各個(gè)零件的分析闡述了減速器各部件的裝配關(guān)系及其工作原理。 此外設(shè)計(jì)采用SolidWorks對(duì)其三維建模及裝配，使得設(shè)計(jì)的減速器更加形象具體化，讓人一目了然。然后通過SolidWorks轉(zhuǎn)換為二維圖紙，完成齒輪減速器的二維平面零件圖和裝配圖的繪制。 關(guān)鍵詞：減速器；SolidWorks；三維建模；模型裝配 41

7、 Secondary reducer modeling based on solidworks Mechanical engineering and automation The class x of grade 2011:Xxx The instructor: xxx Abstract: the design of belt conveyor drive - level 2 straight tooth cylindrical gear reducer design process. First has carried on the transm

8、ission scheme, selecting gear reducer as transmission device, then the calculation of the design of the speed reducer and through the analysis of each part expounds the reducer parts assembly relation and its working principle. Moreover design using SolidWorks 3d modeling and assembly to its, make

9、the image design of the reducer is more specific, let a person be clear at a glance. Then through SolidWorks is converted into 2d drawings, complete gear reducer of two-dimensional plane part drawing and assembly drawing. Keywords:reducer; SolidWorks;3D modeling;assemblymodel 1.緒論 本論文以二級(jí)圓

10、柱齒輪減速器為例，對(duì)各級(jí)傳動(dòng)齒輪、軸、軸承、鍵、箱體等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并且進(jìn)行三維造型，進(jìn)一步對(duì)齒輪，軸，鍵等一些重要零件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行了仔細(xì)的校核。利用SolidWorks軟件進(jìn)行齒輪、軸、軸承、軸承端蓋、箱體等零部件的三維造型，最終裝配成一臺(tái)二級(jí)圓柱直齒輪減速器，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性，并讓其得到最直接的體現(xiàn)。此外減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)為“六高、二低、二化”：六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動(dòng)效率；二低即低噪聲、低成本；二化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化[1]。 采用SolidWorks等CAE方法設(shè)計(jì)機(jī)械零部件，可縮短設(shè)計(jì)周期，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)正確性。通

11、過完成本設(shè)計(jì)，可掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序、方法、設(shè)計(jì)規(guī)律、技術(shù)措施，了解現(xiàn)代CAD設(shè)計(jì)方法，為以后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗(yàn)，鍛煉解決問題的能力，所以本課題的研究具有重要意義[2]。 在本次設(shè)計(jì)中采用SolidWorks來進(jìn)行零部件的三維造型及裝配，在過程中加深了對(duì)減速器的理解，強(qiáng)化對(duì)軟件的運(yùn)用。SolidWorks的軟件功能十分強(qiáng)大，但是組件有點(diǎn)多。同時(shí)SolidWorks功能強(qiáng)大，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便等特點(diǎn)讓它成為了先如今運(yùn)用最為廣泛機(jī)械制圖的軟件之一。對(duì)于每一個(gè)從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作的人來說，SolidWorks操作十分的簡(jiǎn)單，同時(shí)學(xué)習(xí)也方便，運(yùn)用也方便，對(duì)于電腦配置的要很容易滿足。同時(shí)，在運(yùn)用該軟件

12、繪圖修改也很方便，即使是組裝好的三維模型，如果需要修改的時(shí)候也直接打開裝配體上的零件，然后對(duì)其修改，再修改完后裝配體上也會(huì)完成修改，更加方便快捷。 2. 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 1.要求：擬定傳動(dòng)方案：由電動(dòng)機(jī)、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。 2.工作條件：雙班制工作，有輕微振動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單向傳動(dòng)，減速器使用年限為5年，軸承壽命2年，運(yùn)輸帶允許誤差5%。 3.已知數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速為了37r/min,減速箱輸出軸功率P=3.75馬力。 2.2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 1 ）組成：傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2 ）特

13、點(diǎn)：齒輪的位置不對(duì)稱，故沿軸向載荷分布不均勻，對(duì)軸的剛度有很大的要求。 3）確定傳動(dòng)方案： 圖2-1 設(shè)計(jì)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 2.3 選擇電動(dòng)機(jī) 2.3.1計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率P 電機(jī)所需功率 查參考文獻(xiàn)[3]第3頁表1-7： －每對(duì)軸承傳動(dòng)效率：0.99 －聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99 －平皮帶的傳動(dòng)效率：0.96 －電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率： （2-1） 帶入數(shù)據(jù)得：

14、 （2-2） 2.3.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 查參考文獻(xiàn)[4]第7頁表1：V帶適合傳動(dòng)比為2-4， 二級(jí)圓柱齒輪減速器適合傳動(dòng)比為i=8-40所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： nd=nW(2—4)(8—40)=800—1600r/m 符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有：1000r/m、1500r/m。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需要的功率和轉(zhuǎn)速查參考文獻(xiàn)[3]第155頁表2-1有2種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有2種傳動(dòng)比方案如下： 表2-1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功

15、率KW 同步轉(zhuǎn)速 r/min 額定轉(zhuǎn)速 r/min 重量Kg 總傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng) 減速器 1 Y100M-4 4 1500 1440 43 69.8 3.75 18.86 2 Y132M1-6 4 1000 960 75 46.53 3.33 13.97 考慮到電動(dòng)機(jī)價(jià)格和它的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)的傳動(dòng)方式、減速器的傳動(dòng)比等因素，第2種方案更能符合要求，所以選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6，其主要參數(shù)如下： 表2-2 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù) 型 號(hào) 額定 功率 額定 電流 轉(zhuǎn)

16、速 效率 功率 因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩 噪聲 振動(dòng) 速度 重量 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 1級(jí) 2級(jí) kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg Y132M1-6 4 9.4 960 84.0 0.8 2.0 6.5 2.2 66 71 1.8 75 2.4 確定傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比： 分配傳動(dòng)比：取, 則 取 經(jīng)計(jì)算 2.5

17、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 將裝置上的各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸. 2.5.1 各軸轉(zhuǎn)速 （2-3） （2-4） （2-5） （2-6） 2.5.2 各軸輸入功率

18、 （2-7） （2-8） （2-9） （2-10） 2.5.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩 （2-11） （2-12） （2-13） （2-14） 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表： 表2-3軸的參數(shù) 軸名 功率P 馬力 轉(zhuǎn)矩T Nmm 轉(zhuǎn)速r/min 輸入 輸出 輸入

19、輸出 電動(dòng)機(jī)軸 4.52 94253 960 1軸 4.294 4.17 94253 306702 320 2軸 4.17 4.04 306702 766945 95．5 3軸 4.04 3.96 766945 751758 37．0 4軸 3.96 751758 37．0 2.6 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 2.6.1 材料 查參考文獻(xiàn)[5]表10-1 高速級(jí)小齒輪選用，齒面硬度為220HBS。高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為190HBS。 查參考文獻(xiàn)[5]第210頁圖10-25（d）得：

20、 查參考文獻(xiàn)[3]第165頁表11-4得： （2-15） （2-16） 查參考文獻(xiàn)[5]第209頁圖10-24(c)得： 查參考文獻(xiàn)[5]第165頁表11-4得： 故 （2-17） （2-18） 2.6.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 8級(jí)精度制造，查參考文獻(xiàn)[5]第

21、195頁表10-3得：均勻載荷，載荷系數(shù)；由于是非對(duì)稱分布，取齒寬系數(shù)：取 高速級(jí)傳動(dòng)比：,區(qū)域系數(shù)： 計(jì)算中心距： 可取160,165,170等；m可以取2.5,3,4等。 當(dāng)取，取m＝2.5時(shí)， 反求不合理 當(dāng)取，取m＝3時(shí)，反求很接近 調(diào)整數(shù)據(jù)，令,返回運(yùn)算驗(yàn)證，得 當(dāng)取，取m＝3時(shí)，反求不合理 當(dāng)取，取m＝3時(shí)，反求不合理 所以令， m＝3, ， 傳動(dòng)比： 分度圓直徑： 齒寬： 取 ， 高速級(jí)大齒輪：，，高速級(jí)小齒輪：， 2.6.3

22、 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 查參考文獻(xiàn)[5]第200頁圖10-17得 按最小齒寬 （2-19） （2-20） 所以安全。 齒輪的圓周速度： （2-21） 2.6.4高速級(jí)齒輪各參數(shù)尺寸 , , ,

23、 2.7 低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 2.7.1 材料 高速級(jí)小齒輪選用，齒面硬度為220HBS。高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為190HBS。 查參考文獻(xiàn)[5]第210頁圖10-25（d）得： 查參考文獻(xiàn)[5]第165頁表11-4得： 故 （2-22） （2-23） 查參考文獻(xiàn)[5]第209頁圖10-25（c）得： 故

24、 （2-24） （2-25） 2.7.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 8級(jí)精度制造，查參考文獻(xiàn)[5]第194頁圖10-8得： 均勻載荷，載荷系數(shù)；由于是非對(duì)稱分布，取齒寬系數(shù)：取高速 級(jí)傳動(dòng)比：,區(qū)域系數(shù)： 計(jì)算中心距： 所以可取210，215,220等；m可以取2.5,3,4等。 當(dāng)，取時(shí)，, ，反求合理。 調(diào)整數(shù)據(jù) 令,返回驗(yàn)證 所以令，，， 傳動(dòng)比： 分度圓直徑： 齒寬： 則取,

25、 低速級(jí)大齒輪： , 低速級(jí)小齒輪： , 2.7.3 算輪齒彎曲強(qiáng)度 查參考文獻(xiàn)[5]第200頁圖10-17得： , , 按最小齒寬 （2-26） （2-27） 所以安全。 2.7.4 低速級(jí)齒輪各參數(shù)尺寸 ,, ,

26、 2.8 設(shè)計(jì)V帶和大帶輪 2.8.1 確定V帶型號(hào),計(jì)算PC 查參考文獻(xiàn)[5]表13-6得：雙班制工作，工作時(shí)間為16小時(shí)， 則 根據(jù)=4.316KW nd=960r/min, 查參考文獻(xiàn)[5]第205頁圖13-5，選擇A型V帶。 2.8.2 確定帶輪的直徑，驗(yàn)算帶速 d2取315mm 驗(yàn)算帶速： 帶速v在(5---25)范圍內(nèi)，合適。 2.8.3 確定V帶基準(zhǔn)長度和中心距a 初步選取中心距a： 取a0=630mm

27、由參考文獻(xiàn)[5]第195頁式（13-2）得： 查參考文獻(xiàn)[5]第202頁表13-2取。由參考文獻(xiàn)[5]第206頁式13-6計(jì)算實(shí)際中心距： 實(shí)際中心距在0.7（d1+d2）～2(d1+d2)之間，合理。 2.8.4 算小帶輪包角 由參考文獻(xiàn)[5]第195頁式13-1得： ,合理 2.8.5 V帶根數(shù)Z 由參考文獻(xiàn)[5]第204頁式13-15得： 查參考文獻(xiàn)[5]第203頁表13-3，得 V帶傳動(dòng)比： 查參考文獻(xiàn)[5]第204頁表13－4 得： 表13－5得 查參考文獻(xiàn)[5]第20

28、2頁表13－2得： （2-28） 所以取4根A型V帶。 求作用在帶輪軸上的壓力： 查參考文獻(xiàn)[5]第201頁表13-1得q=0.10kg/m，故由參考文獻(xiàn)[5]第197頁式13-7得單根V帶的初拉力： （2-29） 作用在軸上壓力： 。 （2-30） 2.9 驗(yàn)算總運(yùn)動(dòng)誤差 （2-31） 誤差：，在5%的范圍內(nèi) 2.10 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下 表2-4減速器的結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座厚度

29、 10 箱蓋厚度 9 箱蓋凸緣厚度 13.5 箱座凸緣厚度 b 15 箱座底凸緣厚度 25 地腳螺釘直徑 M20 地腳螺釘數(shù)目 查手冊(cè) 4 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 M16 蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 =（0.5- 0.6） M12 地腳螺釘?shù)拈g距 175 軸承端蓋螺釘直徑 =（0.4-0.5） 10（1軸） 10（2軸） 10（3軸） 視孔蓋螺釘直徑 =（0.30.4） M6 定位銷直徑 =（0.70.8） 10 ，，至外箱壁的距離 ，至凸緣邊緣距離

30、 凸臺(tái)高度 h 外箱壁至軸承端面距離 =++（8-12） 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距 >1.2 14 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 > 12 箱蓋，箱座肋厚 8 10 軸承端蓋外徑 +（5-5.5） 132.5（1軸） 132.5（2軸） 147.5（3軸） 軸承端蓋螺釘分布圓直徑 105（1軸） 105（2軸） 165（3軸） 軸承端蓋沉孔直徑 76（1軸） 101（2軸） 135（3軸） 螺栓距離 120（1軸） 145（2軸） 190（3軸） 2.11 軸的設(shè)計(jì)

31、 2.11.1 第一根軸設(shè)計(jì)及校核 ,， 材料：選用鋼調(diào)質(zhì)處理。 最小直徑的確定： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]第230頁式14-2,取，C=112，得: ，電動(dòng)機(jī)軸徑，第 一根軸第一段軸徑裝配大帶輪，且所以查參考文獻(xiàn)[5]第9頁表1-16取， 帶輪裝有四根V帶，所以 故軸段長 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 查參考文獻(xiàn)[3]第85頁表7-12取，而軸承處又要求過盈配合，需采用軸肩，查參考文獻(xiàn)[3]第62頁表6-1選用6209軸承，，軸承寬B＝19mm；根據(jù)減速箱內(nèi)壁距離，軸承端蓋 凸緣厚度。 箱體內(nèi)壁

32、寬度：L=160mm 箱體外壁間的距離：B=290 軸承內(nèi)壁到箱體內(nèi)壁的距離：8 ；L2=65 箱蓋到帶輪的距離15——20取19 軸段設(shè)計(jì)示意圖如下： 圖2-2 一軸的參數(shù) 求作用在軸上的作用力： 帶輪作用在軸上的壓力為： （2-32） 齒輪作用在軸上的圓周力： （2-33） 徑向力： （2-34） 齒輪產(chǎn)生的軸承支反力： 鉛垂面： 水平面： 輪對(duì)軸產(chǎn)生的軸承支反力：

33、 選定危險(xiǎn)截面,截面1:齒輪中心；截面2:齒輪右端。 求齒輪產(chǎn)生的彎矩： 水平面： （2-35） （2-36） 鉛垂面： （2-37） 合成彎矩：由于存在特殊情況，將與直接相加： （2-38） （2-39） 扭矩： 合成當(dāng)量彎矩：轉(zhuǎn)矩不變，有輕度振動(dòng)，取

34、 （2-40） （2-41） 圖2-3 一軸的受力分析圖 計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力： ， （2-42） ， （2-43） 查表得鋼 , 所以第一根軸設(shè)計(jì)合理。 鍵的設(shè)計(jì)與校核: 根據(jù)與帶輪配合處軸段，,由于在32－40范圍內(nèi)，故軸段上采用普通A型鍵，：, 綜合考慮取L=36， ，

35、 （2-44） 查表得 < 合理. 2.11.2 第二根軸的設(shè)計(jì)及校核 ，， 材料： 選用鋼調(diào)質(zhì)處理。 最小直徑的確定： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]第230頁式14-2,取，C=112得： 考慮到可以與第一根軸的軸承相適應(yīng)，所以查參考文獻(xiàn)[3]第9頁表1-16也取，查參考文獻(xiàn)[3]第頁62表6-1選用6208軸承，B=18,D=80, 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)軸段裝配低速級(jí)小齒輪，取，L2=85mm，因?yàn)橐三X輪孔長度少。 在設(shè)計(jì)是考慮增加L1+2 L2-2來保證定位的準(zhǔn)確性。 設(shè)計(jì)軸段裝配高速級(jí)大齒輪，取

36、 L4=50mm。 設(shè)計(jì)軸段段要裝配軸承，所以查參考文獻(xiàn)[3]第9頁表1-16取，查參考文獻(xiàn)[3]第62頁表6-1 ; 兩端軸承外側(cè)采用19mm的套筒定位軸承，軸承端蓋深入軸承座12mm。 軸段設(shè)計(jì)示意圖如下： 圖2-4二軸的參數(shù) 求作用在軸上的作用力： 齒輪Ⅰ:圓周力： 徑向力： 齒輪Ⅱ: 圓周力： 徑向力： 求軸承的支反力 鉛垂面: 水平面: 危險(xiǎn)截面：截面1:低速級(jí)齒輪中心；截面2:軸環(huán)左端；截面3:高速級(jí)齒輪中心。 求齒輪產(chǎn)生的彎矩： 鉛垂面：

37、 水平面： 合成彎矩： 扭矩： 合成當(dāng)量彎矩： 轉(zhuǎn)矩不變，有輕度振動(dòng)，取 圖2-5二軸的受力分析圖 計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力： 截面1，3有鍵槽,軸徑減少4%, 截面2尺寸突變，存在應(yīng)力集中，軸徑4%, 查表得45鋼 , 所以第二根軸設(shè)計(jì)合理。 鍵的設(shè)計(jì)與校核: 根據(jù)高速級(jí)齒輪配合處軸段，故軸段上采用普通A型鍵: 綜合考慮取L=45，,

38、 查表得 < 合理. 根據(jù)低速級(jí)齒輪配合處軸段，故軸段上采用普通A型鍵: 綜合考慮取L=45，, 查表得 < 合理. 2.11.3 第三根軸的設(shè)計(jì)及校核 ，， 材料： 選用鋼調(diào)質(zhì)處理。 計(jì)算最小軸段直徑: 轉(zhuǎn)矩主要作用在軸上，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，取C=112得： 該軸段上開有鍵槽，且要安裝聯(lián)軸器，因此取,軸段與聯(lián)軸器相聯(lián)。 各軸段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，因?yàn)榇髱л喴枯S肩定位，且還要配合密封圈，，，查參考文獻(xiàn)[3]第85頁表7-2，此尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)值，則第二段軸徑。 設(shè)計(jì)軸段，方便軸承裝卸，查參考文

39、獻(xiàn)[3]第62頁，表6-1，取，采用擋油環(huán)對(duì)軸承定位。選軸承6012:D=95mm,B=18mm。 設(shè)計(jì)軸段，由于軸向定位，故取， 設(shè)計(jì)軸環(huán)及寬度b，， 設(shè)計(jì)軸段 設(shè)計(jì)另一端軸頸 確定各軸段長度： 有聯(lián)軸器的尺寸決定 軸段設(shè)計(jì)示意圖如下： 圖2-6 三軸的參數(shù) 求作用在軸上的作用力： 齒輪作用在軸上的圓周力： 徑向力： 求齒輪產(chǎn)生的軸承支反力： 鉛垂面： 水平面： 選定危險(xiǎn)截面,截面1:齒輪中心；

40、截面2:齒輪右端； 求齒輪產(chǎn)生的彎矩： 水平面： 鉛垂面： 合成彎矩：由于有特殊情況，將與直接相加： 扭矩： 合成當(dāng)量彎矩：轉(zhuǎn)矩不變，有輕度振動(dòng)，取 圖2-7三軸的受力分析圖 計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力： 截面1有鍵槽，軸徑降低4%： ， ， 查表得鋼 所以第三根軸安全。 鍵的設(shè)計(jì)與校核： 因?yàn)檠b聯(lián)軸器查參考文獻(xiàn)[5]第153頁表10-9選鍵為，查參考文獻(xiàn)[5]第155頁表10-10 ,因?yàn)長1=107，初選鍵長為L=100mm 校核所以選鍵為: ,L=100mm； 裝齒查輪參

41、考文獻(xiàn)[5]153頁表10-9選鍵為，查參考文獻(xiàn)[5]第155頁表10-10 ,因?yàn)長6=93初選鍵長為L=90mm， 校核所以選鍵為: ， L=90mm。 2.12高速軸大齒輪、低速軸大齒輪的設(shè)計(jì) 高速軸大齒輪：采用腹板式結(jié)構(gòu) 表2-5高速齒輪的參數(shù) 代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 輪轂處直徑 72 輪轂軸向長度 55 齒根圓處的厚度 10 腹板厚度 15 低速軸大齒輪：采用腹板式結(jié)構(gòu) 表2-6 低速齒輪的參數(shù) 代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 輪轂處直徑 104 輪轂軸向長度 91 齒根圓處的厚度 14

42、 腹板厚度 19.5 2.13 聯(lián)軸器的選擇 計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩： 查參考文獻(xiàn)[5]第269表17-1取 查參考文獻(xiàn)[3]第94頁表8-7得彈性柱銷聯(lián)軸器型號(hào)為HL4。 2.14 潤滑方式 齒輪圓周速度，齒輪采用油池潤滑； 軸承軸頸速度，軸承采用脂潤滑，并用擋油環(huán)將軸承與油池中的稀油隔離。 2.15 減速器附件設(shè)計(jì) 為了觀察齒輪的嚙合情況，改善齒輪及軸承的潤滑條件、方便通氣及裝拆吊運(yùn)等，減速器常安裝有各種附件。 2.15.1 窺視孔蓋和窺視孔 減速器機(jī)蓋的頂部開窺視孔是為了方便檢查齒輪的嚙合、潤滑、齒側(cè)

43、間隙等。 窺視孔應(yīng)該開孔在能看見齒輪嚙合的位置，大小要方便單手進(jìn)行操作，檢修。 潤滑油由窺視孔倒入，為了防止進(jìn)入雜質(zhì)，還應(yīng)該在孔上安裝過濾網(wǎng)。 窺視孔蓋由鋼制成。 2.15.2 放油螺塞 放油孔應(yīng)在油池最低處，在減速器不與其它部件靠近的一側(cè)，方便放油。放油孔用螺塞堵住，所以油孔處的機(jī)體外壁要凸起一部分，用來加工成螺塞的支撐面，并且加封油圈以加強(qiáng)箱體的密封性。 2.15.3 油標(biāo) 油標(biāo)常放在便于觀測(cè)減速器油面的地方。 用油標(biāo)時(shí)，應(yīng)使機(jī)座油尺座孔德傾斜位置便于加工和使用，油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入尺座孔而溢出。 2.15.4 通氣

44、器 在減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，溫度要升高，氣壓會(huì)增大，不利于減速器密封。所以在窺視孔蓋上安裝通氣器，使氣體自由溢出，平衡內(nèi)外的壓力，提高密封性能。 2.15.5 啟蓋螺釘 啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋凸緣的厚度，釘桿端部要做成圓柱狀，大倒角或半圓形，以免頂壞螺紋。 2.15.6 定位銷 為了保證機(jī)體的軸承座孔的裝配精度，在機(jī)體兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷距離要適當(dāng)遠(yuǎn)點(diǎn)，提高定位精度。 定位銷的直徑一般取d=（0.7-0.8）d2，d2為機(jī)體聯(lián)接螺栓直徑。 2.15.7 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 為了便于拆卸和搬運(yùn)，應(yīng)該在機(jī)蓋上鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座上鑄

45、造吊鉤。 環(huán)首螺釘為標(biāo)準(zhǔn)件，可按起重量由手冊(cè)選取。因?yàn)榄h(huán)首螺釘要受到較大載荷，所以在裝配時(shí)一定要把螺釘完全擰入，使其抵緊機(jī)蓋上的支撐面。因此，螺釘孔必須局部鑄造大。 環(huán)首螺釘用于拆卸機(jī)蓋，也允許用來吊運(yùn)輕型減速器。 3.減速器的三維建模及組裝 3.1軸承的造型 通過調(diào)用SolidWorks標(biāo)準(zhǔn)件庫的軸承，完成軸承的設(shè)計(jì)。 表2-7 軸承 1軸上 2軸上 3軸上 型號(hào) 6209AC 6208AC 6012AC 三維圖 3.2軸承端蓋的造型 軸承端蓋運(yùn)用凸緣式，運(yùn)用旋轉(zhuǎn)、拉伸去除、倒圓等特征工具

46、分別完成對(duì)六個(gè)軸承端蓋的造型。 表2-8 端蓋 1軸上 2軸上 3軸上 三維圖 透蓋 悶蓋 悶蓋 透蓋 悶蓋 3.3 上箱蓋的三維造型 通過運(yùn)用拉伸、切割、鉆孔、倒角、倒圓、拉筋等特征工具完成下箱體的三維造型。其三維造型如下： 圖2-8上箱體 3.4 下箱體的三維造型 通過運(yùn)用拉伸、切割、鉆孔、倒角、倒圓、拉筋等特征工具完成下箱體的三維造型。其三維造型如下： 圖2-9下箱體 3.5 箱體的裝配 通過對(duì)齊、匹配、重合等約束分別將1軸、2軸、3軸裝入下箱體。 圖2-

47、10軸的裝配 然后組裝上箱體，安裝螺釘?shù)韧瓿蓪?duì)減速器的整體組裝。 圖2-11總裝圖 4. 總結(jié) 通過仔細(xì)研究和分析設(shè)計(jì)的要求和給出的已知數(shù)據(jù)，開始對(duì)零部件進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)主要是齒輪，軸，箱體的尺寸的計(jì)算，然后在根據(jù)計(jì)算出來的數(shù)據(jù)在進(jìn)行有些小零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，例如軸承，端蓋等。對(duì)于一些要求嚴(yán)格的重要零部件要進(jìn)行強(qiáng)度的校核，保證零部件滿足運(yùn)用條件。在繪圖時(shí)，先自己在草稿紙上畫草圖，把計(jì)算出來的數(shù)據(jù)清晰的標(biāo)注在上面，在運(yùn)用SolidWorks對(duì)草圖上的零件進(jìn)行三維建模，然后進(jìn)行零部件的裝配，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)螺釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件可直接調(diào)用軟件里面的零件庫直接調(diào)用。例如軸承等都可以直接調(diào)用完

48、成裝配，這樣子就非常的節(jié)約時(shí)間，也體現(xiàn)出來了SolidWorks的強(qiáng)大功能。 通過運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行三維的建模讓我看到了SolidWorks這款軟件的許多的優(yōu)點(diǎn)，降低了設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本，可以在虛擬的條件下進(jìn)行產(chǎn)品的調(diào)試，減少了了許多不必要的消耗。 同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處，需要學(xué)習(xí)的知識(shí)還很多，對(duì)軟件掌握的還不是很熟練，還需要認(rèn)真的學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn): [1] 張德珍．基于特征造型的三位圓柱齒輪減速器參數(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)[D]．青島：山東科技大學(xué)，2006. [2] 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. [3] 吳宗澤

49、，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)[M].北京：高等教育出版社，1999. [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）[M].北京：化學(xué)工藝出版社，2007. [5] 楊可楨 ,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第四版）[M].北京:高等教育出版社.1999.06. [6] 濮良貴，陳國定，吳立言．機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）[M]．北京：高等教育出版社，2013.5. [7] 王春升，胡彥軍．減速器零件建模及裝配運(yùn)動(dòng)仿真[J]．化工機(jī)械，2010，37（4）：425-427. [8] 王知行,鄧宗全．機(jī)械原理（第二版）[M]．北京：高等教育出版社．2006.5. [9] 周元康.機(jī)械課程設(shè)計(jì)[M].

50、重慶：重慶大學(xué)出版社，2002. [10] 謝宏威.SolidWorks2006中文版實(shí)用教程[M].北京：人民郵電出版社，2007. [11] 江宏.SolidWorks2006基礎(chǔ)教程[M].北京：機(jī)械工藝出版社，2006. 致 謝 本次選題和設(shè)計(jì)中，感謝指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)，讓我能這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)也感謝學(xué)院對(duì)于我們的培養(yǎng)，通過學(xué)校的安排，讓我在實(shí)習(xí)過程中學(xué)到了大量的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也在實(shí)習(xí)期間學(xué)會(huì)使用SolidWorks這款軟件，這對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)三維造型打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中也得到了許多同學(xué)的幫助和支持，正是他們的幫助和支持讓我才能全身心的投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去，克服設(shè)計(jì)過程中的諸多困難，同時(shí)也在生活上對(duì)于我提供了很大的幫助。在此，我對(duì)他們表示衷心的感謝！ 本次設(shè)計(jì)由于學(xué)生能力有限，加上時(shí)間緊迫，難免有不足之處。希望老師和同學(xué)能多多指教。