軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　基于Pro/E的軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：二級(jí)圓柱齒輪減速器的作用就是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行速度轉(zhuǎn)變，這一作用在當(dāng)今機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛。本研究論文的內(nèi)容是根據(jù)二級(jí)減速器的工作參數(shù)，選擇出電動(dòng)機(jī)，計(jì)算軸之間的傳動(dòng)比，對(duì)軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并計(jì)算出相應(yīng)數(shù)據(jù)，選擇聯(lián)軸器、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件，校核軸的彎扭合成強(qiáng)度，對(duì)相應(yīng)的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核，并對(duì)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算，確定減速器傳動(dòng)部分的潤(rùn)

2、滑和密封方式，選擇油標(biāo)，油塞，視孔蓋，通氣罩等減速器附件。對(duì)減速器進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，運(yùn)用AutoCAD二維繪圖軟件繪制零件裝配圖，利用Pro/ENGNEER軟件對(duì)減速器各個(gè)零部件進(jìn)行三維建模和裝配以及運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　關(guān)鍵詞：參數(shù)化設(shè)計(jì)； 軸裝式減速器；　Pro/E</p><p>　　The two level cylindrical shaft-mounted gear re

3、ducer design based on</p><p><b>　　Pro / E</b></p><p><b>　　WANG Qi</b></p><p>　　College of Engineering and Technology，Southwest University，Chongqing 400716，Ch

4、ina</p><p>　　Abstract：The role of the two cylindrical gear reducer is to transmit torque between the implementing agencies， this role is widely used in today's mechanical design.The design of the main de

5、sign programming is based on the two level cylindrical shaft-mounted gear reducer data parameters， choose the motor， calculated the transmission between shafts. Design the structure of the shafts and calculate the releva

6、nt data， choose couplings and shafts etc standard parts， check-axis bending and torsion sy</p><p>　　Key Words: Parametric design；Shaft-mounted gear reducer；Pro/E；</p><p><b>　　0 文獻(xiàn)綜述</b&

7、gt;</p><p>　　二級(jí)圓柱齒輪減速器的作用就是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間傳遞轉(zhuǎn)矩，這一作用在當(dāng)今機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛。按用途來(lái)區(qū)分，減速器可分為兩大類，分別為通用減速器和專用減速器，而這兩種減速器從設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)來(lái)看都不相同。</p><p>　　減速器的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩，是一種相對(duì)比較精密的工作機(jī)械。減速器是一種閉式傳動(dòng)裝置，它的原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間是相對(duì)獨(dú)立的，這樣就可以用

8、來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，而增速器就是在某些場(chǎng)合用來(lái)增速的一個(gè)傳動(dòng)裝置。減速器的選擇應(yīng)該根據(jù)工作機(jī)工作的技術(shù)參數(shù)還有工作條件、性能、經(jīng)濟(jì)性等各方面因素綜合選擇，從不同減速器的質(zhì)量，傳動(dòng)效率，承載能力，外廓尺寸等因素中，選擇最適合用作本工作機(jī)的減速器。</p><p>　　減速器是我國(guó)重型裝備業(yè)的核心傳動(dòng)部件，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中具有相當(dāng)重大的作用，例如交通、現(xiàn)代科研、國(guó)防、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在20世紀(jì)60年代，我國(guó)

9、制定了一批通用減速器的生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，在那個(gè)年代生產(chǎn)的減速器大多數(shù)都是參照著前蘇聯(lián)40到50年代的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的，雖然我們也有所發(fā)展和進(jìn)步，但是局限于那個(gè)年代的設(shè)計(jì)、裝備條件以及生產(chǎn)工藝的標(biāo)注，當(dāng)時(shí)我國(guó)的減速傳動(dòng)設(shè)備與國(guó)際水平有著相當(dāng)大的差距。</p><p>　　但是伴隨著改革開(kāi)放，我國(guó)從外國(guó)引進(jìn)了一批先進(jìn)的加工設(shè)備，并伴隨著不斷從國(guó)外引進(jìn)和學(xué)習(xí)它們的先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)以及相應(yīng)的科研攻關(guān)的成果，逐漸開(kāi)始掌握各

10、種高速和低速的重載齒輪的設(shè)計(jì)和相應(yīng)的制造技術(shù)。但是在這一發(fā)展期間，以德國(guó)、法國(guó)、日本為首，這些國(guó)家所生產(chǎn)制造的的傳動(dòng)設(shè)備，紛紛登陸我國(guó)，企圖趁這一事件占領(lǐng)我國(guó)減速機(jī)的中高端市場(chǎng)。國(guó)外硬齒面技術(shù)已日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件、滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于ISO1328-1975的6級(jí)，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的3～4倍，為軟齒面齒輪的4～5倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量?jī)H為中硬齒面減速器的1/3左右，且噪聲低、效率高、

11、可靠性高。功率分支技術(shù)主要用于行星及大功率雙分支以及多分支裝置，如中心傳動(dòng)講的水泥磨主減速器。其核心技術(shù)是均載。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，齒輪行業(yè)有了十分明顯的進(jìn)步。為了提高國(guó)產(chǎn)減速器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率，同時(shí)也是為了創(chuàng)造我們民族的自主品牌，通過(guò)企業(yè)重組改制，調(diào)整企業(yè)的產(chǎn)品改制，私有企業(yè)的發(fā)展，中外合資等各種方法，我國(guó)整體的齒輪行業(yè)的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，技術(shù)的進(jìn)步不斷加快。而就在近幾年

12、中，國(guó)內(nèi)的某些大型的減速機(jī)生產(chǎn)廠家還就建筑工程生產(chǎn)制造的設(shè)備所需，研發(fā)出了路面開(kāi)鑿機(jī)、壓路機(jī)、打夯機(jī)等大功率的齒輪減速器；以及能夠適應(yīng)在礦山或者在井下作業(yè)所需要的齒輪減速器；能夠在高溫高壓的環(huán)境中工作的行星系列減速器。</p><p>　　在江蘇，一種專用套裝型減速器研制成功，它應(yīng)用于起重設(shè)備傳輸，這一研制成果，引起了國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造的廣泛關(guān)注。 這種傳動(dòng)設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵在于在其動(dòng)力與傳動(dòng)部位的連接裝置上，區(qū)別于傳統(tǒng)

13、的軸連接器傳輸，它應(yīng)用的是國(guó)外特制的花鍵連接傳輸，它的核心的部件的平行度、精確度、同心度都已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際上領(lǐng)先的水平。跟國(guó)內(nèi)同類型的減速器不同的是，這一類型的減速器造價(jià)僅國(guó)內(nèi)同類設(shè)備的三分之一。但是，這種新型設(shè)備使用的材料僅為同類型的減速器的三分之二，但是體積卻縮小了將近三分之一，效率提高了將近60％以上，噪音卻降低了將近十分貝。</p><p>　　世界的齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展，而產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)是高速化，小型化

14、，低噪聲，高可靠度。而技術(shù)發(fā)展則有三大趨勢(shì)，硬齒面技術(shù)，功率分支技術(shù)，模塊化技術(shù)。還有其他例如加工檢測(cè)，精度提高，材料和熱處理的質(zhì)量控制等技術(shù)也在不斷地提高。以FLENDER公司為例，同樣的或接近的中心距的樣本的額定功率95年就要比88年的提高了約10%～20%，而97年的樣本的額定功率要比95年提高了約20%。而在模塊設(shè)計(jì)方面，以比利時(shí)的HANSEN公司為例，HANSEN公司是最早在80年代的減速器中應(yīng)用模塊化技術(shù)，開(kāi)發(fā)出HPP系列。

15、住友公司引進(jìn)了HANSEN公司的HPP技術(shù)并加以推廣。而HPP技術(shù)的中心距等主要參數(shù)都采用了R20優(yōu)先數(shù)， 這樣一來(lái)就就大大減少了主要件的品種規(guī)格， 部分實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)，我國(guó)的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本上都以此為母型開(kāi)發(fā)的。但是這類方法的缺點(diǎn)就是模塊化程度仍舊不高，零件難以形成大的批量。</p><p>　　在90年代的時(shí)候，F(xiàn)LENDER公司徹底甩掉舊有的系列體制， 按模塊化的設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)出了新的方形的H—B系列模塊設(shè)計(jì)。

16、HANSEN公司又放棄了已經(jīng)成熟的多面安裝的HPP的長(zhǎng)方外形，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出了P4系列，但是小規(guī)格仍繼承了HPP的中心距。</p><p>　　Sew（Santa Salo）公司則在繼續(xù)保留原優(yōu)先數(shù)中心距的產(chǎn)品之外， 在中小常用規(guī)格開(kāi)發(fā)出M系列的模塊設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　住友公司仍然采用的是HPP的外形， 采用25°的齒形角， 2、3、4級(jí)用同樣的箱體的辦法， 開(kāi)發(fā)出800

17、0系列。</p><p>　　90年代ISO開(kāi)始起草ISO/WD13593工業(yè)閉式齒輪傳動(dòng)裝置，ISO標(biāo)準(zhǔn)的制訂， 必將進(jìn)一步規(guī)范世界減速器行業(yè)的行為， 促進(jìn)減速器技術(shù)的發(fā)展。</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　本論文的內(nèi)容包括傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算選擇，電動(dòng)機(jī)的選擇，運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算，齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪

18、的基本尺寸確定，高速軸、中間軸、低速軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核，各軸承的選擇以及校核，軸裝式減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減速器各附件的選擇，減速器的潤(rùn)滑和密封方式的選擇。結(jié)合AutoCAD二維的繪圖軟件，繪制出軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器。運(yùn)用Pro/Engineer對(duì)設(shè)計(jì)好的減速器各零件進(jìn)行建模，對(duì)減速器進(jìn)行裝配，進(jìn)行減速器的運(yùn)動(dòng)仿真以及運(yùn)用AutoCAD繪制減速器裝配圖和主要零件圖等。實(shí)現(xiàn)了對(duì)減速器進(jìn)行優(yōu)化的舉措，完成軸裝式二級(jí)圓柱減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，

19、實(shí)現(xiàn)了減速器的三維建模。</p><p><b>　　2 傳動(dòng)方案的分析</b></p><p>　　2.1軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案</p><p>　　軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器。傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如圖2.1。</p><p>　　圖2.1 軸裝式二級(jí)圓柱減速器傳動(dòng)方案</p><p>　　F

20、ig.2.1 Shaft-mounted two cylindrical gear reducer transmission scheme</p><p>　　2.2軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器的工作數(shù)據(jù)</p><p>　　(1) 螺旋筒軸上的功率　=3.2kw；</p><p>　　(2) 螺旋筒軸上的轉(zhuǎn)速　=36r/min；</p><p&g

21、t;　　(3) 工作情況 三班制單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；</p><p>　　(4) 使用折舊期 10年；</p><p>　　(5) 工作環(huán)境 室外，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃；</p><p>　　(6) 動(dòng)力來(lái)源 電力，三相交流，電壓380/220 V；</p><p>　　(7) 檢修間隔期 三年一次大修，二年一中

22、修，半年一次小修；</p><p>　　(8) 制造條件及生產(chǎn)批量，一般機(jī)械廠制造，單件生產(chǎn)。</p><p><b>　　3 電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇</p><p>　　我們按工作所需要的條件，來(lái)選用Y系列（IP44）全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)的工作條件為：環(huán)

23、境溫度-15- +40℃，相對(duì)濕度不超過(guò)90%，電壓380V，頻率50HZ。</p><p>　　3.2 確定電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　?。?）電動(dòng)機(jī)所需工作功率（kW）為：</p><p><b>　　（3-1） </b></p><p>　　工作機(jī)所需功率（kW）為3.2KW。</p><p&

24、gt;　?。?）傳動(dòng)裝置的總效率為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　按《機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4確定各部分效率為：</p><p>　　聯(lián)軸器效率為，閉式齒輪傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承，卷筒效率，代入得</p><p><b>　　（3-3）</b></p>

25、;<p>　　所需電動(dòng)機(jī)功率為 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。由《機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表20-1，Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為5kW。</p><p>　　3.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　通常，二級(jí)圓柱齒輪減速器為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：&l

26、t;/p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min和1500r/min，其中減速器以1500r/min和1000r/min的優(yōu)先，所以現(xiàn)以這兩種方案進(jìn)行比較。由《機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二十章相關(guān)資料查得的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動(dòng)比列于表3.1。</p><p>　　表3.1 額定功率為時(shí)

27、電動(dòng)機(jī)選擇對(duì)總體方案的影響</p><p>　　Tab.3.1 Rated power too Motor Selection of the overall program</p><p>　　表3.1中，方案1與方案2相比較，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量及總傳動(dòng)比，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，兼顧考慮電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，選擇方案1，即所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-2。</p>

28、;<p>　　4傳動(dòng)比分配的計(jì)算分配和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)運(yùn)算</p><p><b>　　4.1 總傳動(dòng)比</b></p><p>　　由書(shū)公式得總傳動(dòng)比為 （4-1）</p><p>　　4.2 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比

29、i1=2-4，取3，對(duì)于軸裝式二級(jí)圓柱齒輪減速器的，為了分配均勻取，計(jì)算得兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比，低速級(jí)的傳動(dòng)比，減速器的傳動(dòng)比 為13.3。</p><p>　　4.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　（1）電動(dòng)機(jī)軸</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p&

30、gt;<p><b>　?。?） 高速軸</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　（3） 中間軸</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?）

31、 低速軸</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　（5） 卷筒軸</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果加以匯總，如表3.2。</p><p

32、>　　表3.2 軸之間的參數(shù)</p><p>　　Tab.3.2 Shafts parameters</p><p>　　５ 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　5.1 高速級(jí)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1.1 選定高速齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）按以上的

33、傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　?。?）運(yùn)輸機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。</p><p>　?。?）材料選擇。由表10-1選得大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48-55HRC。</p><p>　?。?）選小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)為，取。</p><p>　

34、　5.1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，試選載荷系數(shù)</p><p>　?。?）由以上計(jì)算得小齒輪的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　（3）查表及圖選取齒寬系數(shù)，材料彈性

35、影響系數(shù)，按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　（4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　（5-3）</b></p><p>　?。?）按接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力

36、的時(shí)，我們?nèi)∈Ц怕蕿?％，安全系數(shù)則為S=1，即</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　= （5-5）</p><p><b>　　（6） 計(jì)算</b></p><p>　　1) 帶入，求得小齒輪分度圓直徑的最小值為<

37、;/p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　2) 圓周速度 </p><p><b>　　（5-7）</b></p><p><b>　　3) 計(jì)算齒寬</b></p><p><b>　?。?-8）</b

38、></p><p>　　4) 計(jì)算齒寬與齒高比 </p><p><b>　　模數(shù)</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　取模數(shù)2.5</b></p><p><b>　　齒高</b&

39、gt;</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　∴ （5-11）</p><p>　　5) 計(jì)算載荷系數(shù) </p><p>　　根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)，對(duì)于直齒輪 ，查得使用系數(shù)用插值法查得7級(jí)精度小齒輪非對(duì)稱布置時(shí)，由，由，。

40、可查得。</p><p><b>　　載荷系數(shù) </b></p><p>　　6) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑 </p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　7) 計(jì)算模數(shù)</b></p><p><b&g

41、t;　?。?-13）</b></p><p>　　5.1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為： （5-14）</p><p><b>　　（1）確定各參數(shù)</b></p><p><b>　　1） 確定載荷系數(shù)</b

42、></p><p>　　2） 查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　3） 查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　4） 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　5） 查取齒形系數(shù)。<

43、;/p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。</p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　7） 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。</p><p><b>　?。?-16）</b></p

44、><p><b>　　小齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　在我們對(duì)比計(jì)算結(jié)果的時(shí)候，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m和由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差并不是很大，所

45、以在這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，取分度圓直徑，這樣算出小齒輪齒數(shù)，取z1=20，大齒輪齒數(shù) ，取。</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p>　　5.1.4 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）分度圓直徑： </p><p><b&

46、gt;　　（5-18）</b></p><p>　?。?）中心距： </p><p><b>　?。?-19）</b></p><p><b>　　（3）齒輪寬度：</b></p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>

47、;　　取 </p><p>　　5.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　（1） 按以上的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　?。?） 運(yùn)輸機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。</p><p

48、>　　（3） 材料選擇。由表10-1選得大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48-55HRC。</p><p>　?。?）選小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)為，取。</p><p>　　5.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　?。?-21）<

49、/b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，試選載荷系數(shù)，由以上計(jì)算得小齒輪的轉(zhuǎn)矩，查表及其圖選取齒寬系數(shù)，材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　?。?）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　?。?-22）</b></p>&

50、lt;p><b>　?。?-23）</b></p><p>　?。?）按接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　（3）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，即：</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　= （

51、5-25）</p><p><b>　　（4）計(jì)算：</b></p><p>　　1) 帶入，求得小齒輪分度圓直徑的最小值為</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p>　　2) 圓周速度 </p><p><b>　?。?-27）&

52、lt;/b></p><p><b>　　3) 計(jì)算齒寬</b></p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　4) 計(jì)算齒寬與齒高比</p><p>　　模數(shù)： （5-29）</p>

53、<p>　　齒高： （5-30）</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　5) 計(jì)算載荷系數(shù)： </p><p>　　查得，動(dòng)載系數(shù) ，對(duì)于直齒輪而言。查得使用系數(shù) ，用插值法查得7級(jí)精度小齒輪非對(duì)稱布置時(shí)，，由，，可查得。</p><p

54、><b>　　故載荷系數(shù)： </b></p><p>　　6) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑： </p><p><b>　?。?-31）</b></p><p>　　7）計(jì)算模數(shù)： </p><p>　　5.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　彎曲

55、強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 （5-32）</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，我們通過(guò)查圖得到小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p><p>　　查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得</p><p><b&g

56、t;　　（5-33）</b></p><p>　?。?）計(jì)算載荷系數(shù)K。</p><p>　　（2）查取齒形系數(shù)。</p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　（3）查取應(yīng)力校正系數(shù)。</p><p><b>　　查表得 </b></

57、p><p>　?。?）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較.</p><p><b>　?。?-34）</b></p><p><b>　　小齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-35）

58、</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，取分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)，取24，大齒輪齒數(shù)，取。</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪傳動(dòng)，就可以做到既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并且也可以做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)材料。</p><p&g

59、t;　　5.2.4 幾何尺寸計(jì)算</p><p><b>　?。?）分度圓直徑 </b></p><p><b>　?。?-36）</b></p><p><b>　?。?）中心距 </b></p><p><b>　?。?-37）</b></p&

60、gt;<p><b>　?。?）齒輪寬度</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>　　6.1 高速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1.1 高速軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p&

61、gt;　　根據(jù)結(jié)構(gòu)及使用要求，把該軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸，共分七段，如圖6.1。</p><p>　　圖6.1 軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　Fig.6.1 Shaft structure chart</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)及工作需要將該軸定為齒輪軸，因此其材料須與齒輪材料相同，均為合金鋼，熱處理為調(diào)制處理，材料系數(shù)為110。</p>&l

62、t;p>　　所以，有該軸的最小軸徑為： </p><p>　　考慮到該段開(kāi)鍵槽的影響，軸徑增大5%，于是有</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)化取</b></p><p>　　其他各段軸徑、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程如表。</p><p>　　表6.1 高速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　

63、Tab.6.1 High speed shaft structure size design</p><p>　　6.1.2高速軸的受力分析及計(jì)算</p><p>　　高速軸的受力模型簡(jiǎn)化及受力計(jì)算如圖4.2。</p><p>　　圖6.2 軸的受力簡(jiǎn)化圖</p><p>　　Fig.6.2 Shaft force simplifie

64、d diagram</p><p>　　L1=92.5 L2=192.5 L3=40</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　?。?-2） （6-3）</p><p>　　6.

65、1.3高速軸軸承的壽命校核</p><p>　　鑒于調(diào)整間隙的方便，軸承均采用正裝.預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即12480h.</p><p>　　校核步驟及計(jì)算結(jié)果如表。</p><p>　　表6.2 軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Tab.6.2 Bearing life to check the steps and ca

66、lculations</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)軸承6007合格.</p><p>　　6.2 中間軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1中間軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)幾使用要求該軸設(shè)計(jì)成階梯軸且為齒輪軸，共分五段，其中第II段和第IV段為齒輪，如圖4.3所示。</p><p>　

67、　圖6.3 中間軸的結(jié)構(gòu)草圖</p><p>　　Fig.6.3 The structure of the intermediate shaft simplified diagram</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)及工作需要將該軸定為齒輪軸，因此其材料須與齒輪材料相同，均為合金鋼，熱處理為調(diào)制處理，取材料系數(shù) </p><p>　　所以，該軸的最小軸徑為：

68、 （6-4）</p><p>　　因鍵槽開(kāi)在中間，其影響不預(yù)考慮，標(biāo)準(zhǔn)化取</p><p>　　其他各段軸徑、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程如表4.3。</p><p>　　表6.3 中間軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　Tab.6.3 Structure of the intermediate shaft size desig

69、n</p><p>　　6.2.2 中間軸的受力分析及計(jì)算</p><p>　　中間軸的受力模型簡(jiǎn)化(見(jiàn)圖6.4)及受力計(jì)算</p><p>　　L1=51 L2=105.75 L3=106</p><p>　　圖6.4 軸的受力簡(jiǎn)化圖</p><p>　　Fig.6.4 Sh

70、aft force simplified diagram</p><p>　　由中間軸的受力分析知</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　（6-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p&

71、gt;<b>　?。?-8）</b></p><p>　　6.2.3中間軸軸承的壽命校核</p><p>　　鑒于調(diào)整間隙的方便，軸承均采用正裝.預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即12480h.</p><p>　　校核步驟及計(jì)算結(jié)果如表。</p><p>　　表6.4 軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果</p><p&

72、gt;　　Tab.6.4 Bearing life to check the steps and calculations</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)軸承6007合格。</p><p>　　6.3 低速軸的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.3.1低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)幾使用要求該軸設(shè)計(jì)成階梯軸，如圖

73、。</p><p>　　圖6.5 低速軸的受力草圖</p><p>　　Fig.6.5 Low speed shaft force simplified diagram</p><p>　　考慮到低速軸的載荷較大，材料選用45，熱處理調(diào)質(zhì)處理，取材料系數(shù) </p><p>　　所以，該軸的最小軸徑為： </p><p&

74、gt;　　考慮到該段開(kāi)鍵槽的影響，軸徑增大6%，于是有：</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)化取</b></p><p>　　其他各段軸徑、長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程如表。</p><p>　　表6.5 低速軸結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　Tab.6.5 Low-speed shaft structure size

75、 of the design</p><p>　　6.3.2低速軸的受力分析及計(jì)算</p><p>　　低速軸的受力模型簡(jiǎn)化及受力計(jì)算如圖。</p><p>　　圖6.6 軸的受力簡(jiǎn)化圖</p><p>　　Fig.6.6 Shaft force simplified diagram</p><p>　　L1=71

76、.5 L2=119 </p><p>　　由低速軸的受力分析知</p><p>　　6.3.3低速軸軸承的壽命校核</p><p>　　鑒于調(diào)整間隙的方便，軸承均采用正裝。預(yù)設(shè)軸承壽命為3年即12480h。</p><p>　　校核步驟及計(jì)算結(jié)果如表。</p><p>　　表6.6

77、 軸承壽命校核步驟及計(jì)算結(jié)果</p><p>　　Tab.6.6 Bearing life to check the steps and calculations</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)軸承6014AC、6007均合格，最終選用軸承6014。</p><p><b>　　6.4軸的強(qiáng)度校核</b></p><

78、;p>　　經(jīng)分析知如圖C、D兩處為可能的危險(xiǎn)截面， 現(xiàn)來(lái)校核這兩處的強(qiáng)度。</p><p>　　圖6.7 軸的強(qiáng)度校核圖</p><p>　　Fig. 6.7 　Shaft force's strength check diagram</p><p><b>　　（1） 合成彎矩</b></p><p>

79、<b>　　（6-9）</b></p><p><b>　?。?） 扭矩T圖</b></p><p><b>　　（3） 當(dāng)量彎矩</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（4） 校核</b&g

80、t;</p><p>　　由手冊(cè)查材料45的強(qiáng)度參數(shù)</p><p>　　C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力：</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)C截面安全。 </p><p>　　7

81、 各軸鍵、鍵槽的選擇及其校核</p><p>　　因減速器中的鍵聯(lián)結(jié)均為靜聯(lián)結(jié)，因此只需進(jìn)行擠壓應(yīng)力的校核。</p><p>　　7.1高速級(jí)鍵的選擇及校核</p><p>　　帶輪處鍵：按照帶輪處的軸徑及軸長(zhǎng)選鍵B8X7，鍵長(zhǎng)50，GB/T1096。聯(lián)結(jié)處的材料分別為：45鋼(鍵) 、40Cr(軸)。</p><p>　　7.2中間級(jí)鍵的選

82、擇及校核</p><p>　　高速級(jí)大齒輪處鍵：按照輪轂處的軸徑及軸長(zhǎng)選 鍵B14X9GB/T1096</p><p>　　聯(lián)結(jié)處的材料分別為：20Cr (輪轂) 、45鋼(鍵) 、20Cr(軸)，此時(shí)，鍵聯(lián)結(jié)合格。</p><p>　　7.3低速級(jí)鍵的選擇及校核</p><p>　　(1)低速級(jí)大齒輪處鍵：按照輪轂處的軸徑及軸長(zhǎng)選鍵B22X

83、14，鍵長(zhǎng)GB/T1096。聯(lián)結(jié)處的材料分別為：20Cr (輪轂) 、45鋼(鍵) 、45(軸)。其中鍵的強(qiáng)度最低，因此按其許用應(yīng)力進(jìn)行校核，查手冊(cè)其</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　該鍵聯(lián)結(jié)合格</b></p><p>　?。?）聯(lián)軸器處鍵：按照聯(lián)軸器處的軸徑及軸長(zhǎng)選 鍵16X

84、10，鍵長(zhǎng)100，GB/T1096。聯(lián)結(jié)處的材料分別為：45鋼 (聯(lián)軸器) 、45鋼(鍵) 、45(軸)。其中鍵的強(qiáng)度最低，因此按其許用應(yīng)力進(jìn)行校核，查手冊(cè)其</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　該鍵聯(lián)結(jié)合格。</b></p><p>　　8 減速器箱體及其附件的設(shè)計(jì)</p&g

85、t;<p>　　根據(jù)箱體的支撐強(qiáng)度和鑄造、加工工藝要求及其內(nèi)部傳動(dòng)零件、外部附件的空間位置確定軸裝式二級(jí)齒輪減速器箱體的相關(guān)尺寸如下：（表中a=225）</p><p>　　表8.1 箱體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　Tab.8.1 Box structure size</p><p>　　表8.2 減速器零件的位置尺寸</p>

86、<p>　　Tab.8.2 Reducer part position size</p><p><b>　　9潤(rùn)滑及密封的選擇</b></p><p>　　9.1潤(rùn)滑方式的選擇 </p><p>　　9.1.1齒輪潤(rùn)滑的方式 </p><p>　　由于齒輪的圓周速度都小于12m/s，所以采用將大齒輪的輪齒

87、浸入油齒中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。浸油深度大于一個(gè)齒高，且小于大齒輪分度圓半徑的三分之一。由GB/T5903-1995（中負(fù)荷工業(yè)齒輪油）選取牌號(hào)為220，運(yùn)動(dòng)粘度為的潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑。</p><p>　　9.1.2軸承潤(rùn)滑的方式</p><p>　　對(duì)于滾動(dòng)軸承，軸承中的潤(rùn)滑劑不僅僅可以降低摩擦阻力，還可以起到散熱、減少接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、繁殖銹蝕等作用。</p><p>

88、　　由于軸承轉(zhuǎn)速較低，軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，選擇潤(rùn)滑脂的填入量為軸承空隙體積的。由GB/T7324-1994（通用鋰基潤(rùn)滑脂），選用ZL-2號(hào)潤(rùn)滑脂進(jìn)行軸承潤(rùn)滑。</p><p>　　9.2密封方式的選擇</p><p>　　由于氈圈密封在接觸式密封中壽命較低，密封性能相對(duì)較差，但是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用于脂潤(rùn)滑軸承中。在初估軸徑時(shí)考慮軸的放大問(wèn)題已經(jīng)考慮用氈圈密封，低速軸靠近聯(lián)軸器端選用氈圈60

89、，高速軸靠近聯(lián)軸器端選用氈圈20。</p><p>　　10 減速器主要部件的建模</p><p>　　三維建模的思路就是一個(gè)簡(jiǎn)單的從二維到三維的過(guò)程。所以，我們?cè)诶L制三維實(shí)體特征的第一步就是繪制出三維實(shí)體特征的輪廓線，也可以稱為軌跡線。我們可以通過(guò)Pro/E的定義功能，偏移或者旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)中的任意坐標(biāo)平面，經(jīng)過(guò)偏移或者旋轉(zhuǎn)后的空間平面，我們就可以將其定義為草圖平面。同樣的道理，我們也可以

90、將一個(gè)已經(jīng)生成的三維實(shí)體的一個(gè)平直平面作為一個(gè)基準(zhǔn)平面，來(lái)進(jìn)行偏移、旋轉(zhuǎn)等操作。這樣以來(lái)，通過(guò)以上的操作后所得到的空間平面我們也可以將其稱為草圖平面。此外還有一些其他的方法可以得到平面草圖，例如向量等特征定義等方法。通過(guò)以上的方法定義準(zhǔn)確的草圖平面之后，我們就可以在這個(gè)草圖平面上繪制相應(yīng)的特征截形線。</p><p>　　10.1 軸類零件建模</p><p>　　軸類零件主要的作用是用來(lái)

91、支承傳動(dòng)零件、承受載荷和傳遞扭矩的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和形狀的都各不相同，所以軸就可以分成曲軸光軸、階梯軸和空心軸等等。而大多數(shù)的軸類零件都是旋轉(zhuǎn)體零件，軸向尺寸要比徑向尺寸大，而且根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝的雙重要求，軸有一些典型工藝結(jié)構(gòu)，如退刀槽、鍵槽、檔圈槽、中心孔、花鍵、倒角、螺紋等結(jié)構(gòu)。</p><p>　　我們利用旋轉(zhuǎn)的方式添加材料，我們選取封閉的輪廓外封閉邊線，選取旋轉(zhuǎn)中心軸，即可繪制出軸系零件的拉伸特征圖。我們通過(guò)選取

92、所需的長(zhǎng)方邊，并且輸入邊長(zhǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)倒角的特征，而倒圓角特征的實(shí)現(xiàn)則是通過(guò)選取所需棱為邊，輸人相應(yīng)的半徑參數(shù)，就可以完成軸零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)中的倒角和倒圓角特征圖。</p><p>　　圖10.1 軸類零件的三維建模</p><p>　　Fig.10.1 The shaft of the 3 d modeling</p><p>　　10.2 齒輪類零件建模

93、</p><p>　　輪類零件主體的部分通常就是一組同軸線回轉(zhuǎn)體或者其平板拉伸板，而其內(nèi)部多為空心的結(jié)構(gòu)，厚度方向的尺寸要比其他兩個(gè)方向的尺寸要小。</p><p>　　輪類零件多用于連接、傳動(dòng)、支承、防護(hù)和分度，所以有輪齒、鍵槽和齒槽等結(jié)構(gòu)。帶有軸孔和鍵槽的輪轂是“安裝部分”，輪齒部分可以看成是輪類零件的“工作部分”，但輪類零件總體構(gòu)形是相同的，唯一有變化的是工作的部分。</p&g

94、t;<p>　　打開(kāi)Pro/E零件模板，新建一個(gè)軸零件草圖。</p><p>　　我們利用旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)添加材料，選取封閉輪廓的外封閉的邊線，選取旋轉(zhuǎn)的中心軸，就可以繪制出輪類零件的拉伸特征圖。</p><p>　　然后用已有的齒輪數(shù)據(jù)利用加強(qiáng)筋的方式繪制出直齒輪的齒和齒厚的相關(guān)草圖。如圖7.2所示。</p><p>　　圖10.2 齒輪模型圖<

95、/p><p>　　Fig. 10.2 Wheel gear model diagram</p><p>　　10.３ 端蓋類建模</p><p>　　端蓋分為悶蓋和透蓋，悶蓋用于軸不透出表面，透蓋用于軸透出表面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和孔透出命令即可形成。如圖10.3和圖。10.4所示。</p><p>　　圖10.3 悶蓋的三維建模</p>

96、<p>　　Fig.10.3 Stuffy cover of 3 d modeling</p><p>　　圖10.4 透蓋的三維建模</p><p>　　Fig.10.4 Through the cover of 3 d modeling</p><p><b>　　10.４ 箱體建模</b></p><

97、;p>　　箱體為減速器的支撐部分，起保護(hù)和承載作用，在本設(shè)計(jì)中箱體采用的是整體式。對(duì)箱體的建模相對(duì)復(fù)雜，需通過(guò)“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”命令，再孔特征、筋特征和陣列特征等一系列相對(duì)繁瑣的步驟可生成箱體。箱體的三維建模如圖10.5所示。</p><p>　　圖10.5 箱體的三維建模</p><p>　　Fig.10.5 Box of the 3 d modeling</p>

98、<p>　　10.５ 軸承類零件建模</p><p>　　軸承采用分步建模然后在裝配，分別使用“旋轉(zhuǎn)”命令生成軸承內(nèi)圈、外圈和滾子，然后在組件下裝配，完成軸承的建模。軸承屬于標(biāo)準(zhǔn)件也可直接調(diào)用Pro/E標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)。軸承的三維建模如圖10.6所示。</p><p>　　圖10.6 軸承的三維建模</p><p>　　Fig.10.6 Bearing o

99、f 3 d modeling</p><p><b>　　11 減速器的裝配</b></p><p>　　11.1 AutoCAD下的裝配圖</p><p>　　AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計(jì)文檔和基本三維設(shè)計(jì)，具有完善強(qiáng)大的圖形繪制和編輯能力，其支持多種平臺(tái)、

100、通用性和易用性強(qiáng)的特點(diǎn)在全世界范圍內(nèi)吸引了不少客戶，現(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)際上廣為流行的繪圖工具。本文運(yùn)用AutoCAD繪制減速器裝配圖和主要零件圖。雖然科技進(jìn)步，技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中二維的裝配圖還是畢不可少的?？傃b配圖如圖11.1所示。</p><p>　　圖11.1 減速器二維裝配圖</p><p>　　Fig.11.1 Reducer 2 d assembly drawing &

101、lt;/p><p>　　11.2 Pro/E下的裝配圖</p><p>　　減速器的三維裝配將使設(shè)計(jì)好的各零件的裝配關(guān)系直觀地展現(xiàn)在人們面前，同時(shí)在裝配過(guò)程中可以意識(shí)到設(shè)計(jì)中各個(gè)零部件的尺寸是否正確，外觀是否美觀等。</p><p>　?。?）減速器各軸的裝配</p><p>　　在Pro/E組件壞境下調(diào)用建模好的各個(gè)零件，按照設(shè)計(jì)思路和軸的結(jié)構(gòu)

102、對(duì)各軸進(jìn)行裝配，軸的三維裝配圖如圖11.2、圖11.3、圖11.4所示。</p><p>　　圖11.2 高速軸的三維裝配圖</p><p>　　Fig.11.2 High speed shaft 3d assembly drawing</p><p>　　圖11.3 中間軸（蝸桿軸）的三維裝配圖</p><p>　　Fig.11.3

103、 Intermediate bearing 3d assembly drawing</p><p>　　圖11.4 低速軸的三維裝配圖</p><p>　　Fig.11.4 The low speed shaft 3d assembly drawing</p><p>　?。?）減速器整體裝配</p><p>　　在Pro/E組件壞境下以

104、箱體為載體調(diào)用已完成建模的所有零部件，完成減速器整體裝配。減速器三維裝配如圖11.5、11.6所示，減速器爆炸圖如圖11.7所示。</p><p>　　圖11.5 減速器的三維裝配圖1</p><p>　　Fig.11.5 The speed reducer 3 d assembly drawing 1</p><p>　　圖11.6 減速器的三維裝配圖2&l

105、t;/p><p>　　Fig.11.6 The speed reducer 3 d assembly drawing 2</p><p>　　圖11.7 減速器的三維爆炸圖</p><p>　　Fig.11.7 The speed reducer 3 d explosion figure</p><p>　　12 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真</

106、p><p>　　創(chuàng)建機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真操作是在裝配模式下進(jìn)行的，運(yùn)動(dòng)仿真最大的優(yōu)點(diǎn)是將二維圖紙難以表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變得直觀和易于理解，并且大大縮短設(shè)計(jì)周期和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的過(guò)程。</p><p>　　仿真的建立與裝配基本相同只是在連接方式上要采用銷釘連接，調(diào)出箱體，依次裝入裝配好的中間軸，高速軸和低速軸，各軸與箱體的連接方式采用銷釘連接。然后在機(jī)構(gòu)（如圖12.1所示）壞境中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)齒輪副定義各軸（如

107、圖12.2所示），輸入分度圓直徑或齒數(shù)以便達(dá)到減速的效果，最后定義伺服電機(jī)和動(dòng)力輸入軸（如圖12.3所示），即可完成仿真的建立。如圖12.4。</p><p>　　圖12.1 進(jìn)入機(jī)構(gòu)環(huán)境</p><p>　　Fig.12.2 Into the agency environment</p><p>　　圖12.2 齒輪副定義</p><p&

108、gt;　　Fig.12.2 Gear pair definition</p><p>　　圖12.3 伺服電機(jī)定義</p><p>　　Fig.12.3 Servo motor definition</p><p>　　圖12.4 運(yùn)動(dòng)仿真建立</p><p>　　Fig.12.4 The simulation establish

109、rendering</p><p>　　運(yùn)動(dòng)仿真建立以后，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)分析，由于減速器最主要的是輸出速度，故本文對(duì)減速器輸入輸出軸的速度進(jìn)行分析。分析結(jié)果如圖12.5和12.6所示。</p><p>　　圖12.5 輸入軸的轉(zhuǎn)速分析圖</p><p>　　Fig.12.5 The intput axis of rotation speed analy

110、sis figure</p><p>　　通過(guò)對(duì)輸入軸的轉(zhuǎn)速分析圖可知，輸入軸為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為5450deg/sec，等于910r/min。符合設(shè)計(jì)。</p><p>　　圖12.6 輸出軸的轉(zhuǎn)速分析圖</p><p>　　Fig.12.6 The output axis of rotation speed analysis figure</p>

111、<p>　　通過(guò)對(duì)輸出軸的轉(zhuǎn)速分析圖可知，輸出軸為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為47.92deg/sec，等于7.83r/min。設(shè)計(jì)要求輸出端的轉(zhuǎn)速為7.97r/min，誤差控制在5%以內(nèi)，故符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　13 結(jié)論</b></p><p>　　本文運(yùn)用Pro/E虛擬軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，進(jìn)行二級(jí)圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的三維建模，對(duì)圓柱減速器的機(jī)構(gòu)的組

112、成及其內(nèi)部傳動(dòng)部件，進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變、裝配干涉、裝配仿真和運(yùn)動(dòng)仿真，最終生成二維工程圖，意識(shí)到三維建模才是真正意義上的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　應(yīng)用Pro/E三維建模軟件的對(duì)圓柱齒輪參數(shù)化的設(shè)計(jì)可以盡可能的提高工作效率，比起傳統(tǒng)的二維空間繪圖有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件，許多零部件的不規(guī)則曲面，Pro/E軟件通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作就可以繪制出來(lái)，并且我們可以通過(guò)操作鼠標(biāo)和鍵盤(pán)可以旋轉(zhuǎn)所創(chuàng)建的三位建模

113、，可以直觀的進(jìn)行觀察。這樣一來(lái)，如果設(shè)計(jì)有缺陷，可是第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并加以改正。Pro/E還大大的縮短了設(shè)計(jì)的周期，提高可靠性，減少?gòu)U品率，從而降低了生產(chǎn)成本。而從設(shè)計(jì)方面來(lái)講，運(yùn)用Pro/E進(jìn)行設(shè)計(jì)可以加快出圖的速度以及質(zhì)量。通過(guò)Pro/E的內(nèi)置的一個(gè)優(yōu)化和裝配干涉的檢查，可是使設(shè)計(jì)的成功率提高。并且Pro/E還有著一個(gè)根據(jù)設(shè)計(jì)的重量以及表面積來(lái)自動(dòng)生成相應(yīng)的材料的定額及表面處理的成本管理。所以，相對(duì)有傳統(tǒng)的繪圖方式，Pro/E以其方便，

114、快捷，成功率高，出圖率快占據(jù)著當(dāng)今主流繪圖軟件的地位。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[01] 孫鐵波，劉碧俊，丁猛.基于Pro/E的斜齒圓柱齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù)，2010(04)：10—17.</p><p>　　[02] 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(01)：

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