二級圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)概述

1、課程設(shè)計(jì)說明書三維軟件應(yīng)用綜合訓(xùn)練學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年級專業(yè)班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師職稱提交日期課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：學(xué)生姓名課程名稱三維軟件應(yīng)用綜合訓(xùn)練專業(yè)班級地點(diǎn)起止時(shí)間一至三周設(shè)計(jì)目的及要求目的：訓(xùn)練學(xué)生利用機(jī)械設(shè)計(jì)自動化軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力，通過實(shí)訓(xùn)使學(xué)生具備利用機(jī)械設(shè)計(jì)自動化軟件進(jìn)行中等難度機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力。要求：每個(gè)學(xué)生根據(jù)所給參數(shù)獨(dú)立完成減速器的方案設(shè)計(jì)、三維建模、裝配及運(yùn)動仿真，最終形成設(shè)計(jì)說明書1份。設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)計(jì)中每個(gè)學(xué)一組數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；2）進(jìn)行布局設(shè)計(jì)；3）進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)；4）進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)；5）進(jìn)行運(yùn)動仿真；6）設(shè)計(jì)說明書。進(jìn)度要求第15天

2、三維數(shù)字化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論及軟件應(yīng)用基礎(chǔ)第610天對減速器各部分零件建模并完成第11-12完成工程圖設(shè)計(jì)第13-15天完成運(yùn)動仿真并編寫完成設(shè)計(jì)說明書。參考資料機(jī)械CADPro/E三維設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、材料力學(xué)等方面的教材或參考文獻(xiàn)其它三維設(shè)計(jì)、仿真及工程圖方面的相關(guān)資料說明教研室主任:指導(dǎo)教師：2013-2-30課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名:學(xué)號:專業(yè)班級:、設(shè)計(jì)題目機(jī)式輸送機(jī)傳動裝置一、傳動力殺：,一4一帶傳動及二級直齒圓柱齒輪減速器D閂* _山IE'1Tzzjl11 a|/32 11 1IIIIIIII三、設(shè)計(jì)參數(shù)輸送帶拉力F=7.5kN;輸送帶速度v=1m/s；滾筒直徑

3、D=350mm啟動載荷/名義載荷=1.25四、工作條件：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動，使用期限為十年，兩班制工作，輸送帶速度允許誤差為5%中批量生產(chǎn)。五、設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)內(nèi)容：二級直齒圓柱齒輪減速器為主體的機(jī)械傳動裝置的全部設(shè)計(jì)及計(jì)算，校核中間軸及其上的軸承和鍵的強(qiáng)度。完成減速器各部件三維造型設(shè)計(jì)并完成裝配以及選擇部件進(jìn)行CAha成NC代碼，編寫設(shè)計(jì)說明書一份。第一章、前言5第二章、減速箱的總體設(shè)計(jì)62.1 電動機(jī)參數(shù)及型號62.2 計(jì)算各級傳動比72.3 傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)72.4 齒輪的各參數(shù)設(shè)計(jì)82.5 V帶輪的設(shè)計(jì).82.6 軸承參數(shù)設(shè)計(jì)9第三章、裝配圖的設(shè)計(jì)9第四章

4、、簡述部分零件三維建模114.1 建立高速軸.114.2 建立中間軸.114.3 建立低速軸.124.4 建立齒輪.134.5 軸承建模.154.6 上箱蓋建模.164.7 底座建模.17第五章、減速器裝配模型圖.19第六章、生成CAO20第七章、總結(jié)22參考文獻(xiàn)23第一章刖百一、課程實(shí)訓(xùn)的目的：為了提高學(xué)生的動手能力以及對流行的PRO-E軟件實(shí)際操作運(yùn)用能力，我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)，通過對本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生具備平面設(shè)計(jì)和三維造型的基本能力以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，掌握三維實(shí)體造型的基本操作，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。二、課程實(shí)訓(xùn)的任務(wù)：進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，傳動方案設(shè)

5、計(jì)和傳動零件設(shè)計(jì)，以及設(shè)計(jì)裝配草圖。繪制平面工程圖紙，了解工程圖紙的一般要求和格式。進(jìn)行三維建模，并且把建好的模型進(jìn)行裝配。三、課程設(shè)計(jì)的要求：本課程實(shí)習(xí)以二級直齒減速器為例，介紹計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的功能和應(yīng)用，并作一定的實(shí)踐操作。要求學(xué)生了解工程圖紙繪制的格式和要求，能夠用AutoCAE制二維的工程圖紙，了解PRO-E勺主要功能，把握PRO-E8于建模的基本操作。能很好的運(yùn)用PRO-B!行建模、裝配。第二章減速箱的總體設(shè)計(jì)2.1 、電動機(jī)的參數(shù)及型號輸送帶拉力F=7.5KN,輸送帶速度V=1m/s工作機(jī)所需功率為：Fv7.51031Pv=8.93kw1000/1000M0.84卷筒軸工作速度為n

6、=60*1000V/3.14D=54.57r/minV帶傳動比一般范圍為2-4,圓柱齒輪傳動二級減速器的傳動比一般范圍為8-40,則電動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍：口電=口卷*(2-4)(8-40)=873-8731所以電動機(jī)選用Y160M-4,此時(shí)nm=1460r/min型號額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)效率(為Y160M-48.931460842.2 計(jì)算各級傳動比傳動裝置總傳動比ia=1460/54.57=26.75鏈傳動比i0=2.8減速器傳動比i=ia/i0=9.55高速級傳動比i1=3.6低速級傳動比i2=2.652.3 傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)名輸入輸出輸入輸出r/min電動機(jī)8.9358.

7、4114602.80.95高速軸8.488.40155.37153.82521.433.60.97中間軸8.238.15542.66537.23144.842.650.97低速軸7.997.911395.21381.254.6610.98卷筒軸7.837.451367.41353.854.66軸效率P(kw)轉(zhuǎn)矩T(N*m)轉(zhuǎn)速n傳動比效率2.4 齒輪各參數(shù)設(shè)計(jì)兩級齒輪各參數(shù)如下表2.5高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比3.62.65模數(shù)34中心距124.5154齒數(shù)18652156齒竟(mrm50457570分度圓5419584224直齒根圓46.5187.574214徑(mrm齒頂

8、圓60201922322.5 .V帶輪的設(shè)計(jì)V帶中心距ao初定為500基準(zhǔn)長度Ld=1882小帶輪包角8=150度V帶根數(shù)Z=4.67取5根類型帶寬bp/mm頂寬b/mm高度h/mm橫截面積單位長度質(zhì)A/mmA2重kgA11.013.08.0810.12.6 .軸承參數(shù)設(shè)計(jì)軸承類型dDBd2D2Cr高速軸630840902356.574.640.8中間軸6409451202970.798.377.5低速軸6313651403388.1116.993.8第三章裝配圖設(shè)計(jì)表3-1減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號尺寸關(guān)系結(jié)果mm機(jī)座壁厚50.01(di+d2)+i>810機(jī)蓋壁厚50.0i(d

9、im+d2m計(jì)1之810機(jī)座凸緣厚度b1.5615機(jī)蓋凸緣厚度bl1.56115機(jī)座底凸緣厚度P2.5625地腳螺釘直徑df0.0i&dim+d2m計(jì)i至818軸承旁連接螺栓直徑di0.75df12機(jī)蓋機(jī)座連接螺栓直徑d2(0.50.6)df10連接螺栓d2的間距1150-200150軸承端蓋螺釘直徑d3(0.4-0.5)df8窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3-0.4)df6定位銷直徑d(0.7-0.8)d27dfdid2至外機(jī)壁距離ci24、18、16df、d2至凸緣的品喃c222、14軸承旁凸臺半徑Ri22、14凸臺高度h4040外機(jī)壁至軸承座端面距離Lic1+c2+(510)46大齒

10、輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁跑離>1.2ct12齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁跑離d10機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,m20.8561,0.85628.5軸承端蓋外徑D2D+(55.5)d3140、170、190軸承端蓋凸緣厚度t1.2d39軸承旁連接螺栓距離s140、170、190第四章簡述部分零件三維建模4.11.建立高速軸1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實(shí)體2）偏移基準(zhǔn)平面，以其為基準(zhǔn)繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸3）對軸兩端倒角4）減速器低速軸建模完成，如圖所示圖4.1高速軸4.2.建立中間軸1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實(shí)體2）偏移基準(zhǔn)平面，以其為基準(zhǔn)繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸3）對軸兩端倒角4）減速器中間軸

11、建模完成，如圖所示圖4.2中間軸4.3.建立低速軸1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實(shí)體2）偏移基準(zhǔn)平面，以其為基準(zhǔn)繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸3）對軸兩端倒角4）減速器低速軸建模完成，如圖所示圖4.3低速軸4.4.建立齒輪1）利用齒輪大徑拉伸齒坯的柱體2）將各齒輪參數(shù)填入菜單欄-工具-參數(shù)，其參數(shù)如下圖4.4名稱龕里值指定訪阿源DESatlPTIOJi字凝0用戶定義的IMODELEBEY字觸0虢全用戶定義的家數(shù)4.0000000洞全用戶定義的突數(shù)21.00MM用戶定義的|ALPHA買數(shù)2Q.OOOTOO行全用戶定義的-實(shí)數(shù)S4.OOOOOT關(guān)系DB實(shí)勘7S,S341EO關(guān)系IDA買數(shù)92.O

12、OODOO有實(shí)數(shù)74.000000©蹦爍E實(shí)效75.000000用戶定義的圖4.43)創(chuàng)建漸開線輪廓I利用草繪關(guān)系式創(chuàng)建漸開線其各參數(shù)關(guān)系如下圖4.5ha=(hai-x»3nhf=haji-cx-jcjmncosJbetalda=d-2*hadb=d*cosalpha：df=d-2*h£D0=dfDl=dbD2=dD3-da4圖4.5漸開線方程為ang=t*90s=(pi*r*t)/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+(s*sin(ang)y=yc-（s*cos（ang）z=0n創(chuàng)建齒輪的齒根圓及分度圓m鏡像第一條漸開線IV移動復(fù)制漸開

13、線v再次移動復(fù)制漸開線VI草繪齒輪被剪切部分的輪廓曲線vn拉伸齒根圓即采用移動-復(fù)制-旋轉(zhuǎn)方法建立齒廓面以采用掃描混合方法建立一個(gè)齒廓x采用復(fù)制-選擇性粘貼方法建立第二個(gè)齒廓4）使用輪齒陣列命令，創(chuàng)建出所有的齒形輪廓5）繪制出腹板輪廓去除材料拉伸，再繪制出另一面腹板輪廓去除材料拉伸，完成腹板式創(chuàng)建（根據(jù)計(jì)算選擇使用腹板式還是孔板式，或者采用實(shí)心式），本次創(chuàng)建孔板式，根據(jù)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，找出打孔位置，利用去除材料拉伸，打出孔板式的孔，最后陣列出六個(gè)孔。6）繪制軸孔及鍵槽輪廓用去除材料拉伸出軸孔及鍵槽7）輪齒部分可以根據(jù)老師所發(fā)的模板重新設(shè)置參數(shù)而得。齒輪圖如下圖4.64.5軸承建模1）使用旋轉(zhuǎn)命令

14、草繪軸承內(nèi)外圈截面旋轉(zhuǎn)出軸承內(nèi)外圈2）使用旋轉(zhuǎn)命令草繪球3）使用陣列命令創(chuàng)建出全部球4）對軸承棱邊倒圓角5）減速器軸承建模完成6）承裝配過程中，由裝配模式下調(diào)出內(nèi)圈，應(yīng)注意將內(nèi)圈先設(shè)置成“缺省”模式。同時(shí)應(yīng)注意內(nèi)外圈邊要相對齊。如圖所示圖4.7軸承4.6.上箱蓋建模1）以低速級大齒輪、高速級小齒輪所確定的上箱體外圓圓弧并令其相切繪制輪廓，拉伸其為實(shí)體以創(chuàng)建上箱體大致輪廓2）對剛建立的拉伸進(jìn)行抽殼，留出壁厚為10mmi勺殼體3）以上下箱體分隔面繪制上箱體凸緣輪廓，拉伸其為實(shí)體以創(chuàng)建凸緣，去除材料拉伸，以底面為基準(zhǔn)面，拉伸至殼體表面4）以上箱體側(cè)面為基準(zhǔn)創(chuàng)建平面，離側(cè)面一個(gè)li,繪制端蓋凸臺輪廓，

15、拉伸其為實(shí)體,完成創(chuàng)建凸臺，然后使用鏡像完成兩側(cè)凸臺創(chuàng)建。在每個(gè)凸臺的中間去除材料拉伸，拉伸出凸臺孔5）繪制上下箱體連接用螺栓Mi的凸臺輪廓，拉伸其為實(shí)體，并鏡像出另一面的凸臺6）在端蓋凸臺上打螺紋孔，并鏡像出另一邊的螺紋孔8）打螺栓Md2的階梯孔，定位銷孔，起蓋螺釘孔9）繪制吊耳環(huán)輪廓并拉伸出實(shí)體10）繪制頂部窺視孔蓋輪廓并拉伸為實(shí)體11）繪制窺視孔蓋去除材料部分輪廓并拉伸為去除材料，并打出四個(gè)螺紋孔12）為端蓋凸臺建立肋板13）為整個(gè)上箱蓋倒圓角14）減速器上箱體建模完成，如圖所示圖4.8上箱蓋在參數(shù)設(shè)置過程中，由于齒輪中心距設(shè)置較小，蓋板外徑D2值較大，導(dǎo)致相鄰蓋板邊緣相接處或相覆蓋，為

16、了解決這一問題，將圖中各端蓋邊緣處切去相應(yīng)長度。4.7.底座建模1）根據(jù)尺寸拉伸出底座的底面部分，根據(jù)下箱體內(nèi)壁與箱體壁厚拉伸出底座的實(shí)體2）繪制上下箱體連接凸臺輪廓并拉伸出實(shí)體3）繪制端蓋凸臺輪廓并拉伸出實(shí)體，鏡像凸臺完成兩側(cè)凸臺創(chuàng)建4）去除材料拉伸出端蓋凸臺的孔5）創(chuàng)建吊鉤，并鏡像出另一邊的吊鉤6）創(chuàng)建各端蓋凸臺肋板7）打端蓋凸臺的螺紋孔，并鏡像出另一邊的螺紋孔8）打上下箱體連接處凸臺的孔9）創(chuàng)建放油孔的凸臺，并打放油螺紋孔10）創(chuàng)建游標(biāo)凸臺，并打螺紋孔11）繪制底部缺口輪廓并去除材料拉伸12）對各部位進(jìn)行倒圓角13）減速器下箱體建模完成，如圖所示圖4.9底座第五章減速器裝配模型圖圖5.1

17、裝配圖圖5.2爆炸圖第六章生成CAD圖圖6.1俯視圖圖6.2主視圖圖6.3左視圖第七章總結(jié)維期三周的三維課程設(shè)計(jì)終于落下了帷幕，總結(jié)這三周的感覺，同學(xué)們都覺得怎一個(gè)累字所能形容的。但之前聽過這樣一句話:如果你在某段時(shí)間覺得很辛苦，那恰是證明了你那段時(shí)間在進(jìn)步。的確，看著電腦里這三周來的成果，突然覺得自己很有成就感，覺得之前所有辛苦都是值得的。這段時(shí)間留給我印象最深又最讓我有成就感的莫過于將二級圓柱齒輪減速器中所有零件都用pro/e生動地再現(xiàn)出來并且逐一安裝。減速器是我們上學(xué)期期末時(shí)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，所有當(dāng)老師讓我們用三維軟件畫二級圓柱齒輪減速器時(shí)，我可謂時(shí)信心滿滿，覺得肯定能在一周內(nèi)將所有零件畫

18、完。可是真正畫的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)，三維設(shè)計(jì)軟件真的是博大精深，很多地方都是要自己滿滿探索并熟用的。而且，畫圖過程中尤其是要注重細(xì)節(jié)。例如在拉伸過程中，在草繪區(qū)域畫的圖一定要封閉且不能有多余線段，而在加強(qiáng)筋創(chuàng)建過程中，草繪區(qū)域的圖形卻不能封閉。這些都是畫圖過程中需要格外注意的地方。當(dāng)然，畫這些零件圖其實(shí)并不難，安裝部分才是最難的，選中基準(zhǔn)零件后，一定要選中“缺省”這一屬性，然后考慮好安裝在基準(zhǔn)零件上的零件的正確安裝方法，如果安裝不正確，可能會發(fā)生兩個(gè)零件干涉現(xiàn)象。在這次三維軟件設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多問題，有的通過參考室找到了最佳的畫法，而有的地方書本上沒有詳細(xì)介紹，需要同學(xué)們相互討論以及請教老師，這點(diǎn)讓我體會到擅于合作以及多問多思的重要性。當(dāng)然，各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的協(xié)助是我們設(shè)計(jì)能夠得以圓滿完成的關(guān)鍵。例如在裝配結(jié)束后，我的裝配圖上中間軸上的鍵與齒輪總是會發(fā)生干涉，我以為是畫圖過程中數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，所以仔細(xì)檢查了好幾遍數(shù)據(jù)，可都沒發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而老師的一句裝配過程中要注意細(xì)節(jié)讓我豁然找到了突破口。這次的設(shè)計(jì)我也學(xué)到了很多，收獲最大的當(dāng)然是從一開始對三維軟件的懵懂到現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)一個(gè)完整的減速器。這次設(shè)計(jì)是一次比較系統(tǒng)、全面的設(shè)計(jì)過程，更是對我們機(jī)械專業(yè)學(xué)生的一次很好的歷練，全方面的提高了我們的實(shí)踐能力和運(yùn)用綜合能力的水平。通過這次的設(shè)計(jì)，讓我們