基于ProE蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)

1、目錄目錄內(nèi)容摘要.1關(guān)鍵詞.11.緒論.21.1 蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介 .21.2 基于 PRO/ENGINEER 的設(shè)計(jì)的意義.22.總體方案確定.32.1 已知參數(shù) .32.2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) .33.原動(dòng)機(jī)類型的選擇和參數(shù)的計(jì)算.43.1 電動(dòng)機(jī)的選擇： .43.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算： .54.蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì).65.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì).125.1 蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì) .125.1.1 初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑.125.1.2 計(jì)算轉(zhuǎn)矩.125.1.3 Pro/E 建模蝸桿外形.135.2 蝸輪基本尺寸設(shè)計(jì) .135.2.1 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表.135.2.2 Pro/E 建模渦輪外形

2、.136.蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核.146.1 軸的直徑與長(zhǎng)度的確定 .146.2 軸的受力分析 .156.3 軸的校核計(jì)算 .177.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).197.1 箱體尺寸的計(jì)算 .197.2 確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線 .218.減速器其他零件的選擇.228.1 鍵選擇 .228.2 軸承選擇 .228.3 密封圈選擇 .238.4 彈簧墊圈選擇 .239.減速器的潤(rùn)滑.2310.PRO/E 建模減速器及分析 .2310.1 PRO/E 建模減速器其它附件和總裝 .2410.2 使用 PRO/E 進(jìn)行干涉分析.2711.結(jié)論.30參考文獻(xiàn)：.31致謝.32內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要：減速器是一種常用

3、的傳動(dòng)裝置，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的各行業(yè)中，傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足企業(yè)對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)和性能要求。為了解決減速器的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本高，傳動(dòng)質(zhì)量較低等問(wèn)題，采用參數(shù)化技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)減速器設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)是各種 CAD 軟件的核心技術(shù)，在廣大的設(shè)計(jì)人員中這項(xiàng)設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用，并取得良好的社會(huì)效益。Pro/ENGINEER 是全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集成零件設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、工程圖制作、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC 加工、鈑金設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、機(jī)構(gòu)仿真等，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、造船、電子模具等行業(yè)。本文利用 Pro/E 進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并實(shí)體建模裝配分析。設(shè)計(jì)思路：（

4、1）通過(guò)對(duì)單級(jí)蝸桿減速器工作狀況和設(shè)計(jì)要求對(duì)其結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析，得出總體方案（2）按總體方案對(duì)各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析得出單級(jí)蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸（3）以各個(gè)系統(tǒng)為模塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，得出各零部件的具體尺寸（4）用 Pro/E 實(shí)體建模各個(gè)零件并形成總裝配。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Pro/E；模型；減速器；參數(shù)化；齒輪 1.緒論緒論1.1 蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介蝸輪蝸桿減速器 是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都 可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽

5、車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)械，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等 。1.2 基于基于 Pro/ENGINEER 的設(shè)計(jì)的意義的設(shè)計(jì)的意義Pro/ENGINEER 是美國(guó) PTC 公司推出的一套三維 CAD/CAM 參數(shù)化軟件系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖紙輸出，到生產(chǎn)加工產(chǎn)品的全過(guò)程，其中還包含了大量的電纜及管道布線、模具設(shè)計(jì)與分析等實(shí)用模塊，應(yīng)用范圍涉及汽車、機(jī)械、數(shù)控（NC）加工、電子等諸多領(lǐng)域。Pro/ENGINEER 能快速把零件裝配起來(lái)，使設(shè)計(jì)意圖更加直觀。能進(jìn)行有限元分析，幫助設(shè)計(jì)出

6、高質(zhì)量的產(chǎn)品。動(dòng)態(tài)仿真可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)零部件的干涉、物理特征，模擬使用產(chǎn)品的操作過(guò)程，直觀顯示存在問(wèn)題的區(qū)域及相關(guān)的零部件，指導(dǎo)設(shè)計(jì)者直接、快速地修改模型，從而縮短修改時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。Pro/ENGINEER 所有模塊都是全相關(guān)的，在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。2.總體方案確定總體方案確定2.1 已知參數(shù)已知參數(shù)總傳動(dòng)比：I=35 Z1=1 Z2=35卷筒直徑：D=350mm運(yùn)輸帶有效拉力：F=600

7、0N運(yùn)輸帶速度：V=0.5m/s工作環(huán)境：三相交流電源、有粉塵、常溫連續(xù)工作2.2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線為：電機(jī)連軸器減速器連軸器帶式運(yùn)輸機(jī)。(如右圖所示) 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可知，該蝸桿的圓周速度 V45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式見，采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤(rùn)滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承

8、、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。結(jié)構(gòu)如右圖所示。3.原動(dòng)機(jī)類型的選擇和參數(shù)的計(jì)算原動(dòng)機(jī)類型的選擇和參數(shù)的計(jì)算3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇：電動(dòng)機(jī)的選擇：由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，啟動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 380V根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，該減速器卷筒直徑 D=350mm。運(yùn)輸帶的有效拉力 F=6000N，帶速 V=0.5m/s，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，工作環(huán)境多塵，電源為三相交流電，電壓為 380V。1、按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V，Y 系列2

9、、傳動(dòng)滾筒所需功率=3.0 KW1000Fvpw10005 . 060003、傳動(dòng)裝置效率選擇；蝸桿傳動(dòng)效率 1=0.7攪油效率 2=0.99滾動(dòng)軸承效率（二對(duì)）3=0.98聯(lián)軸器效率 4=0.99傳動(dòng)滾筒效率 5=0.96注：（參數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版第 111 頁(yè)） =1233425 =0.70.990.9830.9920.96 =0.614 電動(dòng)機(jī)所需功率： Pd= Pw/ =3.0/0.614=4.9KW 傳動(dòng)滾筒工作轉(zhuǎn)速： nw601000v / 35027.3r/min容量和轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉

10、夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社，第 118 頁(yè)表 13-1 可查得所需的電動(dòng)機(jī) Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案，如表 3-1: 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped kw同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩1Y132S1-25.5300029002.02Y132S-45.5150014402.23Y132M2-65.510009602.04Y160M-85.57507202.0表 3-1綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，可見第 3方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為 Y132M2-6。其主要性能如表 3-2：表 3

11、-23.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：1、蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩P0 = Pd=4.9kw n0=960r/minT0=9.55 P0 / n0=4.9103=48.7N .m2、蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩P1 = P001 = 4.70.990.990.70.992 =3.29 kw n= = = 27.4 r/minIn035960中心高H外形尺寸L（AC/2AD）HD底角安裝尺寸AB地腳螺栓孔直徑 K K軸身尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD132515（270/2210）315216178123880103338T1= 9550 = 9550 = 1150.18Nm11nP4 .27

12、3 . 33、傳動(dòng)滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩P2 = P102=3.30.990.99=3.23kwn2=27.4 r/minT2= 9550 = 9550 = 1125.18Nm22nP4 .2723. 3運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于表 3-3： 類型功率P（kw）轉(zhuǎn)速n（r/min）轉(zhuǎn)矩T（Nm）傳動(dòng)比 i效率 蝸桿軸4.996048.7 1蝸輪軸3.2927.41150.18 350.674傳動(dòng)滾筒軸3.2327.41125.78表 3-34.蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)蝸桿的材料采用 45 鋼，表面硬度45HRC，蝸輪鑄錫磷青銅 ZcuSn10P1,金屬模鑄造。以下設(shè)計(jì)參數(shù)與

13、公式參考以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編北京理工大學(xué)出版社出版 第 6 章蝸桿傳動(dòng)為主要依據(jù)。具體如表 41： 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表項(xiàng)項(xiàng) 目目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果1.確定主要參數(shù)35121zz35121zz2.齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式 6-14，設(shè)計(jì)公式為2211225. 3zZKTdmHE（1）初步確定 作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩2T按=1，初步估計(jì) =0.7 則1z=9.55102T1Ti611nPi=9.5510350.769609 . 4=1194247 Nmm=1194247 2TNmm（2）確定載荷系數(shù)K因工作載荷平穩(wěn)，故由表 6-7 取 K=0.9K=

14、0.9（3）確定材料系數(shù)EZ由表 6-8，取=155EZMPa=155EZMPa（4）確定許用接觸應(yīng)力由表 6-9 查的基本確定許用接觸應(yīng)力=220MpaH0應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60j=6024.71536082nhL =2.367107壽命系數(shù) =0.89NZ87/10N故許用接觸應(yīng)力=0.81220=197.2 MpaH=197.2MpaH（5）確定m 及蝸桿直徑1d2211225. 3zZKTdmHE=0.911942472)3519715525. 3(=57373mm由表 6-2，初選m=8,d1=100,q=12.5,mmmm此時(shí)=640012dm3mmm=8mmd1=100mm3.計(jì)

15、算傳動(dòng)效率（1）計(jì)算滑動(dòng)速度sV蝸輪速度=1.22/s2v10006022nd蝸桿導(dǎo)程角 =arctan=arctan=4.57qz15 .121=5.02sVsm/滑動(dòng)速度=5.02sm/sVsin2v（2）計(jì)算嚙合效率1由表 6-13 查的當(dāng)量摩擦角=v161則嚙合效率=0.791)tan(tanv=0.791（3）計(jì)算傳動(dòng)效率由于軸承摩擦及攪油損耗功率不大，取=0.98，22故傳動(dòng)效率=0.77321=0.77（4）校核值12dm蝸輪上的轉(zhuǎn)矩=9.55102T1Ti611nPi=1313672 mN 2211225. 3zZKTdmHE =631164002mm2mm故原選參數(shù)強(qiáng)度足夠。

16、=631112dm2mm4.確定傳動(dòng)的主要尺寸（1）中心距19022zqmamma=190mm（2）蝸桿尺寸分度圓直徑= =1001dmqmm 齒頂圓直徑=+2=100+2 8=1161ad1d1ahmm 齒根圓直徑=-2=100-2（1+0.2） 8 1fd1dfh=1001dmm=1161admm=80.81fdmm=80.8mm導(dǎo)程角=344軸向齒距=1xp133.258 m輪齒部分長(zhǎng)度)06. 011(21zmb =104.8)3506. 011(8mm取mmb1101=344=25.1331xpmmmmb1101（3）蝸桿 尺寸分度圓直徑mmmzd28035822齒頂圓直徑mmhdd

17、aa296822802222齒根圓直徑 mmhddff8 .26082 . 12280222外圓直徑=296+1.5 8mddae5 . 122=308mm蝸輪輪齒寬度mm8711675. 075. 012adb螺旋角=2344齒寬角 sin87. 010087212db故=1212802dmmmmda2962mmdf8 .2602mmde3082mmb872=2344=1215.熱平衡計(jì)算（1）估計(jì)散熱面積A散熱面積A=0.33=0.33=1.0275. 1100 a75. 11001902mA=1.022m（2）校核油的溫度1t取環(huán)境溫度Ct 200取傳熱系數(shù))/(162CmWKs 則油的

18、溫度011)1 (1000tAKPts =2002. 116)77. 01 (9 . 41000=69 CC 70故傳動(dòng)的散熱能力合格。Ct 6916.潤(rùn)滑設(shè)計(jì) 根據(jù)，查表 6-14，采用浸油潤(rùn)smvs/02. 5滑，油的粘度為 220/s2mm7.彎曲強(qiáng)度校核按式 6-16，校核公式為 FFFYYmddKT2127 . 1（1）確定齒形系數(shù)FY齒輪當(dāng)量齒數(shù)4457. 4cos40cos3232zzv 利用插值法從表 6-11 中查得=2.45FY=2.45FY（2）確定螺旋角系數(shù)Y=1-=1-/=0.966Y140/57. 4140=0.966Y(3)確定許用彎曲應(yīng)力 F壽命系數(shù)70. 01

19、067.23/10/1096696NYN由表 6-12 查的基本許用應(yīng)力=73MPaF0 故許用接觸應(yīng)力=0.70 73=51.1MPa FFNY0=51.1MPa F（4）彎曲強(qiáng)度校核YYmddKTFF2127 . 1=966. 045. 2828010011942479 . 07 . 1=19.3MPa=51.1MPa F故滿足彎曲強(qiáng)度要求。=19.3MpaF表 415.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)5.1 蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率 P=4.9kw，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min，電動(dòng)機(jī)軸徑，mmd38電機(jī)軸伸長(zhǎng) E=80mm5.1.1 初步估計(jì)蝸桿軸外伸

20、段的直徑初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑d=30-38mm5.1.2 計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算轉(zhuǎn)矩=KT=K9550=1.595504.9/960=73.117 N.McTnP（注：和 d 根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主cT編 北京理工大學(xué)出版社出版第 155 頁(yè)表 14-47 可查得。 ）所以，選用 HL3 號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器（3882） 。(1)由聯(lián)軸器可確定蝸桿軸外伸端直徑為 38mm 長(zhǎng)度為 80mm。(2)根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版第 155 頁(yè)表 14-35 可查得普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵(108)，蝸桿軸上的

21、鍵槽寬mm，槽深為mm，聯(lián)軸器上槽深，鍵槽長(zhǎng) L=70mm。0036. 0102 . 000 . 5mmt3 . 31根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版 189 頁(yè)選擇蝸桿上軸承為圓錐滾子軸承 30211。第 201 頁(yè)選擇擋油盤，密封圈等組合件。5.1.3 Pro/E 建模蝸桿外形建模蝸桿外形 如圖 5-1 圖 5-15.2 蝸輪基本尺寸設(shè)計(jì)蝸輪基本尺寸設(shè)計(jì)5.2.1 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表 蝸輪采用螺栓連接式，其齒圈與輪芯用鉸制空螺栓連接，便于拆卸,輪芯選用灰鑄鐵 HT200，輪緣選用鑄錫青銅 ZcuSn10P1 （mm）蝸輪結(jié)構(gòu)

22、及基本尺寸如下表 5-1 單位單位（mm）2d1ad2fd2ed2b2280296260.830887344121表 5-15.2.2 Pro/E 建模渦輪外形建模渦輪外形 如圖 5-2 圖 5-26.蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核6.1 軸的直徑與長(zhǎng)度的確定軸的直徑與長(zhǎng)度的確定蝸輪軸的材料為 45 鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動(dòng)軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵等1、初步估算軸的最小直徑（與聯(lián)軸器連接部分的直徑） mm26.544 .2729. 311033min2nPCd又因軸上有鍵槽所以增大 5%，則=70mm2d2d所以蝸輪軸與傳動(dòng)滾筒之間選用 HL5 彈性柱銷聯(lián)軸器 70142

23、，2、根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版第 155 頁(yè)查得：與聯(lián)軸器連接鍵為普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵 2012；與渦輪連接鍵為普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵 2214；聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度 2.0019.4t2.0005.7t3、軸的詳細(xì)尺寸如下圖 6-1注：圖中尺寸單位為 mm75mm 為軸與軸承配合直徑 85mm 為軸與蝸輪配合尺寸圖 6-16.2 軸的受力分析軸的受力分析軸的受力分析圖 rF2RFaF 1RF1RFtF2RFQF 圖 6-2 X-Y 平面受力分析tF 1RFaF2RFQF圖 6-3X-Z

24、 平面受力圖： 1RF2RFrF圖 6-4水平面彎矩 NmmMYX/ 94089.335665070.570.5120720000圖 6-5 垂直面彎矩NmmMZX/408589.8圖 6-6 合成彎矩NmmMMMZXYX/22 419283.2 720000 542351.2 圖 6-7當(dāng)量彎矩 T T=1194247Nmm圖 6-86.3 軸的校核計(jì)算軸的校核計(jì)算軸材料為 45 鋼， MpaB650MpaS360Mpab601計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)矩1TmmNT11942471圓周力= =31846.6N7511942472211dTFt= =31846.6Nt

25、F徑向力= =2547.5N57. 4tan6 .31846tantFF= =2547.5NF軸向力=31846.6tan 20ttFFtanFr =11591.2N141/ )12060002(21tRFdFF=1334.6N1RF=1334.6N計(jì)算支承反力1411405 .254726160005 .706 .318462RF=10948N=109482RFN垂直面反力6.579522.11591221rRRFFF21RRFF=5795.6N水平面 X-Y 受力圖圖 6-3垂直面 X-Z 受力圖 6-4畫軸的彎矩圖水平面 X-Y 彎矩圖 圖 6-5YXM垂直面 X-Z 彎矩圖 圖 6-6

26、ZXM合成彎矩圖 6-7XZXYMMM軸受轉(zhuǎn)矩 T= =1194247NmmT1TT=1194247Nmm許用應(yīng)力值Mpab601Mpab5 .1020應(yīng)力校正系數(shù) aa=59. 05 .102/60/01bba=0.59當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩蝸輪段軸中間截面22223)119427459. 0(2 .542351)(aTMM= =889177.4Nmm軸承段軸中間截面處222)119427459. 0(2 .419283M=819933Nmm88917IIIM7.4Nmm= =81993IIIM3Nmm當(dāng)量彎矩圖圖 6-8軸徑校核mmMdbIII8552601 . 04 .889177 1 .

27、03313mmMdbIII755 .51601 . 0819933 1 . 03312驗(yàn)算結(jié)果在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，設(shè)計(jì)合格Pro/E 建模軸如圖 6-9 圖 6-97.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1 箱體尺寸的計(jì)算箱體尺寸的計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版第三章第 30 頁(yè)具體見表 7-1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸箱體的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)計(jì) 算算 公公 式式計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度 =12mm8304. 0aa 為蝸輪蝸桿中心距取=12mm箱蓋壁厚度 1= =0.8512=10mm85. 01取1=10mm機(jī)座凸緣厚度 bb=1.

28、5=1.512=18mmb=18mm機(jī)蓋凸緣厚度 b1B1=1.51=1.510=15mmb1=15mm機(jī)蓋凸緣厚度 PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地腳螺釘直徑 dd=20mmd=20mm地腳沉頭座直徑 D0D0=30mmD0=30mm地腳螺釘數(shù)目 n取 n=4 個(gè)取 n=4軸承旁連接螺栓直徑 d1d1= 14mmd1=14mmC1=24mmC1=24mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間）C2=20mmC2=20mm上下箱連接螺栓直徑 d2d2 =10mmd2=10mm上下箱連接螺栓通孔直徑d2d2=11mmd2=11mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑D0=20mmD0=20mmC1=20m

29、mC1=20mm箱緣尺寸（扳手空間）C2=16mmC2=16mm軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目n,d3n=4, d3=14mmn=4d3=14mm檢查孔蓋螺釘直徑 d4d4=0.4d=8mmd4=8mm減速器中心高 HH=342mmH=342mm軸承端蓋外徑 D2D2=軸承孔直徑+(55.5) d3取D2=160mm蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離= =15mm2 . 11取= =16mm1蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離= =18mm2取= =18mm2機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm表 7-17.2 確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線確定齒

30、輪位置和箱體內(nèi)壁線根據(jù)參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王志偉 夢(mèng)玲琴 主編 北京理工大學(xué)出版社出版第三章第 41 頁(yè)，詳見表 7-2 蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=56mm6軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=1.5mm3箱底的厚度30mm軸承蓋凸緣厚度d3=6mm箱蓋高度164mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）420mm蝸桿中心線與箱底的距離112mm箱座的長(zhǎng)度（不包括440mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度540mm凸臺(tái)）箱體寬度（不包括凸臺(tái)）241mm箱底座寬度245mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度6mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度40mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離20mm表 7-28.減速器其他零件的選擇減速器其他零件的選擇箱體、蝸桿與蝸

31、輪、蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵、軸承、密封圈、聯(lián)軸器、經(jīng)校核確定以下零件：8.1 鍵選擇鍵選擇祥見表 8-1 單位：mm安裝位置類型b（h9）h（h11）L9（h14）蝸桿軸、聯(lián)軸器以及電動(dòng)機(jī)聯(lián)接處GB/T1096-1979鍵 10810870蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處GB/T1096-1979鍵 2214221470蝸輪軸、聯(lián)軸器及傳動(dòng)滾筒聯(lián)接處GB1096-90鍵 20122012110表 8-18.2 軸承選擇軸承選擇祥見表 8-2 單位：mm外 形 尺 寸安裝位置軸承型號(hào)dDTBC蝸 桿GB/T297-1994302115510022.752118蝸輪軸GB/T292-19947015C7511520表

32、 8-28.3 密封圈選擇密封圈選擇祥見表 8-3 單位：mm安裝位置類型軸徑 d基本外徑 D基本寬度蝸桿B5580855808蝸輪軸B72100107210010表 8-38.4 彈簧墊圈選擇彈簧墊圈選擇詳見表 8-4 單位 mm安裝位置類型內(nèi)徑 d寬度（厚度）軸承旁連接螺栓GB93-87-16164上下箱聯(lián)接螺栓GB93-87-12123材料為 65Mn，表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈表 8-4 9.減速器的潤(rùn)滑減速器的潤(rùn)滑減速器內(nèi)部的傳動(dòng)零件和軸承都需要有良好的潤(rùn)滑，這樣不僅可以減小摩擦損失，提高傳動(dòng)效率，還可以防止銹蝕、降低噪聲。本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤(rùn)滑，蝸桿浸油深度 h

33、大于等于 1 個(gè)蝸桿螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承最低滾動(dòng)中心。蝸桿軸承采用脂潤(rùn)滑，為防止箱內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承而使?jié)櫥♂尪髯?，常在軸承內(nèi)側(cè)加擋油盤。10.Pro/E 建模減速器及分析建模減速器及分析10.1 Pro/E 建模減速器其它附件和總裝建模減速器其它附件和總裝1、Pro/E 建模箱蓋見圖 10-1 圖 10-12、Pro/E 建模底座見圖 10-2圖 10-23、Pro/E 蝸輪蝸桿總體裝配圖見圖 10-3 和圖 10-4圖 10-3 圖 10-410.2 使用使用 Pro/E 進(jìn)行干涉分析進(jìn)行干涉分析 Pro/E 全局干涉分析可檢查一個(gè)封閉曲面是否與其它曲面或零件之間有干涉，具體操

34、作步驟如下：1、在菜單欄上點(diǎn)擊分析出現(xiàn)模型、全局干涉如圖 10-5 圖 10-52、 點(diǎn)擊全局干涉會(huì)出現(xiàn)對(duì)話框如圖 10-6圖 10-63、點(diǎn)擊進(jìn)行自動(dòng)分析，結(jié)果如圖 10-7 圖 10-7 4、點(diǎn)擊編號(hào)軟件會(huì)自動(dòng)顯示問(wèn)題出現(xiàn)的地方。如點(diǎn)擊編號(hào) 1 會(huì)顯示滾子軸承處出現(xiàn)干涉如圖 10-8圖10-8 根據(jù)列出的問(wèn)題可快速進(jìn)行修改，這樣可節(jié)省查找錯(cuò)誤的時(shí)間，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。Pro/E 系統(tǒng)的參數(shù)化功能不象其他系統(tǒng)直接指定一些固定數(shù)值于形體，而是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，這樣設(shè)計(jì)者可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其他相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便，可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。11.結(jié)論結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的主要任務(wù)是基于Pro/E的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)。這與以前的課程設(shè)計(jì)有很大的不同。這可以說(shuō)是全新的來(lái)學(xué)習(xí)一門知識(shí)，因?yàn)樗辉偈橇慵哪酥翙C(jī)器的設(shè)計(jì)。而是一種全新的設(shè)計(jì)理念的分析與利用。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我對(duì)Pr