直齒圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真

1、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真作者：e(e)指導(dǎo)教師：e摘要:在Pro/E環(huán)境下，以直齒圓柱齒輪為研究對(duì)象，利用方程曲線繪制方法繪 制出齒輪的漸開(kāi)線齒廓曲線，通過(guò)分析各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，對(duì)直齒圓柱齒輪進(jìn)行了參 數(shù)化設(shè)計(jì)。該參數(shù)化后的直齒圓柱齒輪可以通過(guò)改變各個(gè)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)參數(shù)，能夠快速得到 不同參數(shù)的直齒圓柱齒輪零件，體現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)快捷的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真， 可以看到運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程中是否出現(xiàn)干涉現(xiàn)象,有利于機(jī)構(gòu)優(yōu)化和提高設(shè)計(jì)效率。關(guān)鍵詞：直齒圓柱齒輪；參數(shù)化設(shè)計(jì)；仿真Spur Gears Transmission Parametric Design andMovement Simula

2、tionAuthor : e(e)Tutor : e“Abstract: Under the Pro/E environment ,to spur gear for the study, draws up gear involute profile curve using the equation curve plan method, through the analysis spur gear each parameter between relations, has carried on the parametric design to the spur gear .After the p

3、arameter of spur gears can be driven by changing all the appropriate parameters ,can quickly get different parameters spur gear parts ,reflects the advantages of fast parametric design. Through the body motion simulation ,may see whether in the movement simulation process to present the interference

4、 ,is conducive to institutions to optimize and improve design efficiency.“Keywords: spur gear； parametric design； simulation TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 緒論1 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 1.1選題的目的及其研究意義1 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 1.2課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和

5、發(fā)展趨勢(shì)2 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 1.3主要研究?jī)?nèi)容、途徑及技術(shù)路線 3直齒圓柱齒輪減速器傳動(dòng)方案確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.1傳動(dòng)方案的分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.2傳動(dòng)方案的擬定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。直齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)比的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.2確定電動(dòng)機(jī)的功率錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.4確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.5確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3

6、.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.2計(jì)算各軸功率錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3.1皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3.2直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4.1輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5. 1根據(jù)軸徑的尺寸選擇鍵錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5.2鍵的強(qiáng)度校核錯(cuò)誤！未定義

7、書(shū)簽。3.6軸承壽命的校核錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.7減速器潤(rùn)滑和密封錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.7. 1潤(rùn)滑的選擇確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.7.2密封的選擇與確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.8減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.8.1減速器附件的選擇錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.8.2箱體的主要尺寸錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。PRO/E的建模與運(yùn)動(dòng)仿真錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.1 Pro/E簡(jiǎn)介錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2直齒圓柱齒輪減速器的PRO/E建模錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2.1齒輪的建模錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2.2機(jī)座的建模錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2.3其他零件的創(chuàng)建錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3直齒圓柱齒輪減速器的

8、裝配錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3.1建立傳動(dòng)軸組件1錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3.2建立傳動(dòng)軸組件2錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3.3整體總裝配錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3.4總裝圖的分解視圖錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4減速器的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真與分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4.1齒輪機(jī)構(gòu)的干涉分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4.2減速器的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4.3分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。致謝52參考文獻(xiàn)531.緒論1.1選題的日的及其研究意義當(dāng)今任何一個(gè)國(guó)家，若其要在綜合國(guó)力上取得優(yōu)勢(shì)地位，就必須在科學(xué)技術(shù)上取得 優(yōu)勢(shì)。90年代以來(lái)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支柱的信息技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)格局發(fā)生了巨 大的變化，逐步形成了

9、一個(gè)統(tǒng)一的一體化市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)循環(huán)加大、加快,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。 同時(shí)，工業(yè)產(chǎn)品由傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化產(chǎn)品、信息電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)把面向產(chǎn)品 的創(chuàng)新性、外觀造型、人機(jī)工程等的設(shè)計(jì)提高到了一個(gè)新的高度，從而也迫切要求對(duì)產(chǎn) 品設(shè)計(jì)的研究能有進(jìn)一步的突破，以提高企業(yè)形象、產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。正因 如此，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究逐漸受到了國(guó)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。特別是近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)軟 硬件技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、多媒體等技術(shù)的發(fā)展和CAD/CAM、 PRO/E軟件應(yīng)用的逐步深入，現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的研究有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著現(xiàn)代 化工業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，新產(chǎn)品的

10、更新?lián)Q代周期不斷縮短，設(shè) 計(jì)工作在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位。事實(shí)上，雖然開(kāi)發(fā)中設(shè)計(jì)本 身所花的費(fèi)用僅占產(chǎn)品總成本的5%左右，但新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)費(fèi)用中約有80%取決于設(shè)計(jì)過(guò) 程，因而產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段己被視為提高整個(gè)生產(chǎn)效率的瓶頸，對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn) 率起著舉足輕重的作用。因此，伴隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)也得到了迅 速的發(fā)展和普及。而參數(shù)化技術(shù)是當(dāng)前PRO/E技術(shù)需要的研究的領(lǐng)域之一。齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的基礎(chǔ)部件-減速器的重要組成之一，用來(lái)傳遞動(dòng) 力，改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金，石化，煤炭，水電等行業(yè)。在減 速箱設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，需要大量的分析，

11、計(jì)算和繪圖工作，在以往傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì) 齒輪的設(shè)計(jì)和校核過(guò)程主要是通過(guò)人工完成，計(jì)算繁瑣，容易出現(xiàn)誤差和錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)周 期長(zhǎng)且難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，且減速器作為獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)元部件，由于應(yīng)用范圍極廣，其產(chǎn) 品必須按系列化進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于制造和滿足不同行業(yè)的選用要求。針對(duì)其輸人功率和 傳動(dòng)比的不同組合，可獲得相應(yīng)的減速器系列。在以往的人工設(shè)計(jì)過(guò)程中，傳統(tǒng)減速器 的設(shè)計(jì)都是針對(duì)某種特定型號(hào)進(jìn)行研究，其適用面比較窄。為了彌補(bǔ)這種設(shè)計(jì)方法的不 足，進(jìn)而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，本課題在研究快速設(shè)計(jì)的理論、方法和技術(shù)的基礎(chǔ) 上，通過(guò)對(duì)常用圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)的深入分析，采用實(shí)體建模、模塊化、參數(shù)化等技 術(shù)開(kāi)發(fā)漸開(kāi)線圓

12、柱齒輪減速器。在Pro/E環(huán)境下，對(duì)直齒圓柱齒輪建立了精確的參數(shù)化模型。通過(guò)定義各種約束， 在裝配模塊中確定了齒輪副的相對(duì)位置與嚙合關(guān)系。并使用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析模塊，通過(guò)定 義機(jī)構(gòu)的連接與伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了齒輪副的運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真。參數(shù)化設(shè)計(jì)一般是指設(shè)計(jì)對(duì) 象的結(jié)構(gòu)比較定型，可以用一組參數(shù)來(lái)約定尺寸關(guān)系，參數(shù)的求解較簡(jiǎn)單，參數(shù)與設(shè)計(jì) 對(duì)象的控制尺寸有顯式的對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改受到尺寸驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng) 有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形功能，成為初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計(jì)、 多方案比較和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的有效手段。參數(shù)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下，系統(tǒng)能 夠自動(dòng)維護(hù)所有的不變參數(shù).參數(shù)化設(shè)計(jì)可以

13、大大提高模型的生成和修改的速度，在產(chǎn) 品的系列設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)及專用CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價(jià)值。虛擬裝配是 在虛擬環(huán)境中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品三維模型進(jìn)行預(yù)裝配，虛擬裝配可幫助 產(chǎn)品擺脫對(duì)于試制物理樣機(jī)并裝配物理樣機(jī)的依賴，可以有效地提高產(chǎn)品裝配建模的質(zhì) 量與速度。通過(guò)在計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)下對(duì)整套裝置的設(shè)計(jì)仿真分析，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì) 中的缺陷，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)改進(jìn)。采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法可徹底改變過(guò)去依靠手工 計(jì)算和繪圖時(shí)的效率低，易出錯(cuò)等問(wèn)題，使得原來(lái)在二維圖紙上難以表達(dá)和設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng) 變得直觀和易于修改，參數(shù)化建模、虛擬裝配，運(yùn)動(dòng)仿真貫穿于整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)全 過(guò)程,能夠大大

14、簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少開(kāi)發(fā)費(fèi) 用，有利于機(jī)構(gòu)優(yōu)化、提高設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的效率，具有一定的實(shí)用價(jià)值，同時(shí)為產(chǎn)品的有 限元分析和生產(chǎn)加工提供了實(shí)體模型，符合現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展要求。 PRO/ENGINEER是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）研制的CAD/CAM軟件，它具有以上強(qiáng)大功能， 因此本課題具有很重要的實(shí)際研究意義。本課題設(shè)計(jì)的一級(jí)圓柱齒輪減速器正是運(yùn)用 PRO/E的獨(dú)特造型設(shè)計(jì)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。研究意義：確保齒輪齒形造型的精確性。造型速度快，可避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足和繁瑣過(guò)程。為產(chǎn)品的有限元分析和生產(chǎn)加工提供精確的三維實(shí)體模型。具有一定的實(shí)用價(jià)值，符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展

15、要求。1.2課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)為了縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、提高生產(chǎn)的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，就需要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 階段進(jìn)行預(yù)測(cè)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，將難以用語(yǔ)言表達(dá)的復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)用多媒體技術(shù) 以多樣化的方式表現(xiàn)在屏幕上，達(dá)到了以直觀和形象的形式學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的目的。 現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、制造、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理和信息技術(shù)集于一體 的先進(jìn)的管理方式引發(fā)了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的巨大的變化。第一次大的變化是CAD軟件的推廣， 國(guó)內(nèi)普遍使用的是AutoCAD軟件。第二次大的變化是大量三維CAD軟件的出現(xiàn)，如 Pro/Engineer、Solidworks、UG等。三維CAD軟件不僅可以實(shí)體造型

16、，還可以利用設(shè)計(jì) 出的三維實(shí)體模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢驗(yàn)、機(jī)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)干涉檢驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)分 析、強(qiáng)度分析等。因此運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件的真正意義不僅在于設(shè)計(jì)模型本身，而是設(shè)計(jì) 出模型之后復(fù)雜的處理工作，這些是AutoCAD軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展， 其系統(tǒng)性能提高，價(jià)格降低，PRO/E開(kāi)始在設(shè)計(jì)領(lǐng)域全面普及，成為必不可少設(shè)計(jì)工具， PRO/E之所以在短短的時(shí)間內(nèi)發(fā)展如此迅速，是因?yàn)樗侨祟愒?0世紀(jì)取得的重大科技 成就之一，它幾乎推動(dòng)了一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，徹底改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)繪圖方式， 極大的提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度和精度。應(yīng)用PRO/E技術(shù)業(yè)時(shí)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，能使設(shè)計(jì)、生 產(chǎn)維修工作快

17、速成而高效地實(shí)行，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。PRO/E技術(shù)的發(fā)展 與應(yīng)用水平己成為和衡量一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。近幾年 來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PRO/E技術(shù)己經(jīng)由發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展，而且 發(fā)展的勢(shì)頭非常迅猛。因?yàn)楫?dāng)今世界工業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，歸根結(jié)底是設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì) 水平的競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展中國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)品要在世界市場(chǎng)占有一席之地，就必須采用PRO/E技 術(shù)。我國(guó)PRO/E技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作起步相對(duì)較晚，自80年代開(kāi)始，CAD技術(shù)應(yīng)用工 作才逐步得到了開(kāi)展，隨后PRO/E也有了應(yīng)用，國(guó)家逐步認(rèn)識(shí)到開(kāi)展PRO/E應(yīng)用工程的 必要性和可靠性，并在全國(guó)各個(gè)行業(yè)大力推

18、廣PRO/E技術(shù)，同時(shí)展開(kāi)PRO/E技術(shù)的開(kāi)發(fā) 和研制工作。隨著POR/E技術(shù)的不斷研究，開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用，對(duì)POR/E技術(shù)提出越來(lái)越 高的要求，因此POR/E從本身技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，其發(fā)展趨勢(shì)是集成化、智能化、和標(biāo)準(zhǔn) 化。主要體現(xiàn)在以下幾方面：1.CAD系統(tǒng)應(yīng)考慮產(chǎn)品的繼承性，便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代；CAD應(yīng)滿足靈活的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，重要零件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行有限元?jiǎng)偠?，?qiáng)度分析， 模態(tài)分析，產(chǎn)品的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)；3.CAD系統(tǒng)要具有很好的可移植性和自組織性，盡量 避免重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率。也只有不斷完善，創(chuàng)新才能在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不 敗之地。1.3主要研究?jī)?nèi)容、途徑及技術(shù)路線本設(shè)計(jì)先確定總體思路、設(shè)

19、計(jì)總體布局，然后以Pro/E軟件作為設(shè)計(jì)工具，使用該 軟件的參數(shù)化繪圖功能，做出減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)化模型，在Pro/E環(huán)境下，按照減 速器結(jié)構(gòu)方案對(duì)減速器中的零部件進(jìn)行裝配，建立運(yùn)動(dòng)模型，通過(guò)對(duì)實(shí)體模型添加運(yùn)動(dòng) 副和驅(qū)動(dòng)器使其運(yùn)動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真。具體研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)計(jì)算部分：分析直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，通過(guò)計(jì)算分析，確定傳動(dòng)零件 的各項(xiàng)參數(shù)并進(jìn)行校核；在整機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)背景下，結(jié)合運(yùn)動(dòng)參數(shù)完成建模。工程仿真分析部分:本論文利用三維軟件Pro/E對(duì)圓柱齒輪減速器進(jìn)行三維建模， 并完成整機(jī)的裝配；利用Pro/MECHANICA減速器機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行全局運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)嚙合齒 輪傳動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。

20、主要研究途徑和技術(shù)路線1、對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有減速器成型設(shè)備的技術(shù)水平、生產(chǎn)過(guò)程、控制等進(jìn)行調(diào)研，歸納， 調(diào)查國(guó)內(nèi)減速器情況和國(guó)內(nèi)需求情況，采用本行業(yè)專家建議結(jié)合本課題的設(shè)計(jì)，采用 PEO/E建模成型及其仿真原理設(shè)計(jì)減速器。2、查閱有關(guān)減速器、機(jī)械原理、PRO/E軟件功能等與設(shè)計(jì)相關(guān)方面的資料，研究國(guó) 內(nèi)外相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)或書(shū)籍，在保證設(shè)計(jì)方案可行性的基礎(chǔ)上，用PRO/E設(shè)計(jì)出減速器 的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行仿真。3、利用計(jì)算機(jī)三維造型軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維造型和運(yùn)動(dòng)仿真，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及 時(shí)修改。電機(jī)選擇2.1電動(dòng)機(jī)選擇（倒數(shù)第三頁(yè)里有東東）2.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：PCP

21、工作機(jī)所需功率尸為:wFv門(mén) 1 = 0.96 門(mén)=0.96 門(mén)2 = 0.97門(mén) 4 = 0.99P -,w 1000傳動(dòng)裝置的總效率為：門(mén)=門(mén)門(mén)門(mén)門(mén) ；傳動(dòng)滾筒滾動(dòng)軸承效率閉式齒輪傳動(dòng)效率聯(lián)軸器效率代入數(shù)值得：n=nnnn = 0.96 x 0.994 x 0.972 x 0.992 = 0.8所需電動(dòng)機(jī)功率為：八 Fv10000 x 40P =kW = 10.52kWd 1000n0.8 x 1000 x 60P略大于P即可。選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min ； 4級(jí)；型號(hào)Y160M-4.功率為11kW2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速取滾筒直徑D = 500mm60 x 1000v n = 125

22、.6r / minw 500兀1.分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比i = = 1460 = 11.62n 125.6w分配動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比i = (1.4, = 4.0401則低速級(jí)的傳動(dòng)比 i 11.629 OOI =2.8812 i 4.042.1.401電機(jī)端蓋組裝CAD截圖S.Z.E一09寸1 U W N60.89 H 026 H T026 HZI dUlUFICOWH寸 p 一A1W0I H U d n d撬瑕睡sd0An8.89H 私0W6Hd u_UMCOWnSHPW 斜oIn d HIZ.E 眥木痛aR幅磚底收p = p 門(mén)=p 門(mén)門(mén)=10.52 x 0.99

23、 x 0.97n 1460n = r = 耳 03 r/min = 362.2r/min01T = 9550 2 = 9550 x1010 = 263.6N - m2 n362.2210.104W2.2.4低速軸p = p 門(mén)=p 門(mén)門(mén)=10.10 x 0.99 x 0.973202123n = = * 22 = 125.76r /min3 I 2.8812丁P9.69T = 9550 3 = x 9550 = 735.8N - mn125.7632.2.5滾筒軸p = p 門(mén)=p 門(mén)門(mén)=9.69 x 0.99 x 0.99303224nn = v = 125.76 r /min23tp9.4

24、9T = 9550 4 = 9550 x = 720 N - m4n125.7649.694W9.49 kW齒輪計(jì)算3.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1按傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2絞車(chē)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。3材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr （調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪 材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。4選小齒輪齒數(shù)七=24，大齒輪齒數(shù)乙2 = 24x 4.03 = 96.76。取 =975初選螺旋角。初選螺旋角 = 143.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算公式（1

25、0-21）進(jìn)行試算，即d = 3砰土缽it 8 日 b3.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)k =1.61。（2）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-30選取區(qū)域系數(shù)七=2.433。（3）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-26查得1 = 0.78， = 0.87，則 a1 f 2 = ML（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T= 955 x 105 x P = 955 x 105 x 10.41 y = 6.8 x 104 N.mm1 七1460（5）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-7選取齒寬系數(shù)8=1（6）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-21d按齒面硬

26、度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。hiim1= 600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。hiim2 = 500MPa。3計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。N = 60n jL = 60 x 1460 x 1 x 2 x 8 x 300 x 15 = 6.3 x 109N N = 403 = 1.56 x 109（9）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖（10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù)Kn = 0.90; %2 = 0.95。（10）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，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式（10-12）得 卜 h = KhnS iimi = 0.9 x 6QQMPa = 540MPaIn h ! = *n了 1血

27、2 = 0.95 x 550MPa = 522.5MPa2 = 531.25MPa（甲許用接觸應(yīng)力 t =L!tH23.2.2計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d 1td = J2 土 he = V16.46 x 104 x 0.862 = 3 0.7396x 16.46 x 104 = v121.738 x 10=41f 3 d 氣日 Lt J9.56mm（2）計(jì)算圓周速度匕v =兀 dJ =nx 1460 x 49.56 = 3 78m/s=60 x 100060 x 1000. m S（3）計(jì)算齒寬及模數(shù)m =* % = 49.56 mmntZd cos P 49.56 x cos 14。4

28、9.56 x 0.97 。m =1t=24=24 =2mm1h=2.25 m = 2.25 x 2=4.5mmbh = 49.56/4.5=11.01（4）計(jì)算縱向重合度8 = 0.318Y z tan P = 0.318x 1 x24xtan 14o =20.73（5）計(jì)算載荷系數(shù)K。V機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-4查得爪湖勺值與齒輪的相同，故爪邱。42；一 .K = 1.35機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-13查得fP已知使用系數(shù)Ka = L根據(jù)v= 7.6 m/s,7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-8查 得動(dòng)載系數(shù)K = l11；由由由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-3查得K = K =1.4.故載荷系數(shù) HaH

29、PK = KKKa Khp = 1 x 1.11 x 1.4 x 1.42=2.2（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（10-10a）得d = d ：K = 49.56 x322 = 49.56 x 3.1.375 = 55.11mmK3t.61 t(7)計(jì)算模數(shù)m d co B _ 55.11 x cos14。_ 0.97 x 55.12 22 n Z = mm111t24243.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(10-17)2kTY C0S2B Y .Y m z，F(xiàn)123d 1 a3.3.1確定計(jì)算參數(shù)Fn lSaF計(jì)算載荷系數(shù)。K =七七七 K形=1.x 11 x 1.4x 1.35

30、=2.09根據(jù)縱向重合度影響系數(shù)7疽0.88=1.903，從機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-28查得螺旋角(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。7Zz =1V1 C0S3 B C0S31424240.9724=26.373 0.91一 z 9797Z =2= 106 59v 2 C0S3 BC0S314 0.9197(4)查齒形系數(shù)。由表 10-5 查得 YFa1 = 257；。2 = 2.18(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-5查得YSa1 = L6；YSa2 = L79(6 )由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-24C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限n= 500MPan= 380MPaFE1；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限FE

31、2；(7 )由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn2 = 0.88 ；K = 0.85FN1，(8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S = 1.4，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式(10-12)得虹=qL 1 K七。廠= FN2 FE2F 2 SFE1 =0.85500 MPa = 303.57MPa1.40.88 x 380MPa = 238.86MPa(9)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。F1.4Y匕明Fa1SYFyFa2a-12.592 X 技96 = 0.1363303.57I 2.211 x 1.774= 0.01642238.86F 2由此可知大齒輪的數(shù)值大。3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算

32、2x 2.10 x 6.8 x 104x 0.88 x（COS14）2m - 3：Fx 0.01642mm =242*1.65,4.342 x0972 m m = V4.085 = 1.59m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)mn大于由齒面齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn = 2,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng) 度，需按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑100.677mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由I _ d cos& _ 55.11 x cos14_ 26731 = m= n取 Z1 = 27 ，則 z 2 = 27 x 4.03 = 108.81 取 Z2 =1093.

33、4幾何尺寸計(jì)算3.4.1計(jì)算中心距G + z) a= 122cos pn = +109） x 2 = 136 = 140.2mm2 x cos14 0.97將中以距圓整為141mm.3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角p = arccos2n = arccos *頂9)= arccos0.97 = 14.062a2 x 140.2因P值改變不多，故參數(shù) a、k P、h 等不必修正。3.4.3計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d=z i m=27 x 2 =54 =55 皿i cos P cos14 0.97z m109 x 22182n = 224mmd + da 12cos Pcos 140.975

34、5 + 224 =139.5mm23.4.4計(jì)算齒輪寬度b 頊 d = 1X 55.67 = 55mm圓整后取 B = 56mm; B = 61mm.低速級(jí)取 m=3; Z = 30; 3，Z 由 I = z4 2.88取 z = 873Z = 2.88 X 30 = 86.4 d = mZ = 3 x 30 = 90m d = mZ = 3x 87 = 261mm a /3+ 4 = 90 + 261 mm = 175.5mm 22 b = d = 1 x 90mm = 90mm圓整后取 B = 90mm, B = 95mm表1高速級(jí)齒輪:名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪大齒輪模數(shù)m22壓力角a202

35、0分度圓直徑dd = mZ =2 x 27=54d = mZ =2 x 109=218齒頂高h(yuǎn)ah = h = h* m = 1 x 2 = 2齒根高h(yuǎn)fh = h= (h* + c*)m = (1 + c*) x 2齒全高h(yuǎn)h = h = (2 h* + c*) m齒頂圓直徑dad 尸(z.+ 2h*)md = (Z + 2 h*) m表2低速級(jí)齒輪:名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪大齒輪模數(shù)m33壓力角a2020分度圓直徑dd = mZ =3 x 27=54d = mZ =2 x 109=218齒頂高h(yuǎn)ah = h = h *m = 1x 2 = 2齒根高h(yuǎn)fh = h = (h* + c*)m =

36、 (1 + c*) x 2f 1f 2a齒全高h(yuǎn)h = h = (2 h* + c*) m齒頂圓直徑dad = (z.+ 2h *) md = (Z + 2 h*) m4.軸的設(shè)計(jì)4.1低速軸4.1.1求輸出軸上的功率“3轉(zhuǎn)速3和轉(zhuǎn)矩T 3若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率，則P = P 門(mén)=P 門(mén)門(mén)=10.10 x 0.990.97 = 9.69kW TOC o 1-5 h z 3202123 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document n362.2n = . 2 = 125.76r/min3 I2.8812丁 P 9.69T = 9550才=12 x 9550

37、 = 735.842N - m34.1.2求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d = mZ = 4 x 101 = 404mm日2T2 x 735.8 x 1000404F =- = 3642N47777 tan atan 200.3639F = F -n = 3642x 1 = 3642x = 1366NF = F tan - = 3642 x tan 14 = 908N圓周力F t ,徑向力F r及軸向力F a的4.1.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版表15-3,取A0 =112,于是得d = A 3七=1

38、12 x 3： 9.69 = 112 x 3；0.077 = 47.64mmmin 0$ n7125.76 ，d12 .為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T 丁 K3，查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA =，則：T = K T = 1.3 x 735842N - mm = 956594.6N - mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩TCa應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003或手冊(cè), 選用LX4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000 N - mm .半聯(lián)軸器的孔徑 d 1 = 55mm，故取d_2

39、 = 50mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng) 度 L = 84mm4.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案圖4-1（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）根據(jù)聯(lián)軸器d2 = 50mmi2 = 84mm;為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求，1-2軸 段右端需制出一軸肩，故取2-3段的直徑d2_3 = 62mm ；左端用軸端擋圈,按軸端直徑取 擋圈直徑D=65mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L = 84mm，為了保證軸端擋圈只壓在 半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比L 1略短一些，現(xiàn)取L = 82mm.2）初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑

40、向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù)d2-3 = 62mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙 組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dx Dx T=65mmx 140mmx 36mm，故 d = d = 65mm而 l = 54.5mm, d = 82mm3） 取安裝齒輪處的軸段4-5段的直徑d4-5 = 70mm ；齒輪的右端與左軸承之間采 用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng) 略短于輪轂寬度，故取匕-5 = 85mm 。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h Z 0.07d 故取h=6mm ，則軸環(huán)處的直徑

41、d5-6 = 82mm 。軸環(huán)寬度力Z L4h ，取15-6 =急山4）軸承端蓋的總寬度為20mm （由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端 蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取 , 2 3 = 40.57 mm 2 3低速軸的相關(guān)參數(shù)：表4-1功率p39.69kW轉(zhuǎn)速n125.76r /min轉(zhuǎn)矩T 3735.842N - m1-2段軸長(zhǎng)l1284mm1-2段直徑d1250mm2-3段軸長(zhǎng)l2340.57mm2-3段直徑d2362mm3-4段軸長(zhǎng)l3449.5mm3-4段直徑d3465 mm4-5段軸長(zhǎng)l4585mm4-5段直徑

42、d4570mm5-6段軸長(zhǎng)l5660.5mm5-6段直徑d5682mm6-7段軸長(zhǎng)l6754.5mm6-7段直徑d6765mm軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d 查表查得平鍵截面b*h=20mmx 12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為L(zhǎng)=63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有 良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選n6用平鍵為14mmx9mmx70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為旦7。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位 k 6是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。4.2中間軸4.2.1求輸出軸上的功率p轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T222p = p 門(mén)=

43、p 門(mén)門(mén)=10.52 x 0.99 x 0.97 = 10.10kW1n 1i01010231460r /min = 362.2r /min4.03T = 95502p10.102 = 9550 x -= 263.6N - mn362.224.2.2求作用在齒輪上的力(1)因已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為:=mZ = 4 x 35 = 140mm2T 2 x 263.6 x 1000 d = 3765N3F = F tan 3765 x tan20 = 3765 x 0.3639 = 1412N rt cos pcos140.97F = F tan p = 1412 x tan14 = 352

44、N at（2）因已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為：140d = mZ = 3 x 133 = 399mm22T 2 = 2 x 皿6 x 1000 = 1321N 2F 竺* = 1321 x 些0 = 1321 x 冬=495Nt cos pcos140.97=F tan p = 495 x tan14 = 123N t4.2.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3，取=112，于是得：0F =rFa399d = A 二=112 x 乓 min0 ny 362.2=112 x V0.027 = 33.6mm軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸

45、的直徑d 12圖4-24.2.4初步選擇滾動(dòng)軸承.（1）因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作 要求并根據(jù)d = 35mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的 單列圓錐滾子軸承。其尺寸為dxD*T=35mmx72mmx 18.25mm，故d = d = 35mm， l = 31.8mm ；5-6（2）取安裝低速級(jí)小齒輪處的軸段2-3段的直徑d = 45mm l = 29.8mm ；齒 輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為95mm2為了使套筒端面 可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l = 90mm 。齒輪的右端采用軸肩

46、定位，軸肩高度h 0.07d，故取h=6mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b 1.4h，取 l = 12mm。3-4（3）取安裝高速級(jí)大齒輪的軸段4-5段的直徑d = 45mm;齒輪的右端與右端軸承 之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm，4為5了使套筒端面可靠地壓緊齒輪， 此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l = 51mm。4.2.5軸上零件的周向定位4-5齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d 查表查得平鍵截面b*h=22mm x 14mm。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良 好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵 為

47、14mm x 9mm x 70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡 配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。中間軸的參數(shù):表4-2功率p210.10kw轉(zhuǎn)速n 2362.2r/min轉(zhuǎn)矩T了 2263.6 N - m1-2段軸長(zhǎng)l 1=229.3mm2段直徑3段軸長(zhǎng)3段直徑4段軸長(zhǎng)4段直徑5段軸長(zhǎng)4-5段直徑d2T3d3T4d4T5d525mm90mm45 mm12mm57mm51mm45mm4.3高速軸4.3.1求輸出軸上的功率口 1轉(zhuǎn)速ni和轉(zhuǎn)矩T i若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率，則P = P 門(mén)=10.41成 1 d 4n = n = 1460, /min1 mT P1

48、0.41T = 9550,1 = 9550 x = 68.09N - m1 n146014.3.2求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d = mZ = 3 x 24 = 72mm2 X 6&09 *1000 = 1891.38NF2T72F= d1廠 tanatan 200 3639=F n = 1891.38 x t 4。= 1891.38 x。刃 =709.55N =F tan p = 1891.38 x tan 14 = 1891.38 x 0.249 = 470.95Nt4.3.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-

49、3，取=112，于是得:=112 x ,7.13*10-3 = 112 x 1.924 x 0.1 = 21.54mmd = A 三=112x 3,：1041min 0、n1 1460 TOC o 1-5 h z 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d .為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸 器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).12聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T = K T1,查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取K =1.3則：AAT = K T = 1.3 x 68090N - mm = 88517N - mmcaA 1按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003 或 手冊(cè)，選

50、用LX2型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為560000 N mm .半聯(lián)軸器的孔徑 d = 30mm，故取d = 30mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng) 度 L = 82mm .4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1擬定軸上零件的裝配方案圖4-34.4.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求，1-2軸段右端需制出一軸肩，故取2-3段的 直徑d = 42mm ;左端用軸端擋圈，按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm .半聯(lián)軸器與軸 配合的轂3孔長(zhǎng)度L = 82mm ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上 而不壓在軸的端面 上，故 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些，現(xiàn)取

51、l = 80mm.2）初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子 軸承.參照工作要求并根據(jù)d = 42mm ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙 組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故 d = d = 45mm ；而 l = 26.75mm，l = 31.75 mm。3一43）成安裝齒輪處的軸段74-5段，做成齒輪軸;4已知齒輪軸輪轂的寬度為61mm，齒 輪軸的直徑為62.29mm。4）軸承端蓋的總寬度為20mm （由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承 端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外

52、端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=30mm， 故取 l = 45.81mm。 . . 一 . . 23 一.、5）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d查表查得平鍵截面b*h=14mm*9mm ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為L(zhǎng)=45mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合 有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為旦7 ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，n6選用平鍵為14mm x 9mm x 70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為旦7 。滾動(dòng)軸承與軸的周向 k 6定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。高速軸的參數(shù)：表4-3功率p110.41kw轉(zhuǎn)速n 11460r/min轉(zhuǎn)矩T

53、, 168.09N - m1-2段軸長(zhǎng)l1-280mm1-2段直徑d1-230mm2-3段軸長(zhǎng)l2-345.81mm2-3段直徑d2-342mm3-4段軸長(zhǎng)l3-445mm3-4段直徑d3-431.75mm4-5段軸長(zhǎng)l4-599.5mm4-5段直徑d4-548.86mm5-6段軸長(zhǎng)l5-661mm5-6段直徑d5-662.29mm6-7段軸長(zhǎng)l6-726.75mm6-7段直徑d6-745mm草繪 零件 蛆件 制造繪圖 格式 報(bào)表 圖表布局 標(biāo)記d a chil ijtl_ g e ar圖5-1“新建暨對(duì)話彳框名稱公用名稱2取消選中“使用默認(rèn)模板”復(fù)選項(xiàng)。單擊“確定”按鈕，打開(kāi)、“邈定，一 一

54、，一lid”選項(xiàng)，如圖5-2所示，最后單擊”確/“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框，選中其中 “mmns_part_sO 建模環(huán)境。也“按鈕，進(jìn)入三維實(shí)體新文件選項(xiàng)參數(shù)IIESCMFTILINMODELED BY5.齒輪的參數(shù)化建模5.1齒輪的建模(1)在上工具箱中單擊口按鈕，打開(kāi)“新建”對(duì)話框，在“類型”列表框中選擇“零件”選項(xiàng)，在“子類型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)，在“名稱”文本框中輸入“dachilun_gear”， 如圖5-1所示。子類型藏實(shí)體 復(fù)合 銀金件 主體O線束復(fù)制相關(guān)繪圖噩5-2“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框肖(2)設(shè)置齒輪參1在主菜單中依次選擇“工具”一 “關(guān)系”選項(xiàng)，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出“關(guān)系”對(duì)話框

55、。2在對(duì)話框中單擊 按鈕，然后將齒輪的各參數(shù)依次添加到參數(shù)列表框中，具體內(nèi)容如圖5-4所示，完成齒輪參數(shù)添加后，單擊“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。過(guò)濾愀據(jù)全部V子項(xiàng)名稱類型值指定訪問(wèn)源說(shuō)明HA實(shí)數(shù)4.000000刁鎖定關(guān)系.HF實(shí)數(shù)5.000000m鎖定美系MN實(shí)數(shù)4.000000急蔬全用尸定受的Z實(shí)數(shù)88.000000費(fèi)全用戶定受的ALPHA實(shí)數(shù)20.000000費(fèi)全用尸定義的BETA實(shí)數(shù)14.250000費(fèi)全用戶定受的E實(shí)數(shù)135.000000哈完全用戶定義的A腳實(shí)數(shù)1.000000急蔬全用戶定受的CK實(shí)數(shù)0.250000哈完全用戶定受的X實(shí)數(shù)0.000000費(fèi)全用戶定受的D實(shí)數(shù)363.174

56、551鎖定關(guān)系DB實(shí)數(shù)341.272445m鎖定關(guān)系HA實(shí)數(shù)371.174551m鎖定美系DF實(shí)數(shù)脂3.1嘵圖5-3輸入齒輪參數(shù)關(guān)系.V（3）繪制齒輪基本圓+ ，彈出“草繪主.V屆性.JGffl第 平面作為草繪平面，在右工具箱單擊X對(duì)話不框。近擇F（）N 準(zhǔn)II確定1 重置繪制如圖5-4所示的任意尺寸的四個(gè)圓。（4）設(shè)置齒輪關(guān)系式，確定其尺寸參數(shù)1按照如圖5-5所示，在“關(guān)系”對(duì)話框中分別添加確定齒輪的分度圓直徑、基圓 直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關(guān)系式。2雙擊草繪基本圓的直徑尺寸，將它的尺寸分別修改為d、dda,修改的結(jié) 果如圖5-6所示。圖5-4草繪同心圓圖5-5 “關(guān)系”對(duì)話框圖5-6

57、修改同心圓尺寸(5)創(chuàng)建齒輪齒廓線圖5-7 “曲線：從方程”對(duì)話框1在右工具箱中單擊按鈕打開(kāi)“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“曲線選項(xiàng)“從方程“完成”選項(xiàng)，打開(kāi)“曲線：從方程”對(duì)話框，如 圖5-7所示。2在模型樹(shù)窗口中選擇=-E=坐標(biāo)系，然后再?gòu)摹霸O(shè)置坐標(biāo)類型”菜單中選擇“笛卡爾”選項(xiàng)，如圖5-8所示，打開(kāi)記事本窗口。3在記事本文件中添加漸開(kāi)線方程式，如圖5-9所示。然后在記事本窗中選取“文件，“保存”選項(xiàng)保存設(shè)置。圖5-8 “菜單管理器”對(duì)話框圖5-9添加漸開(kāi)線方程4選擇圖5-11中的曲線1、曲線2作為放置參照，創(chuàng)建過(guò)兩曲線交點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO。 參照設(shè)置如圖5-10所示。圖5-11基

58、準(zhǔn)點(diǎn)參照曲線的選擇基誰(shuí)點(diǎn)放置屈性參照下一相交曲踐:FM曲踐) 曲踐:F5璋繪一1)在.上在.上取消圖5-10 “基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框5如圖5-12所示，單擊“確定”按鈕，選取基準(zhǔn)平面TOP和RIGHT作為放置參照，創(chuàng)建過(guò)兩平面交線的基準(zhǔn)軸A_1，如圖6-13所示。圖5-12 “基準(zhǔn)軸”對(duì)話框圖5-13基準(zhǔn)軸A_16如圖5-13所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO和基準(zhǔn)軸A_1的基準(zhǔn)平面DTM1,如圖5-14所示。5-15基準(zhǔn)平面對(duì)話框5-15基準(zhǔn)平面DTM17如圖5-16所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)軸A_1，并由基準(zhǔn)平面DTM1轉(zhuǎn)過(guò)“-90/z”的基準(zhǔn)平面DTM2，如圖5-17所示

59、。圖5-16 “基準(zhǔn)平面”對(duì)話框圖5-17基準(zhǔn)平面DTM28鏡像漸開(kāi)線。使用基準(zhǔn)平面DTM2作為鏡像平面基準(zhǔn)曲線，結(jié)果如圖5-18所示。圖5-18鏡像齒廓曲線創(chuàng)建齒根圓實(shí)體特征1在右工具箱中單擊按鈕打開(kāi)設(shè)計(jì)圖標(biāo)版。選擇基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面， 接收系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)放置草繪平面。2在右工具箱中單擊口按鈕打開(kāi)“類型”對(duì)話框，選擇其中的“環(huán)”單選按鈕，然 后在工作區(qū)中選擇圖5-19中的曲線1作為草繪剖面。再圖標(biāo)中輸入拉伸深度為“b”， 完成齒根圓實(shí)體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的結(jié)果如圖5-20所示。5-20拉伸的結(jié)果創(chuàng)建一條齒廓曲線1在右工具箱中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對(duì)話框，選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草

60、繪平面后進(jìn)入二維草繪平面。2在右工具箱單擊口按鈕打開(kāi)“類型”對(duì)話框，選擇“單個(gè)”單選按鈕，使用妃 和L并結(jié)合繪圖工具繪制如圖5-21所示的二維圖形。5-21草繪曲線圖5-22顯示倒角半徑3打開(kāi)“關(guān)系”對(duì)話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sd0”，在對(duì)話框 中輸入如圖5-23所示的關(guān)系式。圖5-23 “關(guān)系“對(duì)話框復(fù)制齒廓曲線1在主菜單中依次選擇“編輯 k “特征操作”選項(xiàng)，打開(kāi)“菜單管理器”菜 單，選擇其中的“復(fù)制”選項(xiàng)，選取“移動(dòng)”復(fù)制方法，選取上一步剛創(chuàng)建的齒廓曲線作為復(fù)制對(duì)象。曲幽邊軸 坐標(biāo)系 退出圖5-24依次選取的菜單2選取“平移”方式，并選取基準(zhǔn)平面FRONT作為平移參照