ProE課程設(shè)計(jì)之減速器

基于Pro/E的課程設(shè)計(jì)齒輪減速器機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:目錄緒論-------------------------------------------------------3齒輪、軸及軸承組合--------------------------------------7箱體-------------------------------------------------------18減速器附件----------------------------------------------20組裝-------------------------------------------------------26分解視圖---------------------------------------------------30總結(jié)-------------------------------------------------------31緒論減速器在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛，其組裝在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起到降低轉(zhuǎn)速、增加轉(zhuǎn)矩的作用。減速器是一種相對精密的機(jī)械，主要由傳動(dòng)零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。1、齒輪、軸及軸承組合小齒輪與軸制成一體,稱齒輪軸,這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下，如果軸的直徑為d，齒輪齒根圓的直徑為df，則當(dāng)df-d≤6～7mn時(shí)，應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。而當(dāng)df-d＞6～7mn時(shí)，采用齒輪與軸分開為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接，軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合，用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油，進(jìn)行潤滑。箱座中油池的潤滑油，被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上，沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后，通過導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪圓周速度υ≤2m/s時(shí)，應(yīng)采用潤滑脂潤滑軸承，為避免可能濺起的稀油沖掉潤滑脂，可采用擋油環(huán)將其分開。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。2、箱體箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺(tái)，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。3、減速器附件為了保證減速器的正常工作，除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。1）檢查孔為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。2)通氣器減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。3)軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸較大，外觀不平整。4)定位銷為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對稱箱體應(yīng)呈對稱布置，以免錯(cuò)裝。5)油面指示器檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。6)放油螺塞換油時(shí)，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。7)啟箱螺釘為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出1～2個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設(shè)啟箱螺釘，啟蓋時(shí)用起子撬開箱蓋，啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓。減速器一般有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機(jī)械無級(jí)變速機(jī)等等。圓柱齒輪減速器單級(jí)、二級(jí)、二級(jí)以上二級(jí)。布置形式：展開式、分流式、同軸式。2、圓錐齒輪減速器用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場合。3、蝸桿減速器主要用于傳動(dòng)比i>10的場合，傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。目前廣泛應(yīng)用阿基米德蝸桿減速器。4、齒輪—蝸桿減速器若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)，則效率較高。5、行星齒輪減速器傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，傳動(dòng)功率12W～50000KW，體積和重量小。常見減速器的種類1、蝸輪蝸桿減速器的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。2、諧波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。3、行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。減速器:簡言之，一般機(jī)器的功率在設(shè)計(jì)并制造出來后，其額定功率就不在改變，這時(shí)，速度越大，則扭矩（或扭力）越?。凰俣仍叫?，則扭力越大。20世紀(jì)70－80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。齒輪、軸及軸承組合一、齒輪軸1、建立新文件單擊“新建”，在“新建”對話框中設(shè)定文件類型為“零件”，子類型選擇“實(shí)體”，取消“使用缺省模板”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，在出現(xiàn)的“新文件選項(xiàng)”對話框中選擇“mmns_part_solid”的公制實(shí)體零件模板，進(jìn)入零件建立模式。2、畫齒輪1）使用FRONT平面草繪4個(gè)任意半徑的同心圓，確定，按“√”退出草繪。2）點(diǎn)擊“工具”—“參數(shù)”彈出參數(shù)設(shè)置框，點(diǎn)擊“+”增加參數(shù)行，在“名稱”列輸入直齒圓柱齒輪的參數(shù)符號(hào)，在“值”列輸入需要指定的參數(shù)值。其中：參數(shù)M（模數(shù)）、Z（齒數(shù)）、ALPHA（壓力角）、HAX（齒頂高系數(shù)）、CX（齒隙系數(shù)）、X（變位系數(shù)）指定其值，即M=2、Z=15、ALPHA=20、HAX=1、CX=0.25、X=0，其余如D（分度圓直徑）、DB（基圓直徑）、DA（齒頂圓直徑）、DF（齒根圓直徑）HA（齒頂高）、HF（齒根高）使用關(guān)系式進(jìn)行尺寸賦值。參數(shù)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“確定”關(guān)閉。3）點(diǎn)擊“工具”—“關(guān)系”彈出“關(guān)系”框，對齒輪的參數(shù)建立參數(shù)關(guān)系式。在“關(guān)系”欄中輸入如下關(guān)系式，點(diǎn)擊“確定”關(guān)閉窗口。ha=(hax+x)*mhf=(hax+cx-x)*md=m*zda=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hfD0=dD1=dbD2=daD3=df4）將鼠標(biāo)移到至同心圓上，4個(gè)同心圓同時(shí)加亮，點(diǎn)擊，顯示同心圓的尺寸符號(hào)。執(zhí)行“編輯”—“再生”，圖形中通過關(guān)系式賦值的4個(gè)同心圓的直徑確定，即d、db、da、df的值，再次打開參數(shù)欄可以看到這4個(gè)參數(shù)已經(jīng)被賦值。5）繪制齒輪的漸開線點(diǎn)擊窗口“創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線”按鈕，選取“從方程”，確定，選取坐標(biāo)類型為笛卡兒坐標(biāo)系后彈出程序運(yùn)行框和記事本，在記事本中輸入漸開線方程如下：ang=90*tr=db/2s=PI*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0點(diǎn)擊記事本“文件”—“保存”后關(guān)閉記事本，在“曲線：從方程”的右下角點(diǎn)擊“預(yù)覽”或直接確定，漸開線繪制成功。6）創(chuàng)建漸開線與分度圓的交點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)。執(zhí)行“基準(zhǔn)點(diǎn)創(chuàng)建”工具，選取漸開線后，按下“ctrl”選取分度圓，“確定”，基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0創(chuàng)建成功。7）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A-1執(zhí)行“基準(zhǔn)軸”創(chuàng)建工具，選取TOP平面后按“ctrl”選取RIGHT平面，取兩個(gè)平面的交線為基準(zhǔn)軸。8）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1執(zhí)行“基準(zhǔn)平面”工具，選取基準(zhǔn)軸后按“ctrl”選取基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0，“確定”基準(zhǔn)平面創(chuàng)建成功。

9）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM2

執(zhí)行“基準(zhǔn)平面”工具，選取基準(zhǔn)平面DTM1后按“ctrl”選取基準(zhǔn)軸A-1，在偏距中輸入旋轉(zhuǎn)角度值“360/4/Z”，選取“是”添加“360/4/Z”作為特征關(guān)系，“確定”。10）通過基準(zhǔn)平面DTM2鏡像漸開線11)修剪齒形選取FRONT平面進(jìn)入草繪模式，點(diǎn)擊“通過邊創(chuàng)建圖元”按鈕，選取齒根圓和兩條漸開線，創(chuàng)建漸開線與齒根圓之間的圓角，圓角半徑為“0.7”，修剪去除多余的曲線，按“√”退出草繪。12)拉伸齒根圓成特征實(shí)體，完成后在草繪模式下，“通過邊創(chuàng)建圖元”選取齒形曲線與齒頂圓的的封閉曲線，利用去除材料拉伸出第一個(gè)齒槽。13)陣列齒形選取整列方式為“軸”，數(shù)量為15，陣列角度為“24”，按確定。3、拉伸成軸建立拉伸實(shí)體特征，打開拉伸工具操控面板，單擊操控面板中“實(shí)體”圖標(biāo)，使建立的特征為實(shí)體，單擊操控面板中的“放置”—“定義”，選擇齒輪的任意平面作為草繪平面，其余接受系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置，單擊該對話框的“草繪”按鈕，進(jìn)入草繪模式進(jìn)行草繪，完成剖面繪制，單擊“√”完成拉伸實(shí)體特征的建立。同樣的方法拉伸出其他部分，其中通過旋轉(zhuǎn)掃描畫出錐形部分。4、畫螺紋、鍵槽，倒角，通過螺旋掃描畫出螺紋。最終倒角，完成齒輪軸的設(shè)計(jì)。二、低速軸與大齒輪用畫齒輪軸的方法畫出低速軸和大齒輪三、軸承深溝球滾動(dòng)軸承是通過組裝而成的，分別畫出軸承的三個(gè)部分：然后新建“組件”，取消“使用缺省模板”選項(xiàng)，在出現(xiàn)的“新文件選項(xiàng)”對話框中選擇“空”，進(jìn)入組件模式。最終組裝成軸承。其中零件滾珠可只插入一次，然后選擇陣列，形成12個(gè)滾珠。四、軸與齒輪組合用組裝深溝球滾動(dòng)軸承的方法組裝減速軸和大齒輪。五、軸與軸承組合最終效果如下：箱體一、上箱蓋畫箱蓋完全可以通過拉伸來完成，整個(gè)過程注意定位尺寸。最終效果如下：至于顏色隨意挑，好看就行。二、下箱體具體畫法同上箱蓋因?yàn)樯舷滦枰浜?，所以整體尺寸與上箱蓋相同減速器附件一、通氣器通過簡單的拉伸、螺旋掃描、打孔以及倒角即可完成通氣器的繪畫。二、檢查孔的蓋板通過簡單的拉伸可完成檢查孔的蓋板的繪畫。三、軸承蓋1）凸緣式該軸承蓋直接通過拉伸即可得到。凸緣式軸承蓋有兩個(gè)，分別畫出即可。2）嵌入式該軸承蓋直接通過拉伸或者掃描即可得到，且有兩個(gè)，分別畫出即可。四、其他附件包括螺栓、墊片、擋油環(huán)等，數(shù)量不等，按尺寸化即可。擋油環(huán)螺栓零件畫法大抵相同，就不一一列舉。組裝前面已涉及到組裝，具體步驟如下：1、建立新文件單擊“新建”，在“新建”對話框中設(shè)定文件類型為“組件”，子類型選擇“實(shí)體”，取消“使用缺省模板”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，在出現(xiàn)的“新文件選項(xiàng)”對話框中選擇“空”，進(jìn)入組件模式2、組件單擊“裝配”，將元件添加到組件。1）首先裝配下箱體上的細(xì)小零件2）然后裝配軸及軸承3）將軸與軸承裝配到下箱體上4）裝配上箱蓋上的細(xì)小