基于ProE蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)

目錄ＴＯC\ｏ"1－3"\ｈ\z\uHYPERLＩNK\ｌ"_Toｃ262222０57"內(nèi)容摘要 ＰAＧEＲEF_Toc2622220５7\h1HYPERＬINK＼l"_Tｏc262２2２0５８"關(guān)鍵詞?ＰAGEREF＿Tｏc２6２２２2058\h1HYPERLINK＼ｌ"_Tｏc262222059"1．緒論 PAGＥREＦ_Toc26222２0５９＼h2HYPＥRＬＩNK＼l＂_Toc2６2222060＂1．１蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介?PAGEＲEF_Toc26２２２20６0\h2HＹPERＬＩNK\l＂_Toｃ2６２22２０61"1.2基于Pro/ENGINＥＥR的設(shè)計(jì)的意義?PAＧEREF_Toc2６２２2２０61\h2HYPERLINK\ｌ＂_Ｔｏc262222062"2.總體方案確定 PAＧＥREF_Toc2６２222０６2\h3HYPＥRＬINK＼ｌ"_Ｔｏc262２２２06３＂2.１已知參數(shù) PAGEREF_Tｏｃ26２222０63＼h３HYPＥRLＩNＫ\ｌ＂_Ｔoc262２22064"2.2傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)?PAGＥREＦ_Ｔoc2６２22２0６4\ｈ3HYＰＥRLINＫ\l＂＿Toc2６２2220６5"3.原動(dòng)機(jī)類型的選擇和參數(shù)的計(jì)算 PAGＥＲEF_Toｃ262222０65＼h４HＹPERＬIＮK＼l"_Tｏc２6２222066＂３.１電動(dòng)機(jī)的選擇:?PAGＥREＦ＿Ｔoｃ262２220６6\ｈ4HＹPERLINK\ｌ"_Toc262222070＂3.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算: PAGEREF_Tｏc262２22070\h5HYPERLＩＮK\l＂＿Tｏc２62222071"4.蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)?PＡＧＥREF_Toc262222071＼h65.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì) PAGEREF＿Toc262222072\ｈ１2HYPＥRＬＩNK５.1蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)?PAGEREＦ_Toｃ2６２２22073＼h１2HYPEＲＬＩNＫ\l"_Toc2622220７4"5.１．１初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑 PAGERＥF_Tｏc２６222２074\ｈ12ＨYＰERLINK＼l＂＿Ｔoc２６222２075"5.1．2計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ＰAＧEＲEＦ＿Toｃ262222075＼ｈ１2ＨYＰERＬINK5.1.3Pro/E建模蝸桿外形?PAGERＥF_Ｔoc２６22２２07６\ｈ13HＹＰERＬINK＼l"_Toc２６2２22077＂5．2蝸輪基本尺寸設(shè)計(jì) ＰAGＥREF_Toｃ2６2２2２077\h13ＨＹPERLINK＼l＂_Toc２62222078"5.2.1蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表?ＰAGＥRＥＦ＿Toc２６2２2２0７8\ｈ１3ＨＹPＥRＬＩNK5．2．2Ｐｒo/E建模渦輪外形?PAGEＲEＦ_Ｔoc26222２080\h13HYＰERLIＮK\l＂_Toc26２2２2081"6.蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核?ＰAGEＲEＦ＿Toc26２222081\ｈ14ＨＹＰＥRＬIＮK6.３軸的校核計(jì)算?PAＧEREＦ_Tｏc2６２22208４\h17ＨYPＥRＬINK\l＂_Tｏc2６２2２２085"７.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?PＡGEＲEF_Toc２６2２22０８5\h１9ＨYPERLINK＼l"_Tｏc262２2２08６"7．１箱體尺寸的計(jì)算?PAGEREＦ_Tｏc26222２086\h1９HYPＥＲLINK7.２確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線?PAGEREF_Toｃ２622２２0８7\h21HＹＰERＬINK\ｌ"＿Toｃ262222088"８.減速器其他零件的選擇 PAＧEREF＿Toc262222088＼h2２ＨＹPERＬＩNK\l＂＿Ｔｏｃ26２222０８９"8．１鍵選擇 PAGEREF_Ｔｏc２62222089\h２2ＨYPＥRLINK\ｌ"_Toc262222０９0"8.2軸承選擇?PＡGEＲEF_Tｏｃ２6２22209０\h22ＨＹＰERＬＩNK\l＂_Tｏc26２22２０91"8.3密封圈選擇 ＰAGERＥF＿Tｏｃ2622220９1＼ｈ23HYPＥRLIＮK9．減速器的潤(rùn)滑 PAGERＥＦ_Toc26222２０９3\h23HYPＥRLINK10.Pro/E建模減速器及分析 PAGEＲEF_Toｃ26２222094\h23HＹPERLＩNK\ｌ"＿Ｔoｃ2622２2０95"10.1Pro/E建模減速器其它附件和總裝?PAGERＥF＿Toｃ２6222２０95\h24HＹＰＥRLINK\ｌ＂＿Ｔoc262222096"10.2使用Pro/E進(jìn)行干涉分析 PAGＥRＥF_Tｏc2622２2０9６\ｈ２7１1．結(jié)論?ＰAGEREＦ_Toc262222097\h３0HYPERLIＮK＼l"＿Tｏc２６2２2２0９８"參考文獻(xiàn):?PAGEREF_Ｔoc262２22098＼h31HYPＥRLＩNK\ｌ＂＿Toc262２22099"致謝 PＡGERＥＦ_Toc2622２209９\h３２內(nèi)容摘要：減速器是一種常用的傳動(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(kāi)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(kāi)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：（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:Pｒo/E；模型;減速器;參數(shù)化;齒輪1.緒論１.1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(jiàn)到它的蹤跡,從交通工具的船舶、汽車、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(jiàn)的家電，鐘表等等。1.2基于Pro/ＥＮGINＥER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(kāi)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(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。２.總體方案確定2．１已知參數(shù)總傳動(dòng)比：I=3５Z１＝１Z2=35卷筒直徑：D=350ｍm運(yùn)輸帶有效拉力:F＝60０0N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)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V≤4——5m/s,所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式見(jiàn)，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、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3.1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、傳動(dòng)滾筒所需功率＝=3.0KＷ3、傳動(dòng)裝置效率選擇；蝸桿傳動(dòng)效率η1＝0.7攪油效率η2＝０.99滾動(dòng)軸承效率(二對(duì))η3＝0.98聯(lián)軸器效率η4=０.９9傳動(dòng)滾筒效率η5=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)）η=η1?η２?η３3?η42?η5＝0.７×０.99×0.983×0.9９2×0.96＝0.614電動(dòng)機(jī)所需功率:Ｐｄ＝Pｗ/η＝3.0/0.6１4=4.9KＷ傳動(dòng)滾筒工作轉(zhuǎn)速：nｗ=60×1000×v／×３50＝27.３ｒ/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:方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Peｄｋw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/ｍin額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速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(jiàn)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:中心高H外形尺寸Ｌ×（ＡC／2+ＡＤ）×ＨD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸身尺寸D×Ｅ裝鍵部位尺寸Ｆ×G×D13２515×(2７0/2＋２10)×3１52１6×1781238×8010×33×38表3－2３．2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=４.9kwn０=9６0r/ｍｉnT0=９.55P0/n0=4.9×103=４8.7Ｎ.ｍ2、蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩Ｐ１=P0·η01=4.7×０.９9×0．9９×0.７×０.992=3．２9kwnⅠ==＝２7．4r/miｎT１=９55０=９5５０×=1150.18N·m3、傳動(dòng)滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩P2=Ｐ1·η02=3.3×０．９9×0.99=３．２3kwn2=27.4ｒ/minT2＝9５５0=9５50×＝1１２5.１8N·m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(N·m)傳動(dòng)比i效率η蝸桿軸4.９９60４８.7１0.674蝸輪軸3.２927.4１150.1835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４—1:蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1.確定主要參數(shù)2.齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式6-１４，設(shè)計(jì)公式為（１）初步確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按=１,初步估計(jì)=0．７則=＝９.５５10=9.5５１0350．7=１194２４7N·ｍm=1１9424７N·mm（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＝０.9（3）確定材料系數(shù)由表6-8,取=155＝155(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=220Ｍpａ應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ｎ=60j=６024.７153608=２.３６710壽命系數(shù)==0.89故許用接觸應(yīng)力=0．81220=197.２Mpa=197.2Mpａ（５)確定m及蝸桿直徑=0.9１194247＝5737由表6－2,初選m=8,d1=１0０,ｑ=１2．５,此時(shí)=6４00ｍ＝8d1=１003.計(jì)算傳動(dòng)效率（1）計(jì)算滑動(dòng)速度蝸輪速度==1.２２/s蝸桿導(dǎo)程角=aｒｃtan＝aｒctaｎ=4.57滑動(dòng)速度＝=5.02=5.0２(2）計(jì)算嚙合效率由表６-１3查的當(dāng)量摩擦角＝則嚙合效率==０．7９＝0.79(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,故傳動(dòng)效率=０.77＝0.77（４）校核值蝸輪上的轉(zhuǎn)矩==9.55１０=131367２=631１＜6400故原選參數(shù)強(qiáng)度足夠。=63114.確定傳動(dòng)的主要尺寸（1）中心距19０a＝19０（2）蝸桿尺寸分度圓直徑==100齒頂圓直徑=+2＝10０+28=116齒根圓直徑=-2=100-2(1+0.２)8＝８0.8導(dǎo)程角=軸向齒距=輪齒部分長(zhǎng)度=＝10４.8?。?00=１16=80．8==25.133（3）蝸桿尺寸分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑外圓直徑＝296+1.5８=３0８蝸輪輪齒寬度mｍ螺旋角=齒寬角sin故=280==5.熱平衡計(jì)算(1)估計(jì)散熱面積Ａ散熱面積A=０.33=0.3３=１．0２A=1.02(2）校核油的溫度取環(huán)境溫度取傳熱系數(shù)則油的溫度==故傳動(dòng)的散熱能力合格。6．潤(rùn)滑設(shè)計(jì)根據(jù),查表6-14,采用浸油潤(rùn)滑,油的粘度為2２0/s7.彎曲強(qiáng)度校核按式6－1６，校核公式為（1)確定齒形系數(shù)齒輪當(dāng)量齒數(shù)利用插值法從表6-11中查得=2.45＝2.45(2）確定螺旋角系數(shù)=1－=1-/=０．966=0.966(3)確定許用彎曲應(yīng)力壽命系數(shù)由表6-12查的基本許用應(yīng)力＝７3ＭPａ故許用接觸應(yīng)力＝=0.７073=51.1MPa＝51．1MPａ(4)彎曲強(qiáng)度校核=＝19.3ＭPa=51．1MPa故滿足彎曲強(qiáng)度要求。=19.3Mpa表4—15.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)5.1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，軸伸長(zhǎng)E＝805．1.1初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑d=30--3８5.1.２計(jì)算轉(zhuǎn)矩=KT=K×９５50×=１．5×9550×4.9/960＝73.117N.Ｍ(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（38×８2)。(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／Ｔ１096—19７9Ａ型鍵(10×８),蝸桿軸上的鍵槽寬mｍ，槽深為ｍm，聯(lián)軸器上槽深，鍵槽長(zhǎng)L=７0mm。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(pán),密封圈等組合件。5.１．3Pro/Ｅ建模蝸桿外形如圖5－１圖5－15.２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)及基本尺寸如下表5-1單位(ｍｍ)280２９6260．８３088７表5-1５.２.2Ｐro/E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6.１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)mm又因軸上有鍵槽所以增大5%,則=70mm所以蝸輪軸與傳動(dòng)滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯(lián)軸器7０×１42，2、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／T1０96—1979A型鍵２０×12;與渦輪連接鍵為普通平鍵GB/T1096—１９79Ａ型鍵２2×聯(lián)軸器上鍵槽深度,蝸輪軸鍵槽深度3、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圖 ?? ? ? 圖６-２X-Y平面受力分析?? ? 圖６-3Ｘ－Z平面受力圖： ? 圖6－4水平面彎矩? 94０８9.3 3５6650 ??? ? ?70.５?? 7０.5?120720０００圖6－５垂直面彎矩40８58９．8圖６-6合成彎矩4１928３.２７２0０00５4２３５1.２圖６－7當(dāng)量彎矩TＴ=1１9４24７Nmm?圖6-８６．3軸的校核計(jì)算軸材料為45鋼,,,計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)矩圓周力=31８46.6N＝３１84６.6N徑向力=2547.５N=２547．５N軸向力＝３１8４６.6×ｔan20oＦr=1１591.2N計(jì)算支承反力=1334.6N=１334.6N＝10948N=109４8Ｎ垂直面反力=５７9５．6N水平面Ｘ-Y受力圖圖６-３垂直面X-Z受力圖6-4畫(huà)軸的彎矩圖水平面Ｘ-Ｙ?gòu)澗貓D圖6-5垂直面X-Z彎矩圖圖6－６合成彎矩 圖6-7軸受轉(zhuǎn)矩T＝=１194247ＮｍmＴ=1１9４２47Ｎmm許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)aa＝ａ=0.5９當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩蝸輪段軸中間截面=88９１77.4Nmm軸承段軸中間截面處＝８19９3３Nmｍ８891７7．4Nmｍ＝８1993３Nｍm當(dāng)量彎矩圖圖6－8軸徑校核驗(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)７．1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(jiàn)表7－1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度δ=12ｍma為蝸輪蝸桿中心距取δ=12mm箱蓋壁厚度δ１=0.85×12=１0ｍｍ取δ１=10mｍ機(jī)座凸緣厚度ｂb＝１.５δ＝1．5×12=１８mmｂ=１８mm機(jī)蓋凸緣厚度b1Ｂ1=１．5δ１＝1.5×1０=1５mmｂ1＝1５ｍm機(jī)蓋凸緣厚度PP=２．5δ=2.5×1２＝30ｍmP=30mm地腳螺釘直徑ｄ?ｄ?==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=14mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間）Ｃ1＝24mmC１=24mmＣ2=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d`2d`2=１1mｍd｀2=11mｍ上下箱連接螺栓沉頭座直徑D0=2０mmD0=20mm箱緣尺寸（扳手空間）C1=2０ｍｍC1＝２0ｍmC2=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+(5～5.5）d3取D2=160mm蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離=1５ｍm取=16mm蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離＝１8ｍm取=18mm機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m１,mm1=０.8５δ1=８.5mm,m=0．85δ=10ｍmm１=８．５mm,m=１０ｍm表7-１7.2確定齒輪位置和箱體內(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(jiàn)表７-２蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=5６mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=1.５mm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（不包括凸臺(tái))440ｍｍ裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度540mｍ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箱體、蝸桿與蝸輪、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鍵選擇祥見(jiàn)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１０×810870蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處GB/T１09６-197９鍵2２×1４２21470蝸輪軸、聯(lián)軸器及傳動(dòng)滾筒聯(lián)接處GB10９6-90鍵20×1220121１0表８－1８.2軸承選擇祥見(jiàn)表8－2單位：mｍ安裝位置軸承型號(hào)外形尺寸dＤTBC蝸桿GＢ/T29７－1994302１155１0０22．752１18蝸輪軸GＢ/T29２－1９9４7０15C751152０表８-28.3密封圈選擇祥見(jiàn)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B５5×80×8５5808蝸輪軸B７２×100×1072１0０10表8－3８．4彈簧墊圈選擇詳見(jiàn)表８-4單位ｍｍ安裝位置類型內(nèi)徑ｄ寬度（厚度）材料為６5Ｍn，表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈軸承旁連接螺栓GB9３-87-16１64上下箱聯(lián)接螺栓ＧB93-８7-１2123表８-49.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(pán)。10.Pro/E建模減速器及分析10.1Pro/E建模減速器其它附件和總裝1、Pｒｏ/E建模箱蓋見(jiàn)圖10-1圖1０-12、Ｐro／E建模底座見(jiàn)圖10-２圖10－２３、Ｐｒｏ/E蝸輪蝸桿總體裝配圖見(jiàn)圖1０－3和圖10-4圖１0－3圖10-410.2使用Prｏ/E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,具體操作步驟如下：在菜單欄上點(diǎn)擊分析出現(xiàn)模型、全局干涉如圖1０-5圖10-５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10-7４、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(mén)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)Pｒo／E有了更深的理解和認(rèn)識(shí)。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到了很多的困難，首先是Ｐr