【正文】 使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程重大理論以及在生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的 實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的 定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工 質(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)零件設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的 能力。 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、圖標(biāo)及數(shù)據(jù)庫(kù)資料。掌握與本設(shè)計(jì)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 第一章 文獻(xiàn)檢索 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁(yè) 共 40 頁(yè) 減速機(jī)在我國(guó)的發(fā)展已有近 40 年的歷史，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。產(chǎn)品已從最初單一的擺線減速機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在五大類產(chǎn)品，即擺線減速機(jī)、無(wú)級(jí)變速器、齒輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、電動(dòng)滾 筒。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，減速機(jī)用量比較大的行業(yè)主要有：電力機(jī)械、冶金機(jī)械、環(huán)保機(jī)械、電子電器、筑路機(jī)械、化工機(jī)械、食品機(jī)械、輕工機(jī)械、礦山機(jī)械、輸送機(jī)械、建筑機(jī)械、建材機(jī)械、水泥機(jī)械、橡膠機(jī)械、水利機(jī)械、石油機(jī)械等 ， 這些行業(yè)使用減速機(jī)產(chǎn)品的數(shù)量已占全國(guó)各行業(yè)使用減速機(jī)總數(shù)的 60%～ 70%。 “ 十五 ” 期間，由于國(guó)家采取了積極的財(cái)政政策，拉動(dòng)了內(nèi)需，固定資產(chǎn)投資力度加大，各行業(yè)的發(fā)展駛?cè)肓丝燔?chē)道。特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、建筑機(jī)械、建筑材料、能源等加快了發(fā)展，因此，對(duì)減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大。預(yù)計(jì) “ 十一五 ” 期間，隨著國(guó)家對(duì)機(jī)械制造業(yè)的重視，重大裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快以及城市改造、場(chǎng)館建設(shè)等工程項(xiàng)目的開(kāi)工，減速機(jī)的市場(chǎng)前景看好，整個(gè)行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，尤其是齒輪減速機(jī)的增長(zhǎng)將會(huì)大幅度提高，這與進(jìn)口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機(jī)有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開(kāi)發(fā)制造齒輪減速機(jī)，尤其是大型硬齒面減速機(jī)及中、小功率減速機(jī)，以滿足市場(chǎng)的需求 減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同 。 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。 中國(guó)已經(jīng)成為一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品大國(guó)，大型減速器是大型的機(jī)械制造工廠的必需產(chǎn)品，這就意味著，大型減速器在我國(guó)會(huì)需求有所上升。但在大型減速器方面，從中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng)的數(shù)據(jù)看來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在國(guó)內(nèi)的國(guó)際招標(biāo)中不論技術(shù)還是工藝現(xiàn)階段已經(jīng)處于下風(fēng)，我國(guó)需要的減速器基本依靠進(jìn)口。傳動(dòng)設(shè)備是機(jī)械制造領(lǐng)域的重要組成部分，是整個(gè)國(guó)家制造業(yè)的基礎(chǔ)，一旦這個(gè)領(lǐng)域失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，那么我國(guó)機(jī)械制造業(yè)將全面受制于外資。 國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該警惕起來(lái)，積極向國(guó)外引進(jìn) 先進(jìn)的技術(shù)或加快自主研發(fā)的步伐才是上乘之選。如果在技術(shù)上還停滯不前的話，根據(jù)國(guó)家鼓勵(lì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口的政策，當(dāng)進(jìn)口產(chǎn)品能夠很好的滿足業(yè)主在各方面的要求的話，減速器國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)國(guó)家將會(huì)面臨一個(gè)更為嚴(yán)峻的局面。 對(duì)于傳動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落后的現(xiàn)象也國(guó)家應(yīng)該重視起來(lái)，現(xiàn)在的減速器標(biāo)準(zhǔn)還是 1985年的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該依照技術(shù)的更新而進(jìn)行改進(jìn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。這樣，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品才能跟上國(guó)際的步伐，起碼能夠在國(guó)內(nèi)的政府采購(gòu)和國(guó)際招標(biāo)中占據(jù)一席之 地。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁(yè) 共 40 頁(yè) 分類 減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或 齒輪 — 蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)措中應(yīng)用很廣。 減速器的種類很多。常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大致可分為三類： (1)齒輪減速器：主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐 — 圓柱齒輪減速器三種。 (2)蝸桿減速器：主要有圓柱蝸桿減速器、圓弧齒蝸桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿 — 齒輪減速器等。 (3)行星減速器：主要有 漸開(kāi)線行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波齒輪減速器等。 按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪 蝸桿、蝸桿 齒輪等。 減速器主要由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿等）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。 現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹一下減速器的構(gòu)造。 （ 1） 齒輪、軸及軸承組合 圖 1－ 1 中小齒輪與高速軸制成一體，即采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑和軸的直徑相差不大的場(chǎng)合。大齒輪裝配在低速軸上，利用平鍵作周向固定。軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。由于齒輪嚙合時(shí)有軸 向分力，故兩軸均采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用。軸承采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，為防止齒輪嚙合的熱油直接進(jìn)入軸承，在軸承與小齒輪之間，位于軸承座孔的箱體內(nèi)壁處設(shè)有檔油環(huán)。為防止在軸外伸段與軸承透蓋接合處箱內(nèi)潤(rùn)滑劑漏失以及外界灰塵、異物進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承透蓋中裝有密封元件。圖中采用接觸式唇形密封圈，適用于環(huán)境多塵的場(chǎng)合。 （ 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。箱體通常用灰鑄鐵鑄造，對(duì)于受沖擊載荷的重型減速器也可采用鑄鋼箱體。單件生產(chǎn)的減速器，為了簡(jiǎn)化 工藝，降低成本，可采用鋼板焊接箱體。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 1－ 1 中箱體是由灰鑄鐵鑄造的。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。上箱蓋和下箱座用普通螺栓聯(lián)接成一整體。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。為了保證箱體具有足夠的剛度，在軸承座附近加有加強(qiáng)肋。為了保證減速器安置在基座上的穩(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，圖中減速器下箱底座面是采用兩塊矩形加工基面。 （ 3） 減速器的附件 為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)給予足夠重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、拆裝時(shí)上下箱體的精確定位、吊運(yùn)等輔助零部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 1）觀察孔及其蓋板 為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況、接觸斑點(diǎn)、側(cè)隙，并向箱體內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的上部適當(dāng)位置設(shè)置觀察孔。 圖 1－ 1 中觀察孔設(shè)在上箱頂蓋能夠直接觀察到齒輪嚙合部位的地方。平時(shí)，觀察孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。圖中檢查孔為長(zhǎng)方形，其大小應(yīng)允許將手伸入箱內(nèi)以便檢查齒輪嚙合情況。 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)受熱膨脹的空氣能自由地排出以保證箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婧洼S伸出段或其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。 圖 1－ 1 中采用的通氣器是具有垂直、水平相通氣孔的通氣螺塞。通氣螺塞旋緊在檢查孔蓋板的螺孔中。有的通氣器結(jié)構(gòu)裝有過(guò)濾網(wǎng)，用于工作環(huán)境多塵的場(chǎng)合，防塵效果較好。 3）軸承蓋和密封裝置 為了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密封。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。圖 1－ 1 采用的是凸緣式軸承蓋．利用六角螺釘固定在箱體上。在軸伸處 的軸承蓋是透蓋，透蓋中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承比較方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸較太，外觀不夠平整。 軸承稀油潤(rùn)滑時(shí)和干油潤(rùn)滑時(shí)擋油環(huán)的功能和結(jié)構(gòu)都是不同的。軸承稀油潤(rùn)滑時(shí)，擋油環(huán)只安裝在高速齒輪軸上，其功能是防止齒輪齒側(cè)噴出的熱油進(jìn)入軸承，影響軸承壽命。當(dāng)齒根圓直徑大于軸承座孔徑時(shí)，也可不必安裝擋油環(huán)。當(dāng)軸承干油（潤(rùn)滑脂）潤(rùn)滑時(shí)，在每個(gè)軸承的靠近箱體內(nèi)壁一側(cè)都應(yīng)安裝擋油環(huán)，其作用是阻止箱體內(nèi)的液體潤(rùn)滑油稀釋軸承中的潤(rùn)滑脂。 5）定位銷 為了精確地加工軸承座孔，并保證 每次拆裝后軸承座的上下半孔始終保持加工時(shí)的位置精度，應(yīng)在精加工軸承座孔前，在上箱蓋和下箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。圖 1－ 1 采用的兩個(gè)定位圓錐銷安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)結(jié)凸緣上，并呈非對(duì)稱布置以加強(qiáng)定位效果。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè) 6）啟蓋螺釘 為了加強(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)緊而使分開(kāi)困難。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，旋入啟蓋用的圓柱端或平端的啟蓋螺釘，旋動(dòng)啟蓋螺釘便可將上箱蓋頂起。 7）油面指示器 為了檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，以便經(jīng)常保證油池內(nèi)有適 當(dāng)?shù)挠土?，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。 圖 1－ 1 采用的油面指示器是油標(biāo)尺。 8）放油螺塞 換油時(shí)，為了排出污油和清洗劑，應(yīng)在箱體底部、油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔。平時(shí)放油孔用帶有細(xì)牙螺紋的螺塞堵住。放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。 9）油杯 滾動(dòng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)經(jīng)常補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。因此箱蓋軸承座上應(yīng)加油杯，供注潤(rùn)滑脂用。 10）起吊裝置 為了便于搬運(yùn)，常需在箱體上設(shè)置起吊裝置，如在箱體上鑄出吊環(huán)或吊鉤等。圖 1－ 1上箱蓋設(shè)有兩個(gè)吊環(huán)，下箱座鑄出兩個(gè)吊鉤。 圖 11 . AutoCAD 簡(jiǎn)介 AutoCAD是由美國(guó) Autodesk公司于 20世紀(jì) 80年代初為微機(jī)上應(yīng)用 CAD技術(shù)而開(kāi)發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)濟(jì)不斷的完善，現(xiàn)已成為世界上廣為流行的繪圖工具。 AutoCAD 是由美國(guó) Autodesk 公司開(kāi)發(fā)研制的一種通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包，它的設(shè)計(jì)，繪圖和相互協(xié)作方面展示了強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力。由于其具有易于學(xué)習(xí)，使用方便，陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè) 共 40 頁(yè) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開(kāi)放等優(yōu)點(diǎn)，因而深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛(ài)。 Autodesk公司在 1982年推出了 AutoCAD的第一個(gè)版本 ，隨后經(jīng)由 ,R12,R13,R14,R2021等經(jīng)典版本，發(fā)展到目前的 Autodesk2021 版。在這 20 多年的時(shí)間里， AutoCAD 產(chǎn)品在不斷的適應(yīng)計(jì)算機(jī)軟硬件發(fā)展的同時(shí)，自身功能也日益增強(qiáng)且趨于完。早期版本只是繪制二維 圖的簡(jiǎn)單工具，畫(huà)圖過(guò)程也非常慢，但現(xiàn)在它已集平面作圖，三維造型，數(shù)據(jù)庫(kù)管理，渲染著色，互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)系于一體，并提供了豐富的工具集。所以這些使用戶輕松快捷的進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，還能方便的復(fù)用各種已有的數(shù)據(jù)，從而極大的提高了設(shè)計(jì)效率。如今， AutoCAD 在機(jī)械，電子，建筑，紡織。地理，航空等領(lǐng)域得到了廣泛地使用。 AutoCAD 在全世界 150 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)廣為流行，占據(jù)了 75%的國(guó)際CAD 市場(chǎng)。此外，全國(guó)具有近千家 AutoCAD 授權(quán)中心，有近 3000家獨(dú)立的增值開(kāi)發(fā)商，以及 4000多種基于 AutoCAD 的各種專業(yè)應(yīng)用軟 件?？梢赃@樣說(shuō) AutoCAD 已成為微機(jī) CAD 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，而DWG 格式文件已是工程設(shè)計(jì)人員交流思想的公共語(yǔ)言。 AutoCAD 的優(yōu)點(diǎn) AutoCAD 與其他 CAD 產(chǎn)品相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 直觀的用戶界面，下拉菜單，圖標(biāo)，易于使用的對(duì)話框等。 2. 豐富的二維繪圖，編輯命令以及建模方式新穎的三位造型功能。 3. 多樣的繪圖方式，可以通過(guò)交互方式繪圖，也可以通過(guò)編輯自動(dòng)繪圖。 4. 能夠?qū)鈻艌D像和矢量圖形進(jìn)行混合編輯。 5. 產(chǎn)生具有照片真實(shí)感的著色，貼渲染速度快，質(zhì)量高。 6. 多行編輯器與標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 系統(tǒng)下的文字處理軟件工作 方式相同，并支持 Windows系統(tǒng)的 TrueType 字體。 7. 數(shù)據(jù)庫(kù)操作方便且功能完善。 8. 強(qiáng)大的文件兼容性，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ玫奈淖指袷脚c其他 CAD,CAM 系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。 9. 提供了許多 Inter 工具，使用戶可以通過(guò) AutoCAD 在 Web 上打開(kāi)，插入或保存圖形。 ，為其他開(kāi)發(fā)商提供了多元化的開(kāi)發(fā)工具。 . Pro/Engineer（ Pro/Engineer 操作軟件） 簡(jiǎn)介 Pro/E（ Pro/Engineer操作軟件）是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱 PTC）的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。 Pro/E 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決牲的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。 Pro/E