【正文】 .................................. 19 確定各軸段長度 ............................................................................................ 19 校核高速軸和軸承 ........................................................................................ 20 軸承壽命校核 ................................................................................................ 21 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ............................................................................................ 22 6 選擇聯(lián)軸器 .......................................................................................................................... 23 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 24 8 確定潤滑方式 ...................................................................................................................... 27 9 減速器零件的三維建模 ...................................................................................................... 28 齒輪三維模型 ........................................................................................................... 28 軸的三維模型 ........................................................................................................... 29 箱體的三維模型 ....................................................................................................... 29 其他零件三維模型成型 ........................................................................................... 31 軸承的三維模型成型 .................................................................................... 31 軸承蓋、油標(biāo)、通氣塞的三維模型 ............................................................ 31 10 減速器的運(yùn)動(dòng)模擬仿真 .................................................................................................... 32 總 結(jié) ...................................................................................................................................... 35 致 謝 ...................................................................................................................................... 36 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................ 37 附錄 A ...................................................................................................................................... 38 附錄 B....................................................................................................................................... 39 附錄 C ...................................................................................................................................... 42 附錄 D ...................................................................................................................................... 43 1 1 緒 論 三維造型軟件概述 AutoCAD 介紹 AutoCAD 是由美國 Autodesk 公 司開發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，是目前世界上應(yīng)用最廣的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件之一。隨著時(shí)間的推移和軟件的不斷完善， AutoCAD 已由原來的側(cè)重于二維繪圖技術(shù)為主，發(fā)展到二維、三維繪圖技術(shù)兼?zhèn)洌揖哂芯W(wǎng)上設(shè)計(jì)的多功能 CAD 軟件系統(tǒng)。 在 AutoCAD 的不斷完善中，使得它具有廣泛的適應(yīng)性，能夠讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員 較 快的學(xué)會(huì)使用。 然而因?yàn)樗拿畋容^多，對用戶所需要的塊定義缺乏，所以 對于初學(xué)者來說還有很大的困難，操作較為不方便。同時(shí)在保存的時(shí)候，保存格式較少，不便于 和其他軟件相結(jié)合。 其中 它的線框造型、曲面造型和實(shí)體造型 功能還需要不斷的完善。 隨著 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的不斷發(fā)展 ， AutoCAD 已經(jīng)可以提供功能極為強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)工具，可以讓設(shè)計(jì)師與設(shè)計(jì)師、設(shè)計(jì)師與用戶、設(shè)計(jì)師與商家通過網(wǎng)絡(luò)直接地在 AutoCAD 內(nèi)部進(jìn)行交流，并在互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。 CAD 技術(shù)的發(fā)展方向 CAD 的概念和內(nèi)涵是隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息、人工智能等技術(shù)或理論的進(jìn)步而不斷發(fā)展的。 CAD 技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿真模擬及 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、可視化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 Solidworks2020 介紹 Solidworks 軟件是一個(gè)基于 Windows 操作平臺(tái)的三維設(shè)計(jì)軟件，它由著名的三維CAD軟件開發(fā)商 Solidworks 公司發(fā)布。它是近年來出現(xiàn)且得到迅速推廣應(yīng)用的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，它本身是一款參數(shù)化建模軟件。 Solidworks2020 中文版是Solidworks 較新的版本，它擁有 3大特點(diǎn)：功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新。 隨著中國機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的普及，使用 Solidworks2020 來提高設(shè)計(jì)效率，使整個(gè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，無疑是最好的選擇。 Solidworks2020 目前已成為市場上擴(kuò)展性最佳 2 的軟件產(chǎn)品之一，也是唯一一個(gè)集 3D 設(shè)計(jì)、分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、多用戶協(xié)作以及注塑件確認(rèn)等功能的軟件。它不僅可以幫助工程設(shè)計(jì)人員以更快的速度將更優(yōu)的產(chǎn)品帶入市場，而且便于實(shí)現(xiàn)從 2D 到 3D 的設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變。它的這些特點(diǎn)加快了整個(gè) 3D 行業(yè)的發(fā)展步伐。 所以，學(xué)習(xí)使用 Solidworks 造型軟件具有很強(qiáng)的行業(yè)競爭力。對公司，對個(gè)人，對整個(gè)社會(huì)都將帶來巨大的作用。 Solidworks2020 是非常優(yōu)秀的 三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，由于其具有易學(xué)易用、全中文界面、價(jià)格適中等特點(diǎn)，吸引了越來越多的工程技術(shù)人員和高等院校的學(xué)生使用。 3 2 二級直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計(jì) 確定減速器的工作條件 二級直齒圓柱齒輪減速器 1） 要求：擬定傳動(dòng)關(guān)系由電動(dòng)機(jī)、 V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。 2） 工作條件：雙班工作，有輕微振動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單向傳動(dòng)，使用 5年，運(yùn)輸帶允許誤差 5%。 3） 已知 條件：運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速 19/minr ，減速箱輸出軸功率 ? 馬力。 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1） 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2） 特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 3） 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 V 帶設(shè)置在高速級。 其傳動(dòng)方案如 圖 21： 圖 21 傳動(dòng) 裝置總體設(shè)計(jì)圖 η 2η 3η 5η 4η 1IIIIIIIVPdPw 4 選擇電機(jī) 電機(jī)功率 dP 計(jì)算 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 6頁表 23可得 ： 1? －帶傳動(dòng)效率： 2? －每對軸承傳動(dòng)效率： 3? －圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： 4? －聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： 5? — 卷筒的傳動(dòng)效率： ? －電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率： 421 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 45wPP??? ? ? 7wd PP KW??? 電機(jī)轉(zhuǎn)速和型號(hào) 確定 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 6頁表 22：取 V 帶傳動(dòng)比 i=2～ 4二級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 i=8～ 40 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： n 電機(jī) =n 卷筒 i 總 =19（ 2～ 4）（ 8～ 40） =（ 304～ 3040） r/min 符合這 一范圍的轉(zhuǎn)速有： 750 r/min、 1000 r/min、 1500 r/min、 3000 r/min， 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 119 頁表 81有 4種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有 4 種傳動(dòng)比方案如下 表 21： 表 21 電動(dòng)機(jī)型號(hào)傳動(dòng)比方案表 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 （ r/min） 額定轉(zhuǎn)速 （ r/min） 重量 總傳動(dòng)比 1 Y112M2 4KW 3000 2890 45Kg 2 Y112M4 4KW 1500 1440 43Kg 3 Y132M16 4KW 1000 960 73Kg 4 Y160M18 4KW 50 720 118Kg 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第3種方案比較合適，因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M16，其主要參數(shù)如下 表 22： 5 圖 22 電動(dòng)機(jī)安裝結(jié)構(gòu)圖 表 22 電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)表 額定功率 kW 滿載 轉(zhuǎn)速 同步 轉(zhuǎn)速 質(zhì)量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 分配傳動(dòng)比 1） 總傳動(dòng)比 由 于 選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 為 n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 總i ＝ mn /n＝ 960/19＝ 。 2） 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 總i ＝ 0i i （ 式中 ii,0 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。） 為使 V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取 0i ＝ （實(shí)際的傳動(dòng)比要在設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)時(shí)，由所選大、小帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑之比計(jì)算），則減速器傳動(dòng)比為 ： i ＝ 0/ii總 ＝ ＝ 根據(jù)展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查圖得高速級傳動(dòng)比為 1i ＝ ，則 2i ＝ 1/ii ＝ ／ = 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為 1軸、 2 軸、 3軸、 4軸 。 1 2 3 4, , ,? ? ? ? 依次為電機(jī)與軸 1，軸 1與軸 2，軸 2與軸 3，軸 3與軸 4 之間的傳動(dòng)效率。 6 1 96