【正文】 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 9 頁 共 34 頁 9 da1=d1+2m* cosδ 1=70+2** 176。 δ 2=176。 三維設(shè)計(jì)的好處已經(jīng) 確實(shí)了，Inventor 或其他同類軟件的實(shí)施過程中，都能體會(huì)得到。 基于特征的 三維 參數(shù)化 /變量化軟件開始進(jìn)入 設(shè)計(jì) 領(lǐng)域。另外，傳統(tǒng)的類比設(shè)計(jì)中還存在一個(gè)極大的毛病，即在設(shè)計(jì)時(shí)，大部分設(shè)計(jì)人員都是在己有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上將尺寸增大，這樣的相似設(shè) 計(jì)使得產(chǎn)品的尺 寸與重量越來越大，造成財(cái)力、人力的浪費(fèi)。各國普遍采用硬齒面技術(shù)，提高硬度以縮小裝置的尺寸； 也可應(yīng)用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形 。六高即指高承載能力、高齒面硬度、 高精度 、高速度、高可靠性和高傳動(dòng)率 ；二低，即低噪聲、低成本 ； 三化，即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化。而齒輪減速器作為一種重要的動(dòng)力傳遞裝置，在機(jī)械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。它可以用來傳遞空間任意兩軸件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。 1 概述 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 2 頁 共 34 頁 2 隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，對(duì)工業(yè)機(jī)械的需求量也再迅速的增加，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠性，維修性，安全性，經(jīng)濟(jì)性和燃油性也提出而來更高的要求。 III 目 錄 引言 ??????????????????????????? ??? ? 1 1 概述 ???????????????????????????? 2 2 電機(jī)的選擇計(jì)算 ??????????????????????? 4 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 ??????????????????????? 4 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 ???????? ???????????????? 4 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ????????????????????????? 4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng) ????? 5 分配原則 ?????????????????????????? 5 總傳動(dòng)比 i∑ ????????????????????????? 5 分配傳動(dòng)比 ?????????????????????????? 5 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ??????????????? 5 各軸的轉(zhuǎn)速 ?????????????? ??????????? 5 各軸的輸入功率 ??????????????????????? 5 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 ??????????????????????? 6 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????????????????????? 6 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ???????????????? 6 閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????????????????? 9 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????????????????????????? 12 減速器高速軸Ⅰ的設(shè) 計(jì) ???????????????????? 12 減速器的低速軸Ⅱ的設(shè)計(jì) ??????????????????? 14 減速器低速軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算 ?????????????????? 16 4 滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 ????????????????? 18 減速器高速 I 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 ???????????? 18 減速器低速 III 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 ??????????? 19 5 鍵聯(lián)接的選擇 ???????????????????????? 20 高速軸的鍵聯(lián)接 ???????????????????????? 20 低速軸的鍵連接 ???????????????????????? 20 6 減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????? ? 20 機(jī)體要具有足夠的剛度 ????????????????????? 20 6 . 2 機(jī) 體 的 結(jié) 構(gòu) 要 便 于 機(jī) 體 ? ? ? ? ? 21 機(jī)體結(jié)構(gòu)要具有很好的工藝性 ?????????????????? 22 確定機(jī)蓋大小齒輪一段的外輪廓半徑 ??????????????? 22 IV 7 潤滑和密封設(shè)計(jì) ???????????????????????? 22 潤滑 ???????????????????????????? ? 22 密封 ????????????????????????????? 23 8 箱體設(shè)計(jì)的主要尺寸及數(shù)據(jù) ????????????????? 23 9 三維建模 ??????????????????????????? 24 三維建模技術(shù) ????????????????????????? 24 草圖概念設(shè)計(jì) ???????????????????? ????? 25 零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)建摸 ?????????????????? 25 虛擬裝配 ? ????????????????????????? 28 干涉分析 ? ????????????????????????? 30 應(yīng)力分析 ?????????????????????????? 30 10 結(jié)論 ???????????????????????????? 31 謝辭 ??????????????????????????????? 32 參考文獻(xiàn) ???????????? ???????????????? 33 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 1 頁 共 34 頁 1 引言 本課題研究的目的是在已有減速器設(shè)計(jì)的基本理論基礎(chǔ)上，利用 Inventor 2021 三維設(shè)計(jì)軟件和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立齒輪、軸、軸承、上箱體及下箱體的三維參數(shù)模型，將各零件進(jìn)行裝配。并用inventor 虛擬軟件，進(jìn)行二級(jí)圓錐圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的三維建模，對(duì)圓錐圓柱減速器的機(jī)構(gòu)的組成， 內(nèi)部傳動(dòng)部件，進(jìn)行 裝配干涉分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、 運(yùn)動(dòng)仿真，最終生成 二維工程圖 。對(duì)二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)進(jìn)行功能分解，確立齒輪減速器三維參數(shù)化設(shè)計(jì)方法以及齒輪減速器零件（各主要傳動(dòng)件，標(biāo)準(zhǔn)件等）模型庫、總裝配庫的構(gòu)建方法。 reducer。通過 Inventor 2021三維設(shè)計(jì)軟件特有的 干涉分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、 運(yùn)動(dòng)仿真功能，對(duì)減速器進(jìn)行了檢查和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，完成了減速器在計(jì)算機(jī)中虛擬設(shè)計(jì)。 齒輪機(jī)構(gòu)是在各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中很重要 的應(yīng)用 機(jī)之間獨(dú)立的閉式機(jī)械傳動(dòng)裝置用來降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或增大轉(zhuǎn)矩 ，以滿足工作機(jī)需要。目前，同外減速器行業(yè)存在的比較突出的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次、缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌、行業(yè)整體散、亂情況依然較為嚴(yán)重 當(dāng)今世 界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是向六高、二低、三化方向發(fā)展。 國際上，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪 減速器 設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)．為達(dá)到齒輪 減速器 裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。 研究手段的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和日益增長的社會(huì)需求，機(jī)械產(chǎn)品的類型、規(guī)格及性能迅速地發(fā)生變化，市場要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期越來越短 .傳統(tǒng)的 減速器 設(shè)計(jì)往往是手工設(shè)計(jì)，因計(jì)算煩瑣、復(fù)雜，致使手工設(shè)計(jì)的效率、可靠性、準(zhǔn)確性大大降低，而且對(duì)于系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要進(jìn)行反復(fù)的計(jì)算、查詢和繪圖，造成大量重復(fù)勞動(dòng)。 在二維參數(shù)化 軟件 前景不甚明確的條件， 在此背景下， 基于計(jì)算機(jī)的虛擬技術(shù)，虛擬產(chǎn)品開發(fā)就越來越顯出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這樣就有可能比較容易地建立充分而完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析、制件質(zhì)量屬性分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、裝配干涉分析、 NC 控制可加工性分析、高正確率的二維工程圖生成、外觀色彩和 造 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 4 頁 共 34 頁 4 型效果評(píng)價(jià)、 商業(yè) 廣告造型與 動(dòng)畫 生成等一系列的需求都能充分滿足，是對(duì)設(shè)計(jì)全過程的有效的輔助，是有明確效益的 CAD。 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 5 頁 共 34 頁 5 綜合考慮電動(dòng)機(jī) 和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 r/m 的電動(dòng)機(jī) 如表 21： 表 21 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 額定功率 /kw 滿 載 轉(zhuǎn) 速 /（ r/m） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y132S6 3 960 電動(dòng)機(jī)的主要安裝 尺寸和外形尺寸如 表 22： 表 22 尺寸 /mm 型號(hào) H A B C D E F GD G Y132S 132 216 140 89 38 80 10 8 33 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i∑ 并分配傳動(dòng)比 分配原則 ，各級(jí)大齒輪的浸油深度大致相等，以利于實(shí)現(xiàn)油池潤滑 總傳動(dòng)比 i∑ 為 ： i∑ =nm/ nw=960/= 分配傳動(dòng)比 ： i∑ =i1i2 圓錐齒輪傳動(dòng)比一般不大于 3，所以： 直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比： i1=3 直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)比 : i2= 實(shí)際傳動(dòng)比： i’ ∑ = 3 = 因?yàn)椤?i=,故傳動(dòng) 比滿足要求 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 nI=nm=960r/m Ⅱ軸 nⅡ =nI/ i1=960/3=320 r/m Ⅲ軸 nⅢ =nⅡ / i2=320/= r/m Ⅳ軸 nⅣ =nⅢ = 各軸的輸入功率 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 6 頁 共 34 頁 6 Ⅰ軸 PI= Pdη 1= = Ⅱ軸 PⅡ = PIη 5η 4= = Ⅲ軸 PⅢ = PⅡ η 6η 3= = Ⅳ軸 PⅣ = PⅡ η 1η 3= = 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Td = 106 104 所以： Ⅰ軸 TI=Tdη 1= 104 = 104 Ⅱ軸 TⅡ =TIη 5η 4 i1= 104 3= 104 Ⅲ軸 TⅢ =TⅡ η 6η 3 i2= 104 = 105 Ⅳ軸 TⅣ =TⅢ η 1η 3= 105 = 105 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理如表 23： 表 23 軸名 功率 P/kw 轉(zhuǎn)矩 T/() 轉(zhuǎn)速 n/（ r/m） 傳動(dòng)比 i 效率η 電機(jī)軸 104 960 1 Ⅰ軸 104 960 13 Ⅱ軸 104 320 Ⅲ軸 105 Ⅳ軸 105 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 a． 選材 七級(jí)精度 小齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217~286， 大齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，正火處理， HB=162~217，