【正文】 圖 通氣器三維建模 第四章減速器的裝配和仿真 減速器的裝配 裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來限制各零件的相對位置，使構(gòu)成機構(gòu)的某部分，或者是一個完整的機構(gòu)或機器。 【配合】： ① 小齒輪軸和套筒同心、面重合約束。 ③套筒和軸同心重合，與齒輪面重合約束。 【配合】： ① 箱蓋與箱體對稱面重合、接觸面面重合、同心約束。 ② M8 螺釘與軸承端蓋接觸面重合、同心約束，【鏡像】，利用箱體對稱面分別鏡像大小軸承端蓋上的螺釘，【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1，在每個端蓋上分別用【圓周整列】，選擇每個軸的基準(zhǔn)軸為旋轉(zhuǎn)軸，數(shù)目為 6，完成 M8 螺釘?shù)难b配。步驟： （ 1）單擊裝配體工具欄上的【干涉檢查】。 2) 【打開】減速器裝配體，點擊箱蓋，選擇【隱藏零部件】，點擊【旋轉(zhuǎn)零部件】命令，選擇【碰撞檢查】，檢查范圍選擇為【這些零部件之間】：大齒輪和小齒輪軸，選上【碰撞時停止】，旋轉(zhuǎn)小齒輪軸，直至小齒輪軸不與大齒輪發(fā)生齒面重合為止，選擇確定，如圖 。 。 允許工程師通過虛擬的產(chǎn)品模型很容易地模擬裝配體的復(fù)雜運動，保證準(zhǔn)確的設(shè)計，排隊產(chǎn)品設(shè)計錯誤。 ④ 將 M12 和 M16 裝配好箱蓋的一半，用【鏡像】命令，選擇箱蓋的對稱面為基準(zhǔn)面，鏡像所選螺釘和螺栓等，完成裝配，如圖 。 【插入】： M6 螺釘， M8 螺釘，如圖 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 45 圖 軸和箱體的裝配圖 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的裝配 蓋上箱蓋，安裝上一系列的附件，完成齒輪箱大體裝配。 【配合】： ①軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、齒輪和軸聯(lián)接鍵和軸的鍵槽面重合、同心、對稱面重江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 44 合約束。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 43 圖 軸承的爆炸視圖 圖 軸承的裝配體 小齒輪軸的裝配 接著裝配小齒輪軸，在完成軸承的裝配基礎(chǔ)上。 ③ 【拉伸】構(gòu)造剩下的實體，在待加工螺紋面，【插入】 【注釋】 【裝飾螺紋線】。 圖 油標(biāo)尺的旋轉(zhuǎn)草圖 圖 油標(biāo)尺的三維建模 ： ① 【拉伸】厚度為 4mm,長 X 寬為 60Ｘ 90 的實體，如圖 。 ② 【旋轉(zhuǎn)】，對稱拉伸面作為基準(zhǔn)面，畫通過中心的虛線為旋轉(zhuǎn)軸，畫直徑12mm 的半圓為旋轉(zhuǎn)截面，如圖 ，用【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1，【圓周陣列】命令，選擇基準(zhǔn)軸 1 為旋轉(zhuǎn)軸，陣列對象為旋轉(zhuǎn)、拉伸出的實體，如圖 ，【旋轉(zhuǎn)切除】，仍然選擇對稱拉伸面為基準(zhǔn)面，在剛才旋轉(zhuǎn)出的圓體內(nèi)切出一個空心為 8mm 的球體，如圖 ，然后再次整列空心球體。 ① 【拉伸】構(gòu)造箱蓋的大體輪廓，如圖 ，【抽殼】命令，選壁厚為 8mm ,選擇底面為去除材料面，如圖 ，在去除材料面【拉伸】凸緣，厚度為 12mm,如圖 ，在凸緣上【拉伸】出軸承座（圖 ）和凸臺 (圖 )，【拉伸切除】打 52mm 和 80mm 的軸承安裝槽 ,如圖 。 ⑥ 選擇中間基準(zhǔn)平面，用【筋】命令構(gòu)造兩個吊 耳，如圖 。 ② 通過【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)面】命令，在齒輪安裝段和外伸端建立兩個基礎(chǔ)平面，如圖 ，依次用【拉伸切除】命令切出大齒輪與軸的鍵槽和低速軸（如圖 ）和聯(lián)軸器的聯(lián)接鍵鍵槽（如圖 ）。 ② 修改大齒輪，按工程圖畫減重槽和減重孔，利用【拉伸切除】命令，先畫減重槽，深度為 10mm,如圖 ，利用基準(zhǔn)面通過【鏡像】命令，畫出另一側(cè)。 該軟件本身集成了較多的插件，方便設(shè)計者利用，降低了設(shè)計勞動，本次畢業(yè)設(shè)計用到如下的插件： GearTrax 主要用于精確齒輪的自動設(shè)計和齒輪副的設(shè)計，通過指定齒輪類型、齒輪的模數(shù)和齒數(shù)、壓力角以及其它相關(guān)參數(shù)， GearTrax 可以自動生成具有精確齒形的齒輪。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定 位的軸承的外徑?jīng)Q定。 （ 12）觀察蓋螺釘 d 4= ( ?) d f = 18= (257) 取 d 4 =6mm 。 箱體主要尺寸： （ 1）箱座壁厚 ζ = +1 = 110 +1 = mm （ 249） 取 ζ = 8。 油標(biāo)尺： M12。 Ⅱ .高速軸和 V 帶輪聯(lián)接鍵為：鍵 8X28 GB109679。 已知： n = min ,兩軸承徑向反力： 。 算得軸承支撐跨距 L=120mm。 Ⅱ段： d主 2= 23mm ，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。 取 a = ， 截面 C 處的當(dāng)量彎矩： 11） .校核危險截面 C 的強度 ∴該軸強度足夠 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 16 圖 受力簡圖、彎矩圖等 主動軸的設(shè)計 軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，查【 2】 P165 表 91 σ b = 650 MPa ， σ s = 360 MPa， [σ 1 ] b = 60MPa 。 Ⅵ段：階梯軸段，考慮到箱體的距離，取 L6 = 10mm 。 （ 4）選擇軸承型號 查【 1】 P111 表 258 初選深溝球軸承，代號為 6208，查得軸承寬度為 B=18mm，安裝尺寸為 D=40mm,則 d 7 =40mm 。查【 2】 P170 表 92 取 C=118。 （ 3） 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查【 2】 P71 圖 518 取。 （ 3）查【 2】 P75 表 513 取 ?d=1（對稱布置）。 查【 2】 P127 表 72 取 Ld= 1600mm。 表 電動機選擇 方案 電動機型號 額定功率 電動機轉(zhuǎn)速 1 Y100L24 1430 2 Y112M6 940 3 Y132S8 710 綜合考慮電動機的轉(zhuǎn)速、價格等， 3 方案的轉(zhuǎn)速低，價格較高，故選取 方案 1。 ：使用年限 10年，工作為 1班制，載荷平穩(wěn)，單向傳動，室內(nèi)工作。利用配合關(guān)系約束裝配零件，之后進行干涉檢查，修改尺寸或配合以消除干涉。 解決方案： （ 1）設(shè)計一級減速器，完成電動機的選擇，傳動裝置運動學(xué)動力學(xué)計算，傳動零件計算、軸、軸承、鍵的校核計算，聯(lián)軸器選擇。 計算機輔助設(shè)計是利用計算機的快速、準(zhǔn)確、靈活的運算能力，以及它的邏輯判斷功能，幫助人們 :在設(shè)計中少出錯誤 。 CAD 技術(shù)作為產(chǎn)品發(fā)展和設(shè)計的重要手段已在機械工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 ③型式多樣化，變型設(shè)計多。 (3)行星齒輪減速器行星減速器一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時，即小 體積大轉(zhuǎn)矩，而且它的可靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。 減速器的種類很多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來的減速器 。江西理工大學(xué) 20xx 屆專科生畢業(yè)設(shè)計 江 西 理 工 大 學(xué) 南 昌 校 區(qū) 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目： 基于 Solidworks 的減速器的虛擬設(shè)計 系 ： 機電工程系 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 班 級： 08 機電一體化（ 2）班 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計 摘 要 在現(xiàn)代制造業(yè)中，研究開發(fā)以產(chǎn)品設(shè)計為目標(biāo)，全過程綜合應(yīng)用 CAD 及相關(guān)一體化集成技術(shù)已成為必然趨勢，這種趨勢有利于提高產(chǎn)品的設(shè)計水平，并且縮短科研和新產(chǎn)品開發(fā)周期，大幅度提高勞動生產(chǎn)率。 減速器的作用減速器的作用就是減速增矩，這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。輸入轉(zhuǎn)速不能太高?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強，系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。目前， CAD 技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機械、電子、航空航天、建筑、造船、輕工、紡織等部門的工業(yè)設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計中，從中機械、造船、輕工、紡織等部門的工業(yè)設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計中，其中機械、造船、汽車等行業(yè) CAD 普及率為 20%，電子行業(yè) CAD 普及率為 80%，并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效率。計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展與計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展與工程設(shè)計方法的革新密切相關(guān)。 課題的內(nèi)容及解決方案 畢業(yè)設(shè)計主要完成以虛擬設(shè)計中的特征建模技術(shù)為核心，以 SolidWorks 為三維設(shè)計平臺，實現(xiàn)一級圓柱齒輪減速器的虛擬設(shè)計，并通過基于特征建模的虛擬設(shè)計和高效虛擬裝配實現(xiàn)減速器的虛擬仿真。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 4 Ⅱ、將各個模塊裝配，并檢查干涉情況。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 5 第二章 減速器設(shè)計 傳動方案的擬定 設(shè)計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器，如圖 。 則由【 1】 P171 表 查出三種適合的電動機型號。 (4)實際傳動比 傳動比誤差 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 9 （ 1）初取中心距 a0 （ 2）確定帶長 Ld 式中， Ld0—— 初選帶長。 （ 2）計算傳動誤差 Δ i = 0%。 （ 2）彈性系數(shù) 查【 2】 P71 表 512 取 Z E = 。 一級齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，從結(jié)構(gòu)上考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小軸徑為 。滿足另一側(cè)軸承的安裝要求，根據(jù)選定軸承的型號，設(shè)置階梯軸 d6= 45mm ，兩側(cè)軸承相同。 Ⅴ段： d5 = 60mm，取 L 5 = 10mm。 10).繪制當(dāng)量彎矩圖如圖 f 。 Ⅰ段： d主 1 =20mm，長度為 L主 1=50mm 。 Ⅶ段：安裝軸承，初選 6205， B=15mm,則 L主 7=15mm。 二、主動軸軸承 L h′ =10 300 8 = 24000 h 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 20 6205 查【 1】 P111 表 258 初選深溝球軸承，查得軸承寬度為 B=15mm，安 裝尺寸為 D=52mm，基本額定動載荷 C r = ，基本靜載荷， C0 r = KN， 極限轉(zhuǎn)速 14000r/min。 3).剪切強度： ∴擠壓強度足夠 ,鍵 10X32 GB109679 符合要求。 減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計計算 本文的一級圓柱齒輪減速器附件的使用如下： 通孔器：在室內(nèi)使用，選用通氣器，采用 M12 。 觀察蓋螺釘： GB5783～ 86 M6X16，材料 Q235。 （ 11）軸承蓋螺釘直徑 d3 = (? )d f = 18= mm (256) 取 d 3 =8mm 。 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。 該軟件將各個專業(yè)領(lǐng)域的世界級頂尖產(chǎn)品連接到一起，具備全面的實體建模功能，可快速生成完整的工程圖紙，還可以進行 模具制造及計算機輔助工程分析、虛擬裝配、動態(tài)仿真等一些其他 CAD 軟件無法完成的工作。如圖 。 圖 小齒輪軸工程圖 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 29 齒 輪 拉 伸 圖 建立基準(zhǔn)面 1 圖 拉伸鍵 圖 小齒輪軸的三維建模 Ⅲ、軸的三維建模 ① 用【拉伸】命令，選擇任意基準(zhǔn)平面，按照設(shè)計尺寸依次拉伸成型，如圖。 ⑤ 用【鏡像】命令選擇鏡像對稱平面，鏡像凸臺、軸承座凸臺、加強筋和軸承槽，如圖 。 圖 箱體主視圖江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計 32 圖 箱體俯視圖 圖 箱體左視圖 圖 拉伸長方體 長方體的抽殼 江西理工大學(xué) 20xx 屆