【正文】 故也滿足強度校核。其公稱轉矩為 250Nm，半聯(lián)軸器孔徑 d1=24mm(j1 型 )。 軸及軸承的設計與選擇 求輸出軸、輸入軸上的功率、 轉速和轉矩 由前面計算可得： 表 運動和動力參數(shù)表 轉速 /r/min 功率 /KW 轉矩 / N （ 3）查表選用小齒輪的材料為 40cr(調質處理 )，硬度為 280HBS；大齒輪的材料為 45 鋼（調制處理），硬度為 240HBS。 i0 電動機類 型選擇 （ 1）電動機類型和結構的選擇： 選擇 Y 系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結構簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。該階段是生產階段，所以較少使用 CAE 軟件，但可以用一些專業(yè)軟件，如鑄造分析軟件、板料成形軟件來指導生產。 這種 趨勢將體現(xiàn)在以下幾方面 ∶ 真三維圖形處理與虛擬現(xiàn)實 、 面向對象的工程數(shù)據庫及其管理系統(tǒng) 、 多相多態(tài)介質耦合、多物理場耦合以及多尺度耦合分析 、 適應于超級并行計算機和機群的高性能 CAE 求解技術 、 GUI＋多媒體的用戶介面 。 這 就是 CAE 方法中的優(yōu)化處理過程 ，其 通常需要經過參數(shù)化建模 、 求解 、 優(yōu)化參數(shù)評價 等 步驟完成 。 在保證產品達到某些性能目標并滿足一定約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優(yōu)化方法。 （ 2） CAD/CAE 協(xié)同設計 計算機輔助技術已經成為現(xiàn)代設計方法的主要手段和工具，而其中的 CAE技術又成為現(xiàn)代設計流程的核心， CAE 具有以下功能 : (a) 應用數(shù)學模型，借助計算機分析計算，確保產品設計的合理性； (b) 與優(yōu)化技術配合，找出產品設計最佳方案 ； (c) CAE 所起到的虛擬樣機作用能預測產品在整個生命周期內的可靠性，甚至產品與產品、產品與環(huán)境等之間的相容性； (d) 知識的獲取是現(xiàn)代設計的關鍵， CAE 才能真正提高設計者的知識技能，而其他手段通常都只能起到使設計者工作更順手、能更好地表達設計意圖等作用，較少增加關鍵知識。但是如果只是停留在這個階段，就失去了 CAD 的作用，因為 CAD 是輔助設計，不是輔助繪圖。 三維設計 的真正意義不僅僅在于 設計 模型本身，而是 設計 出模型的后處理工作。 圍繞產品從概念設計到終止使用的整個生命周期，再從決策者、設計師、制造商、銷售商和用戶等全方位地去觀察和研究產品，仿真技術已顯示出它強大的生命力和發(fā)展?jié)摿Α? 現(xiàn)在，仿真技術的應用已經從單一的系統(tǒng)走向開放復雜的大系統(tǒng)。通過基本特征，虛擬現(xiàn)實技術能描述事物內部及相互間真實的作用和交互，使用戶仿佛置 身于一個虛擬的世界中，從而拉近了用戶與環(huán)境之間的距離，改變了人機交流的方式。 本質上講，仿真技術就是建立仿真模型和對模型實驗的一種技術 .計算機仿真過程的實現(xiàn)一般都可由計算機高級語言、仿真語言和仿真軟件來完成。 計算機輔助技術在制造業(yè)中的應用和發(fā)展現(xiàn)狀 計算機仿真在制造業(yè)中的應用和發(fā)展現(xiàn)狀 在工程技術界，系統(tǒng)仿真是通過對系統(tǒng)模型實驗，去研究一個存在或設計中的系統(tǒng)。這將導致摩擦、誤差產生，從而使傳動效率降低。減速器主要應用于機械制造、輕工、化工、冶金、礦山機械、運輸機械等行業(yè)，減速器的應用仍很廣。往往產品在設計過程中必須遵循一定的指標，當設計完成后，又必須建立相應的評價體系看產品的實際情 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 4 頁 共 74 況可以達到多少。同時，所要克服的阻力也會隨著工作情況而異。 此次設計是在以前有關連桿凸輪減速器的研究基礎上，基于現(xiàn)代化的 CAD、CAE 軟件對連桿凸輪減速器進行 3D建模、虛擬裝配 ，構造虛擬數(shù)字樣機 進行各類進行動力學仿真與運動學仿真 。因此，連桿凸輪減速器是一種體積小、重量輕、傳動比范圍大、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、輸出軸剛性大、傳動轉矩范圍更大、并具有很高實用價值的新型減速器?？梢?，只要原動機的運動和動力輸出不能滿足工作機的要求，傳動機的存在就是必然的。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 The gear for modeling and simulation under CAD/CAE is the bination of traditional and modern technology, it not only conform to the rules, also can make their application, research and development to acquire the result that is not expected. Pro／ MECHANICA Structure is a static and dynamic structural analysis in one of the finite element module， it not only simulate the real environment and impose restraint and load for a model, also can measure the model of stress, strain, displacement and other parameters, besides it can also realize the static, modal, warping, fatigue, dynamic response, vibration analysis, etc. This subject mainly make use of the Pro/E software to achieve taper gear reducer of virtual design and motion simulation, and the static stress anylsys of gear tooth, and plete CAE process of the reducer. Keywords： Taper gear reducer assembly Motion simulation Parametric design Pro/Mechanic Structure Finite element analysis 陜西理工學院畢業(yè)設計 I 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進 行的研究工作及取得的成果。這對于提高產品性能和質量、縮短產品開發(fā)周期、降低成本和增強市場競爭力起了巨大的作用。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 陜西理工學院畢業(yè)設計 III 目 錄 1 引 言 .............................................. 1 概述 ........................................... 2 減速器的類型及綜合評價指標 ....................... 3 減速器的分類 ................................ 3 綜合評價指標 ............................... 3 減速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .......................... 4 .......... 5 計算機仿真在制造業(yè)中的應用和發(fā)展現(xiàn)狀 ......... 5 CAD/CAE 技術應用、研究現(xiàn)狀 ................... 7 2 系統(tǒng)結構總體設計 ................................... 12 傳動方案擬定 ................................... 12 電動機類型選擇 ................................. 12 確定傳動裝置的中傳動比和分配級傳動比 ............ 13 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的設計 .................. 13 齒輪傳動設計 ................................... 14 選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級 . 14 按齒面接觸疲勞強度校核 ..................... 15 按齒跟彎曲強度設計 ......................... 16 齒輪幾何尺寸計算 ........................... 17 錐齒輪齒跟彎曲疲勞強度校核 .................. 19 錐齒輪的結構 ............................... 19 陜西理工學院畢業(yè)設計 IV 軸及軸承的設計與選擇 ........................... 19 求輸出軸、輸入軸上的功率、轉速和轉矩 ........ 19 求作用在齒輪上的力 ......................... 20 初步確定軸的最小直徑 ....................... 20 軸的結構設計 ............................... 21 求軸上的載荷 ............................... 22 按彎扭合成應力校核軸的強度 .................. 24 ................................... 24 ............................ 26 3 圓錐齒輪減速器的三維建模 ........................... 27 、輸出軸的三維建模 .......................... 27 輸入軸的三維建模 ........................... 27 輸出軸的三維建模 ........................... 29 、輸出軸上錐齒輪的參數(shù)化建模 ................. 29 輸入軸上錐齒輪的參數(shù)化建模 .................. 29 輸出軸上錐齒輪的三維建模 ................... 36 ............................ 37 減速器上箱體的建模 ......................... 37 減速器下箱體的三維建模 ..................... 41 .................. 41 4 圓錐齒輪減速器的裝配與運動仿真 ..................... 43 ........................................... 43 陜西理工學院畢業(yè)設計 V 零件裝配基本流程 ........................... 43 裝配過程中常用的方法 ....................... 43 裝配齒輪減速器 ............................. 44 ......................................