【正文】 ...3911 基于 SolidWorks 的三維建模 ...................................................40 SolidWorks 軟件介紹 .................................................................40 對(duì)齒輪、軸及小齒輪軸的三維建模 ..........................................40 滾動(dòng)軸承和螺栓墊片各種標(biāo)準(zhǔn)件三維建模 ..............................42 對(duì)箱座、箱蓋的三維建模 ..........................................................42 利用 Solidworks 對(duì)減速器進(jìn)行裝配仿真 ..................................44總結(jié)與致謝 .............................................................................................48參考文獻(xiàn) ............................................................................................49附錄 .....................................................................................................50. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手1 引言 螺旋輸送機(jī)傳送裝置的課題研究背景 最早的應(yīng)該是古代的高轉(zhuǎn)筒車(chē)和提水的翻車(chē)，這也是斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形，隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展，到 17 世紀(jì)，人們開(kāi)始架高空索道輸送散狀物料，后來(lái)，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)慢慢出現(xiàn)。螺旋輸送機(jī)是冶金、建材、化工、糧食及機(jī)械加工等部門(mén)廣泛應(yīng)用的一種連續(xù)輸送設(shè)備。為了使傳動(dòng)裝置更加直觀、形象、生動(dòng)，因此需要進(jìn)行三維建模，動(dòng)畫(huà)仿真。取ai 563412iia??nn356?i故 ， ，8972..j 8912..i??i 傳動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)矩 kWPe40? min/96rn ???NT 高速軸轉(zhuǎn)矩 kW..P96401?? r/minn N..T???81359161中間軸轉(zhuǎn)矩 kW...P09706321 ?? r/? N..T??5962低速軸轉(zhuǎn)矩 kW...P6139078323 ??? r/ N..T??80934 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪的材料選擇初選齒輪材料為 45 鋼,大齒經(jīng)過(guò)正火處理,齒面硬度取 240HBS 齒輪通過(guò)調(diào)制處理,齒面硬度取 280HBS,因工作機(jī)為單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。 高速齒輪的計(jì)算 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1. 初步計(jì)算：. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手轉(zhuǎn)矩： ??NT轉(zhuǎn)速: r/in60傳動(dòng)比: 齒寬系數(shù)：由 表 ，取????接觸疲勞極限：由 圖 ，取 ，a65limMPH?a580lim2PH??值：由 表 ，取 =90dA??1dA初步計(jì)算需用接觸應(yīng)力： ???? P52li2? 初步計(jì)算小齒輪直徑： ?? ??????HTA??取 m521? 初步齒寬： db1 2. 校核計(jì)算 圓周速度： s/????? 精度等級(jí)：由 表 ，取 8 級(jí)精度?? 齒數(shù)和模數(shù)：初取齒數(shù) ； ???由 表 ，取??n61arcost??? 使用系數(shù)：由 表 ，取??125.?AK由 圖 ，取 V 齒間載荷分配系數(shù)：由 表 、式 、表 ，先求??. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手?0/m/.36bt ?KA ??????????????????? ???.3??????61720costanrt ???985./costnb??? 由此可得 ????FHK 齒向載荷分布系數(shù)：由 表 ，?? ???????????CBAKH? 載荷系數(shù)：由 式 ，??A 彈性系數(shù)：由 表 ，??? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：由 圖 ， 重合度系數(shù):由 式 ,因 ,取 ,故??1?????????????? ? 螺旋角系數(shù): ?. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 接觸壽命系數(shù):由 圖 , ????NZ 接觸最小安全系數(shù): 由 表 , .minHS 許用接觸應(yīng)力: ???? 80min2l2SHN3. 驗(yàn)算 ??Ｈ １???? ?????a427i1bd221MPKTZHE 面彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 （4）軸承端蓋的總寬度取為 47 mm。 2. 中間軸示意圖圖 53 中間軸的設(shè)計(jì)示意圖 3. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 (1）由于 ，軸上開(kāi)有兩鍵槽，增加后軸徑 ? md40?軸承處（該軸直徑最小處） 軸徑 ，則 。按 和 分別由[2]表 Ⅱ —Ⅲ Ⅳ Ⅴ查得平鍵截面 bh=14 mm9 mm，長(zhǎng)度分別為 70mm，40mm，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。齒輪的的左端與左dI56??端軸承之間采用擋油板和套筒定位。 低速軸的校核1. 計(jì)算齒輪受力:轉(zhuǎn)矩: m3209711??NT圓周力: F86dt徑向力: 52cosantr??軸向力: N703ta?畫(huà)小齒輪軸受力圖2. 計(jì)算支撐反力水平反力： 2d4ar1 ????? FLFABACR NR18?? 4ra12????BCACR R7012垂直反力： NLFACR785t21? ACBR36t2畫(huà)水平面（xy）受力圖畫(huà)垂直面（xz ）受力圖. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手3. 畫(huà)軸彎矩圖水平面彎矩圖垂直面彎矩圖合成彎矩圖，合成彎矩 2xzyM??齒輪軸向力引起的彎矩 m731d4a?NF4. 畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩： 1893??T轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力由 表 查得：??1??a10bMP??許用應(yīng)力值： 651?應(yīng)力校正系數(shù)： ???5. 畫(huà)當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩： . ????NT當(dāng)量彎矩：在小齒輪中間截面處 ??97422??MB?當(dāng)量彎矩圖6. 校核軸徑齒輪軸直徑 m56d?軸 ?? ???BM強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn) . . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手6 鍵連接的選擇和計(jì)算 高速軸上的鍵的設(shè)計(jì)與校核軸徑為 ， ，查表得 ，安放鍵的m24d??81391 ??120~??軸段長(zhǎng)為 50mm。安放鍵的軸段長(zhǎng)分別為 88mm、50mm，由 表 1426 查得鍵??120~?? ??尺寸 軸，尺寸 b h L =16970mm。 ~0df . . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 ， 1,.162703??????YXeFeCFrarora??1221702PNYFfard??計(jì)算軸承 6010 的壽命： Ehh LCnL ????????????????? 4366 ?許用軸承壽命： hEh2故可以選用。 油面指示器 油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證油池內(nèi)有正常的油量。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋。 密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。利用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模，在裝配中直接采用生成零件就可以在模型的相應(yīng)位置裝配指定類(lèi)型、指定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件。 2 再在草圖中畫(huà)一個(gè)減重孔，孔徑為所設(shè)計(jì)尺寸，通過(guò)“插入”“參考幾何體” “基準(zhǔn)軸 ”命令，選擇圓心為基準(zhǔn)軸，通過(guò) “圓周陣列”命令，選擇基準(zhǔn)軸和陣列的數(shù)目，通過(guò)“拉伸切除 ”命令完成多個(gè)減重孔。 3 用“倒角”和“倒圓角”命令修改軸端面，完成建模。4 用“插入”“參考幾何體”“基準(zhǔn)面”命令分別在兩個(gè)軸承座建立基準(zhǔn)平面 1 和基準(zhǔn)平面 2，再單擊“筋”命令，繪制軸承座凸臺(tái)的加強(qiáng)筋。在底板上打 d=16mm 地腳螺栓孔。在箱蓋面上繪制凸臺(tái)，單擊“拉伸”命令，拉伸 50mm，形成軸承座凸臺(tái)，并勾選向外拔模。6 選擇箱蓋上表面為基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)面上建立草圖，在草圖中繪制窺視孔. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手Lb=140212 的二維圖，首先單擊 “拉伸”命令，拉伸 4mm 得到實(shí)體圖形。在單擊圖形區(qū)域左邊的瀏覽按鈕，打開(kāi)上箱體，放置在工作區(qū)域并單擊。3 單擊“配合”命令，先對(duì)放油塞與放油塞的墊圈進(jìn)行配合裝配。端蓋與軸承進(jìn)行同軸心配合和面重合配合。4 之后在軸的兩端裝配套筒。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手2 單擊“插入”命令，先插入軸，再插入齒輪、齒輪和軸的聯(lián)接鍵、軸承、套筒。將放油塞配合件再與放油螺孔進(jìn)行同軸心配合，放油塞配合件上的放油墊圈另一側(cè)與放油螺孔的表面進(jìn)行重合配合。3 單擊“配合”命令，墊片與窺視孔凸臺(tái)的配合關(guān)系是墊片的下底面與窺視孔凸臺(tái)的上表面是重合關(guān)系，墊片的任意兩側(cè)相對(duì)于窺視孔凸臺(tái)的兩個(gè)側(cè)面的配合也是重合關(guān)系。所以再在拉伸的面繪制通孔草圖。2 用“鏡像”命令選擇凸臺(tái)、軸承座，選擇箱體對(duì)稱(chēng)面為基準(zhǔn)面，鏡像到另一面。在左端面草圖中畫(huà)直徑 24mm 圓的進(jìn)行拉伸處理，拉伸到 2mm 距離。6 新建距離中間基準(zhǔn)面 88mm 的基準(zhǔn)面，繪出吊鉤的二維圖，用“拉伸”進(jìn)行兩側(cè)對(duì)稱(chēng)拉伸命令構(gòu)造吊耳，再鏡像。在左端工具欄中輸入設(shè)計(jì)的各軸承的型號(hào)，點(diǎn)擊確定。 圖111 齒輪三維模型 齒輪軸的三維建模 用Toolbox插件導(dǎo)入小齒輪的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。進(jìn)入編輯界面后，首先要對(duì)工具欄中的“Toolbox”插件進(jìn)行安裝。因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 ，所以采用脂5(1.~2)min0r?潤(rùn)滑，箱體內(nèi)選用LAN46中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。 定位銷(xiāo) 在剖分式機(jī)體中，為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓連接后，在鏜孔之前，在連接凸緣上應(yīng)該裝配兩個(gè)定位銷(xiāo)。油面指示器有各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，有的類(lèi)型已制定有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的油面指示器形式有油標(biāo)尺、圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)和管狀油標(biāo)。9 箱體設(shè)計(jì) 減速器的箱體結(jié)構(gòu)尺寸如表 91 所示表 91 減速器的箱體結(jié)構(gòu)尺寸名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果/mm箱座壁厚 δ ma83025.??8箱蓋壁厚 ?1 8箱蓋凸緣厚度 b?1.?b15箱座凸緣厚度 b 15箱座底凸緣厚度 25地腳螺釘直徑 df 036?af M16地腳螺釘數(shù)目 n 5~m?6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 ?M12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 2?? 2 M10. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手軸承端蓋螺釘直徑 d3??~43?M10視孔蓋螺釘直徑 4 f M6定位銷(xiāo)直徑 d ??d2 .87M6至外箱21,df壁的距離1C見(jiàn)表 2622