【正文】 如果能夠熟練掌握軟件，設(shè)計(jì)思路清晰，那么我的設(shè)計(jì)工作將會(huì) 變得 輕松 和有趣得 多 。其過程是，新建一個(gè)裝配體，然后按照從下到上的裝配順序完成裝配的建模。設(shè)計(jì)過程如下： 1)在 CAXA電子圖板 XP中，點(diǎn)擊“齒輪繪制 ”工具，輸入齒輪參數(shù) (模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、齒頂高系數(shù)等 )，生成整體齒形圖。 ③ 油標(biāo) 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。 2 2 2 21 0 0 .1 1 8 0 .8 4 7 6 .3 6 2 8 .a m m F a v a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 11） 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩 從圖可見， mm 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為（取折合系數(shù) ?? ） 2 2 2 23( ) 6 2 8 ( 0 . 6 1 5 9 1 ) 1 1 4 2 .ameM M T N m? ? ? ? ? ? ? 12） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 因?yàn)椴牧线x擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 225頁表 141得 650B MPa? ? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 231 頁表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則 有 ： ? ? 33311 4 2 1 0 5 7 .50 .1 0 .1 6 0ebMd m m???? ? ??考慮到鍵槽的影響，取 5 57 .5 60 .3d mm? ? ?,因?yàn)?5 80d mm d??，所以該軸是安全的。 4d 裝配高速級(jí)大齒輪，取 4 45d? L4=842=82。 圖 51 齒輪軸示意圖 L3=B+3? +2=16+10+2=28； 4d 段主要是定位軸承， 取 4 50d? 。 因 為 500ad mm??采用腹板式 齒輪 結(jié)構(gòu) ，結(jié)構(gòu)尺寸見表 41： 表 41 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸表 代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 （ mm） 輪轂處直徑 1D 45sd ?? 72 輪轂軸向長度 L LB? 84 倒角尺寸 n ? 1 齒根圓處的厚度 0? 0 ( ~ 4) nm? ? 10 腹板最大直徑1D 102fDd??? 板孔直徑 0d ( )d D d?? 腹板厚度 c ? 齒 寬 4） 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148頁表 107 得： 1 ? 2 ? 按最小齒寬 2 84b? 計(jì)算 得 ： 16 ? ?11111 3222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? ? ?22 1 21 3 6 .8FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ? 所以安全。 3） 取 V 帶基準(zhǔn)長度 dL 和中心距 a 初步選取中心距 a： ? ? ? ?0 121. 5 1. 5 12 5 37 5 75 0a d d? ? ? ? ?，取 0 750a? 。 Solidworks2021 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。 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。 因此，通過減速器的三維造型設(shè)計(jì) 來研究三維造型設(shè)計(jì)技術(shù)具有很強(qiáng)的代表性。 Solidworks2021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。） 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) 8 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(jí)大齒輪直徑相近，查圖得高速級(jí)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 。 14 4 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1） 確定 材料 熱處理方式 高速級(jí)小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。 6） 齒輪的圓周速度 32 2 7 4 6 8 0 .1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ???查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 162頁表 112 知選用 9 級(jí)的的精度是合適的。 2 2 22 7 .7 5 7 .4 1 5 8 .4 1 9 6 .2 .a a F a V a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 8） 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩 從圖可見， mm處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù) ?? ） 2 2 2 2( ) 1 9 6 . 2 ( 0 . 6 1 0 6 . 9 ) 2 0 6 . 4 .aeM M T N m? ? ? ? ? ? ? 9） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 因?yàn)椴牧线x擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 225頁表 141得 650B MPa? ? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 231 頁表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ? 33312 0 6 . 4 1 03 2 . 50 . 1 0 . 1 6 0ebMd m m???? ? ??因?yàn)?21 54 50ad d d m m d? ? ? ?，所以該軸是安全的。查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 155頁表 1010 得 ? ? 100 120b? ??可以得 L=12818=110 取鍵長為 110， L=8212=70 取鍵長為 70根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為： ? ? ? ?324 4 4 7 0 .3 1 0 8 2 .94 5 9 7 0 1 4bbT M p adhl????? ? ? ?? ? ?， ? ? ? ?324 4 4 7 0 .3 1 0 544 5 9 1 0 0 1 4bbT M p adhl????? ? ? ?? ? ?所以所選鍵 1 為 : 14 9 70b h l? ? ? ? ?， 鍵 2 為： 14 9 110b h l? ? ? ? ? 從動(dòng)軸設(shè)計(jì) 確定各軸段直徑 對(duì)于傳動(dòng)軸 因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以 可以直接 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，由 課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 289 式 182 得：3 33133 . 5 61 0 0 5 7 . 11 9 . 1Pd C m mn? ? ? ? ?考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取1 ( 1 5%) mm? ? ? ? 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 9 頁表 116 圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，取1 63d mm? ， 為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑2 70d mm? 。 因其傳動(dòng)件速度小于 12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H 為 40mm。 對(duì)于 密封性來講 ， 為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 密封的表面要 36 經(jīng)過刮研。 39 圖 93 軸的三維模型 箱體的三維模型 形成由于箱體的造型比較復(fù)雜，故首先運(yùn)用了拉伸、切除、筋板、鏡像、陣列等特征形成 箱座 的三維模型，如圖 94所示。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我收獲到了很多，鞏固了我的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，鍛煉了我綜合 運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力 ，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦三維制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍 ，以及細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志力、抗壓能力及耐性也都得到了不同程度的提升。在此懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)給予批評(píng)和斧正。 44 圖 104 高速軸的爆炸視圖 ④ 下箱體 零件的裝配關(guān)系，見圖 105箱體 的 裝配 視圖 所示 。可以逐節(jié)拉伸形成，也可以完成軸的縱截面草圖，然后一次旋轉(zhuǎn)完成。 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 表 71： 表 71 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸表 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座壁厚 ? ??? a? 10 箱蓋壁厚 1? ??? a? 9 箱蓋凸緣厚度 1b 11 ??b 12 箱座凸緣厚度 b ??b 15 箱座底凸緣厚度 2b ? ?b 25 地腳螺釘直徑 fd ?? ad f M24 地腳螺釘數(shù)目 n 查手冊(cè) 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d fdd ? M12 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2d 2d =（ ～ ） ? fd M10 軸承端蓋螺釘直徑 3d 3d =（ ～ ） ?fd 10 視孔蓋螺釘直 4d 4d =（ ～ ） ? fd 8 34 徑 定位銷直徑 d d =（ ～ ） ? 2d 8 fd ， 1d ， 2d 至外機(jī)壁距離 1C 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 4 34 22 18 fd ， 2d 至凸緣邊緣距離 2C 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 4 28 16 外機(jī)壁至軸承座端面距離 1l 1l =1C + 2C +（ 8～ 12） 50 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 1? 1? ? 15 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 2? 2? ? 10 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 mm,1 ?? , 11 ?? mm 1 9m? ? 軸承端蓋外徑 2D DD?2+（ 5～ ）? 3d 120（ 1 軸） 125（ 2 軸） 150（ 3 軸） 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 S 2DS? 120（ 1 軸） 125（ 2 軸） 150（ 3 軸） 35 8 確定潤滑方式 對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器， 因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 5( ~ 2) 10 . / m inm m r? ，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用 SH035792 中的 50 號(hào)潤滑，裝至規(guī)定高度 。 1） 保證 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度 。 2 2 2 21 1 1 3 1 6 4 5 8 6 4 5 9 6r v HF F F N? ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 2 5 0 0 6 8 3 0 7 2 7 3r v HF F F N? ? ? ? ? 則 6 6 3 321 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 2 . 1 26 0 6 0 6 8 1 . 1 7 2 7 3thPCfL h yn P f ? ??? ? ? ???，軸承使用壽命在 2～ 3 25 年范圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。 39。 3） 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 采用 9 級(jí)精度制造，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148 頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 17 4） 計(jì)算中心距 由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?2222 2 333 335 335 470 .3 101 1 241 .3490 HKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 取250a? 4m? 則 34 2 125aZZ m? ? ?取 3 27Z? 4 98Z? 計(jì)算傳動(dòng)比誤差 98 100% % 5%? ? ? ?， 合適 。 圖 33 線性圖 6） 求作用在帶輪軸上的壓力 QF 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 193頁表 131 得 m= 其傳動(dòng)方案如 圖 21： 圖 21 傳動(dòng) 裝置總體設(shè)計(jì)圖 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(duì)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： η 2η 3η 5η 4η 1IIIIIIIVPdPw 6 421 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 45wPP??? ? ? 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(jí)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