【正文】 SolidWorks 軟件集三維建模、裝配、工程圖于一身，功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD 解決方案。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段⑦的長度應(yīng)比相應(yīng)齒輪的輪轂略短，因b2=80mm，故取L2=78mm (4)軸段③的設(shè)計(jì) 該段為齒輪2提供定位，其軸肩高度范圍為（~）d2=~，取其高度為h=4mm，故d3=63mm 齒輪3右端面距離箱體內(nèi)壁距離取為，齒輪2的左端面距離箱體內(nèi)壁的距離為高速軸右側(cè)的軸承與低速軸左側(cè)的軸承共用一個(gè)軸承座，其寬度為，則箱體內(nèi)壁寬度為 則軸段③的長度為 (5)軸段①和軸段⑤的長度 由于軸承采用脂潤滑，故軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁的距離取為△，則軸段①的長度為 軸段⑤的長度為 (6)軸上力作用點(diǎn)間距 軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離a3=20mm，則由圖1310可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為==L2=78mmd3=63mm鍵連接 齒輪2與軸段間采用A型普通平鍵連接，查表831知該鍵的型號(hào)為鍵1670GB/T 10961990 軸的受力分析（1）畫軸的受力簡圖 軸的受力簡圖如圖1311b所示(2)計(jì)算支承反力 在水平面上為= 在垂直平面上為軸承1的總支承力為軸承2的總支承力為 （3）畫彎矩圖 彎矩圖如圖1311c、d、e所示 在水平面上，aa剖面左側(cè)為aa剖面右側(cè)為bb剖面右側(cè)為bb剖面左側(cè)為在垂直平面上為MaV=0N齒輪4輪轂的寬度范圍為，其左端面與齒輪左側(cè)輪緣處于同一平面內(nèi)，采用軸肩定位，右端采用套筒固定。軸承在100176。該處軸的圓周速度均小于3m/s，可選用氈圈油封，35JB/ZQ46061997，則d2=35mm (4)軸承與軸段③和軸段⑥的設(shè)計(jì) 考慮齒輪有軸向力存在，且有較大的圓周力和徑向力作用，選用圓錐滾子軸承。平均硬度。（2）原始數(shù)據(jù)=1300 = m/s =300 mm查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料知“汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車間帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置”為減速器裝置。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。 “十二五”期間，由于國家整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，減速機(jī)行業(yè)經(jīng)濟(jì)總量的增長速度仍將達(dá)到兩位數(shù)。而且，SolidWorks 的開放的體系，功能齊全的 API 函數(shù)庫為標(biāo)準(zhǔn)件庫提供了強(qiáng)大的開發(fā)工具。KC0211CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車間帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的虛擬設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化化 班級(jí)： 08機(jī)三 學(xué)生姓名： 陳瑜 學(xué)號(hào)： 08010302 指導(dǎo)教師姓名： 劉羽 職稱： 副教授 評(píng)閱教師姓名： 蘇純 職稱： 副教授 2012年6月71 / 76摘 要本文首先介紹了帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的研究背景，闡述了齒輪、減速器等的相關(guān)內(nèi)容；根據(jù)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，論述電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配，傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力裝置參數(shù)，帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，密封與潤滑軸承的選擇，軸的設(shè)計(jì)，鍵的選擇，減速機(jī)箱體的設(shè)計(jì)，減速器附件設(shè)計(jì)，齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪和軸的選擇及其基本參數(shù)的選擇和幾何尺寸的計(jì)算，兩個(gè)主要強(qiáng)度的驗(yàn)算?！捷斔蜋C(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。 減速機(jī)在我國的發(fā)展已有近40年的歷史，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)及國防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽減速器廣泛應(yīng)用于國防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域，它是進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)的重要裝備，規(guī)格品種數(shù)以百萬計(jì)。減速器常見有單級(jí)圓柱齒輪減速器、兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器、兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、單級(jí)錐齒輪減速器、蝸桿減速器?；痉吓鋵?duì)要求。軸段③上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列。C以下工作，查表834得fT=1。為保證套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，該處軸徑長度應(yīng)比齒輪4的輪轂略短，取L4=88mm(6)軸段⑤的設(shè)計(jì) 齒輪左側(cè)采用軸肩定位，定位軸肩的高度，取h=，則軸肩直徑d5=87mm，齒輪左端面與輪轂右端面距箱體內(nèi)壁距離均為，則箱體內(nèi)壁與低速軸左側(cè)軸承座端面的距離取。mm合成彎矩，aa剖面左側(cè)為aa剖面右側(cè)為bb剖面左側(cè)為bb剖面右側(cè)為（4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖1311f所示，T2=383070NSolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在SolidWorks 最新版為2009 SP0 多國語言版， 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用的是SolidWorks2008 SP0 版本。故齒輪3設(shè)計(jì)成齒輪軸，d4=df3，L4=95mm，材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理d1=50mmd5=50mmd2=55mmd4=df3L4=95mm 齒輪2右端采用軸肩定位，左端采用套簡固定，齒輪2輪毅的寬度范圍為（~）d2=66~，取其輪轂寬度與齒輪寬度相等。該處軸承與高速軸右端軸承共用一個(gè)軸承座，滿足安放拆卸軸承工具的空間要求，則軸承座寬度等于兩軸承的總寬度與其端面間距的和，即(5)齒輪與軸段④的設(shè)計(jì) 該軸段上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大于d3，可初定d4=76mm。由表910查得30208軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承2的內(nèi)部軸向力分別為 外部軸向力A=，各軸向力方向如圖136所示S2+A=+=S1則兩軸承的軸向力分別為Fa1= S2+A=Fa2= S2= (2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)镕a1/R1=e，軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為因Fa2/R2=e，軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為P2=R2= （3）校核軸承壽命 因P1P2，故只需校核軸承1，P=P1。軸段②的軸徑d2=d1+2（~3）mm=~36mm，其最終由密封圈確定。故大、小齒輪分別選用45鋼和40Cr，均調(diào)質(zhì)處理，由表817得齒面硬度， 。每日兩班制工作，工作年限為10年。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。根據(jù)減變速機(jī)分會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，去年，全行業(yè)共生產(chǎn)減速機(jī)45萬臺(tái)，實(shí)現(xiàn)銷售收入20億元，出口約1億美元。專門應(yīng)用領(lǐng)域的用戶可用它擴(kuò)充自己所需的標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，既可減少開發(fā)費(fèi)用，又可提高開發(fā)效率和質(zhì)量。本文完成了減速器的機(jī)械設(shè)計(jì)后，利用Solidworks軟件的有關(guān)命令完成一個(gè)一級(jí)圓柱齒輪減速器的三維模型及齒輪、軸、箱體等各個(gè)零件的三維建模，通過各個(gè)零件之間的配合關(guān)系加以約束，將各個(gè)零件模型裝配起來，標(biāo)準(zhǔn)零件由Toolbox導(dǎo)入，裝配到減速器實(shí)體中去，完成裝配體，并利用該軟件生成二維工程圖，用干涉對(duì)零件各個(gè)部分進(jìn)行檢查，通過修改配合約束或者尺寸大小，消除零件之間的干涉情況，通過Solidworks軟件插件Cosmosmotion的仿真運(yùn)動(dòng)功能，檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，觀察齒輪的嚙合情況，并在最后輸出齒輪嚙合的動(dòng)畫。主要由機(jī)架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動(dòng)裝置等組成。產(chǎn)品已從最初單一的擺線減速機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在五大類產(chǎn)品，即擺線減速機(jī)、無級(jí)變速器、齒輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、電動(dòng)滾筒。我國傳統(tǒng)的減速機(jī)生產(chǎn)方式是按照單臺(tái)套設(shè)備要求進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，由于零部件差異大，互換性能差，生產(chǎn)周期長，制造成本高，跟不上國際同類產(chǎn)品發(fā)展步伐。工作條件要求減速器在輸送帶方向具有最小的尺寸，且電動(dòng)機(jī)必須與輸送帶帶輪軸平行安裝，查閱相關(guān)減速器特點(diǎn)，知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為：同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。選用8級(jí)精度大齒輪45鋼小齒輪40Cr小齒輪調(diào)質(zhì)處理大齒輪正火處理8級(jí)精度初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)?，F(xiàn)暫取軸承為30208，由表99得軸承內(nèi)徑d=40rnm，外徑D=80mm，寬度B=18mm，T=，內(nèi)圈定位直徑da=47mm，外圈定位直徑Da=69mm，對(duì)軸的力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離a3=，故d3=40mm。對(duì)于減速器，查表835，得載荷系數(shù)fP=，軸承1的壽命為減速器預(yù)期壽命為 ，故軸承壽命足夠軸承壽命足夠 低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果已知條件高速軸傳遞的功率P3=，轉(zhuǎn)速n3=，齒輪4分度圓直徑d4=，齒輪寬度b4=88mm選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸五特殊要求，故由表826選用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理45鋼，調(diào)質(zhì)處理初算軸徑 查表98得C=106~135，考慮軸端只承受轉(zhuǎn)矩，故取小值C=106，則 軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3%~5%，軸端最細(xì)處直徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖137所示（1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該減速器發(fā)熱小、軸不長，故軸承采用兩端固定方式。該軸段也可提供右側(cè)軸承的軸向定位 (7)軸段②和軸段③的長度 軸段②的長度除與軸上的零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。mmT2=383070N具有零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析、注塑分析、消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具、模具設(shè)計(jì)工具、焊件設(shè)計(jì)工具和裝配設(shè)計(jì)等功能。起箱螺釘起箱螺釘查表829，取螺釘GB/T 1172000 535兩個(gè)第三章 減速器零件的三維建模與虛擬裝配 SolidWorks 軟件介紹SolidWorks 軟件是由SolidWorks 公司開發(fā)的，SolidWorks 公司是一家專門從事開發(fā)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的高科技公司，從1993 年，PTC 公司與CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出該軟件，引起設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的一片驚嘆。查表831知該處鍵的截面尺寸為16mm10mm，輪轂鍵槽深度t1=，齒輪3上齒根圓與鍵槽頂面的距離。同軸式減速器該處軸承座完全處于箱體內(nèi)部，該處軸承采用油潤滑，潤滑油由低速級(jí)大齒輪輪緣上刮取，可使軸承內(nèi)圈端面與軸承座端面共面，故可取L6=B=25mm。mm校核軸的強(qiáng)度因?yàn)閎b剖面左側(cè)彎矩大，同時(shí)作用有轉(zhuǎn)矩，且有鍵槽，故bb剖面左側(cè)為危險(xiǎn)剖面 其抗彎截面系數(shù)為 抗扭截面系數(shù)為 彎曲應(yīng)力為 扭剪應(yīng)力為 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)，則當(dāng)量應(yīng)力為 由表826查得45鋼調(diào)制處理抗拉強(qiáng)度極限，則由表832查得軸的許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿足要求軸的強(qiáng)度滿足要求校核鍵連接的強(qiáng)度 帶輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表833查得，強(qiáng)度足夠鍵連接強(qiáng)度足夠校核軸承壽命 （1）計(jì)算軸承的軸向力 由表99查30208軸承得C=63000N，C0=74000N，e=，Y=。帶輪用軸肩定位，軸肩高度h=（~）d1=（~）30mm=~3mm。當(dāng)量齒數(shù)為 由圖88查得YF1=，YF2=；由圖89查得YS1=，YS2=4）由圖810查得重合度系數(shù)5）由圖113查得螺旋角系數(shù)6）許用彎曲應(yīng)力為 由圖84f、b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力，由圖811查得壽命系數(shù)YN1=YN2=1，由表820查得安全系數(shù)SF=，故 mn=3mmb2=80mmb1=85mm滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪傳動(dòng)其他集合尺寸端面模數(shù)齒頂高 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為