【正文】 輸出軸作為整個(gè)減速器運(yùn)動(dòng)過程中扭矩最大的傳動(dòng)部件，而箱座作為整個(gè)減速器的支撐部分，都有必要對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)力分析。與下箱體類似，上箱蓋的設(shè)計(jì)綜合了Inventor 2008中的拉伸、抽殼、切除、鉆孔、復(fù)制特征、倒角等多項(xiàng)功能。 圖93(2)利用旋轉(zhuǎn)添加材料的方式，選取封閉的輪廓外封閉邊線，選取旋轉(zhuǎn)中心軸，即繪制出軸零件的拉伸特征圖。所以設(shè)計(jì)概念草圖時(shí)，要對(duì)整體設(shè)計(jì)有全面的理解，然后進(jìn)行抽象。在生成每一個(gè)特征時(shí)，必須考慮到這個(gè)特征是基本特征還是添加特征，添加特征是對(duì)基本特征進(jìn)行添加、切除還是求交。因此，在生成一個(gè)三維實(shí)體特征的第一步就是在適宜的位置繪制特征的輪廓或者軌跡線，即在合適的草圖平面上生成合適的平面草圖，為進(jìn)一步生成三維實(shí)體特征準(zhǔn)備條件。換油事件為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化，被污染程度。良好的工藝性對(duì)提高加工精度和生產(chǎn)率，降低成本及提高裝配質(zhì)量等有重大影響，因此設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)要特別注意。機(jī)蓋和機(jī)座連接凸緣的寬度和凸緣的類型有關(guān)，對(duì)外凸緣，其寬度為B≥+ c1+c2，式中，為機(jī)壁厚，c1，c2為凸緣上連接螺栓d2的扳手空間尺寸；對(duì)內(nèi)凸緣，其寬度為：K≥()d式中，d為機(jī)蓋和機(jī)座間連接螺栓直徑機(jī)座底部凸緣承受很到的傾覆力矩，應(yīng)該很好地固定在機(jī)架或地基上，因此，所設(shè)計(jì)的機(jī)座底部凸緣應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。5 鍵聯(lián)接的選擇 高速軸的鍵連接1．高速軸I輸出端與聯(lián)軸器的鍵連接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=30㎜，查表得 bh=87，因L1長為60㎜，故取鍵長L=50㎜ ，采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=32㎜，查表得 bh=108，因小圓錐齒輪寬為38㎜，L1長為40mm，故取鍵長L=30㎜ 低速軸的鍵連接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=50㎜，查表得 bh=149，因大圓錐齒輪寬為38㎜，且L1長為60mm，故取鍵長L=50㎜ 2．小柱齒輪與低速軸II的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=55㎜，查表得 bh=1610，因小圓柱齒輪寬為65㎜，且L1長為65mm，故取鍵長L=55㎜采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=60㎜，查表得 bh=1811，因大圓柱齒輪寬為60㎜，且L1長為60mm，故取鍵長L=50㎜ 采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=40㎜，查表得 bh=128，因L1長為80㎜，故取鍵長L=70㎜6 減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器機(jī)體是用來支持和固定軸系部件的重要零件。根據(jù)需要去K=，即:T=9550P/n=9550Tc=KT==聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩Tn=1250許用轉(zhuǎn)速[n]=4750r/minn=所以聯(lián)軸器符合使用要求(4)作用在大直齒輪上的力： 圓周力：Ft4= Ft3=Fr4= Fr3=(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖35如圖35根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，IⅡ軸端右端需要制出一軸肩dIⅡ =40mm，故取dⅡⅢ =50mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故IⅡ軸段取L IⅡ =80mm。*cosδ2=tan20176。=齒根圓直徑：df1= * cosδ1=702** 176。而且，在傳統(tǒng)繪圖設(shè)計(jì)過程中，工程師們感到最別扭的、最影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的、最需要有人輔助的幾個(gè)常見的問題可能有下列幾項(xiàng)：復(fù)雜的投影線生成問題、漏標(biāo)尺寸，漏畫圖線的問題、機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的分析討論問題、設(shè)計(jì)的更新與修改問題、設(shè)計(jì)工程管理問題、二維參數(shù)化的局限性等等，這些在我們的二維軟件繪圖中都不能得到很好的解決。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中很重要的應(yīng)用就是減速器。利用inventor虛擬軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行三維建模，裝配，運(yùn)動(dòng)仿真和工程圖的產(chǎn)生等方面進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，干涉、應(yīng)力分析在CAD中是極其重要的內(nèi)容。1 概述隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，對(duì)工業(yè)機(jī)械的需求量也再迅速的增加，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠性，維修性，安全性，經(jīng)濟(jì)性和燃油性也提出而來更高的要求。國際上，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動(dòng)、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪減速器設(shè)計(jì)方面的一些特點(diǎn)．為達(dá)到齒輪減速器裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/m的電動(dòng)機(jī)如表21：表21電動(dòng)機(jī)的型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/（r/m）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132S63960電動(dòng)機(jī)的主要安裝 尺寸和外形尺寸如表22：表22尺寸/mm型號(hào)HABCDEFGDGY132S13221614089388010833 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i∑ 并分配傳動(dòng)比 分配原則，各級(jí)大齒輪的浸油深度大致相等，以利于實(shí)現(xiàn)油池潤滑 總傳動(dòng)比i∑ 為：i∑ =nm/ nw=960/=：i∑ =i1i2圓錐齒輪傳動(dòng)比一般不大于3，所以：直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比：i1=3直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)比: i2=實(shí)際傳動(dòng)比：i’∑ = 3=因?yàn)椤鱥=,故傳動(dòng)比滿足要求 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ軸 nI=nm=960r/mⅡ軸 nⅡ=nI/ i1=960/3=320 r/mⅢ軸 nⅢ=nⅡ/ i2=320/= r/mⅣ軸 nⅣ=nⅢ= 各軸的輸入功率Ⅰ軸 PI= Pdη1==Ⅱ軸 PⅡ= PIη5η4==Ⅲ軸 PⅢ= PⅡη6η3==Ⅳ軸 PⅣ= PⅡη1η3== 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td =106104 所以：Ⅰ軸 TI=Tdη1=104=104 Ⅱ軸 TⅡ=TIη5η4i1=1043=104 Ⅲ軸 TⅢ=TⅡη6η3i2=104=105 Ⅳ軸 TⅣ=TⅢη1η3=105=105 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理如表23：表23軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/()轉(zhuǎn)速n/（r/m）傳動(dòng)比i效率η電機(jī)軸1049601Ⅰ軸10496013Ⅱ軸104320Ⅲ軸105Ⅳ軸1053 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算a．選材七級(jí)精度小齒輪材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=217~286，大齒輪材料選用45號(hào)鋼，正火處理，HB=162~217，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：σHmin1=+380由公式得出：小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度σHmin1=600 Mpa ；大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度σHmin2 =550 Mpab.(1) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:N1=60njL=609601810300=109N2=N1/ i1=109/3=108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù)：KHN1=,KHN2=,取安全系數(shù)SHmin =1∴[σ]H=σHmin KHN / SHmin ∴[σ]H1=600[σ]H2=550∵[σ]H1[σ]H2 ∴ Mpa(3) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)）:取齒數(shù) Z1=24，則Z2=Z1i1=243=72，取Z2=72∵實(shí)際傳動(dòng)比u=Z2/Z1=72/24=3，且u=tanδ2=cotδ1=3∴δ1=176。=(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖31：圖31(1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，IⅡ軸端右端需要制出一軸肩dIⅡ =30mm，故取dⅡⅢ =35mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故IⅡ軸段取L IⅡ =62mm。如圖34圖34取安裝大圓錐齒輪處的軸端ⅡⅢ的直徑dⅡⅢ =50mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。m，M= RBz == N為了提高軸承座鏈接的剛度，座孔兩側(cè)的鏈接螺栓距離s1應(yīng)盡量小一些，但不與端蓋螺釘孔相干涉。此外還應(yīng)保證傳動(dòng)件浸油深度最低不得超過齒輪半徑的1/41/3，以免攪油損耗過大。一般這個(gè)圓弧半徑的選取應(yīng)使得外輪廓 弧線在軸承旁邊的凸臺(tái)邊緣的附近。對(duì)于結(jié)構(gòu)、形狀較為復(fù)雜的產(chǎn)品模型進(jìn)行建模的思路是將整個(gè)產(chǎn)品分解為多個(gè)特征，通過特征之間的布爾運(yùn)算逐步得到完整準(zhǔn)確的具體模型。在增加尺寸和幾何約束的同時(shí)，軟件就自動(dòng)修改了上面生成的截形線。草圖多是二維的，也有三維草圖。2．輪類零件模型建立輪類零件主體部分通常是一組同軸線的回轉(zhuǎn)體或平板拉伸板，內(nèi)部多為空心結(jié)構(gòu)，厚度方向的尺寸比其他兩個(gè)方向的尺寸小。同時(shí)，要注意利用零件的對(duì)稱性，以減少工作量。既零件實(shí)體模型的改變將在所有引用該零件的裝配圖中自動(dòng)地得到調(diào)整，同時(shí)也將反映在二維圖形中。10 結(jié)論本文用inventor虛擬軟件和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，進(jìn)行二級(jí)圓錐圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的三維建模，對(duì)圓錐圓柱減速器的機(jī)構(gòu)的組成，內(nèi)部傳動(dòng)部件，進(jìn)行裝配干涉分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、運(yùn)動(dòng)仿真，并最終生成二維工程圖研究后得出，只有三維設(shè)計(jì)才是真正意義上、創(chuàng)成設(shè)計(jì)的CAD應(yīng)用三維軟件進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，易于復(fù)雜幾何形狀的控制和修改，在計(jì)算機(jī)上從三維開始，實(shí)現(xiàn)全部的設(shè)計(jì)過程，符合人們的思維習(xí)慣，提高了可視化程度，二維參數(shù)化設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)者的思想，給產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)帶來很大的方便，還易于進(jìn)行多方案的比較，也容易檢查設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，這樣不僅提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，也縮短了設(shè)計(jì)周期。參考文獻(xiàn)[1] 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