【正文】 所得到的空間平面定義為草圖平面。按照這樣的步驟，根據(jù)開始設(shè)計之前的分析，從基本特征到各添加特征，依次完成，最終得到完整準(zhǔn)確的三維模型。 零件的三維參數(shù)化設(shè)計建摸1．軸類零件模型建立軸主要用來支承傳動零件、傳遞扭矩和承受載荷的，根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。(3)然后用已有的齒輪數(shù)據(jù)利用加強筋的方式繪制出錐齒輪的齒和齒厚。 虛擬裝配部件是由下級零件裝配而成，既可以由單獨的零件組合而成，也可以由子部件組成。由于軸向是由軸肩約束的，所以在軸肩處加了移動約束，又因為是靜力分析，所以可以認(rèn)為軸的瞬間是定不動的，所以在軸承端施加了全約束；靜力分析時力的邊界條件：齒輪的圓周切向力和徑向力轉(zhuǎn)化為齒輪與軸的接觸處的線性力，軸本身所受到的扭矩轉(zhuǎn)化為軸上的兩排力偶，排列成線狀加載在軸上,這些力的邊界條件都是通過均分后施加于相應(yīng)的節(jié)點上而起到相應(yīng)的作用的。 應(yīng)力分析減速器把工作機和原動機的運動聯(lián)系起來，在工作過程中其傳動部件以及箱體的剛性和穩(wěn)定性直接影響整個工作系統(tǒng)的性能。簽于其內(nèi)部的空腔很多，用簡單的抽殼不能實現(xiàn)，要一塊一塊的挖，也就是切除/拉伸命令。圓錐齒輪其輪齒分布結(jié)圓錐體上，齒形從大端到小端逐漸變小，相應(yīng)有分度圓錐，基圓錐，齒頂圓錐，齒根圓錐和節(jié)圓錐等定義。 概念設(shè)計，是設(shè)計的最初階段。3．在完成了三維實體模型的整個造型工作之后，還可以通過修改對某一特征的截形線或軌跡線的尺寸和幾何約束來自動地對整個模型進行修改。最后，再進行一些細(xì)小特征的添加，如倒角、倒圓和孔等等。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助于箱體的散熱。裝配時可涂密封膠，但不允許放任何墊片。當(dāng)機體同一側(cè)有多個大小不等的軸承座時，除了要保證扳手空間c1和c2外，軸承旁邊凸臺的高度應(yīng)盡量去相同的高度，以使軸承旁邊鏈接螺栓長度都一樣，減少了螺栓的品種，而且應(yīng)按直徑最大的軸承座確定凸臺的高度。⑤校核低速軸Ⅲ:根據(jù)第三強度理論進行校核：由圖可知，D點彎矩最大，故驗算D處的強度∵MDM1D,∴取M=M1D=又∵抗彎截面系數(shù)：W= =583= ∴σ=/W=/=.4 滾動軸承的選擇與壽命計算 減速器高速I軸滾動軸承的選擇與壽命計算(1)高速軸的軸承既承受一定徑向載荷，同時還承受軸向外載荷，選用圓錐滾子軸承，初取d=40㎜，選用型號為30208，其主要參數(shù)為：d=40㎜，D=80㎜，Cr=59800 N，е=，Y=，Y0=，Cr0=42800查表,當(dāng)A/R≤е時，X=1，Y=0； 當(dāng)A/Re時，X=,Y=(2)計算軸承D的受力（）， ①支反力RB=== N，RC=== N②附加軸向力（對滾子軸承 S=Fr/2Y）∴SB=RB/2Y=，SC=RC /2Y=③軸向外載荷 FA=Fa1= N(4)各軸承的實際軸向力 AB=max（SB，F(xiàn)A SC）= FA SC ==，AC=（SC，F(xiàn)A +SB）= SC =(5)計算軸承當(dāng)量動載 由于受較小沖擊查表得 fd=，又軸I受較小力矩，取fm =∵ AB/RB=＞е= ，∴取X=，Y=， ∴PB= fdfm（X RB +YAB）=（+）=∵AC/ RC =＜е= ，取X=1，Y=0，∴PC= fdfm（X RC +YAC）=1=(6)計算軸承壽命 又PB ＜PC，故按PC計算，查表，得ft=∴L10h=106 （ftC/P）/60n1=106 （59800/）10/3 /（60960）=106 h。d IⅡ =30mm L IⅡ =38mmdⅡⅢ =50mm LⅡⅢ =49mmdⅢⅣ =55mm LⅢⅣ =64mmdⅣⅤ =40mm LⅣⅤ =38mmdⅤⅥ =30mm LⅤⅥ =17mm至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度 減速器低速軸Ⅲ的設(shè)計計算(1)選擇材料：由于傳遞中功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得，(2)由軸上扭矩初算軸的最小直徑：機用的減速器低速軸通過聯(lián)軸器與滾筒的軸相連接，其傳遞功率P=。由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確定LⅡⅢ =44mm。=(4)查表有材料彈性影響系數(shù)ZE=，取載荷系數(shù)Kt=有∵T1=104 T/()，u=3，ФR1=1/3.∴試計算小齒輪的分度圓直徑為：d1t≥=(1)計算圓周速度v=π*d1t*nI /60000=**960/60000=(2)計算齒輪的動載系數(shù)K根據(jù)v=，查表得：Kv=,又查表得出使用系數(shù)KA=取動載系數(shù)K=取軸承系數(shù)K=*=齒輪的載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=(3)按齒輪的實際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式:d1= d1t==m=d．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計：σFmin1=+275由公式查得：(1)小齒輪的彎曲疲勞強度σFE1=500 Mpa ；大齒輪的彎曲疲勞強度σFE2 =380 Mpam≥(2)查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù)KFN1=,KFN2=.計算彎曲疲勞強度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取S=由[σF]=σFmin KFN / SFmin 得[σF]1=σFE1* KFN1/S=500*[σF]2=σFE2* KFN2/S=380*計算載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=：YFa1=, YFa2=Ysa1=, Ysa2= * Ysa /[σF]并加以比較∵YFa1 * Ysa1 /[σF]1 =* YFa2 * Ysa2/[σF] 2 =*∴YFa1 * Ysa1 /[σF]1 YFa2 * Ysa2/[σF] 2所以選擇YFa2 * Ysa2/[σF] 2=m≥ ==對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由因為齒輪模數(shù)m的大小主要由彎曲強度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即m=。研究手段的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和日益增長的社會需求，機械產(chǎn)品的類型、規(guī)格及性能迅速地發(fā)生變化，因計算煩瑣、復(fù)雜，致使手工設(shè)計的效率、可靠性、準(zhǔn)確性大大降低，而且對于系列化產(chǎn)品設(shè)計需要進行反復(fù)的計算、查詢和繪圖，造成大量重復(fù)勞動。齒輪機構(gòu)是在各種機構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機構(gòu)。并用inventor虛擬軟件，進行二級圓錐圓柱齒輪機構(gòu)的三維建模，對圓錐圓柱減速器的機構(gòu)的組成，內(nèi)部傳動部件，進行裝配干涉分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、運動仿真，最終生成二維工程圖。而齒輪減速器作為一種重要的動力傳遞裝置，在機械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用?；谔卣鞯娜S參數(shù)化/變量化軟件開始進入設(shè)計領(lǐng)域。=齒輪錐距：R===110mm將其圓整取R=112mm大端圓周速度：v=π*d1t*nI /60000=**960/60000=齒寬：b=R*=112/3=38mm所以去b1=b2=38mm分度園平均直徑：dm1=d1*() =70*5/6=58mmdm2=d2*() =210*5/6=175mm 閉式直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算a．選材七級精度小齒輪材料選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=217~286，大齒輪材料選用45號鋼，正火處理，HB=162~217，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計：σHmin1=+380由公式得出：小齒輪的齒面接觸疲勞強度σHmin1=600 Mpa ；大齒輪的齒面接觸疲勞強度σHmin2 =550 Mpab.(1) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:N1=60njL=603201810300=108N2=N1/ i1=91216108/=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 ∴取539 Mpa(3) 按齒面接觸強度設(shè)計小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計）:取齒數(shù) Z1=24，則Z2=Z1i1=24=100，取Z2=100∵實際傳動比u=Z2/Z1=100/24=，(4)查表有材料彈性影響系數(shù)ZE=，取載荷系數(shù)Kt=有∵T1=104 T/()，u=3，ФR1=1/3.齒寬系數(shù)：=1∴試計算小齒輪的分度圓直徑為：d1t≥*=*=(1)計算圓周速度v=π*d1t*nI /60000=**320/60000=齒寬b=*d1t=1*=計算齒寬與齒高之比：b/h模數(shù)mt= d1t/Z1=h==b/h=(2)計算齒輪的動載系數(shù)K根據(jù)v=，查表得：Kv=,又查表得出使用系數(shù)KA=取動載系數(shù)K=取軸承系數(shù)K=*=齒輪的載荷系數(shù)K= Kv*KA* K *K=(3)按齒輪的實際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式:d1= d1t==m=d．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計：σFmin1=+275由公式查得：(1)小齒輪的彎曲疲勞強度σFE1=500 Mpa ；大齒輪的彎曲疲勞強度σFE2 =380 Mpam≥(2)查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù)KFN1=,KFN2=.計算彎曲疲勞強度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取S=由[σF]=σFmin KFN / SFmin 得[σF]1=σFE1* KFN1/S=500*[σF]2=σFE2* KFN2/S=380*計算載荷系數(shù)由b/h=,==K= Kv*KA* K *KF=1***=：YFa1=, YFa2=Ysa1=, Ysa2= * Ysa /[σF]并加以比較∵YFa1 * Ysa1 /[σF]1 =*YFa2 * Ysa2/[σF] 2 =*∴YFa1 * Ysa1 /[σF]1 YFa2 * Ysa2/[σF] 2所以選擇YFa2 * Ysa2/[σF] 2=m≥ ==對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由因為齒輪模數(shù)m的大小主要由彎曲強度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即m=。=軸向力:Fa1= Ft1*tan20176。參照工作要求根據(jù)dⅡⅢ =50mm，根據(jù)機械設(shè)計手冊標(biāo)準(zhǔn)，深溝球承選用型號為60210，其主要參數(shù)為d=50mm，D=90mm，B=20mm，所以dⅢⅣ =56mm，為大齒輪的右端定位制造出一軸肩的高度為65mm，寬度為10mm，即dⅣⅤ =65mm，LⅣⅤ=10mm，dⅤⅥ =50mm，LⅢⅣ =17mm取安裝齒輪處的軸端ⅥⅦ的直徑dⅥⅦ =60mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。鑄鐵機體被廣泛采用，它具有較好的吸震性，良好的切削性能和承壓性能。為了增加地腳螺栓的連接剛度，地腳螺栓孔的間隔距離不應(yīng)太大，一般為(150200)mm地腳螺栓的數(shù)量通常取48個。力求形狀簡單，結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻，過渡平緩，保證鑄造方便，可靠，盡量避免產(chǎn)生縮孔，裂紋，澆鑄不足和冷隔等各種鑄造缺陷。軸伸出處的密封:作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外的雜質(zhì)，水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。也可以選擇已經(jīng)生成的三維實體的一個平直平面或以它為基準(zhǔn)進行偏移、旋轉(zhuǎn)所得到的空間平面作為草圖平面。需要指出的是有些特征的生成也不完全按照這些步驟，例如倒角和倒圓特征就無須定義任何二維的截形線或軌跡線等。大多數(shù)軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，軸向尺寸比徑向尺寸大得多，并且根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝的要求，軸向常有一些典型工藝結(jié)構(gòu)，如鍵槽、退刀槽、砂輪越程槽、檔圈槽、軸肩、花鍵、中心孔、螺紋、倒角等結(jié)構(gòu)。如94圖所示。零部件的總裝配過程及設(shè)計思路如圖95：創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照 組織裝配零件部件 創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件 圖95對圓錐圓柱齒輪減速器傳動部分進行裝配就是對輸入子裝配體和輸出配體進行裝配。從對結(jié)果的分析可以看出，軸的表面容易出現(xiàn)應(yīng)力極大值，所以可以考慮，在條件允許的情況下，對軸的表面進行強化處理，以此來提高軸的疲勞強度。 (3)利用Inventor的工具集，可以直接得到所需要的標(biāo)準(zhǔn)件，加速了設(shè)計的自動化。 (1)在三維虛擬軟件運用過程中，二維和三維是雙向關(guān)聯(lián)的，所以在設(shè)計過程中可隨意更改三維實體或任一視圖的尺寸，更改后的三維實體和所有的二維視圖會自動更新，這給零件的修改以及在三維裝配圖中更改帶來極大方便。 裝配中先把零件模型庫和Inventor的標(biāo)準(zhǔn)件庫巾的各零件裝配成部件，再運用配合、對準(zhǔn)角度、相切、插入等約束條件消除其自由度。由于它