【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 im ?? MPaH 5902lim ?? 初步計(jì)算的許用接觸 應(yīng)力： M P aHH 6 4 87 2 ][ 1l i m1 ???? ?? 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） M P aHH 5 3 15 9 ][ 2l i m2 ???? ?? dA 值： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ，取 dA =82（ 估算 )10??? ） 初步計(jì)算的小齒 21 331 221 416 .32 100 0 182 104 .5[ ] 1 [ 531 ] dHTd A m m?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? 輪面 接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 精度等級(jí)： 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 齒輪齒數(shù) Z： 取 1 2 2 14 0 , Z 2 4 0 8 0Z i Z? ? ? ? ?則 模數(shù) m： 11200 540t dm Z? ? ? 使用系數(shù) AK : 動(dòng)載荷系數(shù) vK ： 查機(jī)械手冊(cè) 齒間載荷分配系數(shù) ?HK ： ???? bFH KK ?? ??? 齒向載荷分布系數(shù) ?HK ： 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) )6161(])6161([10)]()([32232121????????????????? bCdbdbBAKH ? 載荷系數(shù) K： 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ?????? ?? HHvA KKKKK 彈性系數(shù) :EZ 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) :HZ 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 重合度系數(shù) ?Z ： 查表 因 1, ??? ?? ?? 取 ， 故 11)1(34 ??????? ?????? ?????Z 接觸應(yīng)力最小安全系數(shù) minHS ： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN ： ht h 18000123005 ???? 811 ??????? hL tnN ? 88212 ????? iNN LL 接觸壽命系數(shù) NZ : 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 許用接觸應(yīng)力： M P aS ZH NHH ][ m i n 11m i n1 ???? ?? M P aS ZH NHH 6 0 9 0][ m i n 22m i n2 ??? ?? ][61611 0 0 1222211HHEHM P auubdKTZZZ?? ???????????????? 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過以上計(jì)算， 結(jié)果表明， 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度符合要求。故所選齒輪符合要求，可以使用。如果達(dá)不到要求 ，應(yīng)調(diào)整齒輪參數(shù)或改變齒輪材料，并再次進(jìn)行驗(yàn)算。 4．確定傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 1122 [ ] [ ]FF???? 1 1 1 5 40 200d m Z m m? ? ? ? 22 5 80 40 0d m Z m m? ? ? ? 中心距 12( d d ) / 2 ( 20 0 40 0) 30 0 ma ? ? ? ? ? 5．齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù) :FaY o s60c o s o s 24c o s33223311????????ZZZZvv ? 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 ,21 ?? FaFa YY 應(yīng)力修正系數(shù) :SaY 1 ?SaY， 2 ?SaY 重合度系數(shù) ?Y ： o s)631251(c o s)]11([21????????????vVav ZZ ????? avY ?? 螺旋角系數(shù) 1,: ??? ??? ?? 取Y in ?????? ?? ?Y 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） m i ??? ?? YY ??????? ??? 齒間載荷分配系數(shù) ?FK :前面已求的 ?? ?? FH KK 齒向載荷分布系數(shù) ?FK : 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ， ,)(61/ ???? ?FKhb 載荷系數(shù) K： ?????? ?? FFvA KKKKK 彎曲疲勞極限 limF? ：由彎曲疲勞極限圖 得 M P aM P a FF 4 5 0,6 0 0 2l i m1l i m ?? ?? 考慮本題齒輪為雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將其彎曲疲勞極限乘以系數(shù) ，結(jié)果變?yōu)? M P aM P a FF 8 2,5 1 0 2l i m1l i m ?? ?? 彎曲最小安全系數(shù) minFS ：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 彎曲壽命系數(shù) NY :由 彎曲壽命系數(shù)圖 得 , 21 ?? NN YY 尺寸系數(shù) XY : 由尺寸系數(shù)表 得： ?XY 許用彎曲應(yīng)力 ][F? : M P aS YYF XNFF ][ m i n 11m i n1 ????? ?? M P aS YYF XNFF ][ m i n 22m i n2 ???? ?? 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度： M P aYYYYmbd KT SaFanF 1 0 0 211111??????? ????? ??? M P aYY YY SaFa SaFaFF 2212 ?????? ?? 1122 [ ] [ ]FF???? 經(jīng)以上計(jì)算，齒根彎曲強(qiáng)度符合要求。 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 山藥收獲裝置的三維建模 零件建模 通過以上對(duì) 山藥收獲裝置的整體設(shè)計(jì)，我們得到山藥收獲裝置的總體結(jié)構(gòu)，下面 利用三維建模軟件 Solidworks 對(duì)其進(jìn)行模型的建立與仿真 。 SolidWorks 軟件是世界上第一個(gè)基于 Windows 開發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 CAD 技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)， SolidWorks 公司于兩年間成為 CAD/CAM 產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 SolidWorks 每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 19951999 年獲得全球微機(jī)平臺(tái) CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從 1999 年起，美國(guó)權(quán)威的 CAD 專業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4 年授予 SolidWorks 最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks 的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此， SolidWorks 所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 Solidworks 軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得 SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD 解決方案。 SolidWorks 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。 SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 對(duì)于熟悉微軟的 Windows 系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用 SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks 獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。 SolidWorks 資源管理器是同 Windows 資源管理器一樣的 CAD 文件管理器，用它可以方便地管理 CAD文件。使用 SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的 工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 在目前市場(chǎng)上所見到的三維 CAD 解決方案中， SolidWorks 是設(shè)計(jì)過程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司 Daratech 所評(píng)論：“在基于 Windows 平臺(tái)的三維 CAD軟件中， SolidWorks 是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！? 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括 Windows 風(fēng)格的拖 /放、點(diǎn) /擊、剪切 /粘貼）協(xié)同下，使用 SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。 輸出螺旋軸的建模 首先打開 SolidWorks，進(jìn)入用戶界面如下： 圖 41SolidWorks 的用戶界面 打開文件選項(xiàng)，新建一個(gè)零件。 SolidWorks 會(huì)進(jìn)入工作界面，首先選 擇一個(gè)基準(zhǔn)面，選擇草圖繪制選項(xiàng)， SolidWorks 會(huì)進(jìn)入草圖繪制界面。在選擇的基準(zhǔn)面上就可以繪制軸的橫截面即一個(gè)圓。點(diǎn)擊圓命令，以草圖中心位置為圓心繪制一個(gè)圓。按 ESC 退出功能鍵，軸的橫截面就繪制完成。選擇智能尺寸命令，在草圖上選擇所繪制的圓，點(diǎn)擊確定橫截圓的尺寸。繪制結(jié)果如下圖： 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 42 軸的橫截面繪制結(jié)果 橫截圓繪制完成之后，點(diǎn)擊特征選項(xiàng)，選擇【拉伸凸臺(tái) /基體】命令，系統(tǒng)會(huì)彈出拉伸凸臺(tái)命令選項(xiàng)欄。選擇從草圖基準(zhǔn)面開始拉伸，方向選擇給定深度，尺寸選擇 1500mm，點(diǎn)擊選項(xiàng)欄上面的確定按鈕。軸的三維建模就完成了。 接下來(lái)繪制軸上的螺旋葉。螺旋線的建立要利用 SolidWorks 的掃描功能，螺旋葉是圍繞軸旋轉(zhuǎn)的。掃描的使用需要確定掃面的路徑和掃面的輪廓草圖。 ： 首先選擇橫截面，點(diǎn)擊草圖繪制，選擇視角為正視于。橫截圓面就會(huì)正對(duì)著自己，選擇橫截面圓，使用引用實(shí)體轉(zhuǎn)換命令，橫截圓就轉(zhuǎn)換成了實(shí)體圓， 選擇插入 曲線 螺旋線，系統(tǒng)會(huì)彈出螺旋線參數(shù)和方向?qū)υ捒?。定義方式選擇高度和螺距，參數(shù)選擇選擇恒定螺距，填寫高度為 1000mm，螺距為 50mm。選定方向后，填寫其實(shí)角度為 0 度，這樣有利于下一步草圖繪制草圖的選擇。然后點(diǎn)擊確定按鈕，螺旋線就建立成功。 ： 草圖所在平面，應(yīng)該是之前繪制螺旋線的其實(shí)點(diǎn)。草圖平面的選擇通過截圖來(lái)更直觀的表現(xiàn)如下圖： 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 43 掃面時(shí)草圖平面的選擇 如圖 43 可以看出選擇草圖平面剛好在螺旋線的起始位置，之后點(diǎn)擊草圖繪制，選擇正視于進(jìn)入草圖的繪制。放大螺旋線起點(diǎn)位置，點(diǎn)擊直線命令，繪制掃描草圖，用智能尺寸約束實(shí)體。繪制如圖 44 的草圖，繪制草圖時(shí)，需要用到實(shí)體剪裁功能，剪裁后就得到所需草圖。 圖 44 輪廓草圖繪制 完成后點(diǎn)擊右上角的完成草圖命令。在特征里面選擇掃描功能， SolidWorks 會(huì)彈出掃描參數(shù)和對(duì)象選擇項(xiàng)。路徑選擇繪制好的螺旋線，輪廓選擇繪制好的草圖。點(diǎn)擊確定，這是螺旋葉就繪制完成了。 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 在來(lái)建立螺旋軸的尖端，這里用到了拉伸凸臺(tái)的向外拔模功能，繪制 效果如圖 45 所示： 圖 45 螺旋葉片 其余各螺旋葉三維模型建立過程一樣，在這里就不在一一累述。 齒輪和軸承的模型建立 齒輪三維模型的建立需要使用到麥迪工具。調(diào)用麥迪工具，選擇設(shè)計(jì)工具 齒輪工具，系統(tǒng)彈出齒輪工具的參數(shù)配置在向?qū)Ю锩孢x擇外嚙合齒輪，在設(shè)計(jì)參數(shù)中配置所設(shè)計(jì)齒輪的參數(shù)。修改各參數(shù)，達(dá)到所設(shè)計(jì)齒輪的參數(shù)后，點(diǎn)擊右上角的計(jì)算按鈕，麥迪工具會(huì)自動(dòng)配置各參數(shù)。點(diǎn)擊生成齒輪一和生成齒輪二， SolidWorks 會(huì)自動(dòng)生成一對(duì)嚙合的齒輪。如圖 46 所示： 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 46 麥迪工具 圓柱齒輪參數(shù)配置界面 齒輪生成之后，要對(duì)齒輪進(jìn)行修改完成。首先對(duì)齒進(jìn)行倒角。鼠標(biāo)放在左側(cè)顯示欄最下面的橫線上，當(dāng)鼠標(biāo)變成一個(gè)手的形狀時(shí)，鼠標(biāo)左鍵向上拖動(dòng)一直拖動(dòng)到凸臺(tái) 拉伸 1 下面松開鼠標(biāo)左鍵。齒輪的齒形就被系統(tǒng)隱藏了。使用倒角命令，左鍵選擇圓柱橫截面上的兩個(gè)圓，在彈出的倒角參數(shù)中選擇參數(shù)配置。選擇角度為 45 度，長(zhǎng)度為 1mm后確定。同樣拖動(dòng)拉伸凸臺(tái)下面的橫線到最下面。齒形的倒角就完成了。 選擇齒輪面進(jìn)行草圖繪制，點(diǎn)擊圓命令，在齒輪面中心繪制一個(gè)圓。智能尺寸確定圓的直徑為 50mm。然后特征 拉伸切除，在彈出