【正文】 溝球軸承6408，由文獻(xiàn)[13]表6—1查得，d=40,D=110,B=27,= ，則可知=40，=40mm；=24mm,由減速器的結(jié)構(gòu)知，＝75mm，＝18mm。軸上第45段與聯(lián)軸器相配合,由文獻(xiàn)[13]表87，選HL3彈性柱銷聯(lián)軸器，軸孔徑為d=35,半聯(lián)軸器＝70mm，?。?0mm。軸承端蓋由減速器結(jié)構(gòu)定，總寬度為57mm。軸上偏心輪和聯(lián)軸器周向定位采用平鍵聯(lián)接，由文獻(xiàn)[13]GB/T10951979，分別選用平鍵＝和=,鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證聯(lián)軸器與軸的配合及偏心輪與軸的配合，選擇配合為H7/k6和H7/h6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位借過(guò)渡配合來(lái)保證，安裝軸承處選軸的尺寸公差為m6。由文獻(xiàn)[12]，表152，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑為.力的計(jì)算由前面知， 作用點(diǎn)到、作用點(diǎn)的距離相等，都為54mm，得，＝8494N，＝8494N。按彎扭合成強(qiáng)度校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面2）的強(qiáng)度。根據(jù)下式及上表中的數(shù)值，并取=，軸的計(jì)算應(yīng)力 Mpa，前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[12]表15－1查得=60MPa，因此〈，故安全。精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面截面5只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面4 、均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 4 處過(guò)渡配合引起的應(yīng)力集中較為嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，截面3上的應(yīng)力最大。所以只需校核2截面，顯然左側(cè)比右側(cè)直徑小，因而該軸只需校核截面2左側(cè)即可。2）截面2左側(cè)抗彎截面系數(shù) ＝42875抗扭截面系數(shù) ＝85750彎矩 ＝917352扭矩 T＝144897截面上的彎曲應(yīng)力 ＝ MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力＝ MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[12]表151，得＝640MPa，＝275MPa，＝155MPa。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按文獻(xiàn)[12]表32查取，因，經(jīng)插值后可查得＝，＝；又由文獻(xiàn)[12]附圖31，可得材料敏性系數(shù)為，＝。故有效應(yīng)力集中系數(shù)為＝＝由文獻(xiàn)［12］附圖32得尺寸系數(shù)= ；由文獻(xiàn)［12］附圖33的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)= 。軸按磨削加工，又附圖的表面質(zhì)量系數(shù)為＝軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式得綜合系數(shù)值為＝＝又由文獻(xiàn)［12］及32得碳鋼的特性系數(shù)＝，＝于是，計(jì)算安全系數(shù)值，則得＝＝＝故可知其安全。 其它零件的設(shè)計(jì)其它零件的設(shè)計(jì)見草圖，在此不作說(shuō)明。 潤(rùn)滑與密封本減速機(jī)采用油浴潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油選擇中極齒輪油。若在低溫或高溫環(huán)境以及在啟動(dòng)頻煩的場(chǎng)合，須跟據(jù)情況重新選擇適宜潤(rùn)滑油。對(duì)于本減速器，在嚴(yán)重惡劣負(fù)荷條件中工作時(shí)，推薦采用雙曲線齒輪油。密封件選擇J型無(wú)骨架油封。針齒殼上開有溝槽，油浸深度為20～40mm。第五章 基于UG的擺線針輪減速器設(shè)計(jì)5．1建模 擺線輪擺線輪是一個(gè)盤式結(jié)構(gòu)，其上均勻分布孔的零件，它最大的特征是擺線輪廓；此零件三維建模的難點(diǎn)也在于擺線輪廓的繪制。由于UG沒(méi)有直接用于繪制擺線的命令，要生成符合要求的擺線輪廓，必須借助于相應(yīng)的程序和方程，生成符合要求的擺線輪齒廓。擺線輪廓直角坐標(biāo)參數(shù)方程前面已經(jīng)給出，現(xiàn)有兩種方法生成擺線輪齒廓曲線：其一是，根據(jù)擺線輪參數(shù)方程，用C語(yǔ)言編制一個(gè)生成擺線輪齒廓曲線的程序，將其保存為擴(kuò)展名為．txt文件。用描點(diǎn)法得到擺線上一系列坐標(biāo)點(diǎn)，然后運(yùn)用樣條曲線命令，連接所有坐標(biāo)點(diǎn)，得到擺線輪齒廓曲線，拉伸，然后打中心孔，作柱銷孔及陣列得到擺線輪。其二是，借助UG的規(guī)律曲線命令，在“工具”菜單下“表達(dá)式”命令對(duì)話框中按UG的語(yǔ)法格式輸入擺線輪曲線的參數(shù)方程，點(diǎn)擊“插入”菜單下的“規(guī)律曲線”命令，x、y、z各方向的規(guī)律由表達(dá)式中的參數(shù)方程控制，生成擺線輪齒廓。本文利用的是第二種方法，如圖51 圖51 擺線輪齒廓 圖52 擺線輪 箱體 由于箱體的形狀很復(fù)雜，所以分割體很多，合理的建模順序是很重要的；另外建模應(yīng)該以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。 圖53 箱體 圖54 針齒殼 輸出軸輸出軸的主要特征都和圓有關(guān)，主要利用圓柱、圓臺(tái)、草繪拉伸，打孔、布爾運(yùn)算等操作將其繪出。圖55 輸出軸5．2虛擬裝配應(yīng)用前述建立的擺線針輪減速器三維零件進(jìn)行虛擬裝配，首先進(jìn)行子裝配，如軸承，柱銷與柱銷套，針齒與針齒套，輸入軸與偏心輪，輸出軸和住銷及軸承與軸等。完成子裝配工作后，進(jìn)行總裝配，依照從內(nèi)到外的順序，先裝配輸入軸，輸出軸，再裝配兩個(gè)擺線輪，再裝配針齒銷和針齒殼，最后裝附件，得到減速器完整的裝配，圖56為內(nèi)部主要零部件的爆炸圖。裝配過(guò)程中的裝配順序是非常重要的，裝配順序是否合理，直接影響到裝配的質(zhì)量好壞。圖58為擺線針輪減速器及其相關(guān)零件虛擬裝配圖。零件裝配好了以后，進(jìn)行裝配體的干涉檢查，以便確定裝配體中各零件之間是否存在實(shí)體邊界沖突(即干涉)、沖突發(fā)生在何處、進(jìn)而為消除沖突做好準(zhǔn)備。一般對(duì)零件較多或裝配要求較嚴(yán)格的裝配體，應(yīng)該裝配好—個(gè)零件就進(jìn)行一次裝配檢查，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)修正。圖56 主要件裝配爆炸圖圖57 裝配圖爆炸圖 圖58 擺線輪與輸出軸 圖59裝配最終效果圖5．3工程圖的生成在UG NX系統(tǒng)中，工程圖模塊不應(yīng)理解為傳統(tǒng)意義上的二維繪圖，實(shí)際上它已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的繪圖的概念了，而是從三維空間經(jīng)過(guò)投影變換得到的二維圖形。這些圖形嚴(yán)格與零件三維模型相關(guān)，一般不能在二維空間進(jìn)行隨意的結(jié)構(gòu)修改，因?yàn)樾薷乃鼤?huì)破壞零件模型與視圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在工程圖模塊下，作的主要工作是設(shè)置好投影視圖布局，完成工程圖圖紙所需要的其它信息的繪制、標(biāo)注、說(shuō)明等。圖59 擺線輪零件圖試樣圖510 裝配圖試樣第六章 結(jié)束語(yǔ) 研究完本課題，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)計(jì)算，可得到如下結(jié)論：（1）擺線針輪傳動(dòng)同漸開線少齒差行星傳動(dòng)一樣，具有減速比大、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于冶金機(jī)械、食品工業(yè)、軍工、礦山等領(lǐng)域。此外，與漸開線少齒差行星傳動(dòng)相比，由于它有近半數(shù)的齒同時(shí)嚙合，因此，它的承載能力更大，使用壽命更長(zhǎng)；同時(shí)，它無(wú)齒頂相碰和齒廓重疊干涉等問(wèn)題，具有更大的適應(yīng)性，越來(lái)越受世界各國(guó)重視。它的主要弱點(diǎn)是工藝復(fù)雜，加工成本較高。（2）在擺線針輪減速器裝置的設(shè)計(jì)中：為使擺線輪的承載能力最大，建立了數(shù)學(xué)模型，并用計(jì)算機(jī)求解，選擇了最優(yōu)的齒頂修形參數(shù)。在針齒殼的設(shè)計(jì)中，采用了三支點(diǎn)式的齒銷，控制了針齒的彎曲變形。在裝置的布置中，兩片擺線輪成布置，這樣能使軸的受力平衡，減少W機(jī)構(gòu)中軸承的受力，提高該軸承的壽命。（3）本設(shè)計(jì)中一個(gè)亮點(diǎn)是利用三維 UG軟件對(duì)減速機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括建模，虛擬裝配和生成工程圖紙。其中的難點(diǎn)是擺線輪齒廓的生成，在解決這個(gè)問(wèn)題方面，擺線輪的建模用UG自身的表達(dá)式計(jì)算功能生成擺線輪齒廓。采用三維 UG進(jìn)行可視化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段看到擺線針輪減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀實(shí)體，可對(duì)不合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn) ，檢驗(yàn)擺線針輪減速器設(shè)計(jì)的可裝配性和可拆卸性 ，并進(jìn)行裝配效率分析。利用可視化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可以減少對(duì)物理原型的需要 ，直觀地展示裝配體結(jié)構(gòu)和裝配過(guò)程，測(cè)量和分析裝配性能 。 應(yīng)用虛擬裝配和虛擬制造技術(shù)，可以降低了研究和應(yīng)用的成本 ，提高裝配的質(zhì)量 ，縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。 致謝 在順利完成設(shè)計(jì)“基于UG的擺線針輪減速器的設(shè)計(jì)”之際：首先向辛勤指導(dǎo)我的老師羅教授致以衷心的感謝和崇高的敬意，在這大學(xué)四年中，羅教授是我很多重要專業(yè)課的任課教師，也是我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師。羅教授豐富的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的指導(dǎo)方法使我終身受益，讓我學(xué)到很多科學(xué)的設(shè)計(jì)研究的方法。治學(xué)之外，教授也在生活中給予無(wú)微不至的關(guān)心，教我很多有益的人生道理。在此表示感謝！另外，要感謝王老師，感謝他在UG軟件應(yīng)用方面提供的一些有用的操作技巧！感謝機(jī)械工程系各領(lǐng)導(dǎo)、各老師在這四年中的教導(dǎo)與關(guān)懷！感謝家長(zhǎng)的關(guān)懷與支持，感謝同學(xué)的支持與幫助！參考文獻(xiàn)[1]（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[2]（3）（新版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005　　[3]（12）第三版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[4][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[5]付本國(guó)、徐巖、 NX [M].北京：電子工業(yè)出版社，2006[6]《寶鋼減速器圖冊(cè)》編寫組. 寶鋼減速器圖冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995[7][M].北京: 高等教育出版社, [8]胡仁喜、徐東升、[M].北京：電子工業(yè)出版社2005[9][M]. 北京: 高等教育出版社, 1998[10][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003[11]孫恒、[M].北京: 高等教育出版社，2001[12]濮良貴、[M].北京: 高等教育出版社, 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