【導(dǎo)讀】齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，單班制工作。速度允許誤差為±5%。外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)，減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。③適用的功率和速度范圍廣；④傳動(dòng)裝置的總效率，?⑤外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。

　　

【正文】 次結(jié)果文件，可以將每次結(jié)果文件重新命名以備日后查看 [6]。 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真 本次設(shè)計(jì)對(duì)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真主要是能觀測(cè)軸和齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以及齒輪間的傳動(dòng)。為了便于操作和觀測(cè)，選擇第三章中的減速器裝配圖 325 的裝配文件來(lái)建立運(yùn)動(dòng)仿真的文件。 在 UG下打開(kāi)裝配圖 325的文件 （ cgjzp2），單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“起始”→“所有應(yīng)用模塊” →“運(yùn)動(dòng)仿真”命令，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析模塊，再單擊繪圖工作區(qū)右側(cè)的資源條上的“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”按鈕，在“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”中的根節(jié)點(diǎn)（ cgjzp2）上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“新建仿真”命令，建立新的運(yùn)動(dòng)分析方案文件 motion motion2,以 motion2 為例： 按著 UG 運(yùn)動(dòng)仿真的一般步驟，對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)，首先創(chuàng)建連桿。 （ 1）選擇高速軸及軸上的齒輪作為連桿 L001； （ 2）選擇中間軸及軸上的兩個(gè)齒輪作為連桿 L002； （ 3）選 擇低速軸及軸上的齒輪作為連桿 L003。 再創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副。 （ 4）選擇高速軸其中一端的軸端圓，則軸端圓的圓心就是運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)，軸線方向就是運(yùn)動(dòng)副的方向，作為運(yùn)動(dòng)副 J001。 （ 5）同理選擇中間軸一端的軸端圓，作為運(yùn)動(dòng)副 J002。 （ 6）選擇低速軸一端的軸端圓，作為運(yùn)動(dòng)副 J003 接下來(lái)創(chuàng)建齒輪傳動(dòng) （ 7）單擊“運(yùn)動(dòng)”工具條中的“齒輪和齒條副”，出現(xiàn)如下界面 38 圖 44 “齒輪和齒條副”界面 單擊“齒輪”出現(xiàn)如下界面 圖 45 “齒輪”界 面 選擇創(chuàng)建好的運(yùn)動(dòng)副 J001 和 J002 的原點(diǎn) Z1 和 Z2，就可以在上述“齒輪”對(duì)話框中的比率里輸入齒輪 Z1 和 Z2 之間的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比為 ,點(diǎn)擊應(yīng)用。 同理選擇運(yùn)動(dòng)副 J002 和 J003 的原點(diǎn) Z2 和 Z3，輸入傳動(dòng)比 ，點(diǎn)擊應(yīng)用。 再創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) （ 8）點(diǎn)擊“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”下的 motion2，右擊 J001（可選擇運(yùn)動(dòng)副中的任何一個(gè)），點(diǎn)擊編輯，出現(xiàn)對(duì)話框如圖 46 在“運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”行內(nèi)選擇恒定的，顯示對(duì)話框如圖 47 在“速度”欄內(nèi)輸入 15，應(yīng)用。 39 圖 46 “運(yùn)動(dòng)副 ”對(duì)話框 圖 47 “運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”選項(xiàng)框 最后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真功能。 （ 9）單擊“運(yùn)動(dòng)分析”工具條中的“動(dòng)畫(huà)”工具，彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話框如下： 40 圖 48 “分析選項(xiàng)”對(duì)話框 在“時(shí)間”欄內(nèi)輸入 50，“步數(shù)”輸入 150，點(diǎn)擊確定，出現(xiàn)“動(dòng)畫(huà)”對(duì)話框如下： 圖 49 “動(dòng)畫(huà)”對(duì)話框 點(diǎn)擊播放按鈕，便可以觀察減速器中軸、齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及三根軸間明顯的轉(zhuǎn)速快慢。 這樣，便完成了在 UG 下對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)。 分析驗(yàn)證 在運(yùn)動(dòng)仿真功能中，通過(guò)速度、時(shí)間和步數(shù)輸入的不同，得到的結(jié)果也不一樣。 當(dāng)時(shí)間與步數(shù)分別定為 50 和 150 不變時(shí)。 改變速度為 5，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明顯變慢。速度過(guò)慢，不便于觀察減速器的運(yùn)動(dòng)。 再改變速度為 25，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明顯變快，而且齒輪 Z1和 Z2的轉(zhuǎn)向反了，速度過(guò)快，也不便于觀察減速器的運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)速度和步數(shù)分別定為 15 和 150 不變時(shí)。 改變時(shí)間為 30，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變慢，運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)間過(guò)短，不便于觀察減速器運(yùn)動(dòng)。 再改變時(shí)間為 80，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變快，且齒輪 Z1和 Z2轉(zhuǎn)向反了。 當(dāng)速度和時(shí)間分別定為 15 和 50 不變時(shí)。 改變步數(shù)為 100，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速變快，且齒輪 Z1和 Z2 轉(zhuǎn)向反了。 再改變步數(shù)為 200，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速變慢，不便于觀察減速器運(yùn)動(dòng)。 41 經(jīng)上述綜合分析比較，速度、時(shí)間、步數(shù)分別為 1 50、 150 比較合理。 本章小結(jié) 本章主要介紹了 UG 軟件的運(yùn)動(dòng)仿真功能，及通過(guò) UG 對(duì)減速器運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)，是本次設(shè)計(jì)的主體部分。 42 結(jié)論和展望 傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)通常采用平面圖形表示機(jī)械零件及其裝配關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果是在某一個(gè)位置的靜態(tài)圖形。這 重方法難以反映機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中各零件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其相對(duì)位置關(guān)系，無(wú)法直觀地判斷其運(yùn)動(dòng)是否合理，各零件之間是否存在干涉等問(wèn)題。隨著 CAD 技術(shù)的發(fā)展及計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高，三維建模、裝配、及計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)逐步得到應(yīng)用，應(yīng)用這些技術(shù)就可以進(jìn)行機(jī)器的運(yùn)動(dòng)仿真分析。 Unigraphics 是集 CAD/CAE/CAM 于一體的軟件集成系統(tǒng)，它的功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)、功能工程、分析到制造的過(guò)程。本次設(shè)計(jì)通過(guò) UG 對(duì)減速器建模、裝配及實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真，可以使減速器的設(shè)計(jì)更加直觀，易于 分析，而且提高了設(shè)計(jì)的效率和降低了生產(chǎn)成本，將 UG 應(yīng)用到減速器的設(shè)計(jì)中，不僅優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，還提高了產(chǎn)品的可靠性。這項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械工程、化工設(shè)備、汽車制造等多種領(lǐng)域有很強(qiáng)的實(shí)用和推廣價(jià)值。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，取得的成果有以下幾點(diǎn)： （ 1）通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)等相關(guān)資料，完成了減速器的參數(shù)部分設(shè)計(jì)。 （ 2）熟練掌握 UG 建模的基本功能，順利地通過(guò) UG 軟件完成了對(duì)減速器各零部件的三維造型。 （ 3）通過(guò) UG 的裝配功能，及各種約束關(guān)系，合理地將減速器各 零部件裝配在一起。 （ 4）通過(guò) UG 的運(yùn)動(dòng)分析模塊及運(yùn)動(dòng)仿真功能，選擇出合理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，并作出了分析驗(yàn)證。 總結(jié)本次設(shè)計(jì)，存在的不足有以下幾點(diǎn)： （ 1）減速器結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)繁多，尤其是減速器的零部件中，很多是標(biāo)準(zhǔn)件，在選取計(jì)算中容易出現(xiàn)誤差。 （ 2）在 UG對(duì)減速器所有零件進(jìn)行三維造型時(shí)，由于許多標(biāo)準(zhǔn)件沒(méi)有現(xiàn)成的庫(kù)，所以給建模帶來(lái)很多不便，在造型中誤差難免。 （ 3）在 UG中對(duì)減速器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真，當(dāng)數(shù)據(jù)改變不大時(shí)，無(wú)法對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較，也就不好分析出最佳的數(shù)據(jù)。 由于時(shí)間的關(guān)系，此次 設(shè)計(jì)的研究工作還有許多缺陷和不足，有些問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行更深入的研究，不足之處有待于在今后的工作中發(fā)現(xiàn)和解決。 43 參 考 文 獻(xiàn) [1] 徐錦康主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 [2] 陸玉，何在洲，佟延偉主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [3] 成大先主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：第 1～ 5 卷 [M].4 版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [4] 張展主編 .減速器選用手冊(cè) [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,2020 [5] Guangli Zhang, Peng Zhang, Xue Hong, UG18BASIC TU TOR IAL Beijing: publishing pany 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