【正文】 通過 UG提供的零件功能可以裝配出機(jī)械系統(tǒng)。 通 氣器選用取 M16 GB/T578220xx D=22mm， D1=， S=17mm， L=23mm， a=2mm， d1=5mm，d= 桿式油標(biāo)取 M16 ， M=16mm， d=， d1=4mm， d2=16mm， d3=6mm， h=35mm，a=12mm， b=8mm， c=5mm， D=26mm， D1=22mm。最后求和，是機(jī)座成為一個(gè)整體后進(jìn)行圓倒角等處理，如圖所示： 圖 45 機(jī)座建模效果圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計(jì)與建模 34 箱體其他零件的建模 軸承端蓋 的外徑為 D2=D+(5— )d3。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計(jì)與建模 33 圖 44 箱蓋吊耳繪制及最終效果圖 5，機(jī)座的建模與箱蓋的建模思路相似，主要運(yùn)用 UG中的草繪命令、拉伸命令 以及孔命令。并對草圖進(jìn)行拉伸 貫穿處理。如圖所示： 圖 42 箱蓋的外形圖示 3， 在插入菜單欄中選擇基準(zhǔn)平面 /點(diǎn)命令，以按一定距離為類型，插入距離箱蓋一側(cè) 10mm 的基準(zhǔn)平面。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計(jì)與建模 32 圖 41 箱蓋的草圖圖示 2，選擇 XY平面為基準(zhǔn)平面，在箱蓋兩側(cè)分別繪制長為 520mm 寬為 10mm 的草圖。 1， 在 UG 主界面中進(jìn)入草繪命令， 在 XY平面內(nèi) 繪制出長度 580mm，寬度 232mm 的長方形。因此合理的設(shè)計(jì)減速器箱體的結(jié)構(gòu)材料對減速器的生成和使用有直接影響。再以孔命令，以六個(gè)孔的位置為指定點(diǎn)加工直徑為 25mm 的通孔，并對實(shí)體進(jìn)行布爾求差。如圖所示。選擇要加工的齒輪面為圓柱形腔體的加工面。并創(chuàng)建鍵槽，完成齒輪軸的建模： 圖 319 齒輪軸效果圖 大齒輪的建模 齒輪是減速器的重要零件， 大齒輪的建模與齒輪軸的齒輪部分基本相似。再在編輯菜單欄中 選擇移動(dòng)對象命令，以齒輪輪齒為對象，并以垂 直于圓柱體端面方向?yàn)橹付ㄊ噶浚詧A柱端面的圓心為指定軸點(diǎn)、在結(jié)果中選擇復(fù)制原先的，再鍵入要復(fù)制的副本數(shù)，即齒數(shù)為 12。打開編輯菜單中的變換命令，選擇已繪制的半個(gè)齒形 ，單擊確定按鈕，彈出變換對話框。 然后利用基本曲線命令分別繪制齒輪的齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。如圖 圖 310 低速軸的旋轉(zhuǎn)示意圖 3，創(chuàng)建矩形槽特征 (1)利用設(shè)計(jì)特征中鍵槽命令創(chuàng)建基準(zhǔn)平面： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 24 圖 311 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 （ 2）在實(shí)體中選擇與基準(zhǔn)平面相切的圓柱面，編輯鍵槽參數(shù)，創(chuàng)建鍵槽特征。 M 材料系數(shù) : MP azE ? 大 、 小齒輪的接觸疲勞極限 : l im1 l im 26 0 0 5 8 0HHM P a M P a???? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) : 811 104 9 0 6 06060 ???????? hjLnN 8812 1080 1094 ????? ?NN 接觸疲勞壽命系數(shù) 12HNKK ?? 確定許用接觸應(yīng)力 ,取安全系數(shù) 1?HS , 1 l im112 l im 220 .9 2 6 0 0[ ] 5 5 210 .9 8 5 8 0[ ] 5 6 81H N HHHH N HHHK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? 取 [σ H]=[ σ H1] 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 : mmdt )552 ( 3 21 ?????? 計(jì)算圓周速度 : smv nπd 11t ?? ?? 計(jì)算載荷系數(shù) k 系數(shù) 1?Ak ，根據(jù) smv ? ，選 7 級精度 ,得動(dòng)載系數(shù) vk = , ?k = 則 7 5 ?????? ?? kkkkk vA 校正分度圓直徑 ttt dmmmmkkdd13311 7 5 7 7 . 4 3 ???? 3， 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 ][23211 FSaFadFYYmzKT ??? ?? 式 （ ） 確定公式中各參數(shù)值 : 1)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限查取 l im 1 l im 22 4 0 2 6 0FFM P a M P a???? 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 22 2)彎曲疲勞壽命系數(shù)查取 12FNKK ?? 3)取定彎曲疲勞安全系數(shù) ?FS ,應(yīng)力修正系數(shù) ?STY 許用彎曲應(yīng)力 :1 l im112 l im 22[ ] 2 4 0 0 .8 6 2 / 1 .4 2 9 4 .8 6[ ] 2 6 0 1 .0 2 2 / 1 .4 3 7 8 .8 6F N S T FFFF N S T FFFKY M P aSKY M P aS????? ? ? ? ?? ? ? ? ? 4)系數(shù) 21 FaFa YY 和應(yīng)力修正系數(shù) 21 Sasa YY ，計(jì)算 122 .6 2 2 .2 41 .5 9 1 .7 5F a F asa saYY?? 比較取其中較大值代入公式計(jì)算 111222 2[ ] 294 .86 3[ ] 282 .86F a saFF a saFYYYY???????? 式 （ ） 5)輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 ][ ][222 FF M P a ?? ???? ????? 所以彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 5%.在設(shè)計(jì)給定的177。 該段考慮齒輪的寬度，根據(jù)齒輪校核，選定該段 52mm。 各段長度的確定： 各段長度的確定從左到右分述如下： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 20 該段軸連接聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 38mm，該段長度定為 34mm。 圖 35 軸的受力簡圖 LAB=257mm mmbkL hAC 5122 11 ????? 92mm mmLLL ACABBC 141??? 165mm 3， 計(jì)算齒輪的嚙合力 NdTFt 112 111 ?? Nb aFF tr 1 4 0 2c o st a n11 ??? NbFF tA n11 ?? 4， 求水平面內(nèi)的支承反力 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 18 軸在水平面內(nèi)的 彎矩圖和 受力簡圖，如圖示： 圖 36 軸在水平方向 的彎矩圖 101321 6 2 9 1 1 4 2184()1 7 8 . 6059414BBCA X tABr a c AByA X B XCH A X A C B X B CMlF F NlF l MFNLA BMMM F l F l N m?? ? ? ??????? ? ? ??左 支 點(diǎn) 水 平 支 反 力右 支 點(diǎn) 垂 直 支 反 力 5， 直面內(nèi)的支承反力 軸在垂直面內(nèi)的 彎矩圖和 受力簡圖，如圖示 圖 37 軸在垂直方向的 彎矩圖 12233() 3940 2 1 8 3 820488Ar b c aABA Y B Y CY A Y A CCY B Y B CFNF l M NlM M M F l N mM F l N m?????? ? ? ? ? ?? ? ? ?AYBX左 支 點(diǎn) 軸 向 支 反 力 F右 支 點(diǎn) 軸 向 支 反 力 F 軸在垂直面內(nèi)的彎矩圖如上圖示。 III 段為定位軸肩，長度略小 5mm。聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。 IV段用于安裝大齒輪，考慮齒寬長度為 48mm。安裝齒輪處軸段長度：軸段長度 等于 輪轂長度 減 2mm軸頸（軸上安裝滾動(dòng)軸承段）直徑： 4 50、 5 66 5 55。 m 表 22運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 功率 kw 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 r/min 電機(jī)主軸 4 960 Ⅰ軸 400 Ⅱ軸 102 工作機(jī) 155 根據(jù)計(jì)算 各級傳動(dòng)件的參數(shù)選擇合適的傳動(dòng)方案， 確定 各傳動(dòng)件的尺寸 、 聯(lián)軸器類型和規(guī)格、 傳動(dòng)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)以及傳動(dòng)軸的材料類型等。 1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 : Ⅰ軸： NⅠ =Nd /i1=400r/min Ⅱ軸： NⅡ =NⅠ /i2=102r/min 工作機(jī)軸： Nw=NⅡ =102r/min 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 11 2各軸的輸入功率 : Ⅰ軸： PⅠ =PdXη 01== Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ Xη 12== 工作機(jī)軸： PⅢ =PⅡ Xη 23== 3各軸的轉(zhuǎn)矩 ： 電動(dòng)機(jī)軸 ： Td=9550xPd/Nd=9550X4/960=一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對誤差為177。 2，應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i=Nd/Nw=960/155=。一般多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 或 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)的正常工作，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常過載而提前損壞；如果電動(dòng)機(jī)的功率過大，則電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不能滿載運(yùn)行，功率因數(shù)和功率較低，從而增加電能消耗、造成浪費(fèi)。 5％，工作機(jī)的 效率η w=5％的機(jī)械為例。減速器的高速級一般通過帶傳動(dòng)或直接通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接。制造和安裝精度要求低，成本低。減速器作為機(jī)械中常用的傳動(dòng)裝置，連接了高速級與低速級，因此選擇合適的傳動(dòng)方案能有效地提高傳動(dòng)的穩(wěn)定性和傳動(dòng)效率。最后對減速器進(jìn)行虛擬仿真運(yùn)動(dòng)，以直觀的反應(yīng)減速器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為得到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)做基礎(chǔ)。根據(jù)減速器的工作環(huán)境， 擬定減速器的傳動(dòng)方案，通過計(jì)算確定減速器的各個(gè)參數(shù)，包括軸的直徑、長度、材料以及加工工藝，齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、樣式和材料等。 (7)起蓋螺釘：在機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。 （ 4)油面指示器：為了能隨時(shí)監(jiān)測油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。 （ 1)窺視孔及窺視孔蓋：由于要防止污物進(jìn)入機(jī)體和潤滑油飛濺出來，因此蓋板下應(yīng)加防滲 漏的墊片。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺(tái)，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。當(dāng)軸向 載荷 較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸球軸承、 圓錐滾子軸承 或深溝球軸承與 推力軸承 的組合結(jié)構(gòu)。而當(dāng) dfd6～ 7mn 時(shí)，采用齒輪與軸 分開為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與 大齒輪 。 （ 3）斜齒一級錐齒輪減速器：傳動(dòng)比一般小于 3，使用直齒、斜齒或曲齒齒輪。工藝簡單，精度易于保證，應(yīng)用廣泛。這樣就可以在需要修改時(shí)改動(dòng)局部就可以了，既節(jié)省了時(shí)間又 省去了許多麻煩 減速器的 概述 減速器在機(jī)械設(shè)備行業(yè)是一種很常用的傳動(dòng)裝置，其在各類機(jī)械設(shè)備中有著非常廣泛的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)性能的好壞與減速器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣水平有著直接的關(guān)系?；谔卣鞯募夹g(shù)為設(shè)計(jì)者提供了符合人們思維習(xí)慣的設(shè)計(jì)環(huán)境，二者有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)體造型將極大的提高設(shè)計(jì)效率。 參數(shù)化特征造型技術(shù) 參數(shù)化特征造型被公認(rèn)為目前幾何造型的發(fā)展趨勢， UG實(shí)體模型由一些工程特征組合而成， UG模塊提供了拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、過度、孔、槽、圓角、倒角、抽殼、拔模斜度、自由變形、變截面掃描等眾多的特征和特征的構(gòu)造方法，為用戶提供了設(shè)計(jì)非常復(fù)雜形狀或?qū)嶓w模型的有力工具。雖然在 UG中可以對工程圖進(jìn)行尺寸、公差等標(biāo)注，但由于在 UG 中對實(shí)體作標(biāo)注，轉(zhuǎn)成二維工程圖時(shí)往往不符合我國