【正文】 同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助， 是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。為了指導(dǎo)我的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時間，她們的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠摯的謝意。這都是在這次畢業(yè)設(shè)計中我所學(xué)到的。這使我在拿到一個題目時不再擔(dān)心害怕，因為在我的腦中已形成了一種思考問題解決問題的思路。但只要你用心做了，成功總是伴隨你左右的。要想自己的設(shè)計從頭至尾，每一個細(xì)節(jié)，每一步計算都明明白白，做到心中有數(shù)，并不是一件簡單的事情。參考文獻(xiàn)[1]趙雪松，任小中，:華中科技大學(xué)出版社，2009.[2]：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[3]王昆，何小柏，[M].北京：高等教育出版社，2010年7月.[4]濮良貴，：高等教育出版社，2010.[5]：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.[6]駱?biāo)鼐本夯瘜W(xué)工業(yè)出版社，2011年6月.[7]周玉鳳，：清華大學(xué)出版社，2008.[8]：機(jī)械工業(yè)出版社,2008年.[9]，：電子工業(yè)出版社,2006.[10]薛風(fēng)先，胡仁喜，：機(jī)械工業(yè)出版社，2010年3月.[11]：電子工業(yè)出版社2010年.[12]謝文漢，劉新讓，：電子工業(yè)出版社，2009年.[13],2006年.[14]李春旺，解武杰，,2009年10月第10卷.[15]楊雄，翟克仁，,2011年12月第8卷.致 謝緊張的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了。 特別感謝我的導(dǎo)師王秀山老師給我的悉心指導(dǎo)，還有其他老師給我在設(shè)計方面給予的幫助。這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了自己的綜合能力、自學(xué)能力，從而適應(yīng)未來社會的需要與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要。 通過本次設(shè)計我學(xué)到的不僅僅是齒輪減速器這單一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計的各個方面的流程，學(xué)會了把自己大學(xué)四年所學(xué)的知識運(yùn)用到實際工作中的方法。 為什幺這樣說呢？就拿我設(shè)計的齒輪減速器來說吧，最初老師讓我調(diào)研一些關(guān)于減速器的現(xiàn)狀和存在的問題，設(shè)計一個方案出來，使結(jié)構(gòu)簡單，并且造價低，通用性好等特點。作為一名設(shè)計人員要設(shè)計出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個生活的有心人。在對設(shè)計的態(tài)度上的態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。結(jié)束語雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計或者實習(xí)，但是沒有一次像這樣的畢業(yè)設(shè)計能與此次相比，設(shè)計限定了時間長，而且是一人一個課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、要求更加嚴(yán)格、設(shè)計要求的獨立性更加高。圖614所示：圖614釆用自由網(wǎng)格劃分方式生成網(wǎng)格：Main MenuPreprocessorMeshVolumes Free，出現(xiàn)一個拾取框，單擊“Pick All”，生成的網(wǎng)格如圖615所示。 選擇單元類型：Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/EditDelete，彈出一個對話框，單擊“Add”又彈出一個如圖318所示的對話框，在選擇框中分別中“Structural Solid”和“Tel 10node92”，單擊“OK。至于具體選擇那種四面體單元，則要根據(jù)分析問題的性質(zhì)來確定。經(jīng)過多次反復(fù)計算，有限元計算數(shù)據(jù)和理論分析結(jié)果相一致， 說明模型建立準(zhǔn)確，有限元分析合理。圖611圖612圖613通過色彩顯示的方法，非常方便地觀察到了齒輪的變形和應(yīng)力承受情況，從應(yīng)力云圖可以看出，應(yīng)力主要分布在接觸線附近，即輪齒的危險截面為輪齒的嚙合部分。圖69查看應(yīng)力，即 General Postproc—Plot Result^Contour Plot—Nodal Solu—Stress 如圖610所示。載荷施解算完成后，即可查看結(jié)果。用這種加載方式加載后 的圖像如圖67，68所示：圖67圖68 求解和查看結(jié)果施加載荷完成后，即可進(jìn)行有限元的求解。所以需要不斷調(diào)整X和Y軸上的分力大小。（a）總法向力的方向在接觸線上是不斷變化的，在斜齒輪齒分度圓附近的壓力角接近20176。（3）在加載是選擇最惡接觸線附近的節(jié)點，在這些節(jié)點上加載集中力載荷，即Solution—Define Loads—Apply—StructuralPressureOn Nodes。（2）先在齒面上沿最惡接觸線建立建立一個很窄的平面，再在所創(chuàng)建的面上加載面載荷，即Solution—Define Loads—Apply—StructuralPressureOn Areas。在本案中，需要沿最惡接觸線加載垂直于斜齒齒廓的載荷。在ANSYS軟件中加載 方式有多種，下面進(jìn)行逐一討論。各分力的方向如下：圓周力Ft的方向在主動輪上與運(yùn)動方向相反，在從動輪上與運(yùn) 動方向相同；徑向力Fr的方向在外齒輪上指向輪心，在內(nèi)齒輪上背離輪心；軸向力Fa 的方向沿著軸線指向工作齒側(cè)。接觸線上的載荷分布與制造誤差、裝配誤差及受載條件下的齒輪、軸、軸承、箱體的變形等諸多因素有關(guān)，而這些因素在齒輪設(shè)計之初往往是不易確定的。本案釆用最常用的網(wǎng)格劃分控制工具“MeshTool”，它是網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖64所示：圖64 施加自由度約束在本案中，在輪齒兩個側(cè)面和地面上施加DOF約束，即Main Menu—Solution— Define Loads—Apply—Structural—Displacement—On Areas，如圖65，66所示：圖65圖66 加載分析斜齒圓柱齒輪在工作時承受載荷的是接觸線，在斜齒圓柱齒輪上一對嚙合輪齒的接觸線是一條傾斜的直線，這樣在傳動時輪齒是進(jìn)入嚙合的，因而接觸線由短變長，退出嚙合時接觸線長度由長變短。圖62，63所示：圖62圖63 Tool進(jìn)行網(wǎng)格劃分ANSYS軟件提供了一個強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分工具欄，包括單元屬性選擇、單元尺寸控 制、自由劃分與映射劃分等網(wǎng)格劃分命令，可以方便地進(jìn)行常用的網(wǎng)格劃分控制的參數(shù) 設(shè)置。線性材料參數(shù)可以是常數(shù) 或隨溫度變化而變化。綜上所述，本案例選用SOLID95單元類型。SOLID 185：用于三維實體建模的新單元類型，與SOLID495等類型單元相比有 更廣泛的使用范圍。SOLID95：為三維八節(jié)點六面體單元SOLID45的高階形式，用于模擬形狀復(fù)雜的 結(jié)構(gòu)(如具有曲面邊界)時精度更高。在有鋼筋時， 最多可以定義三個方向的鋼筋結(jié)構(gòu)，并且具有處理鋼筋發(fā)生塑性變形和屈服的能力。SOLID65：是用于建立鋼筋混凝土或鋼筋復(fù)合材料（如玻璃纖維）問題的有限元模 型，也有8個節(jié)點，每個節(jié)點有沿X，Y，Z方向的三個平移自由度，可用于分析建筑結(jié)構(gòu) 受拉開裂或者受壓破碎的問題。求解的輸出 結(jié)果包括節(jié)點位移，各個方向的正應(yīng)力和剪應(yīng)力及各個主應(yīng)力、等效應(yīng)力和應(yīng)變。結(jié)構(gòu)分析中常用的有如下幾種：SOLID45：是一種三維六面體單元，可用于建立各向同性固體力學(xué)問題的模型，它 有8個節(jié)點，每個節(jié)點有沿X，Y，Z方向的三個平移自由度，分布式載荷可作用于單元的 各個側(cè)面。單元選擇不當(dāng)，直接影響到計算能否進(jìn)行和結(jié)果是精度。在Ansys中輸入模型時，可能出現(xiàn)模型斷裂的結(jié)果，可以對defeature、合并重合的關(guān)鍵點、產(chǎn)生實體、刪除小面積等選項進(jìn)行改變，反復(fù)試驗直到輸入滿意為止，如圖61所示：圖61 定義單元類型和材料參數(shù)在有限元分析過程中，對于不同的問題，需要應(yīng)用不同特性的單元，同時每一種單 元也是專門為有限元問題設(shè)計的。 在ug中建立好模型后（)，從文件/導(dǎo)出parasolid類型文件存盤，這種格式是幾乎所有CAD軟件都可以識別的（注意文件最好存放在名字無空格的目錄中，否則在Ansys中不能識別）。ANSYS軟件中除了能夠利用自帶的功能建立模型外， 還提供了強(qiáng)大的與其他CAD系統(tǒng)的接口，用戶可以在三維建模比較方便的外部CAD軟 件（如Pm/E、UG等）中創(chuàng)建好模型，再導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，從而避免了重復(fù)現(xiàn)有CAD模型的勞動。建立模型一設(shè)置求解控制選項一設(shè)置其他求解選項一施加載荷一求解一檢查結(jié)果。靜力分析是計算結(jié)構(gòu)在固定不變的載荷作用下的響應(yīng)，它不考慮慣性和阻尼的影 響，如結(jié)構(gòu)受隨時間變化的載荷時的情況。圖54所示：圖54在這里我們需要建立兩對齒輪副，分別以連桿副1和2建立一對，以連桿副2和3建立一對，如圖55所示：圖55 設(shè)置解算方案和求解圖56所示：圖566 ansys對減速器零部件的靜力學(xué)有限元分析 單個斜齒的有限元分析有限元法最廣泛的應(yīng)用就是結(jié)構(gòu)分析。（1）鍵的裝配圖41所示：圖41擋油環(huán)和齒輪裝配在中間軸上如圖42：圖42 輸出軸的裝配圖43，44所示：圖43圖44 輸入軸的裝配如圖45所示：圖45 軸和軸承的裝配端蓋圖46所示：圖46圖47所示：圖47圖48所示：圖485 減速器的運(yùn)動仿真 定義減速器的連桿二級齒輪減速器中共需要設(shè)定三個連桿，連桿一是輸入軸也就是本設(shè)計中的齒輪軸。減速器的三維造型設(shè)計已完成，這個過程讓我熟練運(yùn)用ug這個軟件，為以后的任務(wù)打下了基礎(chǔ)。繪制草圖321所示：圖321拉伸草圖322所示：圖322（2）繪制凸臺：圖333所示：圖333（3）軸承座的繪制繪制草圖334所示:圖334拉伸草圖335所示：圖335（4）加強(qiáng)肋的繪制繪制草圖336所示：圖336拉伸草圖337所示：圖337（5）求差各個體特征：圖338所示：圖338（6）需要的拔模的體特征進(jìn)行拔模圖339所示：圖339（6）殼體的制作殼體制作前一定要先將各個體特征求和，再進(jìn)行拆分體特征之后才能進(jìn)行殼體的特征操作。這個過程和以下箱座和各種標(biāo)準(zhǔn)件是緊密相連的，所以箱蓋的制作過程至關(guān)重要。繪制草圖如圖31所示：圖31拉伸草圖如圖32所示：圖32（2）凸臺的制作：繪制草圖如圖33所示：圖33拉伸草圖34所示：圖34繪制草圖35所示：圖36拉伸草圖36所示：圖36（3）軸承座的制作：繪制草圖37所示：圖37拉伸草圖38所示： 圖38通過鏡像特征得到圖39所示：圖39通過求和和拆分體可以為以后的殼體制作做準(zhǔn)備。 箱蓋的三維造型（1） 首先打開ug建模模塊，新建文件名為xianggai，點擊確定，進(jìn)入ug建模模塊。（2）裝配建模UG裝配建模是用于產(chǎn)品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。在本設(shè)計中只用到CAD模塊，包括以下幾個方面：（1）特征建模實體建模是集成了基于約束的特征建模和顯性幾何建模兩種方法，提供符合建模的方案，使用戶能夠方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實體、布爾運(yùn)算及其表達(dá)式。利用 NX建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。 箱體及其附件設(shè)計 箱體尺寸 箱座壁厚箱蓋壁厚箱座凸緣厚度箱蓋凸緣厚度箱座底凸緣厚度地腳螺栓直徑底腳螺栓數(shù)目軸承旁連接螺栓直徑凸緣連接螺栓軸承端蓋螺釘直徑定位銷直徑 檢查孔蓋連接螺栓直徑軸承旁凸臺直徑凸臺高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定外箱壁紙軸承座端面直徑齒輪端面與內(nèi)箱壁距離15mm箱蓋和箱座上肋厚10mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離齒輪端面與內(nèi)箱壁距離凸臺高度取 起吊裝置 （起吊整箱）參考【4】16+14=30mm 窺視孔窺視蓋 參考【3】取A=100mm，h=6mmB=140mm 放油孔和螺塞 參考【3】 表916。為避免傳動零件在轉(zhuǎn)動時將沉積在油池底部的污染物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)使低速級大齒輪距油池地面的距離不少于30mm50mm。 減速器的潤滑和密封 齒輪的潤滑 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》,對于閉式齒輪傳動，當(dāng)齒輪的的圓周速度小于12m/s，用浸油的潤滑方式，所以根據(jù)計算采用油潤滑。校核中間軸鍵2：查《機(jī)械設(shè)計》表62得為100~120Mpa