【正文】 介紹 ................................................ 1 CAD 技術(shù)的發(fā)展方向 .......................................... 1 SolidWorks 介紹 ............................................. 1 2 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計(jì) ..................................... 1 確定減速器的工作條件 ............................................. 1 傳動(dòng)裝置 的總體設(shè)計(jì) ............................................... 2 選擇電機(jī) ......................................................... 2 電機(jī)功率 dP 計(jì)算 ............................................. 2 電機(jī)轉(zhuǎn)速和型號(hào)確定 ......................................... 3 分配傳動(dòng)比 ....................................................... 3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 ..................................... 3 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 ............................................... 3 計(jì)算各軸輸入功率 ............................................ 4 計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ........................................... 4 3 V帶的設(shè)計(jì) .............................................................. 4 4 齒輪的設(shè)計(jì) ............................................................. 6 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) ................................................. 6 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) ................................................. 8 5 軸的設(shè)計(jì) ............................................................... 9 高速軸的設(shè)計(jì) ..................................................... 9 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 ....................................... 9 校核高速軸和軸承 .......................................... 10 軸承壽命校核 .............................................. 12 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ............................................ 12 中間軸的設(shè)計(jì) .................................................... 12 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 ...................................... 12 2 校核高速軸和軸承 .......................................... 13 軸承壽命校核 .............................................. 15 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ............................................ 15 從動(dòng)軸設(shè)計(jì) ...................................................... 15 確定各軸段直徑 ............................................ 15 確定各軸段長(zhǎng)度 ............................................ 16 校核高速軸和軸承 .......................................... 16 軸承壽命校核 .............................................. 18 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ............................................ 18 6 選擇聯(lián)軸器 ............................................................ 19 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................... 19 8 確定潤(rùn)滑方式 .......................................................... 22 9 減速器零件的三維建模 .................................................. 22 齒輪三維模型 .................................................... 22 軸的三維模型 .................................................... 23 箱體的三維模型 .................................................. 24 其他零件三維模型成型 ............................................ 25 軸承的三維模型成型 ........................................ 25 軸承蓋、油標(biāo)、通氣塞的三維模型 ............................ 25 10 減速器的運(yùn)動(dòng)模擬仿真 ................................................. 26 總 結(jié) .................................................................. 27 致 謝 .................................................................. 28 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................ 29 1 1 緒 論 三維造型軟件概述 AutoCAD 介紹 AutoCAD 是由美國(guó) Autodesk 公 司開(kāi)發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，是當(dāng)今設(shè) 計(jì)領(lǐng)域廣泛使用的繪圖工具之一。 本設(shè)計(jì)以 SolidWorks 軟件為主，并結(jié)合 AutoCAD、 CAXA 電子圖板等二維繪 圖軟件，設(shè)計(jì)了一個(gè)二級(jí)圓柱齒輪減速器，實(shí)現(xiàn)了減速器的三維模型，以及由此生成二維工程圖的設(shè)計(jì)思想。 I 河南工程學(xué)院 2021 屆 本科 畢業(yè)論 文（ 設(shè) 計(jì) ） 基于 SolidWorks 二 級(jí)減 速器的 設(shè)計(jì) 及其 運(yùn)動(dòng) 仿 真 學(xué) 生姓名： 所在系 別 ： 機(jī)械工程系 所 學(xué)專(zhuān)業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 導(dǎo)師 姓名： 完成 時(shí)間 ： 2021年 6 月 2 日 II 基于 SolidWorks 的二級(jí)減速器三維造型設(shè)計(jì) 摘 要 減速器是一種重要的動(dòng)力傳遞裝置，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易準(zhǔn)確表達(dá)。三維造型設(shè)計(jì)將減速器的關(guān)鍵部件很清晰地展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò) SolidWorks 軟件特有的 三維設(shè)計(jì)功能， 檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，完成了減速器在計(jì)算機(jī)中的模擬設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和用戶的設(shè)計(jì)需要，軟件性能不斷完善， AutoCAD 由原來(lái)的側(cè)重于二維繪圖技術(shù)為主，發(fā)展到二維繪圖、三維繪圖，以及三位參數(shù)化造型，渲染顯示，數(shù)據(jù)庫(kù)管理和 Inter 通信等為一體的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包。 CAD 技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，逐漸向標(biāo)準(zhǔn) 化、智能化、可視化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 SolidWorks 已經(jīng)成功地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、電子廠品開(kāi)發(fā)。 學(xué)習(xí)使用 SolidWorks 造型軟件具有很強(qiáng)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。 2 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計(jì) 確定減速器的工作條件 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 1）要求：擬 定傳動(dòng)關(guān)系由電動(dòng)機(jī)、 V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。 3）已知條件：運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速 19 /minr ，減速箱輸出軸功率 ? 馬力。 2）特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 其傳動(dòng)方案如圖 21： 圖 21 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 選擇電機(jī) 電機(jī)功率 dP 計(jì)算 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第 6頁(yè)表 23可得： 1? －帶傳動(dòng)效率： 2? －每對(duì)軸承傳動(dòng)效率： 3? －圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： 4? －聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： 5? — 卷筒的傳動(dòng)效率： ? －電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率： 421 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 3 45wPP??? ? ? 3. 67wd PP KW??? 電動(dòng)機(jī)的確定 表 21 電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)表 額定功率 kW 滿載 轉(zhuǎn)速 同步 轉(zhuǎn)速 質(zhì)量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 分配傳動(dòng)比 1）總傳動(dòng)比 由于選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為 n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 總i ＝ mn /n＝ 960/19＝ 。 1 2 3 4, , ,? ? ? ? 依次為電機(jī)與軸 1，軸 1與軸 2，軸 2與軸 3，軸 3與軸 4 之間的傳動(dòng)效率。 ? ?1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3nddn ?? ? ? ? ? ? ? ?查課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 206 頁(yè)表137 取 2 375d ? 。 5 2）驗(yàn)算帶速 11 1 2 5 9 6 0 6 . 2 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ??? ? ??? 帶速在 5～ 25 /ms范圍內(nèi)，合適。由課本《機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)》第 203 頁(yè)式 1317得： ? ? ? ?000221122 2 3 0 5 .824 ddL a d d a? ?? ? ? ? ?查課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 202 頁(yè)表 138 取 2500dL? 。 4）驗(yàn)算小帶輪包角 ? 由課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 203 頁(yè)式 131得 211 8 0 5 7 . 3 1 6 3 1 2 0dda? ? ? ? ??? ? ? ? ?。 EF AFBC AC? EF= 0P =+= 圖 31 線性圖 EF AFBC AC? EF= 0 ? ? ? 圖 32線性圖 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 201 頁(yè)表 136 得 ? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 201 6 K αα 1頁(yè)表 136 由內(nèi)插值法得 ?? 。 圖 33 線性圖 6）求作用在帶輪軸上的壓力 QF 查課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 193 頁(yè)表 131 得 m= 4 齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1）確定材料熱處理方式 高速級(jí)小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。 2）許用彎曲應(yīng)力的計(jì)算 查課本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第 146 頁(yè)表 105得： lim 1 55