【正文】 得到了推廣和普及。60年代初期在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了曲面片技術(shù)，接著出現(xiàn)了在企業(yè)中有一定運(yùn)用的計(jì)算機(jī)繪圖、輸出設(shè)備。CAD系統(tǒng)還能在市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)中發(fā)揮其重要作用，主要體現(xiàn)在易于實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化、產(chǎn)品報(bào)價(jià)等一系列項(xiàng)目投標(biāo)服務(wù)，因此在各大企業(yè)中應(yīng)用十分頻繁[2]?，F(xiàn)代CAD技術(shù)被人們認(rèn)知為在復(fù)雜的大系統(tǒng)環(huán)境下，支持產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理論和方法、設(shè)計(jì)壞境、設(shè)計(jì)工具各相關(guān)技術(shù)的總稱(chēng)。 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) CAD技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展概況計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)與圖形輸出設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。但是蝸桿傳動(dòng)效率低，制造相對(duì)于困難。）傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是齒輪傳動(dòng)的制造和安裝精度要求高，價(jià)格相對(duì)于較貴，且不宜于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。基于Pro/E的齒輪—蝸桿減速器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0 文獻(xiàn)綜述 本論文的背景及意義齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)最重要的傳動(dòng)方式之一,其具有傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命較高等優(yōu)點(diǎn)。因此齒輪傳動(dòng)形式多樣，應(yīng)用廣泛[1]。蝸桿傳動(dòng)是指空間交錯(cuò)的兩軸間（通常為90176。蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大、零件數(shù)目少、結(jié)構(gòu)緊湊、沖擊載荷小、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、具有自鎖性等特點(diǎn)[1]。齒輪—蝸桿減速器最大的特點(diǎn)是在獲得較高傳動(dòng)比的情況下盡量使結(jié)構(gòu)緊湊，其傳動(dòng)比范圍一般為15～480，如此大的傳動(dòng)比是其它減速器不可比擬的。簡(jiǎn)稱(chēng)CAD（Computer Aided Design）。CAD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有著普通手工設(shè)計(jì)中不可替代特點(diǎn)，將CAD技術(shù)充分運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究中能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，更能有效的避免或降低了在手工設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的“三現(xiàn)象”——錯(cuò)、漏、缺。上世紀(jì)50年代具有簡(jiǎn)單的工程繪圖輸出能力第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)在美國(guó)誕生，這就是早期的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，處于研究和開(kāi)發(fā)階段。70年代，完整的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)得到發(fā)展，CAD技術(shù)取得了較大的突破，后期出現(xiàn)了光柵掃描顯示器，將圖形顯示效果提高到新的臺(tái)階，往后出現(xiàn)了方便易用的鼠標(biāo)、圖形輸入板等形式多樣的圖形輸入設(shè)備，技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了CAD技術(shù)一步步得到完善。通過(guò)對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展認(rèn)識(shí)可總結(jié)為CAD技術(shù)經(jīng)歷了由二維平面繪圖技術(shù)到曲面造型技術(shù)，由曲面造型技術(shù)到實(shí)體造型技術(shù)，由實(shí)體造型技術(shù)到參數(shù)化造型技術(shù)，由參數(shù)化造型技術(shù)到變量化技術(shù)的四次技術(shù)革命。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)50年代就開(kāi)始把CAD技術(shù)引入各行各業(yè)，由于起步早、經(jīng)驗(yàn)豐富。在我國(guó)對(duì)CAD技術(shù)的研究起步較晚，發(fā)展還比較滯后，80年代左右對(duì)CAD技術(shù)的各項(xiàng)研究才開(kāi)始，但是為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)一些高校和研發(fā)機(jī)構(gòu)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)消化創(chuàng)新和二次開(kāi)發(fā)[6]。目前在國(guó)內(nèi)企業(yè)里常見(jiàn)的也是Pro/Engineer、CATIA、UG、Solidworks、AutoCAD等世界主流的CAD軟件[7]。Pro/Engineer軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC公司）旗艦產(chǎn)品，它作為最為常見(jiàn)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)之一。在設(shè)計(jì)中運(yùn)用Pro/Engineer軟件使設(shè)計(jì)工作實(shí)現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化[10]。CAD技術(shù)發(fā)展到變量化設(shè)計(jì)以后出現(xiàn)了參數(shù)化，因此可以總結(jié)為參數(shù)化設(shè)計(jì)是由變量化設(shè)計(jì)延伸而來(lái)的，CAD技術(shù)發(fā)展中期美國(guó)麻省理工學(xué)院Gossard教授提出了變量化設(shè)計(jì)的思想。直到1987年美國(guó)的PTC公司推出了集參數(shù)化、變量化、特征設(shè)計(jì)以一體的Pro/Engineer軟件，人們才真正意識(shí)到變量化設(shè)計(jì)的重要性，接著變量化設(shè)計(jì)成了新的CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[11]。80年代中后期，美國(guó)的PTC和SDRC等公司都開(kāi)發(fā)出了以特征為對(duì)象的特征造型系統(tǒng)(PRO/ENGINEER和IDEAS)。從此參數(shù)化設(shè)計(jì)正式走上了“舞臺(tái)”。我國(guó)在參數(shù)化方面的技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較落后，也沒(méi)有較優(yōu)秀的軟件，現(xiàn)階段主要是對(duì)國(guó)外比較優(yōu)秀的軟件進(jìn)行漢化和二次開(kāi)發(fā)。 1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)的日新月異，傳統(tǒng)的制造業(yè)正向數(shù)字化、參數(shù)化、全球化發(fā)展。2 傳動(dòng)方案的分析根據(jù)工作原理的不同，傳動(dòng)可以認(rèn)為機(jī)械傳動(dòng)和帶傳動(dòng)兩類(lèi)，機(jī)械傳動(dòng)又分為摩擦傳動(dòng)、嚙合傳動(dòng)、液力傳動(dòng)和氣力傳動(dòng)。以下對(duì)各傳動(dòng)方式進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。所以本設(shè)計(jì)中將斜齒輪傳動(dòng)布置在高速級(jí)。所以本設(shè)計(jì)將蝸桿傳動(dòng)布置在低速級(jí)。所以本設(shè)計(jì)將鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)布置在最后。該傳動(dòng)方案將斜齒輪布置在高速級(jí)，將蝸桿傳動(dòng)布置在低速級(jí)，將鏈傳動(dòng)布置在最后，這樣滿(mǎn)足在需要很大傳動(dòng)比的同時(shí)盡量使減速器結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)傳遞效率也較單純的蝸桿傳動(dòng)有了很大的提升，這樣的傳動(dòng)方案相對(duì)也比較合理。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇按工作要求選用三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(用Y系列電動(dòng)機(jī))?？倐鲃?dòng)效率 （32）（3）工作所需電動(dòng)機(jī)功率 （33）因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率略大于即可。 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（1）輸送鏈節(jié)圓直徑 （34）（2）鏈輪的工作轉(zhuǎn)速 （35）（3）轉(zhuǎn)速的確定通常，斜齒輪的傳動(dòng)比為，蝸桿的傳動(dòng)比為，總傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 （36）符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000，1500和750,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000的電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y90L6,額定功率為,轉(zhuǎn)速為910,表11 電動(dòng)機(jī)參數(shù) Motor parameters電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）同步轉(zhuǎn)速/滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速/()軸升尺寸（）轉(zhuǎn)矩()Y90L4910D=24,E=504 傳動(dòng)比的計(jì)算分配和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 計(jì)算總傳動(dòng)比用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比輸出轉(zhuǎn)速來(lái)確定總傳動(dòng)比，計(jì)算公式為 （41） 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比，低速級(jí)蝸桿的傳動(dòng)比試取30 （42）由于，誤差小于5%故可用。（2）輸送機(jī)為一般工作，速度不高，故選用7級(jí)精度?？紤]到制造的方便及小齒輪容易磨損并兼顧到經(jīng)濟(jì)性，小齒輪材料用40大齒輪材料用45鋼，熱處理均為調(diào)質(zhì)處理，且大、小齒輪的齒面硬度分別為240HBS,280HBS，二者材料硬度差為40HBS。2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》圖1030選取區(qū)域系數(shù)。4）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （52） （53）6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》圖1019取7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效效率為1%，安全系數(shù)為1，即 （54） （55） （2）計(jì)算1）將以上數(shù)據(jù)代入式（51）得小齒分度圓 2）計(jì)算圓周速度 （56）3）計(jì)算齒寬及 4）計(jì)算縱向重合度。查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表102，選取使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度等級(jí)查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表108得動(dòng)載系數(shù)，利用插值法查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表104得，由《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》圖1013選取，查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表103得，故動(dòng)載系數(shù)為 （58） 6）按實(shí)際載荷校正所算得的分度圓直徑 （59） 7）計(jì)算 （510） 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式為 （511）（1）確定各參數(shù)1）確定載荷系數(shù) 2）根據(jù)縱向重合度=，確定螺旋角影響系數(shù)=。5）確定應(yīng)力校正系數(shù)通過(guò)插值法查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表105得：=，=。7）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算公式為 （513）取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，代入式（513），得 8）計(jì)算大小齒輪的，并加以比較 對(duì)計(jì)算結(jié)果比較取=（2）計(jì)算將以上數(shù)據(jù)代入式（511）得 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)。 （514）取，則，取87。（2）按圓整的中心距修正螺旋角 （516）因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。 低速級(jí)蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇蝸桿的傳動(dòng)類(lèi)型根據(jù)GB/T100851988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（ZI）。蝸輪用鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬膜鑄造。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，查《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》表117得蝸輪的基本許用應(yīng)力[]＇=268MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù)