【正文】 ....................... 3 計算各軸轉(zhuǎn)速 ............................................... 3 計算各軸輸入功率 ............................................ 4 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ........................................... 4 3 V帶的設(shè)計 .............................................................. 4 4 齒輪的設(shè)計 ............................................................. 6 高速級齒輪的設(shè)計 ................................................. 6 低速級齒輪的設(shè)計 ................................................. 8 5 軸的設(shè)計 ............................................................... 9 高速軸的設(shè)計 ..................................................... 9 確定各軸段直徑和長度 ....................................... 9 校核高速軸和軸承 .......................................... 10 軸承壽命校核 .............................................. 12 鍵的設(shè)計與校核 ............................................ 12 中間軸的設(shè)計 .................................................... 12 確定各軸段直徑和長度 ...................................... 12 2 校核高速軸和軸承 .......................................... 13 軸承壽命校核 .............................................. 15 鍵的設(shè)計與校核 ............................................ 15 從動軸設(shè)計 ...................................................... 15 確定各軸段直徑 ............................................ 15 確定各軸段長度 ............................................ 16 校核高速軸和軸承 .......................................... 16 軸承壽命校核 .............................................. 18 鍵的設(shè)計與校核 ............................................ 18 6 選擇 聯(lián)軸器 ............................................................ 19 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................... 19 8 確定潤滑方式 .......................................................... 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 減速器的運動模擬仿真 ................................................. 26 總 結(jié) .................................................................. 27 致 謝 .................................................................. 28 參 考 文 獻 ............................................................................................................................ 29 1 1 緒 論 三維造型軟件概述 AutoCAD 介紹 AutoCAD 是由美國 Autodesk 公 司開發(fā)的通用計算機輔助設(shè)計軟件，是當(dāng)今設(shè)計領(lǐng)域廣泛使用的繪圖工具之一。 本設(shè)計以 SolidWorks 軟件為主， 并結(jié)合 AutoCAD、 CAXA 電子圖板等二維繪圖軟件，設(shè)計了一個二級圓柱齒輪減速器，實現(xiàn)了減速器的三維模型，以及由此生成二維工程圖的設(shè)計思想。 I 河南工程學(xué)院 2021 屆 本科 畢業(yè)論 文（ 設(shè) 計 ） 論 文（ 設(shè)計 ） 題 目 基于 SolidWorks 二級減速器的設(shè)計及其運動仿真 學(xué) 生姓名： 李想 所在系 別 ： 機械工程系 所 學(xué)專業(yè) ： 機械設(shè)計制造及其自動化 導(dǎo)師 姓名： 張大明 完成 時間 ： 2021年 6 月 2 日 II 基于 SolidWorks 的二級減速器三維造型設(shè)計 摘 要 減速器是一種重要的動力傳遞裝置，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易準(zhǔn)確表達。三維造型設(shè)計將減速器的關(guān)鍵部件很清晰地展現(xiàn)出來。通過 SolidWorks 軟件特有的 三維設(shè)計功能， 檢查、優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)了減速器的運動仿真，完成了減速器在計算機中的模擬設(shè)計。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和用戶的設(shè)計需要，軟件性能不斷完善， AutoCAD 由原來的側(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)庫管理和 Inter 通信等為一體的通用計算機輔助設(shè)計軟件包。 CAD 技術(shù)是以計算機、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、三維幾何造型設(shè)計、優(yōu)化 設(shè)計、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)用于機械設(shè)計、機械制造、電子廠品開發(fā)。 學(xué)習(xí)使用 SolidWorks 造型軟件具有很強的行業(yè)競爭力。 2 二級直齒圓柱齒輪減速器總體方案設(shè)計 確定減速器的工作 條件 二級直齒圓柱齒輪減速器 1）要求：擬定傳動關(guān)系由電動機、 V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)成。 3）已知條件：運輸帶卷筒轉(zhuǎn)速 19 /minr ，減速箱輸出軸功率 ? 馬力。 2）特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度 。 其傳動方案如圖 21： 圖 21 傳動裝置總體設(shè)計圖 選擇電機 電機功率 dP 計算 查《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》第 6頁表 23可得： 1? －帶傳動效率： 2? －每對軸承傳動效率： 3? －圓柱齒輪的傳動效率： 4? －聯(lián)軸器的傳動效率： 5? — 卷筒的傳動效率： ? －電機至工作機之間的傳動裝置的總效率： 421 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 3 45wPP??? ? ? 3. 67wd PP KW??? 電動機的確定 表 21 電動 機型號參數(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 分配傳動比 1）總傳動比 由于選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機主動軸轉(zhuǎn)速為 n，可得傳動裝置總傳動比為 總i ＝ mn /n＝ 960/19＝ 。 1 2 3 4, , ,? ? ? ? 依次為電機與軸 1，軸 1與軸 2，軸 2與軸 3，軸 3與軸 4 之間的傳動效率。 ? ?1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3nddn ?? ? ? ? ? ? ? ?查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 206 頁表137 取 2 375d ? 。 5 2）驗算帶速 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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 203 頁式 1317得： ? ? ? ?000221122 2 3 0 5 .824 ddL a d d a? ?? ? ? ? ?查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 202 頁表 138 取 2500dL? 。 4）驗算小帶輪包角 ? 由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 203 頁式 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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 201 頁表 136 得 ? ，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 201 6 K αα 1頁表 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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 193 頁表 131 得 m= 4 齒輪的設(shè)計 高速級齒輪的設(shè)計 1）確定材料熱處理方式 高速級小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。 2）許用彎曲應(yīng)力的計算 查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 146 頁表 105得： lim 1 550H Mpa? ? lim 2 540H Mpa? ? 。 故 ? ? l i m 11 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 22 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ?。 3）齒面接觸強度設(shè)計 9級精度制造，查課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 148 頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 計算中心距：由課本《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第 149 頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?1112 2 533 335 335 9 101 1 179 .4490 HaKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 考 慮 高 速 級 大 齒 輪 與 低 速 級 大 齒 輪 相 差 不 大 取 210a? ? 則12 2 168aZZ m? ? ? 取 1 29Z? 2 139Z? 實際傳動比 139 ? 傳動比誤差：4 . 7 9 4 . 6 31 0 0 % 3 . 5 % 5 %4 . 6 3? ? ? ?齒寬： 0. 4 21 0 84aba?? ? ? ?取 2 84b? 1 90b? 高速級齒輪： 2 84b? 2 139Z? 。 5）齒輪的圓周速度 11 2 9 2 . 5 3 1