【正文】 ........................9 3 V 帶的設(shè)計(jì) .............................................11 4 齒輪的設(shè)計(jì) ............................................14 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .................................14 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .................................16 2 5 軸的設(shè)計(jì) ..............................................18 高速軸的設(shè)計(jì) .....................................18 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 ........................18 校核高速軸和軸承 ............................19 軸承壽命校核 ................................21 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ..............................21 中間軸的設(shè)計(jì) .....................................22 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 ........................22 校核高速軸和軸承 ............................23 軸承壽命校核 ................................24 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ..............................25 從動(dòng)軸設(shè)計(jì) .......................................25 確定各軸段直 徑 ..............................25 確定各軸段長(zhǎng)度 ..............................26 校核高速軸和軸承 ............................26 軸承壽命校核 ................................28 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ..............................29 6 選擇聯(lián)軸器 ............................................30 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................31 8 確定潤(rùn)滑方式 ..........................................35 9 減速器零件的三維建模 ..................................37 齒輪三維模型 .....................................37 3 軸的三維模型 .....................................38 箱體的三維模型 ...................................39 其他零件三維模型成型 .............................40 軸承的三維模型成型 ..........................40 軸承蓋、油標(biāo)、通氣塞的三維模型 ...............41 10 減速器的運(yùn)動(dòng)模擬仿真 .................................41 總 結(jié) ..................................................45 致 謝 ..................................................46 參 考 文 獻(xiàn) .............................................48 附錄 A ..................................................49 附錄 B ..................................................51 附錄 C ..................................................42 附錄 D ..................................................43 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，是目前世界上應(yīng)用最廣的機(jī)械設(shè)計(jì)軟 件之一。 在 AutoCAD 的不斷完善中，使得它具有廣泛的適應(yīng)性，能夠讓非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人員 較 快的學(xué)會(huì)使用。同時(shí)在保存的時(shí)候，保存格式較少，不便于和其他軟件相結(jié)合。 隨著 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的不斷發(fā)展 ， AutoCAD 已經(jīng)可 以提供功能極為強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)工具，可以讓設(shè)計(jì)師與設(shè)計(jì)師、設(shè)計(jì)師與用戶、設(shè)計(jì)師與商家通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接地在 AutoCAD 內(nèi)部進(jìn)行交流，并在互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。 CAD技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及其系 2 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。它是近年來(lái)出現(xiàn)且得到迅速推廣應(yīng)用的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，它本身是一款參數(shù)化建模軟件。 隨著中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的普及，使用 Solidworks2021 來(lái)提高設(shè)計(jì)效率，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，無(wú)疑是最好的選擇。它不僅可以幫助工程設(shè)計(jì)人員以更快的速度將更優(yōu)的產(chǎn)品帶入市場(chǎng)，而且便于實(shí)現(xiàn)從 2D到 3D的設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變。 所以，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。 Solidworks2021 是非常優(yōu)秀的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，由于其具有易學(xué)易用、全中文界面、價(jià)格適中等特點(diǎn)，吸引了越來(lái)越多的工程技術(shù)人員和高等院校的學(xué)生使用。 2） 工作條件：雙班工作，有輕微振動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單向傳動(dòng)，使用 5 年，運(yùn)輸帶允許誤差 5%。 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1） 組成： 傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 5 3） 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 V 帶設(shè)置在高速級(jí)。 2） 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 總i ＝ 0i i （ 式中 ii,0 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。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。 m） 轉(zhuǎn)速r/min 輸入功率 輸出功率 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸 960 1 軸（高速軸） 2 軸（中間軸） 68 3 軸（低速軸） 4 軸（卷筒軸） 3 10 11 3 V 帶的設(shè)計(jì) 1） 確定 V 帶型號(hào) 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 201P 表 136 得： ?AK 則 7 A dP K P k W? ? ? ? ?根據(jù) cP =, 0n =960r/min,由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 205P 圖 135，選擇 A 型 V 帶，取 1 125d? 。 ? 為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率 ? =～ 。 3） 取 V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 和中心距 a 初步選取中心距 a： ? ? ? ?0 121. 5 1. 5 12 5 37 5 75 0a d d? ? ? ? ?，取 0 750a? 。由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 203 頁(yè)式 1318計(jì)算實(shí)際中心距： 00 ?? ? ?。 5） 求 V 帶根數(shù) Z 由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 203 頁(yè)式 1319 得： ? ?00 LcPZ P P K K?? ?? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 203 頁(yè)表 138 由內(nèi)插值法得0 ? , 0 ?? 。 1? = AFBC AC? EF= K? =+= 則： ? ?? ?00 1. 38 0. 10 8 0. 95 9 1. 09LcPZP P K KkW??????? ? ? 所以，取 3Z? 根。 m1，故由課本第 204頁(yè)式 1320得單根 V 帶的初拉力： 220 500 2 . 5 5 0 0 4 . 4 2 . 5( 1 ) m ( 1 ) 0 . 1 0 6 . 2 8 1 9 0 . 93 6 . 2 8 0 . 9 5 9cPF v Nz v K??? ? ? ? ? ? ? ?? 作用在軸上壓力： 0 1632 s in 2 3 1 9 0 .9 s in 1 1 3 2 .822cF Z F N?? ? ? ? ? ?。高速級(jí)大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁(yè)表 107 得： ? ? 。 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 151 頁(yè)表 1021C 圖得： lim 1 200F Mpa? ? lim 2 150F Mpa? ? 故 ? ? l i m 11 200 1541 .3FFFM p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 22 150 1151 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ?。 因 為 500ad mm??采用腹板式 齒輪 結(jié)構(gòu) ，結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表 41： 表 41 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸表 代號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式 結(jié)果 （ mm） 輪轂處直徑 1D 45sd ?? 72 輪轂軸向長(zhǎng)度 L LB? 84 倒角尺寸 n ? 1 齒根圓處的厚度 0? 0 ( ~ 4) nm? ? 10 腹板最大直徑1D 102fDd??? 板孔直徑 0d ( )d D d?? 腹板厚度 c ? 齒 寬 4） 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148頁(yè)表 107 得： 1 ? 2 ? 按最小齒寬 2 84b? 計(jì)算 得 ： 16 ? ?11111 3222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? ? ?22 1 21 3 6 .8FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ? 所以安全。 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1） 確定材料熱處理方式 低速級(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 3 550H Mpa? ? lim 4 540H Mpa? ? 。故 ： ? ? lim 33 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? lim 44 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 151頁(yè)表 1021C 圖得： lim 3 200F Mpa? ? lim 4 150F Mpa? ? 故 ： ? ? lim 33 200 1541 .3FFFM p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 44 150 1151 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ?。 齒寬 250 125ba?? ? ? ?則取 4125b? ? ?34 5 10 130bb? ? ?低速級(jí)齒輪4125b? 498Z? 5） 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148頁(yè)表 107 得： 3 ? 4 ? 按最小齒寬 4 125b? 計(jì)算： ? ?333333222 2 1 . 2 1 5 9 1 . 5 2 . 6 5 1 0 4 7 . 91 2 5 4 2 7FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? ? ?42 3 43 4 0 .7FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ?， 所以工作是 安全 的 。 圖 41 齒輪尺寸 18 5 軸的設(shè)計(jì) 高速軸的設(shè)計(jì) 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 該減速器的高速軸 選用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理， 根據(jù)課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 289頁(yè)表 183 可取 ? ? 35Mpa? ? C=100。 L1==60。 3d 段裝配軸承且 32dd? ，所以查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 62頁(yè)表 61 取 3 45d? 。 圖 51 齒輪軸示意圖 L3=B+3? +2=16+10+2=28； 4d 段主要是定位軸承， 取 4 50d? 。311 80 0 73 10 57 .4 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 3） 求水平面的支承力 由 1 1 2 2()HtF l l Fl??得