【正文】
.......79 參考文獻 ........................................................80 致謝 ..............................................................81 齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 1 1 概述 帶式運輸機 使用情況 帶式運輸機廣泛地應(yīng)用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門,是因為它具有帶式輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修 方便、成本低、通用性強等優(yōu)點。 關(guān)鍵詞 減速器 /Unigraphics NX / ug / 有限元分析 / ansys 齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 II PARAMETRIC MODELING DESIGN OF GEAR REDUCER ABSTRACT Reducer is a closed mechanical transmission independent between the original motivation and working machine. To reduce the original motivation to Speed or torque, in order to meet the needs of working machine. The speed reducer has the advantages of pact structure, high transmission efficiency Accurate and reliable transmission, convenient maintenance, so in the industrial and mining enterprises and transportation, the use of building industry Very broad. This paper starting from the mechanical design, in order to focus on accurate modeling 3D reducer, introduces in detail Sketch function, feature modeling function of UnigraphicsNX, the basic threedimensional modeling process, introduce in fact The assembly function. UG as a leader of a CAD\/CAM\/CAE design software, it includes some of the world39。 ANSYS 軟件是大型通用有限元分析軟件, ANSYS 的前處理器中有建模功能,但由于直接在 ANSYS 軟件中建立精確的齒輪齒廓比較困難。 UG 作為一款 CAD/CAM/CAE 設(shè)計軟件中的佼佼者,它包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊,具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能,為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性,以滿足客戶設(shè)計任何復雜產(chǎn)品的需要。由于減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率高,傳動準確可靠,使用維護方便等優(yōu)點,故在工礦企業(yè)及運輸,建筑等部門中運用極為廣泛。 鄭州科技學院 本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 題 目 齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 姓 名 何昕 專業(yè) 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動 化三班 學 號 202133182 院 (系) 機械工程學院 指導教師 (職稱 ) 完成時間 2021年 5 月 14 日 固定內(nèi)容為宋號 齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 I 齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 摘 要 減速器是原動機和工作機之間獨立的閉式機械傳動裝置。用來降低原動機轉(zhuǎn)速或增大轉(zhuǎn)矩,滿足工作機的需要。 本課題從機械設(shè)計出發(fā),以減速器三維精確建模為重點,詳細介紹Unigraphics NX 的草圖功能、特征造型功能,基本三維建模過程,簡單介紹其實體裝配功能。熟練掌握其基本功能的使用,對于我們機械設(shè)計專業(yè)的學生是有著非常好的作用的。本文是應(yīng)用 ug 軟件繪制出齒輪,把其導入有限元析軟件 ANSYS 中,在 ANSYS 中進行減速器零部件的有限元分析。s Product design application module of the most powerful, the most extensive, with high performance of the mechanical design and drawing function, for the preparation of Provides high performance and flexibility of design, to meet customer needs any plex product design. Master The use of its basic function, professional mechanical design for our students has a very good effect. ANSYS software is a large general finite element analysis software, a modeling function of processor of ANSYS , But the establishment of gear tooth profile precision in ANSYS software in the more difficult. This paper is the application of UG Software to draw gear, the finite element analysis software ANSYS, gear reducer in ANSYS Finite element analysis of the ponents。 運輸機還應(yīng)用于建材、電力、輕工、糧食、港口、船舶等部門。 帶傳動的要求 帶傳動的主要失效形式:打滑和帶的疲勞破壞。 滾筒的要求 對運輸機的傳動滾筒進行分析 ,得出其應(yīng)力、變形分布圖 ,找到應(yīng)力、應(yīng)變危險區(qū)。 減速器 基本介紹 減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置,用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,以滿足工作需要,在某些場合也用來增速,稱為增速器。 減速器是一種相對精密的機械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。 ( 2)帶式運輸機數(shù)據(jù):見數(shù)據(jù)表 1。 m) 690 帶工作速 v(m178。運輸帶速度允許速度誤差為177。 (3)使用期限:工作期限為十年,大修期為三年。 2 減速器的設(shè)計計算 電機選擇與傳動比計算 電動機類型的選擇 工業(yè)上一般選用 Y 系列籠型三相異步電動機。適用于非易燃、非易爆、性和無特殊要求的機械上。 8 6 1 245423421??????? ?????? ( 15) ( 16) (17) 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1500r/min, 3000r/min, 6000r/min 其中減速器以 1500r/min 優(yōu)先,由《機械課程設(shè)計手冊》第二十章相關(guān)資料查得的電動機數(shù)據(jù)及計算出的總傳動比列于表 2: 表 2:額定功率為 時電動機選擇 電動機型號 方案 額定功率 kw 同步轉(zhuǎn)速 /滿載轉(zhuǎn)速 r/min 電動機質(zhì)量 Kg Y132M4 1 1500/1440 81 運動和動力參數(shù)計算 5423421 ???????kwPP wd ????kwPed ? )~(????nind齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 4 m in/ 9 2223 rinn ??? 4 4 0???wma nni 傳動比分配 總傳動比 (19) 分配傳動裝置各級傳動比 由 ,式中 和 分別為帶傳動和減速器的傳動比。 確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 ( 1)初選小帶輪的基準直徑 由表 86 和表 88,取小帶輪的基準直徑 。 ( 3)計算大帶輪的基準直徑 根據(jù)《機械設(shè)計》式( 815a),計算大帶輪的基準直徑 確定 V 帶的中心距和基準長度 根據(jù)《機械設(shè)計》式( 820),初定中心距 a=600mm。 計算壓軸力 壓軸力的最小值為: 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 腹板式1251?dd 腹板式2502?dd 高速級齒輪設(shè)傳動計計算 選精度等級、材料及齒數(shù) ( 1)精度等級選 7級精度,小齒輪選 40Cr 調(diào)質(zhì),硬度為 280HBS,大齒輪選 45鋼調(diào)質(zhì),硬度為 240HBS,二者硬度差為 40HBS ( 2)選小齒輪齒數(shù) 201?z ,大齒輪齒數(shù) ( 3)選取螺旋角。 大齒輪的接觸疲勞極限 。 故載荷系數(shù) ( 6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑( 2)計算 由《機械設(shè)計》式( 1010a)得 ( 7)計算模數(shù) 按齒根彎曲強度計算 由 《機械設(shè)計》式( 1017) ( 1)確定計算參數(shù) 1)計算載荷系數(shù) sm/ ?? ???齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 10 ?????? ?? FFVA KKKKK??? ??Y o s24c o s 3311 ??? ??ZZV o s90c o s 3322 ??? ??ZZV??FaY?SaY MPaFE 5001???SaYMPaFE 3802????FNK? ? M P aSK FEFNF ???? ??? ? ???FSaFaYY?nmmmd ? ???? ?nmdZ ?mmmn 2? 2)根據(jù)縱向重合度 ,從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) 3)計算當量齒數(shù) 4)查取齒形系數(shù) 由《機械設(shè)計》表 105查得 , 。 由《機械設(shè)計》圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞極限; 大齒輪的彎曲疲勞強度 由《機械設(shè)計》圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) , 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 由《機械設(shè)計》式 1012得 6)計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 大齒輪的數(shù)值大。但為了同時滿足? ? M P aSK FEFNF ???? ??? ? ???FSaFaYY?齒輪減速器參數(shù)化建模設(shè)計 11 201?Z ????ZZ?? ? ? ? mmmZZa n 2 014co s2 27220co s2 21 ?? ????? ??a? HZ?K?mmdb d ?????mmB 432?mmB 501?201?z 652?z?14??? ?3 211 )(12 HEZHZtKd d tt ????? ? ??接觸疲勞強度,需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 來計算應(yīng)有的齒數(shù)。取 72 幾何尺寸計算 ( 1)計算中心距 將中心距圓整為 120mm ( 2)按圓整后的中心距修正螺旋角 ?5 7 2 9 1202 292a rcc o s2 )(a rcc o s21 ?????? amzz n? 因 值改變不多,故參數(shù) 、 、 等不必修正。 低速級齒輪傳動設(shè)計計算 選精度等級、材料及齒數(shù) 1)精度等級選 7 級精度,小齒輪選 40Cr 調(diào)質(zhì),硬度為 280HBS,大齒