【正文】 的三維實(shí)體，甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三維實(shí)體。這樣就有可能比較容易地建立充分而完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析、制件質(zhì)量屬性分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、裝配干涉分析、 NC 控制可加工性分析、高正確率的二維工程圖生成、外觀色彩和 造 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 4 頁 共 34 頁 4 型效果評(píng)價(jià)、 商業(yè) 廣告造型與 動(dòng)畫 生成等一系列的需求都能充分滿足，是對(duì)設(shè)計(jì)全過程的有效的輔助，是有明確效益的 CAD。 由三維實(shí)體造型自動(dòng)生成二維工程圖紙的方法，這在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中有很大的優(yōu)勢，尤其是對(duì)于復(fù)雜的零部件的造型及其黑維工程圖紙的設(shè)計(jì)，會(huì)得到事半功倍的效果，如剖面圖自動(dòng)生成，空間相貫線求交、投影等。 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 5 頁 共 34 頁 5 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 r/m 的電動(dòng)機(jī) 如表 21： 表 21 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 額定功率 /kw 滿 載 轉(zhuǎn) 速 /（ r/m） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y132S6 3 960 電動(dòng)機(jī)的主要安裝 尺寸和外形尺寸如 表 22： 表 22 尺寸 /mm 型號(hào) H A B C D E F GD G Y132S 132 216 140 89 38 80 10 8 33 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i∑ 并分配傳動(dòng)比 分配原則 ，各級(jí)大齒輪的浸油深度大致相等，以利于實(shí)現(xiàn)油池潤滑 總傳動(dòng)比 i∑ 為 ： i∑ =nm/ nw=960/= 分配傳動(dòng)比 ： i∑ =i1i2 圓錐齒輪傳動(dòng)比一般不大于 3，所以： 直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比： i1=3 直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)比 : i2= 實(shí)際傳動(dòng)比： i’ ∑ = 3 = 因?yàn)椤?i=,故傳動(dòng) 比滿足要求 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 nI=nm=960r/m Ⅱ軸 nⅡ =nI/ i1=960/3=320 r/m Ⅲ軸 nⅢ =nⅡ / i2=320/= r/m Ⅳ軸 nⅣ =nⅢ = 各軸的輸入功率 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 6 頁 共 34 頁 6 Ⅰ軸 PI= Pdη 1= = Ⅱ軸 PⅡ = PIη 5η 4= = Ⅲ軸 PⅢ = PⅡ η 6η 3= = Ⅳ軸 PⅣ = PⅡ η 1η 3= = 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Td = 106 104 所以： Ⅰ軸 TI=Tdη 1= 104 = 104 Ⅱ軸 TⅡ =TIη 5η 4 i1= 104 3= 104 Ⅲ軸 TⅢ =TⅡ η 6η 3 i2= 104 = 105 Ⅳ軸 TⅣ =TⅢ η 1η 3= 105 = 105 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理如表 23： 表 23 軸名 功率 P/kw 轉(zhuǎn)矩 T/() 轉(zhuǎn)速 n/（ r/m） 傳動(dòng)比 i 效率η 電機(jī)軸 104 960 1 Ⅰ軸 104 960 13 Ⅱ軸 104 320 Ⅲ軸 105 Ⅳ軸 105 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 a． 選材 七級(jí)精度 小齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217~286， 大齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，正火處理， HB=162~217， 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： σ Hmin1=+380 由公式得出： 小齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度σ Hmin1=600 Mpa ； 大齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度σ Hmin2 =550 Mpa b. (1) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N: N1=60njL=60 960 1 8 10 300= 109 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 7 頁 共 34 頁 7 N2=N1/ i1= 109/3= 108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù)： KHN1=,KHN2=,取安全系數(shù) SHmin =1 ∴ [σ ]H=σ Hmin KHN / SHmin ∴ [σ ]H1=600 [σ ]H2=550 ∵ [σ ]H1[σ ]H2 ∴取 Mpa (3) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪大端模數(shù)（ 由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)） : 取齒數(shù) Z1=24，則 Z2=Z1 i1=24 3=72， 取 Z2=72 ∵實(shí)際傳動(dòng)比 u=Z2/Z1=72/24=3，且 u=tanδ 2=cotδ 1=3 ∴δ 1=176。 則小圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zm1=z1/cosδ 1=24/176。 = (4)查表有材料彈性影響系數(shù) ZE=，取載荷系數(shù) Kt= 有∵ T1= 104 T/()， u=3，Ф R1=1/3. ∴試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為： d1t≥ 23 H( [ ] )ZE ? ? 23 1 / 1 (1 1 )KtT R R u????= (1)計(jì)算圓周速度 v=π *d1t*nI /60000=**960/60000=(2)計(jì)算齒輪的動(dòng)載系數(shù) K 根據(jù) v=，查表得： Kv=,又查表得出使用系數(shù) KA= 取動(dòng)載系數(shù) K? = 取軸承系數(shù) K? =*= 齒輪的載荷系數(shù) K= Kv*KA* K? *K? = (3)按齒輪的實(shí)際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式 : d1= d1t 3 /K Kt = 3 m=d．按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： σ Fmin1=+275 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 8 頁 共 34 頁 8 由公式查得： (1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度σ FE1=500 Mpa ； 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度σ FE2 =380 Mpa m≥ 2 2 23 11[ 4 / ( 1 0 .5 ) 1 ] * / [ ]F a F s FKT R R Z u Y Y? ? ??? (2)查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) KFN1=,KFN2=. 計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取 S= 由 [σ F]=σ Fmin KFN / SFmin 得 [σ F]1=σ FE1* KFN1/S=500*[σ F]2=σ FE2* KFN2/S=380*計(jì)算載荷系數(shù) K= Kv*KA* K? *K? = ： YFa1=, YFa2= Ysa1=, Ysa2= YFa * Ysa /[σ F]并加以比較 ∵ YFa1 * Ysa1 /[σ F]1 =* YFa2 * Ysa2/[σ F] 2 =*∴ YFa1 * Ysa1 /[σ F]1 YFa2 * Ysa2/[σ F] 2 所以選擇 YFa2 * Ysa2/[σ F] 2= m≥ 2 2 23 11[ 4 / ( 1 0 .5 ) 1 ] * / [ ]F a F s FKT R R Z u Y Y? ? ??? = 4 2 2 23 [ 4 * 2 . 2 1 5 * 2 . 6 5 * 1 0 / 1 / 3 ( 1 0 . 5 * 1 / 3 ) * 2 4 3 1 ] * 0 . 0 162??= 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由因?yàn)辇X輪模數(shù) m 的大 小主要由彎曲強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，所以將取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的值，即 m=。 = da2=d2+2m* cosδ 2= 210+2**176。 = df2= * cosδ 2=2102**176。 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度園直徑 d1= 得， Z1=d1/m=≈ 26,則 Z2=Z1*m=26*=108 模數(shù)： m= 分度圓直徑： d1=m*Z1=*26=65mm； d2=m*Z2=*108=270mm 齒頂圓直徑： da1=d1+2 ha=65+2*=70mm 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 12 頁 共 34 頁 12 da2=d2+2 ha=210+2*=275mm 齒根圓直徑： df1= d12hf=652** (1+)= （ ha=h*m） df2= d22hf=2102** (1+)= （ hf=（ 1.+） m） 齒輪中心距： R=（ d1+d2） /2=（ 65+270） /2=,mm 齒寬： b=d1* d? =65*1=65mm 所以去小直齒輪 b1=65mm， 大直齒輪 b2=60mm 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器高速軸Ⅰ的設(shè)計(jì) (1)選擇材料 :由于傳遞中功率小，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 查表得 ， 637B Mpa? ? ， [ ] 1 59b Mpa? ?? (2)根據(jù) P1= T1= 104 n1=960r/m3 初步確定軸的最小直徑 取 c=118mm dmin ≥ c3 /Pn=118 3 ≈ 由于該軸有一個(gè)鍵槽，故軸的直徑應(yīng)該加大 5％ 7％， 故 dmin = = (3)考慮 I軸與電動(dòng)機(jī)軸用聯(lián)軸器連接，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的軸伸直徑為 d=38mm，查表選取聯(lián)軸器的規(guī)格 YL7 聯(lián)軸器的校核： 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 :Tc=KT K為工作情況系數(shù)，工作機(jī)為 帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)， K=。 *cosδ 1= tan20176。= ③軸向力 :Fa1= Ft1*tan20176。 = (5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 31： 圖 31 (1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， IⅡ軸端右端需要制出一軸肩 dIⅡ =30mm，故取 dⅡ Ⅲ =35mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故 IⅡ軸段取 L IⅡ =62mm。參照工作要求根據(jù) dⅡ Ⅲ =35mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊標(biāo)準(zhǔn)，單列圓錐滾子承選用型號(hào)為 30208，其主要參數(shù)為 d=40mm， D=80mm， T=， B=18， C=16，所以 dⅢ Ⅳ =40mm， dⅣ Ⅴ =50mm， dⅤ Ⅵ =40mm， LⅢ Ⅳ =17mm 取安裝齒輪處的軸端Ⅵ Ⅶ的直徑 dⅥ Ⅶ =32mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。 由軸承蓋寬度和套筒寬寬的確 定 LⅡ Ⅲ =44mm。 (6)求軸上的載荷 如圖 32 計(jì)算軸上的載荷： 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 第 14 頁 共 34 頁 14 圖 32 ①求垂直面內(nèi)的支撐反力： 該軸受力計(jì)算簡圖如下圖 ，齒輪受力 ∵ LⅣ Ⅴ =56mm 軸承的 T= a= ∴ L2= LⅣ Ⅴ +2（ Ta） =56+2 ()= 根據(jù)實(shí)際情況取 L2=60mm，估取 L3=40mm ∵ MB? =0,∴ Rcy=Ft1(L2+L3)/L2= (60+40)/60= ∵ Y? ，∴ Rby= Ft1 Rcy== Mcy=