【正文】 批準日期 接受論文 (設(shè)計 )任務開始執(zhí)行日期 學生簽名 摘要 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 共 40 頁 減速器是由封閉在剛性殼內(nèi)所有齒輪的傳動組成的一獨立完整的機構(gòu)。 畢業(yè)論文 ﹙ 設(shè)計 ﹚ 任務書 院 (系 ) 機械工程學院 專業(yè)班 級 機 自專 081 學生 姓名 閆宇陽 一、畢業(yè)論文﹙設(shè)計﹚題 目 二 級 圓柱齒輪 減速器機蓋的數(shù)控加工工藝設(shè)計 二、畢業(yè)論文﹙設(shè)計﹚工作自 __2021 年 _4 月 __20 _日 起至 __2021__年 4 月 _20 _日止 三、畢業(yè)論文﹙設(shè)計﹚進行地點 : 校 內(nèi) 四、畢業(yè)論文﹙設(shè)計﹚的內(nèi)容要求： 設(shè)計 二 級 圓柱齒輪 減速器機蓋的數(shù)控加工工藝 ， 具體任務如下 : 繪制二級圓柱齒輪減速器機蓋的零件圖； 設(shè)計二 級 圓柱齒輪 減速器機蓋的數(shù)控加工工藝 ，編制數(shù)控加工工藝卡； 用三維軟件（ UG 或 PRO/E 或 Solidwork 或 Master CAM 等）對 二 級 圓柱齒輪 減速器機蓋 進行建模；對其模擬加工過程進行錄像；并用其自動編程功能生成數(shù)控加工的代碼。 編寫設(shè)計說明書 1 份 ，內(nèi)容完整，文理清晰，不少于 1 萬字 。通過此次設(shè)計可以初步掌握一般簡單機械的完整設(shè)計及了解構(gòu)成減速器的通用零部件。因此，它在各種機 械設(shè)備和儀器儀表中被廣泛使用， 本設(shè)計 就是 采用齒輪傳動。因此，對機械產(chǎn)品的加工相應地提出了高精度，高柔性與高度自動化的要求。 本次 設(shè)計主要運用到機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計也機械加工工藝等專業(yè)知識， 并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。 能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程重大理論以及在生產(chǎn)實踐中學到的 實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的 定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工 質(zhì)量。學生通過零件設(shè)計的訓練，應獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的 能力。掌握與本設(shè)計的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。產(chǎn)品已從最初單一的擺線減速機，發(fā)展到現(xiàn)在五大類產(chǎn)品，即擺線減速機、無級變速器、齒輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、電動滾 筒。 “ 十五 ” 期間，由于國家采取了積極的財政政策，拉動了內(nèi)需，固定資產(chǎn)投資力度加大，各行業(yè)的發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?。預計 “ 十一五 ” 期間，隨著國家對機械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進程的加快以及城市改造、場館建設(shè)等工程項目的開工，減速機的市場前景看好，整個行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機的增長將會大幅度提高，這與進口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機有關(guān)。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同 。 中國已經(jīng)成為一個機械產(chǎn)品大國，大型減速器是大型的機械制造工廠的必需產(chǎn)品，這就意味著，大型減速器在我國會需求有所上升。傳動設(shè)備是機械制造領(lǐng)域的重要組成部分，是整個國家制造業(yè)的基礎(chǔ)，一旦這個領(lǐng)域失去了競爭優(yōu)勢，那么我國機械制造業(yè)將全面受制于外資。如果在技術(shù)上還停滯不前的話，根據(jù)國家鼓勵機電產(chǎn)品進口的政策，當進口產(chǎn)品能夠很好的滿足業(yè)主在各方面的要求的話，減速器國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)國家將會面臨一個更為嚴峻的局面。這樣，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品才能跟上國際的步伐，起碼能夠在國內(nèi)的政府采購和國際招標中占據(jù)一席之 地。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機措中應用很廣。常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動及結(jié)構(gòu)特點，大致可分為三類： (1)齒輪減速器：主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐 — 圓柱齒輪減速器三種。 (3)行星減速器：主要有 漸開線行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波齒輪減速器等。 減速器主要由傳動零件（齒輪或蝸桿等）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。 （ 1） 齒輪、軸及軸承組合 圖 1－ 1 中小齒輪與高速軸制成一體，即采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。大齒輪裝配在低速軸上，利用平鍵作周向固定。由于齒輪嚙合時有軸 向分力，故兩軸均采用一對圓錐滾子軸承支承，承受徑向載荷和軸向載荷的復合作用。為防止在軸外伸段與軸承透蓋接合處箱內(nèi)潤滑劑漏失以及外界灰塵、異物進入箱內(nèi)，在軸承透蓋中裝有密封元件。 （ 2） 箱體 箱體是減速器的重要組成部件。箱體通常用灰鑄鐵鑄造，對于受沖擊載荷的重型減速器也可采用鑄鋼箱體。 陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 8 頁 共 40 頁 圖 1－ 1 中箱體是由灰鑄鐵鑄造的。上箱蓋和下箱座用普通螺栓聯(lián)接成一整體。為了保證箱體具有足夠的剛度，在軸承座附近加有加強肋。 （ 3） 減速器的附件 為了保證減速器的正常工作，除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計應給予足夠重視外，還應考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、拆裝時上下箱體的精確定位、吊運等輔助零部件的合理選擇和設(shè)計。 圖 1－ 1 中觀察孔設(shè)在上箱頂蓋能夠直接觀察到齒輪嚙合部位的地方。圖中檢查孔為長方形，其大小應允許將手伸入箱內(nèi)以便檢查齒輪嚙合情況。為使箱內(nèi)受熱膨脹的空氣能自由地排出以保證箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婧洼S伸出段或其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。通氣螺塞旋緊在檢查孔蓋板的螺孔中。 3）軸承蓋和密封裝置 為了固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋密封。圖 1－ 1 采用的是凸緣式軸承蓋．利用六角螺釘固定在箱體上。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點是拆裝、調(diào)整軸承比較方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多，尺寸較太，外觀不夠平整。軸承稀油潤滑時，擋油環(huán)只安裝在高速齒輪軸上，其功能是防止齒輪齒側(cè)噴出的熱油進入軸承，影響軸承壽命。當軸承干油（潤滑脂）潤滑時，在每個軸承的靠近箱體內(nèi)壁一側(cè)都應安裝擋油環(huán)，其作用是阻止箱體內(nèi)的液體潤滑油稀釋軸承中的潤滑脂。圖 1－ 1 采用的兩個定位圓錐銷安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)結(jié)凸緣上，并呈非對稱布置以加強定位效果。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當位置，加工出 1～ 2 個螺孔，旋入啟蓋用的圓柱端或平端的啟蓋螺釘，旋動啟蓋螺釘便可將上箱蓋頂起。 圖 1－ 1 采用的油面指示器是油標尺。平時放油孔用帶有細牙螺紋的螺塞堵住。 9）油杯 滾動軸承采用潤滑脂潤滑時，應經(jīng)常補充潤滑脂。 10）起吊裝置 為了便于搬運，常需在箱體上設(shè)置起吊裝置，如在箱體上鑄出吊環(huán)或吊鉤等。 圖 11 . AutoCAD 簡介 AutoCAD是由美國 Autodesk公司于 20世紀 80年代初為微機上應用 CAD技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)濟不斷的完善，現(xiàn)已成為世界上廣為流行的繪圖工具。由于其具有易于學習，使用方便，陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 共 40 頁 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放等優(yōu)點，因而深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。在這 20 多年的時間里， AutoCAD 產(chǎn)品在不斷的適應計算機軟硬件發(fā)展的同時，自身功能也日益增強且趨于完。所以這些使用戶輕松快捷的進行設(shè)計工作，還能方便的復用各種已有的數(shù)據(jù)，從而極大的提高了設(shè)計效率。地理，航空等領(lǐng)域得到了廣泛地使用。此外，全國具有近千家 AutoCAD 授權(quán)中心，有近 3000家獨立的增值開發(fā)商，以及 4000多種基于 AutoCAD 的各種專業(yè)應用軟 件。 AutoCAD 的優(yōu)點 AutoCAD 與其他 CAD 產(chǎn)品相比，具有如下優(yōu)點： 1. 直觀的用戶界面，下拉菜單，圖標，易于使用的對話框等。 3. 多樣的繪圖方式，可以通過交互方式繪圖，也可以通過編輯自動繪圖。 5. 產(chǎn)生具有照片真實感的著色，貼渲染速度快，質(zhì)量高。 7. 數(shù)據(jù)庫操作方便且功能完善。 9. 提供了許多 Inter 工具，使用戶可以通過 AutoCAD 在 Web 上打開，插入或保存圖形。 . Pro/Engineer（ Pro/Engineer 操作軟件） 簡介 Pro/E（ Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation，簡稱 PTC）的重要產(chǎn)品。 Pro/E 第一個提出了參數(shù)化設(shè)計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決牲的相關(guān)性問題。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。 Pro/E 采用 了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。 Pro/Engineer 是一陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11 頁 共 40 頁 個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種 手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設(shè)計方式。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計優(yōu)化更趨完美。 Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交 換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它模塊或自行利用 C 語言編程，以增強軟件的功能。 Pro/Engineer 功能如下： （ 1） ． 特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）； （ 2） ． 參數(shù)化（參數(shù) =尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； （ 3） ． 通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進行設(shè)計。 (5)． 貫穿所有應用的完全相關(guān)性 (任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方變動 )。 目前 Pro/E 最高版本為 2021年 1 月發(fā)布的 Pro/ENGINEER Wildfire (野火)。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的簡易和靈活。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這一優(yōu)點，使得設(shè)計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。一般來說， 原動機與執(zhí)行機構(gòu)直接相聯(lián)的陜西理工學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 共 40 頁 情況較為少見。在機械中，傳動裝置的功用是根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的工作要求，實現(xiàn)減速、增速、變速、改變運動形式或方位等。因此，正確設(shè)計傳動裝置對保證整機的技術(shù)性能和質(zhì)量指標具有相當重要的意義。 ．選擇傳動型式的基本原則 一般來說，傳動裝置的設(shè)計要求是：傳動鏈短、傳動效率高、不同類型機構(gòu)在傳動鏈中的位置順序安排合理、傳動比分配合理，此外還要考慮傳動的輸出運動與執(zhí)行機構(gòu)輸入運動的匹配等問題。因為運動鏈越短，使用的機構(gòu)和零件數(shù)就越少，制造和裝配費用就越低；同時， 傳動的環(huán)節(jié)減少后降低了能量的損耗，使機器的效率也得以提高。 機械傳動系統(tǒng)的總效率與其各個運動鏈的效率有關(guān)，而各個運動鏈的效率又決定于其中各傳動機構(gòu)的效率。系統(tǒng)中各個運動鏈傳遞功率的大小往往相差很大，對于傳遞功率比較大的運動鏈，選擇傳動機構(gòu)時應考慮盡量選取效率較高的傳動機構(gòu)；對于傳遞功率較小的運動鏈，選擇傳動機構(gòu)時可以著眼于滿足其它方面的要求，對效率的高 低可放在次要地位置考慮。 3．合理安排傳動機構(gòu)的順序 安排多級傳動的順序時，應注意下列各點： l）摩擦傳動（如帶傳動、摩擦輪傳動等）的承載能力一般較低，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時其結(jié)構(gòu)尺寸大于嚙合傳動，故在多級傳動中宜置于高速級，又因其工作平穩(wěn)性好，放置于高速級還能起減振緩沖作用。 3）考慮到大尺寸、大模數(shù)的圓錐齒輪加工比較困難，故在多級傳動中宜置于高速級，但這時圓周速度較大，需提高制造精度，故導致成本提高。 5）嚙合傳動中的蝸桿傳動多用于大傳動比和中小功率場合，其承載能