【正文】 nal model forming…………… ……… ……… ..26 Forming threedimensional model of bearing…………… ………… …… .26 The threedimensional model of other parts…… ……………………… … ..27 The assembled map………………………… ……………………… .……… 28 8 Conclusion…………………………………………………………………………… ..30 References……………………………………………………………………………… 31Thanks…………… ………………………………… ……… ……………………… 32 Appendix…………………………………………………………………………… 33 I 二級(jí)圓柱 齒 輪 減速器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 作者：劉行尚 ，指導(dǎo)教師： 呂釗欽 （ 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 教授 ） 【 摘要 】 本研究主要是對(duì)二級(jí)齒輪減速器進(jìn)行全程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并運(yùn)用 Pro/E 技術(shù)三維輔助作圖設(shè)計(jì)。由于減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果單獨(dú)用二維看上去不能一目了然，因此本設(shè)計(jì)以 Pro/E軟件為主，并結(jié)合 AutoCAD、 CAXA電子圖版等二維繪圖軟件，設(shè)計(jì)了一個(gè)二級(jí)圓柱齒輪減速器， 并對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從多方面體現(xiàn)優(yōu)化的 設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)了減速器的三維模型生成，把減速器的關(guān)鍵部件很清晰的展現(xiàn)出來，以及由此生成二維工程圖的設(shè)計(jì)思想。 關(guān)鍵詞： 減速器 Pro/E技術(shù) 三維建模設(shè)計(jì) II Two Computer Aided Design of Spur Gear Reducer Author： Liu Xingshang， Supervisor： Lv Zhaoqin （ Professor of Shandong Agricultural University） Abstract In this study,the whole structure of the two gear reducer design and use of Pro/E 3D auxiliary mapping design is the main in the design,research and development to product design as the goal,the entire process of prehensive application of the integration of CAD and related integration technology has bee an inevitable reducer plex intenal structure,if not separate twodimensional look at a ,Pro/E software to design the main,bined with AutoCAD,CAXA electronic drawing board,such as twodimensional mapping software,designed a two cylindrical gear reducer,and a reducer of threedimensional model generated,and the resulting generation of twodimensional engineering drawing design adoption of the software features unipue threedimensional design,iinspecion,and optimize the design,pleted a reducer in the puter simulation in design, so as to make the process of designing more humane, more convenient . Keywords: reducer。 threedimensional modeling 引言 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已經(jīng)生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多功率型號(hào)的產(chǎn)品。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。隨著時(shí)間的推移和軟件的不斷完善， AutoCAD已由原來的側(cè)重于二維繪圖技術(shù)為主，發(fā)展到二維、三維繪圖技術(shù)兼?zhèn)?，且具有網(wǎng)上設(shè)計(jì)的多功能 CAD 軟件系統(tǒng)。然而因?yàn)樗拿畋容^多，對(duì)用戶所需要 的塊定義缺乏，所以對(duì)初學(xué)者來說還有很大的困難，操作較為不方便。其中它的 線框造型、曲面造型和實(shí)體造型功能還需要不斷的完善。 CAD 的概念和內(nèi)涵是隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息、人工智能等技術(shù)或理論的進(jìn)步而不斷發(fā)展的。 Pro/E 操作 軟件 是美國參數(shù)技術(shù)公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重 Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金 2 設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用 。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活 [3]。對(duì)公司，對(duì)個(gè)人，對(duì)整個(gè)社會(huì)都將帶來巨大的作用。全中文界面、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，吸引了越來越多的工程技術(shù)人員和高等院校的使用 [4]。 （ 3） 已知工作時(shí)的條件： 運(yùn)輸帶速度 ，卷筒直徑 300mm，運(yùn)輸帶拉力 8400N。 （ 2） 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)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(dòng)方案如圖 11 所示： 3 1電動(dòng)機(jī) 2V帶 3二級(jí)減速器 4軸承 5卷筒 6輸送帶 7聯(lián)軸器 圖 11 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 選擇電機(jī) 電機(jī)功率 dP 的計(jì)算 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》得到： 7 8 245423421 ??????? ?????? （ 11） 1? －帶傳動(dòng)效率： 2? －每對(duì)軸承傳動(dòng)效率： 3? －圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： 4? －聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： 5? — 卷筒的傳動(dòng)效率： ? －電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率 帶式輸送機(jī)輸出的功率 ： kWp w VF ＝＝ ??? （ 12） F運(yùn)輸帶拉力 （ N）， V運(yùn)輸帶速度 （ m/s） 電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： 4 7 6 5 1 3 2 Pd Pw 4 kWPP wd ??? ? （ 13） ? 總效率 輸送機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速 : 2 0 . 6 4 r / m i n)3 0 0/(3 2 0 0 060)/(1 0 0 060 ＝＝ ??????? ?? Dvn w （ 14） D 卷筒直徑（ mm ） 取 V 帶傳動(dòng)比 4~2?總i ， 齒輪傳動(dòng)比 10~8?ai 。 ? ?1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3nddn ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 21） ? 帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率 ?? ， 1d 電動(dòng)機(jī)處帶輪直 徑（ mm ） 2d 減速器處的帶輪直徑（ mm ） 驗(yàn)算帶速 smndV / 060 960125100 060 11 ?? ???? ??? ?? （ 22） 1d 電動(dòng)機(jī)處帶輪直徑（ mm ），且 帶速在 525m/s 范圍內(nèi)，合適。 驗(yàn)算小帶輪包角 211 8 0 5 7 . 3 1 6 3 1 2 0dda? ? ? ? ??? ? ? ? ? （ 26） 求 V 帶根數(shù) ?? ???? Lc KKPP PZ ? （ 27） 0P 單根 V帶傳遞的功率 （ kW ） ， 0P? 功率增量 （ kW ） ?K 包角修正系數(shù)， LK 帶長修正系數(shù) ， cP 計(jì)算功率（ kW ） 查《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)》 由內(nèi)插值法得 kWPkwP 00 ??? ， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 得 ?LK ,由內(nèi)插值法得 ? ? 取 3Z? 根。 選 8 級(jí)精度，要求齒面粗糙度 mRa ?~? 。 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 得 ?K （ 3） 齒數(shù) 1Z 和齒寬系數(shù) d? 在閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中，齒輪的承受能力主要決定于齒面接觸疲勞強(qiáng)度，齒輪的彎曲強(qiáng)度總是足夠的，因此齒數(shù)可多些，推薦 40~241 ?Z 小齒輪的齒數(shù) 1Z 取為 24。 實(shí)際齒數(shù)比為 24107u 1212 ??? zz實(shí)際 齒數(shù)傳動(dòng)比誤差 %5% 1212 ?????uu 實(shí)際 因二級(jí)直齒圓柱齒輪為不對(duì)稱布置，而齒輪表面又軟齒面由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》選取 ~1d ?? （ 4）許用接觸應(yīng)力 ? ?H? ? ? 560M P aM P a15601 2lim22H ???? H HN SZ ?? （ 32） 21 NN ZZ ， 接觸疲勞系數(shù)， 2lim1lim HH ?? ， 接觸疲勞極限（ MPa ） 9 HS 安全系數(shù) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 查得， a530a560 2lim1lim MPMP HH ?? ?? ， 1SH? 11 21 ?? NN ZZ ， 故 ? ?3 211 )1(Hd uuKTd ?? ?? = )( 3 2 ??? ??? （ 33） 則 ??? zdm， 取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 mmm 212 ? 主要尺寸計(jì)算 mmmzd 4824211 ???? （ 34） mmmzd 2 1 41 0 7222 ???? （ 35） ? ? mmzzma 13110724221)(21 21 ?????? （ 36） ~4811 ?? db d? （ 37） 21 dd， 齒輪 分度圓 直徑 （ mm ）， a 齒輪中心距（ mm ） 21 bb， 齒寬（ mm ），此處取 mmb 501 ? 60~55)10~5(12 ???bb ，取 mmb 552 ? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》知 若能得出 ? ?FF ?? ? ,則校核 合格。 驗(yàn)算齒輪得圓周速度 smsmn /5/ 11 ??? ???? ?? （ 312） ∴ 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 可知，選 8 級(jí)精度是合適的。 同理可得大齒輪齒頂圓直徑為 mmd a 2 2 2222 1 82 ???? ，大齒輪齒根圓直徑為mmd f 21352182 ??? ，直徑較大采用腹板式。 3lim33H ???? H HN SZ ?? （ 313） ? ? M P 實(shí)際齒數(shù)比為 29102u 1234 ??? zz實(shí)際 齒數(shù)傳動(dòng)比誤差 %5% 3434 ?????uu 實(shí)際 因二級(jí)直齒圓柱齒輪為不對(duì)稱布置，而齒輪表面又軟齒面由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》選取 ~1d ?? 。 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得 接觸疲勞系數(shù) ： 43 ?? NN ZZ ， 則 3334 ?? zd ,取模數(shù)標(biāo) 準(zhǔn)值 mmm 334 ? （ 3） 主要尺寸計(jì)算 mmzmd 872933343 ???? （ 316） mmdb d 8733 ??? （ 317） ? ? mmzzma )(21 433434 ??????? （ 318） 3d 分度圓直徑（ mm ）， 3 b 齒寬（ mm ）取為 mm90 ， 34a 齒輪中心距（ mm ） 同理可得： 97~92)10~5(34 ??? bb 取為 mm95 ， mmd 3064 ? 整理求得的參數(shù) ： 3434 ?? mmma ， mmdmmbZ 879029 333 ??? ， mmdmmbZ 31095102 444 ??? ，