【正文】 =90㎜，Cr=33500 N，Cr0=25000(2)計(jì)算軸承D的受力支反力:RB=== N，RC=== N(3)軸向外載荷 FA=0 N(4)計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載 由于受較小沖擊查表fd =，又軸I受較小力矩，取fm =∴PB= fdfm RB == N∴PC= fd fm RC =1= (5)計(jì)算軸承壽命 又PB PC，故按PC計(jì)算，查表得ft=∴L10h=106 （ftC/P）/60n3=106 （33500 /）10/3 /（60）=106 h當(dāng)減速器內(nèi)的浸油傳遞零件（如齒輪）的圓周速度V≥2m/s時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)飛濺出來的潤滑油來潤滑軸承室最簡單的，當(dāng)浸油傳動(dòng)零件的圓周速度v≤2m/s時(shí)，油池中的潤滑油飛濺不起來，可采用潤滑脂潤滑軸承。5 鍵聯(lián)接的選擇 高速軸的鍵連接1．高速軸I輸出端與聯(lián)軸器的鍵連接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=30㎜，查表得 bh=87，因L1長為60㎜，故取鍵長L=50㎜ ，采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=32㎜，查表得 bh=108，因小圓錐齒輪寬為38㎜，L1長為40mm，故取鍵長L=30㎜ 低速軸的鍵連接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=50㎜，查表得 bh=149，因大圓錐齒輪寬為38㎜，且L1長為60mm，故取鍵長L=50㎜ 2．小柱齒輪與低速軸II的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=55㎜，查表得 bh=1610，因小圓柱齒輪寬為65㎜，且L1長為65mm，故取鍵長L=55㎜采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=60㎜，查表得 bh=1811，因大圓柱齒輪寬為60㎜，且L1長為60mm，故取鍵長L=50㎜ 采用圓頭普通平鍵（GB109579 ，GB109679），由d=40㎜，查表得 bh=128，因L1長為80㎜，故取鍵長L=70㎜6 減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器機(jī)體是用來支持和固定軸系部件的重要零件。鑄鐵機(jī)體被廣泛采用，它具有較好的吸震性，良好的切削性能和承壓性能。為了增加軸承座的剛度，軸承座應(yīng)有足夠的厚度，當(dāng)軸承座孔采用凸緣式軸承蓋時(shí)，d3為軸承蓋的鏈接螺栓的直徑。肋板有外肋和內(nèi)肋兩種結(jié)構(gòu)形式。因此，雖然工藝比較復(fù)雜，內(nèi)壁阻礙潤滑油的流動(dòng)，但是目前采用內(nèi)肋的機(jī)體還在逐漸增加。通常s1≈D2，D2為軸承座外徑，取螺栓中心線與軸承座外徑D2的圓相切的位置。設(shè)計(jì)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在三個(gè)基本 視圖上同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)凸臺(tái)位置在機(jī)壁外側(cè)是，凸臺(tái)可設(shè)計(jì)成圓弧結(jié)構(gòu)。(2)機(jī)蓋和機(jī)座的連接凸緣及機(jī)座底部凸緣應(yīng)具有足夠的厚度和寬度。機(jī)蓋和機(jī)座連接凸緣的寬度和凸緣的類型有關(guān)，對(duì)外凸緣，其寬度為B≥+ c1+c2，式中，為機(jī)壁厚，c1，c2為凸緣上連接螺栓d2的扳手空間尺寸；對(duì)內(nèi)凸緣，其寬度為：K≥()d式中，d為機(jī)蓋和機(jī)座間連接螺栓直徑機(jī)座底部凸緣承受很到的傾覆力矩，應(yīng)該很好地固定在機(jī)架或地基上，因此，所設(shè)計(jì)的機(jī)座底部凸緣應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了增加地腳螺栓的連接剛度，地腳螺栓孔的間隔距離不應(yīng)太大，一般為(150200)mm地腳螺栓的數(shù)量通常取48個(gè)。同時(shí)為了避免浸油傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)式將油池底部沉積的污物攪起，大齒輪的的齒頂圓到油池地面的距離H1應(yīng)不小于（3050）mm，由此可決定機(jī)座的中心高H，如果H值與相連電動(dòng)機(jī)的中心高相接近，則可取電動(dòng)機(jī)的中心高作為減速器機(jī)座的中心高，從而簡化安裝減速器和電動(dòng)機(jī)的平臺(tái)機(jī)架結(jié)構(gòu)。圓柱齒輪應(yīng)浸入12各齒高，但不應(yīng)該小于10mm，這個(gè)有油面位置為最低油面位置。對(duì)中小型減速器，其最高油面比最低油面高處（1015）mm即可。錐齒輪的浸油深度取齒寬的1/2最為最低油面位置。為了保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處的密封，可采取的措施有：連接凸緣出應(yīng)有足夠的寬度外，連接表面應(yīng)精刨，密封要求高的表面還要經(jīng)過刮研。在螺栓的布置上應(yīng)盡量做到均勻，對(duì)稱，并注意不要與吊耳，吊鉤，定位銷等發(fā)生干涉。良好的工藝性對(duì)提高加工精度和生產(chǎn)率，降低成本及提高裝配質(zhì)量等有重大影響，因此設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)要特別注意。力求形狀簡單，結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻，過渡平緩，保證鑄造方便，可靠，盡量避免產(chǎn)生縮孔，裂紋，澆鑄不足和冷隔等各種鑄造缺陷。在進(jìn)行機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)室，為獲得良好的機(jī)械加工工藝性，應(yīng)盡可能減少機(jī)械加工量，為次在機(jī)體上需要合理設(shè)計(jì)凹坑和凸臺(tái)，采用銑沉頭座孔等，減少機(jī)械加工表面的面積，還應(yīng)盡量減少在機(jī)械加工時(shí)工件和刀具的調(diào)整次數(shù)，方便加工。 確定機(jī)蓋大小齒輪一段的外輪廓半徑(1)機(jī)蓋大齒輪一端的外輪廓半徑的確定輪廓半徑=大齒輪的齒頂圓半徑+，式中有經(jīng)驗(yàn)公式確定。因?yàn)樾↓X輪直徑較小，按上述公式計(jì)算會(huì)是機(jī)體的內(nèi)壁不能超出軸承座孔。這個(gè)圓弧線可以超出軸承旁邊的凸臺(tái)。然后，可根據(jù)軸承的潤滑方式和機(jī)器的工作環(huán)境是清潔或多塵選定軸承的密封方式。為了避免浸油的攪動(dòng)功耗太大及保證齒輪合嚙區(qū)的充分潤滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計(jì)的減速器的合適浸油深度H對(duì)應(yīng)圓柱齒輪一般為1個(gè)齒高，但不應(yīng)小于10mm，保持一定的深度和存油量。換油事件為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化，被污染程度。軸伸出處的密封:作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外的雜質(zhì)，水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。軸承內(nèi)側(cè)的密封：該密封處選用擋油換密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果箱蓋與箱座的密封：接合面上涂上密封膠。在三維造型設(shè)計(jì)中，用特征來描述產(chǎn)品的信息，特征是設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的功能、形狀、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、檢驗(yàn)、管理與使用信息及其關(guān)系等具有確切的工程含義的高層次抽象描述。特征模型表達(dá)高層次的具有功能意義的實(shí)體，如孔、槽等，其操作對(duì)象不是原始的幾何元素而是產(chǎn)品的功能要素，產(chǎn)品的技術(shù)信息和管理信息，體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖。其中，將整個(gè)產(chǎn)品中最重要或是最大的部分作為基本特征，首先完成對(duì)它的造型。通過添加、切除和求交的布爾運(yùn)算最終得到整個(gè)模型。最后得到準(zhǔn)確完整的產(chǎn)品模型。因此，在生成一個(gè)三維實(shí)體特征的第一步就是在適宜的位置繪制特征的輪廓或者軌跡線，即在合適的草圖平面上生成合適的平面草圖，為進(jìn)一步生成三維實(shí)體特征準(zhǔn)備條件。也可以選擇已經(jīng)生成的三維實(shí)體的一個(gè)平直平面或以它為基準(zhǔn)進(jìn)行偏移、旋轉(zhuǎn)所得到的空間平面作為草圖平面。這些完善的定義功能完全能夠滿足我們?cè)谶M(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)時(shí)定義草圖平面的需要。一般而言，要求這些命令所繪制的特征截形線必須是封閉的，而且不能夠自相穿越，否則將不能通過這些截形線完成三維實(shí)體特征的生成。2．需要對(duì)截形線加一些尺寸和幾何約束，得到符合實(shí)際需要的準(zhǔn)確截形線。而這些尺寸和幾何約束不能重復(fù)定義，否則不能得到正確的截形線。這一點(diǎn)是在添加尺寸和幾何約束時(shí)必須考慮到的問題。這種功能大大提高了設(shè)計(jì)的效率。在生成每一個(gè)特征時(shí)，必須考慮到這個(gè)特征是基本特征還是添加特征，添加特征是對(duì)基本特征進(jìn)行添加、切除還是求交。需要指出的是有些特征的生成也不完全按照這些步驟，例如倒角和倒圓特征就無須定義任何二維的截形線或軌跡線等。特征又分為基本特征和添加特征，首先應(yīng)將產(chǎn)品最主要或最大的部分作為基本特征，完成對(duì)它的造型，其他部分作為添加特征，以搭積木的方式在基本特征的基礎(chǔ)上通過添加、切除、求交等布爾運(yùn)算得到主體特征。三維Autodesk Inventor是一個(gè)強(qiáng)大易用的機(jī)械設(shè)計(jì)三維參數(shù)化建模軟件，它融合了二維和二維設(shè)計(jì)并帶有裝配功能，是集Autodesk Inventor與參數(shù)實(shí)體造型、曲面造型、裝配造型、二維與三維雙向關(guān)聯(lián)繪圖以及與Auto CAD相互轉(zhuǎn)換于一體的機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 草圖概念設(shè)計(jì)草圖(Sketch)是三維造型的基礎(chǔ)，繪制草圖是創(chuàng)建零件的第一步。 在創(chuàng)建二維草圖時(shí)，必須先確定草圖所依附的平面，即草圖坐標(biāo)系確定的坐標(biāo)面，這樣的平面可以是一種“可變的、可關(guān)聯(lián)的、用戶自定義的坐標(biāo)面”。草圖并不僅僅是為三維模型準(zhǔn)備的輪廓，它也是設(shè)計(jì)思維表達(dá)的一種手段。在這階段中，沒有具體的零件形狀，只有簡單的結(jié)構(gòu)關(guān)系和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸，例如大家熟悉的機(jī)構(gòu)簡圖就是一種典型。所以設(shè)計(jì)概念草圖時(shí)，要對(duì)整體設(shè)計(jì)有全面的理解，然后進(jìn)行抽象。大多數(shù)軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，軸向尺寸比徑向尺寸大得多，并且根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝的要求，軸向常有一些典型工藝結(jié)構(gòu)，如鍵槽、退刀槽、砂輪越程槽、檔圈槽、軸肩、花鍵、中心孔、螺紋、倒角等結(jié)構(gòu)。如91圖所示。(3)利用倒角、倒圓角特征，選取長方體所需倒角表面的所有邊，輸人邊長，選取所要倒圓角的棱為邊，輸人圓角半徑R的值，即繪制出軸零件的倒角、倒圓角特征圖，如92圖所示。圖91用此設(shè)計(jì)方法可以完成其他所有零件的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，以形成圓錐圓柱齒輪減速裝置零件尺寸參數(shù)庫及圖形庫。另外，為了加強(qiáng)支承，減少加工面，以及為了和其他零件相連接，常有凸緣、凸臺(tái)、凹槽、鍵槽等結(jié)構(gòu)。輪齒部分可以看成是輪類零件的“工作部分”，帶有軸孔和鍵槽的輪轂是“安裝部分”，而輪輻則是“加強(qiáng)部分”，但輪類零件總體構(gòu)形是相同的，僅僅是“工作部分”有變化。(1)啟動(dòng)Inventor零件模板，在新建的零件子環(huán)境中建立草圖，即軸零件草圖。 圖93(2)利用旋轉(zhuǎn)添加材料的方式，選取封閉的輪廓外封閉邊線，選取旋轉(zhuǎn)中心軸，即繪制出軸零件的拉伸特征圖。如94圖所示。箱體類零件一般起支承、容納、定位和密封等作用，因此這類零件多數(shù)是中空的殼體，具有空腔和壁，此外還常有軸孔、軸承孔、凸臺(tái)和肋板等結(jié)構(gòu)。為了防止塵埃、污物進(jìn)入箱體，通常要使箱體密封，因此箱體上常有用于安裝密封氈圈、密封墊片結(jié)構(gòu)。軟件對(duì)箱體類零件進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)，可以先利用拉伸或旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體、拉伸或旋轉(zhuǎn)切除、抽殼等命令創(chuàng)建箱體基體，再配合圓角、倒角、陣列等命令來完成整個(gè)箱體零件的實(shí)體造型，有時(shí)也涉及到復(fù)雜的如掃描以及放樣命令。(1)下箱體箱體上有各種安裝孔，包括：軸承安裝孔、裝配孔、底座安裝孔等。由于它體積大，特征多，而且對(duì)定位精確度的要求也堪稱魁首，因此在一些細(xì)節(jié)上還需認(rèn)真對(duì)待。在此基礎(chǔ)上就可以做其他筋、各處的小凸臺(tái)、圓角倒角、通孔、盲孔、螺紋孔等等，好多的特征，很零碎，所以要非常細(xì)心。與下箱體類似，上箱蓋的設(shè)計(jì)綜合了Inventor 2008中的拉伸、抽殼、切除、鉆孔、復(fù)制特征、倒角等多項(xiàng)功能。零部件的總裝配過程及設(shè)計(jì)思路如圖95：創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照 組織裝配零件部件 創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件創(chuàng)建內(nèi)部零部件，裝入內(nèi)部參照，引用內(nèi)部零部件或外部參照組織裝配零件部件 圖95對(duì)圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)部分進(jìn)行裝配就是對(duì)輸入子裝配體和輸出配體進(jìn)行裝配。在裝配的過程中添加了兩根軸軸線的垂直和距離的關(guān)系等，完成的裝配模型如圖96圖96在完成了各個(gè)軸系以及傳動(dòng)部件的裝配后，就開始了圓錐圓柱齒輪減速器的總裝配了。在總裝配的過程中，先裝配如管狀油標(biāo)等減速器附件，再把減速器傳動(dòng)部件裝配體利用配合關(guān)系裝在箱座上，然后裝配箱蓋，除了必要的位置定位以外，一些表面看不出來的減少自由度的配合也要在這加上。 干涉分析利用Autodesk Inventor的裝配模塊對(duì)零件進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查，即靜態(tài)干涉檢查和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)干涉檢查，來判斷零部件之間有無干涉及干涉點(diǎn)，這樣實(shí)現(xiàn)了全關(guān)聯(lián)。在裝配圖中對(duì)某零件實(shí)體進(jìn)行的更改也將自動(dòng)體現(xiàn)在零件圖中。 裝配中先把零件模型庫和Inventor的標(biāo)準(zhǔn)件庫巾的各零件裝配成部件，再運(yùn)用配合、對(duì)準(zhǔn)角度、相切、插入等約束條件消除其自由度。因此，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段就預(yù)測其結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)特征、分析在各種載荷作用下的變形和分布、固有頻率等特點(diǎn)，找出諸如軸的剛度是否足夠，箱體的抗壓強(qiáng)度是否足夠等等，以便提出改進(jìn)措施，以優(yōu)化結(jié)構(gòu)。輸出軸作為整個(gè)減速器運(yùn)動(dòng)過程中扭矩最大的傳動(dòng)部件，而箱座作為整個(gè)減速器的支撐部分，都有必要對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)力分析。從對(duì)結(jié)果的分析可以看出，軸的表面容易出現(xiàn)應(yīng)力極大值，所以可以考慮，在條件允許的情況下，對(duì)軸的表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，以此來提高軸的疲勞強(qiáng)度。以及軸的幾何尺寸、材料和加工工藝的方法。為箱座添加約束。根據(jù)作用在軸承的軸向力和徑向力的大小和方向，分別在軸承座和箱體的壁面上添加載荷。 (1)在三維虛擬軟件運(yùn)用過程中，二維和三維是雙向關(guān)聯(lián)的，所以在設(shè)計(jì)過程中可隨意更改三維實(shí)體或任一視圖的尺寸，更改后的三維實(shí)體和所有的二維視圖會(huì)自動(dòng)更新，這給零件的修改以及在三維裝配圖中更改帶來極大方便。 (3)利用Inventor的工具集，可以直接得到所需要的標(biāo)準(zhǔn)件，加速了設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 我還要感謝我的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對(duì)于你們幫助和支持，在此我表示深深