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1、青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置。用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩， 以滿足工作需要。目前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(zhǎng)的方向發(fā)展。本文是在完成了電動(dòng)機(jī)選擇、傳動(dòng)比分配、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù) 計(jì)算、傳動(dòng)類(lèi)零件設(shè)計(jì)和軸系零部件設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了圓錐-圓柱齒輪減速器二 維裝配圖的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，根據(jù)減速器的二維視圖建立基于 SolidWorks 的三維零部件 模型，在 Solidworks 環(huán)境下完成了圓錐-圓柱齒輪減速器的三維裝配體建模。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 減速器減速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三維造型三維造型 裝配體建模裝配體建
2、模 Abstract Reducer is independent closed transmission device between prime mover and work machine. Used to reduce speed and increase torque, to meet the job requirement. The current speed reducer is towards high-power, large transmission, small size, high mechanical efficiency and long service life
3、direction.This article is in complete motor selection, transmission and distribution, movement parameter dynamic parameters calculation, transmission parts of the design and calculation of shaft parts design, on the basis of the Cone - cylindrical gear reducer two-dimensional realization of computer
4、 aided design, assembly of 2d view to reducer based on the 3d models, SolidWorks components in SolidWorks environment completed Cone - cylindrical gear reducer 3d assembly modeling. Key words: G Gear reducer Structure design Three-dimensional modeling Assembly modeling 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 目錄 1 第 1 章 前言 1
5、1.1 前言.1 1.2 課題的來(lái)源.1 1.3 減速器及機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).1 1.4 本次設(shè)計(jì)的步驟.2 第 2 章 減速器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)計(jì)算 4 2.1 擬定、分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案.4 2.2 選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).4 2.3進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等7 2.3.1 高速級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).7 2.3.2 低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).11 2.3.3 高速軸的設(shè)計(jì)14 2.3.4 中間軸的設(shè)計(jì)15 2.3.5 低速軸的設(shè)計(jì).16 2.4 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)17 2.5 減速器的結(jié)構(gòu)草圖.18 第 3 章 基于 SOLIDWO
6、RKS 的主要零件三維造型 .19 3.1 SOLIDWORKS三維設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介19 3.2 主要零件三維造型.20 3.2.1 軸類(lèi)零件的三維造型20 3.2.2 箱體類(lèi)零件的三維造型23 3.2.3 齒輪類(lèi)零件的三維造型27 3.2.4 其他重要零件的三維建模.30 第 4 章 基于 SOLIDWORKS 的三維裝配體建模 .32 4.1 減速器高速軸的裝配體建模.32 4.2 減速器中間軸的裝配體建模.33 4.3 減速器中間軸的裝配體建模35 4.4 軸承的裝配體建模.36 4.5 減速器的裝配體的建模.38 第 5 章 減速器箱體的零件圖設(shè)計(jì) 42 結(jié)論 .43 謝辭 .44 參考文
7、獻(xiàn) .45 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第 1 章 前言 1.1 前言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題研究的主要任務(wù)是在完成圓錐圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)和二維裝配 圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用 solidworks 三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)圓錐圓柱齒輪減速器中的所有零部件 進(jìn)行三維造型，并且進(jìn)行三維裝配體建模。本論文共包括五大塊的內(nèi)容：首先是課題的 簡(jiǎn)單介紹，其次是減速器的方案及結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，再次是減速器二維裝配圖的設(shè)計(jì)， 然后也是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)即用 solidworks 三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)圓錐圓柱齒輪減速器中的所有零 件進(jìn)行三維造型、裝配體建模，最后是箱座的零件圖設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的主旨是以機(jī)械傳 動(dòng)創(chuàng)新方案為主線，充分發(fā)揮我們的創(chuàng)新意
8、識(shí)，進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，最終為機(jī)械 設(shè)計(jì)的改革積累經(jīng)驗(yàn)。 本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及三維造型，內(nèi)容包括為實(shí)現(xiàn)減速器 的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)合適的傳動(dòng)路線，對(duì)高速軸、中間軸、低速軸的彎扭強(qiáng)度校核以及對(duì) 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限和齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限校核，然后畫(huà)出所設(shè)計(jì)的減速器的二 維裝配圖，然后利用 SolidWorks 完成整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)，最后完成箱座的零件圖 的設(shè)計(jì)。 1.2 課題的來(lái)源 隨著信息時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)制造業(yè)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合，越來(lái)越多的 現(xiàn)代企業(yè)使用三維設(shè)計(jì)軟件從事產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。為適應(yīng) 21 世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的需要， 作為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)
9、三維設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，熟練使用三維設(shè)計(jì)軟件，從而在 競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中有一立足之地，實(shí)現(xiàn)自我的價(jià)值。 本題目研究的目的在于設(shè)計(jì)一種大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用 壽命長(zhǎng)的減速器，在對(duì)其總功能進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，不僅要滿足以上優(yōu)點(diǎn)外還要還 在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，在滿足上述優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)時(shí)確定機(jī)械系統(tǒng)總體 方案，并完成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及主要零件的三維造型和傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配體建 模。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 1.3 減速器及機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 減速器是一種用途十分廣泛且比較典型的機(jī)械裝置。減速器的設(shè)計(jì)歷來(lái)是機(jī)械設(shè)計(jì) 中經(jīng)典的項(xiàng)目之一。減速機(jī)是一種相對(duì)
10、精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn) 矩。 減速機(jī)在我國(guó)的生產(chǎn)源于 20 世紀(jì)的 60 年代，當(dāng)時(shí)我國(guó)的減速機(jī)多是根據(jù)蘇聯(lián)的減速機(jī) 制造的，雖然在蘇聯(lián)減速機(jī)的基礎(chǔ)上有了一定的發(fā)展，但是受到技術(shù)、設(shè)計(jì)能力、工藝 水平及設(shè)備條件等因素限制，還是與國(guó)際水平存在極大差距。減速機(jī)在真正開(kāi)始得到本 質(zhì)發(fā)展是在 20 世紀(jì)的七八十年代，這個(gè)時(shí)候整個(gè)減速器技術(shù)在世界范圍內(nèi)的新技術(shù)革命 下有了極大的發(fā)展。減速機(jī)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)也因此獲益并逐漸增多，直至目前全國(guó)已有 數(shù)百家的減速機(jī)制造企業(yè)，年產(chǎn)通用減速機(jī)達(dá) 25 萬(wàn)臺(tái)。 目前國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小， 或者傳動(dòng)比大而
11、機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)。由 于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒(méi)有突破，因此，沒(méi)能從根本上解決傳遞 功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。國(guó)外的減速器，以 德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可 靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解 決好。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(zhǎng)的 方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 上深入探討和創(chuàng)新。 目前世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)
12、是小型化、高速化、低噪聲、 高可靠度。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是：硬齒面技術(shù)功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。 國(guó)外硬齒面齒輪技術(shù)日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度 不低于 ISO1328-1975 的 6 級(jí)，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的 4 倍，為軟齒面齒輪 的 5-6 倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量?jī)H為羅齒面齒輪減速器的三分之一 左右。 許多國(guó)外公司都是采用圓錐齒輪高精磨齒（80 年代以前圓錐齒輪在滲碳淬火后一般 不磨齒，只作對(duì)研跑合） ，通過(guò)齒輪修形，加大重合度，改進(jìn)箱體結(jié)構(gòu)的吸音設(shè)計(jì)等措施 來(lái)降低噪聲。 當(dāng)今世界，創(chuàng)新能力的大小已經(jīng)成為決定一個(gè)國(guó)家綜合
13、實(shí)力強(qiáng)弱的重要因素。在國(guó) 際競(jìng)爭(zhēng)中已越來(lái)越明顯地表現(xiàn)為科技和人才的競(jìng)爭(zhēng)，特別是科技創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人才的 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 競(jìng)爭(zhēng)。為了適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和科技的迅速發(fā)展，世界各國(guó)都在調(diào)整經(jīng)濟(jì)政策、 科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)科技創(chuàng)新、機(jī)械創(chuàng)新給予高度的重視。 1.4 本次設(shè)計(jì)的步驟 減速器設(shè)計(jì)的過(guò)程一般分為七個(gè)階段： （1）完成基礎(chǔ)計(jì)算部分。 （2）完成圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （3）完成裝配草圖設(shè)計(jì)。 （4）完成減速器箱座、箱蓋、圓錐圓柱齒輪等零件的三維造型。 （5）完成圓錐圓柱齒輪減速器的三維裝配體建模。 （6）完成減速器箱座的零件圖設(shè)計(jì)。 （7）編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
14、各階段時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作: 第 1 周：參觀工廠及實(shí)驗(yàn)室，資料搜集，熟悉課題及相關(guān)設(shè)計(jì)軟件，完成開(kāi)題報(bào)告。 第 23 周：學(xué)習(xí)有關(guān)的基本知識(shí)，確定設(shè)計(jì)方案，完成減速器設(shè)計(jì)。 第 45 周：完成裝配草圖設(shè)計(jì)。 第 68 周：完成箱座、圓錐齒輪等零件的三維造型。 第 911 周：完成圓錐圓柱齒輪減速器的三維裝配體建模。 第 1213 周：完成圓錐圓柱齒輪減速器箱座的零件圖設(shè)計(jì)。 第 1415 周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 第 2 章 減速器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)計(jì)算 2.1 擬定、分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案 本次設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下： 輸送帶牽引力F=4400N，輸送帶速度V
15、=0.56m/s，鼓輪直徑 D1=D2=420mm，每天工作 16 小時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)工作年限 10 年 結(jié)合以上數(shù)據(jù)及綜合考慮傳動(dòng)方案的特點(diǎn)，此次設(shè)計(jì)選用二級(jí)圓柱圓柱齒輪減速器，錐 齒輪應(yīng)布置在高速級(jí)，使其直徑不至于過(guò)大，便于加工。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 2-1 所示 1電動(dòng)機(jī) 2V 帶傳動(dòng) 3減速器 4聯(lián)軸器 5滑動(dòng)軸承 6鼓輪 7輸送帶 圖 2-1 減速器方案簡(jiǎn)圖 2.2 選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 在確定傳動(dòng)方案之后，設(shè)計(jì)計(jì)算如下： 1 1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y 系列三 相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。 2 2確定電動(dòng)機(jī)功率確定電
16、動(dòng)機(jī)功率 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 工作機(jī)所需功率 Pw w w FV P 1000 w p p 0 按傳動(dòng)方案并查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)知： V 帶傳動(dòng)效率 1=0.96 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率（一對(duì)） 2=0.99 圓錐齒輪傳動(dòng)效率 3=0.96 圓柱齒輪傳動(dòng)效率 4=0.99 聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 5=0.99 平帶傳動(dòng)效率 6=0.98 滑動(dòng)軸承效率 7=0.99 傳動(dòng)裝置的總效率為：= 12334567 則電動(dòng)機(jī)所需輸出功率 KW FV p688 . 2 1000 0 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm 只需略大于 P0即可，按機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中 Y 系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pm為 3.0
17、KW 3.3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 工作軸的轉(zhuǎn)速min78.425 420 56 . 0 106106 44 r D v n m w 選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 r/min 的電動(dòng)機(jī),Y 系列型號(hào)為 Y132S-6,滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min. 以上數(shù)據(jù)并查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)知選用 Y132S-6 電動(dòng)機(jī)，數(shù)據(jù)如表 2-1 所示： 表 2-1 電動(dòng)機(jī)的規(guī)格 電動(dòng)機(jī)額定功率 P 3.0kw 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 m n 960r/min 電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑 38mm 電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝長(zhǎng)度 80mm 1)1)確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i0=3，則減速器的傳
18、動(dòng)比為8.637 78.425 960 w m n n i總 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 i=i總/i0=37.68/3=12.56 為了避免圓錐齒輪過(guò)大，制造困難，并考慮齒輪的浸油深度，取 高速級(jí)傳動(dòng)比 i=3，低速級(jí)傳動(dòng)比為 i =i/i1=4.19。 12 2)2) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （1）各軸的輸入功率 軸 0（電動(dòng)機(jī)軸）：P0= 2.69 kW 軸（高速軸）P = 2.58kW 1 軸（中間軸）P = 2.48kW 2 軸（低速軸）P = 2.38kW 3 （2）各軸的轉(zhuǎn)速 軸 0：n0= n =960 r/min m 軸：n = n0i0=9603=3
19、20 r/min 1 軸：n =n1i1=3203=106.67 r/min 2 軸：n =n2i2=106.674.19=25.46 r/min 3 （3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 軸 0：T0=T =9550=955026.76Nm d m n P0 960 9.62 軸：T =9550=955077.00 m 1 1 1 n P 320 8.52 軸：T =9550=9550222.03N m 2 2 2 n P 7.6106 8.42 軸：T =9550=9550892.73N m 3 3 3 n P 6.425 8.32 各軸的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩列入表 2-2 表 2-2 各軸轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩 軸名
20、 電動(dòng)機(jī)軸軸軸軸 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 參數(shù) 轉(zhuǎn)速 n/(r/min) 960320106.6725.46 功率 P/(Kw) 2.692.582.482.38 轉(zhuǎn)矩 T/(Nm) 26.7677.00222.03892.73 傳動(dòng)比 i 334.19 2.3進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等 2.3.12.3.1 高速級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)高速級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）選擇齒輪類(lèi)型、材料、精度以及參數(shù) 選用圓錐直齒齒輪傳動(dòng) 選用齒輪材料：選取大小齒輪材料均為 45 鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取 240 大齒輪正火處理齒面硬度取 200HBS。 選取齒輪為 8 級(jí)精度（GB100
21、9588） 選取小齒輪齒數(shù) Z =30，Z =Z =330=90 121 i 1 （2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 首先確定計(jì)算參數(shù) （a）使用系數(shù) KA：查表得 KA=1.0 （b）使用系數(shù) KV：查圖得 KV=1.3 （c）齒間載荷分配系數(shù) KHa：估計(jì) KAKt/b1.2 1 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī) 壁距離 2 2 12 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 mm , 1 85 . 0 ,85 . 0 11 mm9 8 1 mm 軸承端蓋外徑 2 D+（55.5）DD 23 d 112（1 軸）122（2 軸） 160（3 軸） 2.5 減速器的裝配圖 減速器的裝配圖如圖 2-8 所示。 圖 2-8 減速器裝配圖
22、青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 第第 3 章章 基于基于 Solidworks 的主要零件三維造型的主要零件三維造型 3.1 Solidworks 三維設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介 SolidWorks 為達(dá)索系統(tǒng)（Dassault Systemes S.A）下的子公司，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)研發(fā)與銷(xiāo) 售機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的視窗產(chǎn)品。達(dá)索公司是負(fù)責(zé)系統(tǒng)性的軟件供應(yīng)，并為制造廠商提供具 有 Internet 整合能力的支援服務(wù)。該集團(tuán)提供涵蓋整個(gè)產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)，包括設(shè)計(jì)、 工程、制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等各個(gè)領(lǐng)域中的最佳軟件系統(tǒng)，著名的 CATIAV5 就出自該公 司之手，目前達(dá)索的 CAD 產(chǎn)品市場(chǎng)占有率居世界前列。 SolidWor
23、ks 軟件是世界上第一個(gè)基于 Windows 開(kāi)發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新 符合 CAD 技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks 公司于兩年間成為 CAD/CAM 產(chǎn)業(yè)中獲利最 高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 SolidWorks 每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù) 創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995-1999 年獲得全球微機(jī)平臺(tái) CAD 系統(tǒng)評(píng)比 第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從 1999 年起，美國(guó)權(quán) 威的 CAD 專(zhuān)業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4 年授予 SolidWorks 最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰 SolidWorks 的創(chuàng)新
24、、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全 面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 SolidworksSolidworks 軟件特點(diǎn)軟件特點(diǎn) Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得 SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD 解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì) 方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能， 同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維 C
25、AD 解決方案中，SolidWorks 是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方 便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司 Daratech 所評(píng)論：“在基于 Windows 平臺(tái)的三維 CAD 軟件中，SolidWorks 是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。 ” 在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括 Windows 風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘 貼）協(xié)同下，使用 SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配 設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 3.2 主要零件三維造型 3.2.13.2.1 軸類(lèi)零件的三維造型軸類(lèi)零件的三維造型 1、低速軸的三維造型 （1）首
26、先進(jìn)行草圖繪制：?jiǎn)螕簦ú輬D繪制） ，選擇視圖方向，然后使用畫(huà)圖 工具繪出一個(gè)圓，并用智能尺寸確定圓的大小，然后使用（拉伸）工具畫(huà)出軸的 第一段。如圖 3-1(1)、3-1（2）所示 圖 3-1（1） 圖 3-1（2） （2）然后使用(拉伸切除)工具畫(huà)出該段的鍵槽。如圖 3-1（3）所示： 圖 3-1（3） （3）然后依次使用拉伸工具畫(huà)出軸的后面各幾段。如圖 3-1（4） （5） （6） （7）所 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 示 圖 3-1（4） 圖 3-1（5） 圖 3-1（6） 圖 3-1（7） (4)最后使用拉伸切除將另一個(gè)鍵槽畫(huà)出來(lái)。如圖 3-1（8）所示 圖 3-1（8） 青島大學(xué)畢業(yè)
27、設(shè)計(jì)論文 22 2、端蓋類(lèi)三維造型 (1)首先進(jìn)行草圖繪制，繪制出軸承蓋的截面草圖。如圖 3-2（1）所示 圖 3-2（1） （2）然后使用旋轉(zhuǎn)工具得到圖形如圖 3-2（2） 、 （3）所示 圖 3-2（2） 圖 3-2（3） （3）最后使用同樣方法獲得各種軸承蓋如圖 3-2（4） （5） （6） （7）所示 圖 3-2（4）高速軸軸承透蓋 圖 3-2（5）中間軸軸承蓋 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 圖 3-2（6）低速軸軸承悶蓋 圖 3-2（7）低速軸軸承透蓋 3.2.23.2.2 箱體類(lèi)零件的三維造型箱體類(lèi)零件的三維造型 箱座的三維造型，步驟如下: （1）單擊（新建）工具，新建一個(gè)文件。 （
28、2）然后選擇“上視基準(zhǔn)面” ，單擊（草圖繪制）工具繪制草圖，具體的尺 寸如圖 3-3（1）所示，然后使用（拉伸）工具得到箱體底座如圖 3-3（2）所示。 圖 3-3（2） 圖 3-3（2） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 （3）繼續(xù)使用拉伸工具得到箱座的主體部分如圖 3-3（3）所示。 圖 3-3（3） （4）然后使用繪制草圖工具繪制出箱座凸臺(tái)輪廓，尺寸如圖 3-3（4）所示， 再使用拉伸工具得到凸臺(tái)外形如圖 3-3（5）所示。 圖 3-3（4） 圖 3-3（5） 3-4（4）拉伸切除的實(shí)體 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 （5）使用拉伸工具拉伸出中間軸的凸臺(tái)以及低速軸的凸臺(tái)，然后鏡像到兩側(cè)。分別 如
29、圖 3-3（6）和圖 3-3（7）所示。 圖 3-3（6） 圖 3-3（7） （6）使用放樣凸臺(tái)工具畫(huà)出高速軸的凸臺(tái)輪廓，如圖 3-3（8）所示。 圖 3-3（8） （7）使用拉伸工具畫(huà)出箱座的軸承旁凸臺(tái)以及箱座的肋板，并且鏡像到兩側(cè)。如圖 3-3（9）所示。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 圖 3-3（9） （8）使用掃描切除工具，在箱座上切出油溝，如圖 3-3（10）所示。 圖 3-3（10） （9）使用草繪工具繪出掛鉤的輪廓，尺寸如圖 3-3（11）所示，然后使用拉伸工具 得到其外形輪廓如圖 3-3（12）所示。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 圖 3-3（11） 圖 3-3（12） （10）使
30、用拉伸切出工具得到箱蓋與箱座連接的螺紋孔如圖 3-3（13）所示，然后 進(jìn)行鏡像得到所有的螺紋孔如圖 3-3（14）所示。 圖-3（13） 圖 3-3（14） （11）最后使用拉伸、切出等工具將排油螺栓孔、圓形游標(biāo)孔、地腳螺栓孔等全部 畫(huà)出，得到箱座的最終三維外形如圖 3-3（15）所示。 圖 3-3（15） 3.2.33.2.3 齒輪類(lèi)零件的三維造型齒輪類(lèi)零件的三維造型 1.1.圓柱大齒輪的三維造型圓柱大齒輪的三維造型 （1）首先使用拉伸工具，拉伸出齒輪的基本圓柱輪廓，如圖 3-4（1）所示。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 3-4（1） （2）在該圓柱地面上繪制齒槽的輪廓，具體尺寸如圖 3
31、-4（2）所示，并且插入螺旋 線，螺旋線形狀如圖 3-4（3）所示。 圖 3-4（2） 圖 3-4（3） （3）使用掃描切除工具，可以得到一個(gè)齒的形狀，如圖 3-4（4）所示。 圖 3-4（4） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 （4）最后使用陣列工具得到所有的齒，如圖 3-4（5）所示。 圖 3-4（5） （5）最后使用拉伸切除工具，將齒輪中間的孔、輪轂切出來(lái)，齒輪的最終輪廓便得到， 如圖 3-4（6）所示。 圖 3-4（6） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 3.2.43.2.4 其他重要零件的三維建模其他重要零件的三維建模 1、套筒的三維建模如圖 3-5 所示 圖 3-5 2、螺栓及螺母的三維建模如
32、圖 3-6 所示 圖 3-6 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 3、排油螺栓的三維建模如圖 3-7 所示 圖 3-7 4、通氣器及窺視孔蓋的三維建模，如圖 3-8、3-9 所示 圖 3-8 圖 3-9 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 第第 4 章章 基于基于 Solidworks 的三維裝配體的三維裝配體建模建模 4.1 減速器高速軸的裝配體建模 1首先新建一個(gè)裝配體文件，單擊“”選擇高速軸，再點(diǎn)“”插入鍵， 使用配合工具進(jìn)行裝配，如圖 4-1（1）所示。 圖 4-1（1） 2.再將高速軸軸套與圓錐小齒輪往軸上進(jìn)行裝配，如圖 4-1（2）所示。 圖 4-1（2） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 3.最后將兩
33、端軸承進(jìn)行裝配，得到完整的高速軸裝配體如圖 4-1（3）所示。 圖 4-1（3） 4.2 減速器中間軸的裝配體建模 1.首先新建一個(gè)裝配體文件，單擊“”選擇中間軸，再點(diǎn)“”插入鍵， 使用配合工具進(jìn)行裝配，如圖 4-2（1）所示 。 圖 4-2（1） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 2.然后再點(diǎn)“”插入圓錐大齒輪和圓柱小齒輪，使用配合進(jìn)行裝配。如圖 4- 2（2） 、4-2（3）所示。 圖 4-2（2） 圖 4-2（3） 3.最后將軸套以及一對(duì)軸承進(jìn)行裝配，得到完整的中間軸裝配體，如圖 4-2（4）所 示。 圖 4-2（4） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 4.3 減速器中間軸的裝配體建模 1.首先新建
34、一個(gè)裝配體文件，單擊“”選擇低速軸，再點(diǎn)“”插入鍵， 使用配合工具進(jìn)行裝配，如圖 4-3（1）所示。 圖 4-3（1） 2.然后再點(diǎn)“”插入圓柱大齒輪，使用配合進(jìn)行裝配。如圖 4-3（2）所 示。 圖 4-3（2） 3.最后將軸套與一對(duì)軸承插入，使用配合進(jìn)行裝配，得到完整的低速軸裝配體， 如圖 4-3（3）所示 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 圖 4-3（3） 4.4 軸承的裝配體建模 （1）首先新建一個(gè)裝配體文件，單擊“”插入內(nèi)圈，如圖 4-4（1）所示： 圖 4-4（1） （2）再單擊“”選擇圓錐滾子，使用配合進(jìn)行裝配，如圖 4-4（2）所示 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 圖 4-4（2） （3
35、）然后再單擊“”插入軸承外圈，使用配合進(jìn)行裝配，如圖 4-4（3） 所示 圖 4-4（3） （4）最后使用陣列工具，將滾子進(jìn)行陣列，得到軸承最終外形如圖 4-4（4）所示 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 圖 4-4（4） 4.5 減速器的裝配體的建模 （1）首先新建一個(gè)裝配體文件，單擊“”選擇減速器箱座，單擊“”按鈕。 如圖 4-5（1）所示。 圖 4-5（1） （2）單擊“”選擇高速軸裝配體，單擊“” ，完成高速軸裝配體與箱座的 裝配，如圖 4-5（2）所示。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 39 4-5(2) （3）單擊“”選擇中間軸裝配體，單擊“” ，完成中間軸裝配體與箱座 的裝配，如圖 4-5（3）
36、所示。 4-5（3） （4）單擊“”選擇低速軸裝配體，單擊“” ，完成低速軸裝配體與箱座的 裝配，如圖 4-5（4）所示 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 40 圖 4-5（4） （5）單擊“” ，依次插入各個(gè)軸承蓋、墊片、排油螺栓等零件，如圖 4-5（5） 所示。 圖 4-5（5） （6）單擊“”插入箱蓋，使用配合進(jìn)行裝配，結(jié)果如圖 4-5（6）所示。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 41 圖 4-5（6） （7）單擊“”依次插入通氣器、窺視孔蓋、螺栓螺母等零件，最終裝配體結(jié) 果如圖 4-5（7）所示。 圖 4-5（7） 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 42 第第 5 章章 減速器箱體的零件圖設(shè)計(jì)減速器箱體的零件圖設(shè)計(jì) 單
37、擊 solidworks 新建中的“” ，然后打開(kāi)箱座的三維圖，插入箱座的三視圖以 及軸測(cè)圖并且調(diào)整好位置，然后將文件另存為“.DXF”格式。用“CAXA”打開(kāi)上述文件， 修改線型并進(jìn)行標(biāo)注，填寫(xiě)標(biāo)題欄，最終結(jié)果如圖 5-1 所示： 圖 5-1 箱座 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 43 結(jié)論 根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成了圓錐圓柱齒輪減速器總體方案的設(shè)計(jì)，分析和擬定了該傳動(dòng)裝 置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，通過(guò)對(duì)功率的計(jì)算完成了電動(dòng)機(jī)選擇，然后通過(guò)計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率 和轉(zhuǎn)矩完成了軸的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鍵的選擇、軸承的選擇以及聯(lián)軸器的選擇。然后對(duì)軸 的強(qiáng)度和軸承的壽命進(jìn)行了校核計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明軸的強(qiáng)度及軸承壽命滿足設(shè)計(jì)要求。 然后
38、通過(guò)對(duì)彎曲疲勞強(qiáng)度極限和齒面接觸疲勞強(qiáng)度極限進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)出圓錐圓柱齒輪 的尺寸和結(jié)構(gòu)。完成設(shè)計(jì)計(jì)算后首先根據(jù)自己設(shè)計(jì)的各個(gè)零件的尺寸使用 CAXA 軟件繪制 了減速器裝配草圖，然后利用 SolidWorks 軟件完成了各個(gè)零件的實(shí)體造型，建立了一個(gè) 虛擬零件庫(kù)，根據(jù)所完成的裝配草圖進(jìn)行零部件的實(shí)體裝配，最終完成了圓錐圓柱齒輪 減速器三維裝配體建模。最后，又做了減速器箱座的零件圖設(shè)計(jì)。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 44 謝辭 經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在張繼忠老師的精心指導(dǎo)和小組內(nèi) 其他成員的互相幫助下，終于完成了圓錐圓柱齒輪減速器的二維裝配草圖的設(shè)計(jì)，在此 基礎(chǔ)上又完成了各個(gè)零件的
39、三維造型和三維裝配體建模。在此，我要向張老師和小組內(nèi) 的其他成員表示感謝，感謝張老師這一段時(shí)間的耐心指導(dǎo)，感謝小組成員的支持和幫助， 謝謝你們。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多，在張老師的耐心指導(dǎo)下我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平獲得 了提高，張老師糾正了我的許多錯(cuò)誤，使我受益匪淺，對(duì)我今后的工作有很大的幫助。 張老師耐心地給我們檢查圖紙中的錯(cuò)誤，耐心的給我們講解，一條線、一個(gè)圓、一個(gè)尺 寸，這些細(xì)小的錯(cuò)誤他都給我們指了出來(lái)，老師雖然自己辛苦，卻使我們收獲了很多。 同時(shí)，還要感謝四年來(lái)辛勤教育我的老師們，是你們教會(huì)了我這么多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 使我成為了一個(gè)有用的人才。在此，向所有幫助過(guò)我的老師同學(xué)們說(shuō)一聲：謝謝！
40、 最后，感謝母校給我們提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，祝愿我們的母校更加的繁榮昌 盛 ！ 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 45 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 趙松年，李恩光. 現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 2 申永勝主編， 機(jī)械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，2005. 3 黃海英，郭朝勇.SolidWorks2004 入門(mén)與提高.清華大學(xué)出版社，2005. 4 徐灝等編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 5 濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）. 高等教育出版社，2006. 6 鄒慧君， 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理. 北京：科學(xué)出版社，2003 7 魏崢，solidwor
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-圓錐-圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)及Solidworks三維裝配體建模.doc
