一級(jí)圓柱齒輪減速器 機(jī)械基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明書 課 程 名 稱: 機(jī)械工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼: 8209201 題 目: 學(xué)院(直屬系): 交通與汽車工程學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班: 09汽車服務(wù)1班 學(xué) 生 姓 名: 任洪濤

2、 學(xué) 號(hào): 312009080308130 指 導(dǎo) 教 師: 目錄 摘 要 2 第一章 設(shè)計(jì)題目及主要技術(shù)說(shuō)明 3 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 2.1傳動(dòng)方案擬定 5 2.2電動(dòng)機(jī)選擇 5 2.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比： 7 2.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)： 8 2.5、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)： 11 2.6箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 2.7軸的設(shè)計(jì) 16 2.7.1齒輪軸的設(shè)計(jì) 16 2.7.2輸出

3、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 2.8滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 23 2.8密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì) 25 2.9箱體附件的設(shè)計(jì) 26 第三章 基于SolidWorks 的三維建模 27 3.1 SolidWorks 軟件介紹 27 3.2對(duì)齒輪、軸及小齒輪軸的三維建模 28 3.3對(duì)箱體、箱蓋的三維建模 33 第四章 減速器的裝配和仿真 40 4.1 減速器的裝配 40 4.1.1 小齒輪軸的裝配 40 4.1.2 大齒輪軸的裝配 41 4.1.3 齒輪軸與箱體的裝配 42 4.1.4 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的裝配 42 4.2 運(yùn)動(dòng)仿真 43 設(shè)計(jì)總結(jié) 45 摘 要 減速器原理

4、減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置。此外，減速器也是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的問(wèn)轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。 減速器的作用減速器的作用就是減速增矩，這個(gè)功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。 減速器的種類很多，按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來(lái)的減速器;按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器;按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同

5、軸式減速器。 齒輪減速器應(yīng)用范圍廣泛，例如，內(nèi)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)與定軸齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠適用于機(jī)械、冶金、礦山、建筑、輕工、國(guó)防等眾多領(lǐng)域的大功率、大傳動(dòng)比場(chǎng)合，能夠完全取代這些領(lǐng)域中的圓柱齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)，因此，內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器有廣泛的應(yīng)用前景。 第一章 設(shè)計(jì)題目及主要技術(shù)說(shuō)明 一、設(shè)計(jì)題目： 帶式運(yùn)輸機(jī)的減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 二、主要技術(shù)說(shuō)內(nèi)容： 1、設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器 2、工作條件： ① 使用年限５年，工作為雙班工作制，單向傳動(dòng)； ② 載荷有輕微振動(dòng)； ③ 運(yùn)輸煤

6、、鹽、砂、礦石等松散物品 3、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1621N； 帶速V=2.695m/s； 滾筒直徑D=260mm； 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 2.1傳動(dòng)方案擬定 1、設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器 2、工作條件：使用年限５年，工作為一班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。 3、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1621N； 帶速V=2.695m/s； 滾筒直徑D=260mm； 方案擬定： 　　　采用一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)（傳動(dòng)比3~6），承載能力和速度范圍大、傳動(dòng)比

7、恒定、輪廓尺寸小、工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)。，同時(shí)由于彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)本次設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。 1.電動(dòng)機(jī) 2. 連軸器 3.圓柱齒輪減速器 4.連軸器 5.滾筒 6.運(yùn)輸帶 2.2電動(dòng)機(jī)選擇 1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。 2、電動(dòng)機(jī)容量選擇： 電動(dòng)機(jī)所需工作功率

8、為： 式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa(kw)由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000 (KW) 因此　　 Pd=FV/1000ηa (KW) 由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為： 式中：η1、、η3、η4、η5分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。 因未選用帶傳動(dòng)η1取1 ?。?.98，=0.975 ，=0.99 則：　η總=10.98３0.9750.990.96 　　 =0.925 所以：電機(jī)所需的工作功率： 　　　　Pd = FV/1000η總 =(16212.965)/(10000.925)

9、 =4.7235 (kw) 3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： n卷筒＝601000V/（πD）=(6010002.695)/（260π）　　　　　 =198.064r/min 根據(jù)手冊(cè)Ｐ７表１推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍=3～６。則總傳動(dòng)比理論范圍為：＝3～6。 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為:==(3～6)198=594.18～1188r/min 則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000 r/min 圓柱傳動(dòng)輪的主要性能參考至機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P7頁(yè) 主要參數(shù)： 一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪， 直齒傳遞功率≤750

10、KW， 閉式效率0.96~0.99， 傳動(dòng)比一般范圍為3~7 電動(dòng)機(jī)計(jì)算公式及傳動(dòng)效率引自機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書11~14頁(yè) 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P145 n卷筒=198.064r/min 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表） 方案 型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/min) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 減速器 1 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 2.0 4.8

11、48 4.848 2 Y160M2-8 5.5 750 720 2.0 2.0 3.636 3.636 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見(jiàn)第1方案比較適合。 此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要性能： 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸： 中心高 H 外形尺寸 L(AC/2+AD)HD 底角安裝尺寸 AB 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸尺 寸 DE 裝鍵部位尺寸 FGD 132 520345315 216178 12 2880 1041 2.3確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比：

12、 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n 1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 （式中、分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比） 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P145 電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸引至指導(dǎo)書P146 減速器傳動(dòng)比 2.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)： 將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸，......以及 , ，......為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比 ，......為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率 ，......為各軸的輸入功率 （KW） ，......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （Nm） ,

13、......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （r/min） 可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： Ⅰ軸：= / =960/1=960r/min 為發(fā)動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 為電動(dòng)機(jī)至 I軸轉(zhuǎn)速 Ⅱ軸：= / =960/4.848=198.02 r/min 卷筒軸：= =198.02 r/min 由指導(dǎo)書的表1得到： η1=0.96 η2=0.98 η3=0.97 η4=0.99 Ⅰ軸轉(zhuǎn)數(shù)： =960r/min 軸轉(zhuǎn)數(shù)： nII=198.

14、02 r/min （2）計(jì)算各軸的輸入功率： Ⅰ軸： =50.9925=5.45875（KW） Ⅱ軸： =5.256（KW） 卷筒軸：= =5.25 =5. 15（KW） （2）計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)輸出電動(dòng)機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩為： Td=9550Pd/nm=95505.5/960 =54.714 Nm Ⅰ軸：= =54.3 Nm Ⅱ軸: PⅡ= PⅠη12= PⅠη2η3 =120.334.

15、440.980.99=518.34 Nm 卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：T Ⅲ= TⅡη0η1 =54.30 4.848 0.9628 =253.472Nm (3)計(jì)算各軸的輸出功率： 由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率： 卷筒軸轉(zhuǎn)數(shù)： nIII=198.02 r/min Ⅰ軸輸入功率： PⅠ=5.45875（KW） Ⅱ軸輸入功率： =5.256（KW） 卷筒軸入功率 =5. 15（KW） Ⅰ軸輸

16、入轉(zhuǎn)矩： =54.3 Nm Ⅱ軸輸入轉(zhuǎn)矩： =518.34 Nm 卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩： T Ⅲ=253.472Nm Ⅰ軸輸出功率： =5.39 KW 故： =5.460.9925 =5.39 KW = PⅡη軸承 =4.230.98 =4.02 KW (4)計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： 由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率：則： =54.30.9925 =53.62 Nm =253.470.963 =250.30 Nm 綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下 軸名 效率 轉(zhuǎn)矩T （Nm） 轉(zhuǎn)

17、速n 傳動(dòng)比 i 效率 P（KW） r/min η 輸入 輸出 輸入 輸出 　 　 電動(dòng)機(jī)軸 　 5.5 　 54.7 960 1 0.993 ?、褫S 5.46 5.39 54.3 53.6 960 　 　 　 　 　 4.845 0.963 Ⅱ軸 5.26 5.19 253.47 250 198.02 1 0.993 卷筒軸 5.15 5.09 248.43 245 198.02 ： Ⅱ軸輸出功率： =4.02 KW Ⅰ～Ⅱ軸的輸出轉(zhuǎn)矩 =53.6

18、2 Nm =250.30 Nm 2.5、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)： (1)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。 按圖所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選7級(jí)精度（GB10095-88） 小齒輪選硬齒面，大齒輪選軟齒面，小齒輪的材料為40號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，其硬度為HBS1=241~286,取280HBS，大齒應(yīng)比小齒輪硬度低，選用40號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240HBS。 (2)、齒數(shù)選擇 因?yàn)?，閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，=20~40，取24 大齒輪齒數(shù)=i=116.352取116

19、=117/24=4.833,與原要求僅差滿足要求 （3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1≥ 確定各參數(shù)值 載荷系數(shù) 查課本表6-6 取K=1.2 小齒輪名義轉(zhuǎn)矩 T1=9.55106P/n1=9.551065.39/960 =5.36104 Nmm 材料彈性影響系數(shù) 由課本表6-7 ZE=189.8 區(qū)域系數(shù) ZH=2.5 確定許用接觸應(yīng)力=550Mpa 壽命系數(shù)KHN= 齒輪齒面硬度及接觸疲勞強(qiáng)度引至機(jī)械設(shè)計(jì)書P109表8-7 載荷系數(shù)引至機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6

20、-6,P77 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式引至機(jī)械設(shè)計(jì)教材P113~114 NO=30(HBS2)2.4=30(240)2.4=1.55107 齒寬系數(shù)選擇 展開(kāi)式單擊 齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)值承只能對(duì)稱布置，0.9~0.14選取 為1.0 許用應(yīng)力 查課本圖6-21（a） 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1 則 取兩式計(jì)算中的較小值，即［σH］=550Mpa 于是 d1≥ = =46.068 mm 4、模數(shù)計(jì)算 m=d1/Z1≥46.068/24=1.92

21、 （3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材書P111，表8-8查得齒形系數(shù) YFa1=2.67, YFa2=2.17 彎曲疲勞極限應(yīng)力 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得 d1=46.068 mm 模數(shù)m=1.92 齒形系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)教材書P111，表8-8查得 查表8-6 ，取SF=1.3，計(jì)算彎曲疲勞壽命系數(shù) ,因?yàn)镹=2.86108>1.55107,故KFN=1。 則 計(jì)算大小齒輪的并進(jìn)行比較 由于 較大，故用此代入 ==1.4785 (4)由齒

22、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)度的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲其彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即 模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.322并取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)1.5。按接觸強(qiáng)度求d1。 （5）由實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 圓周速度 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程P194，表10-8，v=2.19m/s,7精度得Kv=1.08 直齒輪，Kha=Kfa=1 表10-2，使用系數(shù)KA=1 由表10-4，用差值法查得7精度，小齒輪響度支撐對(duì)稱分布式，KHb=1.310

23、 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得m=1.4785 由，KHB=1.310 查圖10-13的KFB=1.28故載荷系數(shù)K=KAKVKHAKHB=11.0811.310=1.415 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正得 ==45.29mm ==46.05 ( 6 ) 算出小齒輪齒數(shù) Z1= d1/m=45.29/1.5=30.2,取31 Z2=4.85 31=150 （ 7 ） 幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑：d1=mZ1=1.531=47 mm d2=mZ2=1.5150=225 mm 中心距 a=m （Z1+Z2）=1.5（31+150）/2=136 mm 計(jì)算齒輪寬

24、度 b2=47mm 取小齒輪寬度 b1=52 mm 名稱 代號(hào) 單位 小齒輪 大齒輪 中心距 а mm 136 傳動(dòng)比 i 　 4.84 模數(shù) mb mm 1.5 端面壓力角 at 　() 20 齒數(shù) z 　 31 150 分度圓直徑 d mm 47 225 節(jié)圓直徑 d` mm 47 225 齒頂圓直徑 da mm 50 228 齒根圓直徑 df mm 43 221 寬度 b mm 52 47 材料及齒面硬度 HBS 280 240

25、 分度圓直徑 d1=47 mm d2=225 mm 中心距: a=136 mm 齒輪寬度 : b2=47mm b1=52 mm 2.6箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （10）箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表： 名稱 符號(hào) 尺寸（mm） 機(jī)座壁厚 δ 8 機(jī)蓋壁厚 δ1 8 機(jī)座凸緣厚度 b 12 機(jī)蓋凸緣厚度 b 1 12 機(jī)座底凸緣厚度 b 2 20 地腳螺釘直徑 df 16 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 d1 12 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 d2 8 聯(lián)軸器螺栓d2的間距 l 150 軸承端蓋螺釘直徑

26、 d3 8 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 6 定位銷直徑 d 6 df，d1, d2至外機(jī)壁距離 C1 22, 18, 13 df， d2至凸緣邊緣距離 C2 20, 11 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 20, 凸臺(tái)高度 h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn) 外機(jī)壁至軸承座端面距離 l1 50 大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 △1 10 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 △2 10 機(jī)蓋、機(jī)座肋厚 m1 ,m2 7， 7 軸承端蓋外徑 D2 108， 120 軸承端蓋凸緣厚度 t 8 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S 盡量

27、靠近，以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)，一般s=D2 箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇引至設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P26 df，d1, d2至外機(jī)壁距離，以及df， d2至凸緣邊緣距離 引至指導(dǎo)書P27表4 2.7軸的設(shè)計(jì) 2.7.1齒輪軸的設(shè)計(jì) (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5—滾動(dòng)軸承 2—軸 3—齒輪軸的輪齒段 4—套筒 6—密封蓋 7—軸端擋圈 8—軸承端蓋 9-軸承端蓋10—鍵 11-聯(lián)軸器 (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度2

28、17~255HBS 軸的輸入功率為PⅠ=5.46 KW 轉(zhuǎn)速為nⅠ=960 r/min 根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=115 d≥ 考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱，1個(gè)鍵槽則d≥19.673mm 2個(gè)鍵槽則 d≥20.437mm （3）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從Ⅰ軸右起第一段，由于電動(dòng)機(jī)與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，且由電動(dòng)機(jī)軸直徑選擇聯(lián)軸器LH3,由聯(lián)軸器軸孔直徑，查表可取軸直徑D1=Φ30mm， 選用LH3型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為l1=82mm,軸段長(zhǎng)L1=80mm 則第一段長(zhǎng)度L1=80mm 右起第二段直徑考慮聯(lián)軸器的軸

29、向定位要求，該段的直徑取 Φ38mm 根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為50mm，則取第二段的長(zhǎng)度L2=90mm 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6008型軸承，其尺寸為dDB=406815，那么該段的直徑為D3=Φ40mm 長(zhǎng)度，考慮1.齒輪與箱體內(nèi)壁距離應(yīng)大于8mm，取36mm 2.軸承潤(rùn)滑，軸承向內(nèi)壁退后5mm 3.軸承寬度B=15 綜上，長(zhǎng)度取L3=30mm 套筒長(zhǎng)度，為滾動(dòng)軸承的定位套筒,取套筒孔直徑與軸相同取

30、Φ40mm，筒外直徑其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑取 D套筒=Φ47mm，長(zhǎng)度取L套筒= 15mm 右起第四段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ50mm，分度圓直徑為Φ47mm，齒輪的寬度為52mm，則，此段的直徑為D4=Φ43mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=52mm 右起第五段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D5=Φ47mm 長(zhǎng)度取L5= 15mm 右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=Φ40mm，長(zhǎng)度L6=15mm （4）求齒輪上作用力的大小、方向 小齒輪分度圓直徑：d1=47mm 作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =955000

31、0=53620N.mm 求圓周力：Ft1 Ft1=2T1/d1=2536205/47=2282N 求徑向力Fr Fr=Fttanα=2282tan200=831N Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示 由于選用深溝球軸承則Fa=0 （5）軸長(zhǎng)支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RH= Ft/2 =1141N 垂直面的支反力：RV=FR/2=415.5N （6）畫彎矩圖 水平面彎矩MH=RH*48.5=55.34N.m 垂直面的彎矩MV=Rv*48.5=20.152N.m 總彎

32、矩： 垂直面的彎矩 水平面的扭矩：T=53.620N.m 當(dāng)量彎矩： （9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。 已知 ,由課本表13-1有:σB=750MPa ［σ］=(0.09~0.1)σB =67.5~75Mpa ［σ］=68MPa 則： σca1= /W= /(0.1D3) =1000/(0.1403)=10.45 MPa<［σ］ 右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： σe= MD/W= MD/(0

33、.1D3) =31.641000/(0.1303)=11.72 MPa<［σ］ 所以確定的尺寸是安全的 。 2.7.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 確定軸上零件的定位和固定方式 （如圖） 1，5—滾動(dòng)軸承 2—軸 3—齒輪 4—套筒 6—密封蓋 7—鍵 8—軸承端蓋 9—軸端擋圈 10—半聯(lián)軸器 (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 軸的輸入功率為PⅡ=5.26 KW 轉(zhuǎn)速為nⅡ=198.02 r/min 根據(jù)課本P205（13-2）式，并查表13-2，取c=107 d≥ (3)確定軸各段直

34、徑和長(zhǎng)度 從聯(lián)軸器開(kāi)始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，取Φ40mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KATⅡ=1.3518.34=673.84Nm，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014—2003，選用LT7型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為l1=82mm,軸段長(zhǎng)L1=80mm 右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ48mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長(zhǎng)為L(zhǎng)2=76mm 右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6010型軸承，其尺寸為dDB=508016，那么該段

35、的直徑為Φ50mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=32mm 右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為225mm，則第四段的直徑取Φ53mm,齒輪寬為b=47mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=44mm 右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為 D5=Φ58mm ,長(zhǎng)度取L5=14mm 右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=Φ55mm， 長(zhǎng)度L6=16mm (4)求齒輪上作用力的大小、方向 ① 大齒輪分度圓直徑：d2=225mm ② 作用在齒輪上的轉(zhuǎn)矩為：T1 =9550000=250300N.mm ③ 求圓周力

36、：Ft2=2T2/d2=22503005/47=2225N ④ 求徑向力Fr=Fttanα=2282tan200=810N ⑤ Ft，F(xiàn)r的方向如下圖所示；由于選用深溝球軸承則Fa=0 （5）軸長(zhǎng)支反力 根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置，建立力學(xué)模型。 水平面的支反力：RH= Ft/2 =1112.5N 垂直面的支反力：RV=FR/2=405N （6）畫彎矩圖 水平面彎矩MH=RH*48=53.4N.m 垂直面的彎矩MV=Rv*48=19.440N.m 總彎矩： 水平面的扭矩：T=250.300N.m 當(dāng)量彎矩：

37、 （9）判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。 已知=158.23N.m ,由課本表13-1有:σB=650MPa ［σ］=(0.09~0.1)σB =58.5~65Mpa ［σ］=60MPa 則： σca2= /W=158.23 /(0.1D3) =158.231000/(0.1533)= 10.6282 MPa<［σ］ 右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： σe= MD/W= MD/(0.1D3) =140.1681

38、000/(0.1303)= 9.415 MPa<［σ］ 所以確定的尺寸是安全的 。 2.8滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 Lh530016=24000小時(shí) 1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=831N （2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 （3）選擇軸承型號(hào) 查課本表11-5，選擇6008軸承 Cr=17000N 由課本式11-3有 ∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 2.輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所

39、以P=Fr=810N （2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值 =31837.69N （3）選擇軸承型號(hào) 查課本表11-5，選擇6010軸承 Cr=22.0KN 由課本式11-3有 ∴預(yù)期壽命足夠 ∴此軸承合格 2.9鍵的強(qiáng)度校核 1.輸入軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算 輸入軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=54.71N.m 軸直徑d=30 k=0.5h=0.5*8=4 l=78-10=68 =13.41Mpa<[σ]p 2.輸出軸的鍵強(qiáng)度校核計(jì)算 與齒輪相接觸的鍵強(qiáng)度校核 輸入軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=250.3N.m 軸直徑d=53 k=0.5h=0.5*8=4

40、 l=80-12=68 =34.73Mpa<[σ]p 與聯(lián)軸器相接觸的鍵強(qiáng)度校核 輸入軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=250.3N.m 軸直徑d=40 k=0.5h=0.5*10=5 l=29 =86.31Mpa<[σ]p 2.8密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì) 1.密封 由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。 2．潤(rùn)滑 (1) 對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的的圓周速度2m/s

41、m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH不應(yīng)小于30~50mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng),每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。 (2) 對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。 2.9箱體附件的設(shè)計(jì) (1) 窺視孔和窺視孔蓋 在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視

42、孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來(lái)。 (2) 放油螺塞 減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。 (3) 油標(biāo)油標(biāo) 用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。 (4)通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi) 熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。 (5)啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊，不易分開(kāi)。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此

43、螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。 (6)定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置不應(yīng)該對(duì)稱布置。 (7)調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。 (8)環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。 (9)密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效

44、果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用 綜上，一級(jí)圓柱齒輪減速器附件的使用如下： 觀察蓋螺釘：GB5783～86 M6X16，材料Q235。 通氣器：M121.25油面指示器。 油標(biāo)尺：M12,材料Q235。 起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳。 放油螺塞：M 201.5。 啟蓋螺釘型號(hào)：GB/T5780 M8，材料Q235。 輸入軸軸承蓋螺釘：GB5783～86 M8X25，材料Q235。 輸出軸軸承蓋螺釘：GB5783～86 M8X25，材料Q235。 定位銷B型 d=6公差h8 螺栓：GB5783～86 M12X25，材料Q235。

45、 PⅠ的值為前面第10頁(yè)中給出 電動(dòng)機(jī)軸直徑前面已選出，亦可查指導(dǎo)書P146, ,Y系列幾座帶底腳、端蓋無(wú)凸緣電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸。 聯(lián)軸器選擇引至指導(dǎo)書P128 軸承表引至指導(dǎo)書P120~121. 在前面輪的計(jì)算中已經(jīng)得到Z=3 其余的數(shù)據(jù)手冊(cè)得到 D1=Φ30mm L1=80mm D2=Φ38mm；L2=70mm D3=Φ40mm；L3=20mm D套筒=Φ47mm L套筒= 37mm D4=Φ43mm

46、 L4=52mm D5=Φ47mm；L5= 15mm D6=Φ40mm；L6=15mm Ft=2282N Fr=831N RA=RB=48.5mm RH =1141 N RV=415.5N MH=55.34N.m MV=20.152N.m T=53.620N.m α=0.59 σca1=10.45 Mpa

47、 D1=Φ40mm；L1=80mm D2=Φ52mm；L2=54mm D3=Φ50mm；L3=32mm D4=Φ60mm；L4=58mm D5=Φ66mm；L5=10mm D6=Φ55mm；L6=16mm Ft2=2225N Fr=810N RA=RB=1112.5Nm RV=405N MH=53.4N.m MV=19.440N.m M= T=250.300N.m T=508.0 Nm α=0.6 M

48、Ca=158.23N.m ［σ-1］=60Mpa MD=140.168Nm 滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算公式引至機(jī)械設(shè)計(jì)教程P160~163 鍵的尺寸及型號(hào)引至指導(dǎo)書P117 鍵的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力引至機(jī)械設(shè)計(jì)教程P21表3-1 [σ]p=100MPa

49、 密封形式引至指導(dǎo)書P58，選用粗羊毛氈油圈 選用油潤(rùn)滑 觀察蓋螺釘：GB5783～86 M6X16，材料Q235 放油螺塞：M 161.5材料Q235,引至P134 油標(biāo)尺：M12,材料Q235 通氣器：M121.25，材料Q235，引至指導(dǎo)書P135 啟蓋螺釘型號(hào)：GB/T5780 M8，材料Q235 定位銷引至指導(dǎo)書P118 選取B型 d=6公差h8,

50、 第三章 基于SolidWorks 的三維建模 3.1 SolidWorks 軟件介紹 SolidWorks 軟件是由SolidWorks 公司開(kāi)發(fā)的，SolidWorks 公司是一家專門從事開(kāi)發(fā)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的高科技公司，從1993 年，PTC 公司與CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出該軟件，引起設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的一片驚嘆?，F(xiàn)在SolidWorks 最新版為2011 SP0 多國(guó)語(yǔ)言版，本次減速器設(shè)計(jì)用的是SolidWorks2010 SP0 版本。 SolidWorks 軟件集三維建模、裝配、工程圖于一身，功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新，使得Soli

51、dWorks 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。具有零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析、注塑分析、消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具、模具設(shè)計(jì)工具、焊件設(shè)計(jì)工具和裝配設(shè)計(jì)等功能。 該軟件將各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的世界級(jí)頂尖產(chǎn)品連接到一起，具備全面的實(shí)體建模功能，可快速生成完整的工程圖紙，還可以進(jìn)行模具制造及計(jì)算機(jī)輔助工程分析、虛擬裝配、動(dòng)態(tài)仿真等一些其他CAD 軟件無(wú)法完成的工作。 該軟件將各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的世界級(jí)頂尖產(chǎn)品連接到一起，具備全面的實(shí)體建模功能，可快速生成完整的工程圖紙，還可以進(jìn)行模具制造及計(jì)算機(jī)輔助工程分析、虛擬

52、裝配、動(dòng)態(tài)仿真等一些其他CAD 軟件無(wú)法完成的工作。 該軟件本身集成了較多的插件，方便設(shè)計(jì)者利用，降低了設(shè)計(jì)勞動(dòng)，本次減速器設(shè)計(jì)用到如下的插件：GearTrax和邁迪插件主要用于精確齒輪的自動(dòng)設(shè)計(jì)和齒輪副的設(shè)計(jì)，通過(guò)指定齒輪類型、齒輪的模數(shù)和齒數(shù)、壓力角以及其它相關(guān)參數(shù)，GearTraxGearTrax和邁迪插件可以自動(dòng)生成具有精確齒形的齒輪。 GearTrax和邁迪插件 提供了如iso、GB 等多標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。利用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，設(shè)計(jì)人員不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模，在裝配中直接采用拖動(dòng)操作就可以在模型的相應(yīng)位置裝配指定類型、指定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件。 3.2對(duì)齒輪、軸及小齒輪軸的三維建模 Ⅰ、齒輪三

53、維模型的形成 SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各種齒輪模型，如圖3.1。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，選擇直齒，輸入齒輪的模數(shù)m = 1.5，大小齒輪齒數(shù)150和31，點(diǎn)擊齒面厚，鍵入大小齒輪的齒輪寬度b=52mm，b=47mm 。大小齒輪后，點(diǎn)擊完成，插件自動(dòng)將成型的齒輪導(dǎo)入SolidWorks 中，從而完成齒輪建模,如圖3.2 和圖3.3。 圖3.1 邁迪插件操作 圖3.3 大齒輪的大體建模 圖3.3 大齒輪的大體建模 得到了大齒輪的大體建模，然后修改大齒輪： 過(guò)【拉伸切除】命令構(gòu)造輪

54、轂直徑為53mm，鍵槽高、寬分別為5mm、10mm。如圖3.5。 ②修改大齒輪，按工程圖畫減重槽和減重孔，利用【拉伸切除】命令，先畫減重槽，深度為10mm,如圖3.6，利用基準(zhǔn)面通過(guò)【鏡像】命令，畫出另一側(cè)。 ③通過(guò)【拉伸切除】命令打一個(gè)減重孔，孔徑為40mm,如圖3.7，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓心為基準(zhǔn)軸，如圖3.8，通過(guò)【圓周陣列】命令，選擇基準(zhǔn)軸和陣列的數(shù)目，完成多個(gè)減重孔成型如圖3.9。 過(guò)【倒角】命令倒角，最后成型,如圖3.10。 圖3.4 齒輪的工程圖 圖3.5 加工輪轂和鍵糟 圖3.6 加工減重槽

55、 圖3.7 加工減重孔 圖3.8 插入基準(zhǔn)軸圖和減重孔圓周整列 圖3.10 大齒輪的三維建模 Ⅱ、小齒輪軸的三維建模 在Ⅰ中邁迪插件導(dǎo)入小齒輪的基礎(chǔ)上,按照二維工程圖進(jìn)行建模，如圖3.11。 ① 次用【拉伸】命令構(gòu)造小齒輪軸，完成小齒輪軸的大體建模，如圖3.12。 ② 然后利用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令，在小齒輪軸的外伸端建立基準(zhǔn)平面1,如圖3.13，再在該基準(zhǔn)平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速軸和V 帶輪聯(lián)接鍵的尺寸：高速軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵

56、為：鍵GB1096-79b h = 108,L = 74，繪制草圖，選擇切除厚度，完成鍵槽的成型，如圖3.14。 ③ 利用【倒角】和【倒圓角】命令修改小齒輪軸，完成建模如圖3.15。 圖3.11 小齒輪軸工程圖 3.12 齒輪拉伸 圖3.13 建立基準(zhǔn)面1 圖3.14 拉伸鍵 圖3.15 小齒輪軸的三維建模 Ⅲ、軸的三維建模 ①用【拉伸】命令，選擇任意基準(zhǔn)平面，按照設(shè)計(jì)尺寸依次拉伸成型，如圖3.16。 ②通過(guò)【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令，在齒

57、輪安裝段和外伸端建立兩個(gè)基礎(chǔ)平面，如圖3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齒輪與軸的鍵槽和低速軸（如圖3.18）和聯(lián)軸器的聯(lián)接鍵鍵槽（如圖3.19）。 ③用【倒角】和【倒圓角】命令修改軸，完成建模，如圖3.20。 圖3.16 軸的工程圖 圖3.17 軸的拉伸圖 3.18 建立兩個(gè)基準(zhǔn)面 圖3.19 齒輪鍵拉伸 圖3.20 聯(lián)軸器的鍵拉伸 圖3.21 軸的三維建模 3.3 對(duì)箱體、箱蓋的三維建模 Ⅰ、箱體三維建模 ①根據(jù)箱體的二維圖，如圖3.22，圖3.23，圖3.24，用【拉伸】命令，選擇任意基

58、準(zhǔn)面，構(gòu)造箱體大體立方體，如圖3.25 用【圓角】命令將立方體四個(gè)棱邊倒R=20mm 的圓角。 ②利用【抽殼】命令，選擇壁厚度8mm，選擇挖出材料面，完成抽殼，如圖3.26。 ③在抽殼選擇面使用【拉伸】命令，拉伸出頂面凸緣，厚度為12mm，如圖3.27，選擇底面拉伸出箱體底板厚度為20mm，如圖3.28，并【拉伸切除】底面通槽如圖3.29。在凸緣下面【拉伸】軸承座凸臺(tái)（如圖3.30）和凸臺(tái)（如圖3.31），在軸承座凸臺(tái)上用【拉伸切除】命令切出軸承槽，如圖3.32。 ④用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令分別在兩個(gè)軸承座建立基準(zhǔn)平面1 和基準(zhǔn)平面2，如圖3.33，用【筋】命令，繪制軸

59、承座凸臺(tái)的加強(qiáng)筋，如圖3.34。 ⑤用【鏡像】命令選擇鏡像對(duì)稱平面，鏡像凸臺(tái)、軸承座凸臺(tái)、加強(qiáng)筋和軸承槽，如圖3.35。 ⑥選擇中間基準(zhǔn)平面，用【筋】命令構(gòu)造兩個(gè)吊耳，如圖3.36。 ⑦用【掃描切除】命令，繪制油溝，繪制掃描路線和掃描截面，如圖3.37，用【異形孔向?qū)А吭谳S承槽端面上打M8 的螺紋孔，如圖3.38，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，分別建立基準(zhǔn)軸1 和2，圓周陣列螺紋孔，等間距，孔數(shù)為6，如圖3.39。 ⑧用【拉伸切除】命令在頂面凸臺(tái)上打d=13mm 起蓋螺釘孔和銷孔，在凸臺(tái)上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地腳螺釘孔。 ⑨用【插入】-【參考幾

60、何體】-【基準(zhǔn)面】命令在箱體后端面建立一個(gè)45平面作為基準(zhǔn)，如圖3.40，用【拉伸】命令構(gòu)造凸臺(tái)，如圖3.41，在凸臺(tái)上打油標(biāo)尺M(jìn)12 的螺紋孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸臺(tái)，在凸臺(tái)上打M20 的油塞孔。用【倒圓角】對(duì)箱體各處進(jìn)行R=10mm 倒圓角，完成建模，如圖3.42。 圖3.22 箱體主視圖圖3.23 箱體俯視圖 圖3.24 箱體左視圖 圖3.25 拉伸長(zhǎng)方體 3.26 長(zhǎng)方體的抽殼 圖3.27 拉伸凸緣圖3.28 拉伸底板 圖3.29 拉伸切除通糟

61、 圖3.30 拉伸軸承座 圖3.31 拉伸凸臺(tái) 圖3.32 拉伸切除軸承安裝槽 圖3.33 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖 3.34 軸承座加強(qiáng)筋 圖3.41 拉伸油標(biāo)尺凸臺(tái) 圖3.42 箱體三維建模 Ⅱ、箱蓋的三維建模 根據(jù)減速器箱蓋二維工程圖進(jìn)行建模，如圖3.43，圖3.44,圖3.45。 ①【拉伸】構(gòu)造箱蓋的大體輪廓，如圖3.46，【抽殼】命令，選壁厚為8mm ,選擇底面為去除材料面，如圖3.47，在去除材料面【拉伸】凸緣，厚

62、度為12mm,如圖3.48，在凸緣上【拉伸】出軸承座（圖3.49）和凸臺(tái)(圖3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的軸承安裝槽,如圖3.51。 ②【鏡像】，選擇凸臺(tái)、軸承座和軸承安裝槽為對(duì)象，選擇箱體對(duì)稱面為基準(zhǔn)面，構(gòu)造另一側(cè)，如圖3.52。 ③【筋】命令，構(gòu)造吊耳，選擇箱蓋的對(duì)稱面做草圖，如圖3.53。 ④用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1，用【異形孔向?qū)А窟x擇在軸承側(cè)面打M8 的螺紋孔，【圓周陣列】選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，螺紋孔為陣列對(duì)象，數(shù)目選擇為6，如圖3.54。 ④ 拉伸切除】在吊耳上打16mm 的孔，在凸緣上打四個(gè)6mm 的起蓋螺

63、釘孔，在凸臺(tái)上打六個(gè)12mm 螺栓通孔，再【旋轉(zhuǎn)切除】出兩個(gè)6mm 銷孔。 ⑥選擇箱蓋上表面為基準(zhǔn)面，先【拉伸】出90X60 的，厚度為4mm 的凸臺(tái)，如圖3.55，再【拉伸切除】出觀察孔，如圖3.56，再在觀察蓋凸臺(tái)上【異形孔向?qū)А看蛩膫€(gè)M6 螺紋孔。 ⑦【倒圓角】、【倒角】命令，對(duì)箱蓋進(jìn)行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如圖3.57。 圖3.43 箱蓋的主視圖 圖3.44 箱蓋的俯視圖 圖3.45 箱蓋的左視圖 圖3.46 構(gòu)造大體輪廓圖 3.47 抽殼 圖3.48 拉伸凸緣圖

64、 3.49 拉伸軸承座 圖3.50 拉伸凸臺(tái) 圖3.51 拉伸軸承槽 圖3.52 鏡像凸臺(tái)凸緣 圖3.53 建立吊耳 圖3.54 整列M8 螺紋孔 圖3.55 拉伸觀察蓋凸臺(tái) 圖3.56 拉伸切除觀察 圖3.57 箱蓋的三維建模 第四章減速器的裝配和仿真 4.1 減速器的裝配 裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)限制

65、各零件的相對(duì)位置，使構(gòu)成機(jī)構(gòu)的某部分，或者是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)或機(jī)器。Solidworks允許用戶在裝配體文件中插入數(shù)目眾多的零件進(jìn)行組裝配合。 4.1.1 小齒輪軸的裝配 接著裝配小齒輪軸，在完成軸承的裝配基礎(chǔ)上。 【插入】：小齒輪軸與軸承、軸承端蓋聯(lián)接鍵，套筒，如圖4.3。 【配合】： ① 小齒輪軸和套筒同心、面重合約束。 ②軸承和小齒輪軸同心約束，與套筒面重合約束。利用小齒輪的對(duì)稱面【鏡像】第二軸承。 ② 減速器聯(lián)接鍵和鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重合約束。 圖4.3 小齒輪軸的爆炸視圖 4.1.2 大齒輪軸的裝配 裝配完小齒輪軸，裝配齒輪軸。 【插入】：齒輪軸的

66、軸承的保持架、內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體，完成軸承的裝配，再插入軸、齒輪、齒輪和軸聯(lián)接鍵、軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、套筒，如圖4.4。 【配合】： ①軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、齒輪和軸聯(lián)接鍵和軸的鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重合約束。 ②齒輪鍵槽與齒輪和軸聯(lián)接鍵面平行約束，輪轂與軸同心約束，齒輪側(cè)面與軸肩面重合約束。 ③套筒和軸同心重合，與齒輪面重合約束。 ④軸承與軸同心重合，與套筒面重合約束，利用大齒輪的對(duì)稱面為基準(zhǔn)， 【鏡像】軸承，完成裝配。 圖4.4 齒輪軸的爆炸視圖 4.1.3 齒輪軸與箱體的裝配 完成兩個(gè)軸的裝配，把軸安裝進(jìn)齒輪箱體內(nèi)。 【插入】：箱體如圖4.5。 【配合】： ① 小齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱體的對(duì)稱面重合約束。 ② 大齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱的對(duì)稱面重合約束。 圖4.5 軸和箱體的裝配圖