青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文PAGE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：減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維造型裝配體建模AbstractReducerisindependentclosedtransmissiondevicebetweenprimemoverandworkmachine.Usedtoreducespeedandincreasetorque,tomeetthejobrequirement.Thecurrentspeedreduceristowardshigh-power,largetransmission,smallsize,highmechanicalefficiencyandlongservicelifedirection.Thisarticleisincompletemotorselection,transmissionanddistribution,movementparameterdynamicparameterscalculation,transmissionpartsofthedesignandcalculationofshaftpartsdesign,onthebasisoftheCone-cylindricalgearreducertwo-dimensionalrealizationofcomputeraideddesign,assemblyof2dviewtoreducerbasedonthe3dmodels,SolidWorkscomponentsinSolidWorksenvironmentcompletedCone-cylindricalgearreducer3dassemblymodeling.Keywords:GearreducerStructuredesignThree-dimensionalmodelingAssemblymodeling目錄目錄 1第1章前言 11.1前言 11.2課題的來(lái)源 11.3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) 11.4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 42.1擬定、分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案 4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 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高速級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 7低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 112.3.3高速軸的設(shè)計(jì) 142.3.4中間軸的設(shè)計(jì) 15低速軸的設(shè)計(jì) 16箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) 17減速器的結(jié)構(gòu)草圖 18第3章基于Solidworks的主要零件三維造型 193.1Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介 193.2主要零件三維造型 203.2.1軸類(lèi)零件的三維造型 203.2.2箱體類(lèi)零件的三維造型 233.2.3齒輪類(lèi)零件的三維造型 27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 324.1減速器高速軸的裝配體建模 324.2減速器中間軸的裝配體建模 334.3減速器中間軸的裝配體建模 35軸承的裝配體建模 364.5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 44參考文獻(xiàn) 45PAGE1第1章前言前言本次畢業(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)。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)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。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)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)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)。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2～3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4～5周：完成裝配草圖設(shè)計(jì)。第6～8周：完成箱座、圓錐齒輪等零件的三維造型。第9～11周：完成圓錐—圓柱齒輪減速器的三維裝配體建模。第12～13周：完成圓錐—圓柱齒輪減速器箱座的零件圖設(shè)計(jì)。第14～15周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯第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Vm/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)2—V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：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(jié)系列三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。確定電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需功率Pw

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滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率（一對(duì)）2圓錐齒輪傳動(dòng)效率3圓柱齒輪傳動(dòng)效率4聯(lián)軸器傳動(dòng)效率5平帶傳動(dòng)效率6滑動(dòng)軸承效率7傳動(dòng)裝置的總效率為：=1●23●3●4●5●6●7

則電動(dòng)機(jī)所需輸出功率因載荷平穩(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3.0KW工作軸的轉(zhuǎn)速選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/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Pkw電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速960r/min電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑3電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝長(zhǎng)度801)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，則減速器的傳動(dòng)比為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。2)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=kW軸Ⅰ（高速軸）P=kW軸Ⅱ（中間軸）P=kW軸Ⅲ（低速軸）P=kW（2）各軸的轉(zhuǎn)速軸0：n0=n=960r/min軸Ⅰ：n=n0／i0=960／3=320r/min軸Ⅱ：n=n1／i1=320／3=r/min軸Ⅲ：n=n2／i2=／=r/min（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩軸0：T0=T=9550=9550×≈Nm軸Ⅰ：T=9550=9550×≈m軸Ⅱ：T=9550=9550×≈Nm軸Ⅲ：T=9550=9550×≈Nm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

參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)960320功率P/(Kw)轉(zhuǎn)矩T/(N·m)傳動(dòng)比i33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)①選用圓錐直齒齒輪傳動(dòng)②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。③選取齒輪為8級(jí)精度（GB10095—88）④選取小齒輪齒數(shù)Z=30，Z=Z=3×30=90（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（b）使用系數(shù)KV：查圖得KV（c）齒間載荷分配系數(shù)KHa：估計(jì)KAKt/b<100N/mm,cos===0.9487cos===0.3162當(dāng)量齒數(shù)：ZV1=Z1/cos=30/cos=31ZV2=Z2/cos=90/cos=285當(dāng)量齒輪的重合度：×（1/ZV1+1/ZV2）]×（1/31+1/285）Z=（d）KH=1/Z2=1/（0.868）2（e）查取齒向載荷分布系數(shù)K所以載荷系數(shù)K：K=KAKVKHK×××（f）查取齒寬系數(shù)（g）查得彈性影響系數(shù)（h）查得區(qū)域系數(shù)（i）查取材料接觸疲勞強(qiáng)度極限：查圖得，小齒輪為=600Mpa,大齒輪=550Mpa（j）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NN=60thn1=60×1×48000×320=×108N==×108（k）查表得：對(duì)N1,取m1=14.16,對(duì)N2取m2=17.56（m為疲勞曲線方程指數(shù)）ZN1==ZN2=（l）查得接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)S （m）計(jì)算許用接觸應(yīng)力[]：[]===570Mpa[]=Mpa（n）小齒輪大端分度圓直徑d1：==mm即d1=85mm（3）確定主要參數(shù)：（a）大端模數(shù)m：m=d1/z1=85/30=,即m=3（b）大端分度圓直徑d1=mz1=30×3=90mmd2=mz2=270mm（c）錐距R：R==（d）齒寬b：b=R=，取整b=43(4)輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：（a）齒形系數(shù)YFa1=2.65,YFa2（b）應(yīng)力修正系數(shù)YSa按當(dāng)量齒數(shù)查圖得：YSa1=1.67，YSa2（c）重合度系數(shù)Y：Y=0.25+=0.25+（d）齒間載荷分配系數(shù)KFa：KFa=1/Y（e）齒根工作應(yīng)力：===2=2（f）彎曲疲勞極限由圖查得：=330N/mm2310N/mm2由表查得：N0=3×106，m=49.91(為疲勞曲線方程指數(shù))（g）彎曲壽命系數(shù)YN：YN1==YN2=（h）由圖查得尺寸系數(shù)：YX（i）彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin查得：SFmin（j）許用彎曲疲勞應(yīng)力：==2===225.68N/mm2（k）彎曲疲勞強(qiáng)度校核：2〈2〈所以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度要求。（5）齒輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表2-3：（取，）表2-3圓錐齒輪參數(shù)（單位mm）名稱(chēng)代號(hào)計(jì)算公式結(jié)果小齒輪大齒輪傳動(dòng)比法面模數(shù)法面壓力角標(biāo)準(zhǔn)值齒數(shù)分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)初選，左右?！啖儆杀?0-6知。，圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由圖10-26，，，∴許用接觸應(yīng)力：由圖10-19，，由圖10-21知，，，，∴由公式②圓周速度：③齒寬：④模數(shù)：，，∵,⑤載荷系數(shù)：∵，，8級(jí)精度，由圖10-8得，，由圖10-13得，表10-3得∵⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑⑦模數(shù)若按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)①載荷系數(shù)②縱向重合度，由圖16-28得螺紋角影響系數(shù)③當(dāng)量齒數(shù)：，④查齒形系數(shù)，表10-5得：，⑤應(yīng)力校正系數(shù)，表10-5得：，⑥由大小齒輪的得，取，⑦計(jì)算大小齒輪的并比較，，∵大齒輪較大，查圖10-28得圓整得，滿足彎曲強(qiáng)度，為了同時(shí)滿足接觸強(qiáng)度，計(jì)算分度圓直徑，來(lái)計(jì)算∵，計(jì)算幾何尺寸：①計(jì)算中心距：，圓整后取195mm。②按圓整后中心距修正螺旋角：③計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑，④齒寬，圓整后，幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表2-4：（取，）單位：mm表2-4圓柱齒輪的參數(shù)（單位mm）名稱(chēng)代號(hào)計(jì)算公式結(jié)果小齒輪大齒輪中心距=傳動(dòng)比法面模數(shù)法面壓力角標(biāo)準(zhǔn)值齒數(shù)分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑=齒寬（注：本節(jié)查表查圖見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴2009）2.3.3高速軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑取C=115，得≥，取d=25mm（3）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖2-2圖2-2高速軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，如圖2-3圖2-3高速軸的結(jié)構(gòu)草圖中間軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑取C=115，得≥，取d=35mm（3）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖2-4所示圖2-4中間軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，如圖2-5圖2-5中間軸的結(jié)構(gòu)草圖低速軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑取C=115，得≥，取d=55mm（3）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖1)擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如圖2-6所示。圖2-6低速軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度軸的各段直徑和長(zhǎng)度如圖2-7所示。圖2-7低速軸的結(jié)構(gòu)草圖2.4箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2-5所示。表2-5箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)單位：mm名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑M16地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.5~0.6）M10軸承端蓋螺釘直徑=（0.4~0.5）M10視孔蓋螺釘直徑=（0.3~0.4）M8，，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)221816，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)2014外機(jī)壁至軸承座端面距離=++（8~12）42大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離12齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>12機(jī)蓋，機(jī)座肋厚98軸承端蓋外徑+（5~5.5）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減速器裝配圖第3章基于Solidworks的主要零件三維造型3.1Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介SolidWorks為達(dá)索系統(tǒng)（DassaultSystemesS.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。SolidWorks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(hù)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、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)。Solidworks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CAD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(xún)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?！痹趶?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。3.2主要零件三維造型3軸類(lèi)零件的三維造型1、低速軸的三維造型（1）首先進(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）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）中間軸軸承蓋圖3-2（6）低速軸軸承悶蓋圖3-2（7）低速軸軸承透蓋箱體類(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。（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）（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（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。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。圖3-3（11）圖3-3（12）（10）使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）齒輪類(lèi)零件的三維造型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。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3-4（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）（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）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3-52、螺栓及螺母的三維建模如圖3-6所示圖3-63、排油螺栓的三維建模如圖3-7所示圖3-74、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第4章基于Solidworks的三維裝配體建模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）3.最后將兩端軸承進(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）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）4.3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）“”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）所示圖4-3（3）（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）所示圖4-4（2）（3）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）所示圖4-4（4）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。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）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。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