机械5

摘要 本课题主要研究的内容是根据减速器设计的原始资料，研究减速器够组成 部件（包括齿轮、轴、轴承、上箱体和下箱体）的设计及校核方法。对二级圆 柱齿轮减速器设计进行功能分解，确立齿轮减速器三维参数化设计方法以及齿 轮减速器零件（各主要传动件，标准件等）模型库、总装配库的构建方法。并 用Pro/E进行二级圆柱直齿轮机构的三维建模，对圆柱直齿轮减速器的机构的 组成，内部传动部件，进行装配和运动仿真。 Pro/E
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neer是一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功 能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro/E软件实现了 齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro/E软件实现了齿轮系和轴 系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在 人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过 Pro/E对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，然后运用机构分析 进行运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基矗 从三维开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出设计 构思的全部几何参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，对设计的辅 助就很容易迅速扩大的全过程，设计的全部流程都能使用统一的数据，从三维 开始的设计，二维工程图的表达仍然要遵守传统设计的要求。 目 录 摘 要..........................................................................................................................................I Abstract...................................................................................................................................... II 引言......................................................................................................................................... 1 1减速器的设计计算......................................................................................................2 1.1传动方案的拟定................................................................................................. 2 1.2电动机选择............................................................................................................ 2 1.2.1电动机类型选择............................................................................................2 1.2.2电动机功率的选择....................................................................................... 2 1.2.3电动机转速的选择....................................................................................... 3 1.3传动系统的运动和动力参数.......................................................................4 1.3.1计算传动装置总传动比.............................................................................. 4 1.3.2分配减速器的各级传动比......................................................................... 4 1.3.3计算传动装置的运动和动力参数............................................................4 1.4传动零件的设计计算.......................................................................................5 1.4.1 V带传动的设计计算.................................................................................... 5 1.4.2高速级齿轮传动设计...................................................................................7 1.4.3低速级齿轮传动设计.................................................................................11 1.4.4输出轴的设计计算..................................................................................... 15 1.4.5中间轴的设计计算..................................................................................... 23 1.4.6高速轴的设计计算..................................................................................... 23 1.5滚动轴承的选择和计算............................................................................... 24 1.6键的选择和校核............................................................................................... 24 1.6.1低速轴键的校核..........................................................................................24 1.6.2中间轴键的校核..........................................................................................25 1.7减速器箱体各部分结构尺寸..................................................................... 25 1.8减速器附件的选择.......................................................................................... 26 1.9润滑与密封.......................................................................................................... 27 1.9.1 1.9.2 1.9.3 基于Pro/E的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真 齿轮的润滑...................................................................................................27 滚动轴承的润滑..........................................................................................27 密封形式的选择..........................................................................................27 1.10 其他技术说明.................................................................................................. 27 2 3 4 基于Pro/E的减速器各部位零件的建模.................................................. 29 2.1高速级大齿轮的建模.....................................................................................29 2.1.1绘制大齿轮基本曲线.................................................................................29 2.1.2创建齿廓曲线.............................................................................................. 32 2.1.3绘制毂孔及辐孔..........................................................................................34 2.2低速级小齿轮建模.......................................................................................... 36 2.3低速级大齿轮建模.......................................................................................... 38 2.4轴承的造型.......................................................................................................... 40 2.5轴的建模............................................................................................................... 42 2.5.1高速齿轮轴的建模..................................................................................... 42 2.5.2中间轴的建模.............................................................................................. 46 2.5.3低速轴的建模.............................................................................................. 46 2.6箱体的建模.......................................................................................................... 47 2.7其它减速器附件的建模............................................................................... 51 基于Pro/E的减速器装配.................................................................................... 54 3.1装配的约束类型............................................................................................... 54 3.2连接转配............................................................................................................... 55 基于Pro/E的减速器运动仿真.........................................................................59 结束语....................................................................................................................................... 61 致谢....................................................................................................................................... 62 参考文献..................................................................................................................................63