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1、毕业论文第一章绪论减速机是一种动力传达机构，采用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速 到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。它也是传动机械的一种。减速机的功 用主要有两个方面：一是降速同时提高输出的扭矩，扭矩的输出比例按电机的输 出乘以减速比，但不能超出减速机的额定扭矩；二是减速同时降低负载的惯量， 惯量的削减是减速比的平方，一般状况下电机都有一个惯量值。减速机采用齿轮 的速度转换器将电机的回转数减速到所需要的回转数，它主要是一种动力传达的 机构。在当前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用特别广泛，几乎在各 式机械的传动系统中都可以见到其踪影。从大动力的传输工作到小负荷、精确的 角度传输都
2、可以见到减速机的身影，而且在工业的应用上，减速机具有减速及增 加转矩的功能，因此减速机广泛用在速度与扭矩的转换设施中。这次设计培育了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课 程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的 力量，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的学问。通过对通用机械零件、常 用机械传动或简洁机械的设计，使我们把握了一般机械设计的程序和方法，树立 正确的工程设计思想，培育独立、全面、科学的工程设计力量和创新力量。此外 培育了我们查阅和使用标准、法律规范、手册、图册及相关技术资料的力量以及 计算、绘图数据处理、计算机帮助设计方面的力量。加强了我们
3、对Office软件中 Word功能的熟悉和运用其次章主要说明2.1主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=7KN,输送带的工作速度V=2m/s,输送机滚筒直 径D=400 mm。小齿轮材料为45钢调质处理，大齿轮材料为ZG310-570正火， p=4KW,n 1 =720n/min, m=4mm, zl=25, z2=73, bl=84, b2=78,单向传动，载b 二三二那么组=4000x158.872 =82.754p h I hid 8x30x32pi那么强度足够，合格(二)与齿轮联接处d=50mm,考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上， 选键 14X52 GB/T10962003,
4、b=10mm, L=45mm, h=8mm,选 45 号钢，其许 用挤压应力cr.blOOMPa三二竺9空二 4000xl58.872;45.392b/p h I hid 8x35x50L pJ那么强度足够，合格第七章润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸7.1润滑方式1 .齿轮V=1.212 m/s应用喷油润滑，但考虑本钱及需要，选用浸油润滑.轴承采纳润滑脂润滑2 .齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mm,需油量为1.5L左右3 .轴承润滑选用2L-3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜.2密封形式1 .箱座与箱盖凸缘接合面的密封：选用在接合面涂密封漆或水玻璃
5、的方法2 .观看孔和油孔等处接合面的密封：在观看孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、 垫片进行密封3 .轴承孔的密封：闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，由于V而5文字用建Me L SHAhX5XINAhGGAN0K.LX减速器上盖箱盖的创立过程采纳了拉伸、筋特征、拔模特征等造型方法。下面对箱盖的 创立步骤作具体介绍。首先草绘轮廓，然后创立拉伸特征，如下图:再在两侧创立拉伸特征，如下图:创立拉伸特征，创立圆角做出前凸版，如下图:创立拉伸特征，创立圆角做出后凸版，如下图:创立拔模特征，筋特征，圆角，孔特征做出如下图图形:创立拉伸切口作图，对底部进行切除，如下图:创立拉伸切口，
6、对两侧进行切除，并对局部边创立圆角，如下图:在以前的基础上创立孔特征，如下图:减速器箱体设计减速器的箱体用于放置齿轮、轴承等零件，同时，它还是整个减速器的基础, 设计完成的减速器如下图文件铜珠9视由致人(D分析 信息 应用程序 工具(I) HD(w)帮蛛由。匕口昌与跟M一口 售我久 回小 坐刍 吼！回(3团014值处 XIAXIANGTI （活动的）Pro/ENGINEER Wildfire 3.0g Starto吴大超3电视叩NTVS文字陛Me KJAXIANGll （活动的）减速器箱体箱体设计步骤如下：创立拉伸特征，如图标记所示:一侧创立拉伸特征，如图3T4标记所示:创立拉伸特征，做出前凸
7、版，如图标记所示:创立拉伸切口特征，取出里面多余材料，如图标记所示:创立旋转特征，做出后凹槽，如图标记所示:创立拉伸特征，做两个加强筋，如图标记所示:创立旋转特征，做出前凹槽，如图标记所示:创立拉伸特征，做出后凸版，如图标记所示:采用镜像特征，做出另一侧其它特征，如下图:创立拉伸特征，做出箱体下座，如下图:对箱体的局部边做圆角特征，如下图:8.2 低速轴齿轮设计齿轮是一种特别重要的机械零件，广泛应用于动力传递、变速等方面。齿轮 是一种参数化的零件，一个齿轮的外形，可以由它的模数、齿数、压力角、齿顶 高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定。只要修改这些参数的数值，就可以转变齿 轮的外形。在创立齿轮时，
8、需要使用参数化的设计方法，下面作具体介绍。对于圆柱直齿齿轮主要分为一下两种类型，本节将介绍图所示齿轮的设计步 骤。表外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算名称符号计算公式分度圆直径DD=mz基圆直径DbDb=Dcos a齿顶高HaHa=Ha* m齿根高HfHf=(Ha*+C*) m齿高HH=Ha+Hf齿顶圆直径DaDa=D+2Ha齿根圆直径DfDf=D-2Hf齿距Pp=mn齿厚sS=mn/2齿槽宽ee=mn/2标准中心距aa=m(zl+z2)/2依据以上资料设计出来的齿轮如下图:低速轴齿轮设计步骤如下：创立旋转特征，做出齿轮主体，如下图:创立可变剖面扫描曲面特征，做出如图3-285所示:再创立可
9、变剖面扫描曲面特征，做出如下图:创立拉伸特征及倒圆角，做出如下图: 荷中有冲击。2.2传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两 班制(每班工作8小时)，要求减速器设计寿命为8第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机选择工作机的功率 Pw.=FV/1000=7000 X 2/1000=14kw总效率总 P带齿轮联轴器滚筒= 2 =0,876所需电动机功率Pd =尸31总=1.84/0.876 = 2.100(AW)查机械零件设计手册 得电动机选用 YU2M-4 , n满= 1420r/
10、min3.3 传动比安排工作机的转速 n=60 X lOOOv/ ( D ) =60 X 1000 X 2/ 14 X 260) =117. 589r/min ，总=满/ = 1420/117.589 = 12.076(r/min) 取 ，带=3 那么 i 齿=，总/，带=12.076/3 = 4.025动力运动参数计算转速 =n满=1420(r/min) H=九 /i带=n满 /i带=1420/3=473. 333(r/min) 二 /i齿=473.333/4.025=117.589 (r/min), /=及 =117.589 (r/min) 功率P 玲=Pd =1.612(左2P=刃带=2
11、.100 x0.94 = 1.974 (五。创立阵列特征，做出如下图:创立倒圆角特征，做出如下图:创立孔及阵列特征，做出如下图:创立拉伸切口特征，做出如下图:8.4低速轴主体设计完成的低速轴主体如图标记所示:SU/OtHPro/TNGINffR Wlldflro 3 0向好日7 运丝文mo w（d taskM）痛入o）分析S）信应用程序（e ixd封口（聆帝蚁to口皑4 c c甘如 m X袋乳乳回*整疗 乱堆平面将不相承. 格不乐示构. 楮不忠示茶准点. 不是示坐标系. 格不显示艇杼中心甘肥start A 7? 活就曲 WPS文字减速器低速轴造型设计步骤如下:创立旋转特征，做出低速轴主体，如下
12、图:创立拉伸切口特征，做出一个键槽，如下图:创立拉伸切口特征，做出另一个键槽，如下图:创立旋转切口特征，做出退刀槽，如下图:采用倒圆角特征作图如所示:8.5高速轴主体设计完成的高速轴主体如图标记所示:减速器高速轴造型设计步骤如下：创立旋转特征，做出低速轴主体，如下图:创立旋转切口特征，做出退刀槽，如下图:创立倒角特征，如下图:创立可变剖面扫描特征，如下图:创立拉伸特征，做出一个轮齿，如下图:创立阵列特征，如下图:创立拉伸切口特征，如下图:8.6减速器轴承设计完成的轴承主体如图标记所示:减速器轴承创立旋转特征，如下图:创立旋转特征，如下图:创立旋转特征，如下图:创立阵列特征，如下图:创立倒圆角特
13、征，如下图:第九章 零件的装配减速器中，包括了箱体、箱盖、一对齿轮传动副、两根传动轴、两对轴承以 及其它一些元件，如螺栓、螺母等组成。减速器中通过齿轮传动副的转动来传递 运动，而两个齿轮分别安装于传动轴上。因此，将齿轮和传动轴首先装配成子组 件，然后再将子组件装配到整个减速中。9.1下面介绍减速器的装配过程：1 .低速轴组建装配装配完成的传动轴组件如下图，它是由一个传动轴、一个齿轮、一个键、一个密封圈、端盖及两个轴承组成，组件的分解视图如下图。心幅七f龄加知 IAD to-tf分叼 *3 W 5 - II4U 旃上 IKI 口定叫必111，q,W 为/ j a之1 “*（2X 0 Y 一60。
14、U|5下面介绍组件的装配方法：首先导入主体轴，选择缺省放置，如下图:载入键，约束面对齐，面匹配，做出如下图:载入齿轮，约束轴对齐，面匹配，做出如下图:载入轴承，约束轴对齐，面对齐，做出如下图:载入轴承，约束轴对齐，面对齐，做出如下图:载入端盖，约束面对齐，轴对齐，做出如下图:图4-8载入密封圈，约束面对齐，轴对齐，做出如下图:.高速轴组建装配装配完成的高速轴传动轴组件如下图，它是由一个传动轴、两个挡油圈、 一个密封圈、端盖及两个轴承组成，组件的分解视图如下图。awIBL* gJLi ok依麻陶中南wOcw巾inKin下面介绍组件的装配方法:首先导入主体轴，选择缺省放置，如下图:4J载入封油盖，
15、约束轴对齐，面匹配，做出如下图:载入轴承，约束轴对齐，面匹配，做出如下图:载入封油盖，约束轴对齐，面匹配，做出如下图:约束轴对齐，面匹配，做出如下图:载入轴承,载入端盖，约束轴对齐，面匹配，做出如下图:3 ,注油口盖组建装配注油口盖的装配图与爆炸图所示:注油口盖的装配图与爆炸图所示:V WCHUCTQ!工玲匕 MV t& riO厢& R&K，&4长手E也局C?1 sHiMDrSno4.整体总装配将传动轴组件装配完成后，即可开头减速器的总装配，其装配过程如下图。9.2下面具体介绍减速器的装配挨次:步骤1,创立新文件P2 = 1齿轮轴承=1.974 x 0.98 x 0.99 = 1.916 (k
16、w)P3 =舄联轴器轴承=1.916 x 0.99 x 0.99 = 1.875 (kw)转矩 T 工)=9550 P。I n。= 9550 x 2100/1420 =14.126(N . m)Tx 二带“ =14.126 x 0.96 x 3 = 40.684 (N - in)T2 =齿轮轴承九=40.684 x 0.98 x 0.99 x 4.025 = 158.872(N . m),=联轴器1轴/齿带=158.872 x 0.99 x 0.99 x1 = 155.710(N . m )将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN/(r. min-1 )T1(N . m)1n02.1001420
17、14.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第四章、齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用43号钢，调质处理，HB=236大齿轮选用45号钢，正火处理, HB = 190齿轮几何尺寸的设计计算1.依据接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得分加=580,外.2 =530,SHlim= 1 分所1 = 215M,crFlim2 = 200MPa,SFim = 1, = 1/% = 473.333/117.589 = 4.025 由机械零件设计手册查
18、得Zni = Zn2= 1 Yni = Yn2= 1.1口川= =半=580知23 u1如图:国新建国新文件选项旗口口也因口E4=日国000000000至能 毒件 细件 制造 绘图 格式 报表 图表 布局 标记子类型设计。互换。校盹。处理讨划。肥稹型O模具布局C Ext.简化表示模板nmn3_awn_de sign名称公用名称使用缺省模极inlbs_mfg_eTio inlbijnfgjnold复制相关建图确定步骤2,放置减速器箱体E 7ONGTIJ （活动的）Pro/FNGINFFR Wildfire 3.0文件（E） ，霏Start 乃回0 gZCGGW （活皖lAPr 畤 WPS文字 帮
19、建也“，敌图獴色小工具步骤5,装配减速器上盖将不显示基准点.将不显示基准点.文件（E）编辑（0视图（外插入（D分析（加信息Kti）亶用程序（E）工具（D窗口（处常助（由，b卜阴的或回H。ffl 0 0 31 a /；xX赛我知B 70NGTU （活动的）Pro/FNGINFFR Wildfire 3.0fg start 国图B ZONGTU（活动的）-Pr. WPS文字-新逢Me.越图嫌包小工具Z7 型图 4-26步骤6,装配注油口盖组件E Z0NG7U （活动的）Pro/tNGINLER Wildfire 3.0文件（E）的线（D mE（v） 15入0）分析3）信息侬）应用程序（外工区（I）
20、 sn（w） Bb（H）将不显示茎魔点.D/MM X干十JIT会巨 3第圈-11:08fg start 9国图一 B Z0NGTU （活动的）-W+ WPS文字-倒建窿粉色小工具第十章制作视频文件通过软件制作视频：减速器的装配拆装视频。E Z0NG7U （洁动的）Pro/tNGINLER Wildfire 3.0文件（E） iKffi（E） ma（v） U入0）分析3）信息侬）应用程序（外工区（I） sn（w） Bb（H）格不显示茎痛点.智能fg start 9国图一 B Z0NGTU （活铀）-Pr.6WPS 文字-【期建 Me区朗-11:08总结本文通过齿轮主要参数进行建模，论述了有用、牢
21、靠的参数化设计方法。该 方法通过采用Pro/Engineer对齿轮机械的二次开发，实现对各类齿轮零件的不同 结构进行了参数化设计。编写的参数化设计程序，全部参数的输入均采纳对话框 实现，操作简便。为各类齿轮机械供应了一种精确、快捷的设计方法。可以实现各种尺寸、各类齿轮和齿轮不同结构的参数化设计，极大地便利了有关 设计人员进行各类齿轮设计，提高了工作效率。PTC解决方案的应用，将加快我们国家机械的研制速度，使它的设计更加合 理、完善。PTC解决方案这一技术作为新的设计手段，正在渐渐被机械界所熟悉 和接纳。随着PTC解决方案在我们国家的进一步开发和应用，必将使我们国家在 整个设计、制造观念上发生变
22、革，大大缩短产品开发周期，促进我们国家产品质 量的提高，提高我们国家应用CAD/CAE/CAM/PDM集成技术进行信息化产品设计和 制造水平，为我们国家机械工业供应平安牢靠、性能稳定、研发周期短的新型设 施。参考文献机械设计课程设计，孙岩等主编，北京理工高校出版社。机械设计课程设计，银金光等主编，中国林业出版社；北京盼望电子出版社。机械制图教材机械设计基础教材工程力学教材张智明，李预斌.精通Pro/Engineer中文野火版.北京：中国青年电子 出版社，2004孙江宏，段大高.中文版Pro/Engineer2.0入门与实例应用.北京：中国 铁道出版社，2006陈立德.机械设计基础.北京：高等教
23、育出版社，2006洪康寿.机械制图（第三版）.上海：上海交通高校出版社，2005吕广庶，张远明.工程材料及成型技术.北京：高等教育出版社，2001宁汝新，赵汝嘉.CAD/CAM技术.北京：机械工业出版社，2003蔡汉明，陈清奎.CAD/CAM建设.北京：机械工业出版社，2003甘永力.几何量公差与检测.上海：上海科学技术出版社，2004任金泉.机械设计课程设计.西安：西安交通高校出版社，2005林清安.Pro/E零件设计实务.北京：北京高校出版社,2006曾舒服.机械制造工艺及计算机帮助工艺设计.北京：高等教育出版社, 2006武书彦，李欣.Pro/Engineer零件设计技术与实践.北京：电
24、子工业出版 社，2007李乃文，郭晓俊. Pro/Engineer3.0基本技术与案例实践.北京：清华高校 出版社，2006口=口3=二530 x1 = 530知2Sim1)Flim1crF2 =叫2 =驮义1=204”,Sflim 1小齿轮的式=9550/I = 9550 x 1.974/473. 377 = 42.379 (N - m)选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取K=L1计算尺数比 =4.025选择齿宽系数依据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取以,/=1计算小齿轮分度
25、圆直径d3 I 3 IKT/5 + D1 . 1 x 40.684 x (4.025 +1)4二766 J二766 J 1 L一=44.714( mm)、 V 1x530 X4.025确定齿轮模数ma = g (1 + )=等(1 + 4.025)= 112,343(mm)m =(0.0070.02)a =(0.007-0.02) X 185.871 取 m=4确定齿轮的齿数乙和Z2取 Zi = 25取 Z2=96实际齿数比4=乏=曳=4齿数比相对误差 *=匕& = 0.006 Z1 24A ;/ YF2/ aF21=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为2000 K7；y刊
26、_ 2000 X101 .741 X 2.63B2m2Z266 x 32 x 22=40.952(MPa) 2 = 4/2-2h-2 5。=196-2X4.5-2X8= 171(mm),取 D2 = 170(mm),腹板厚度 c=0.3 B2 =0.3 X 48=14.4 ,取 c=15(mm),腹板中心孔直径 Dq =0.5(R + D2)=05(170+80)=125(mm),腹板孑L直彳仝 4。=0.25 ( D2 - D,) =0.25(170-80) =22.5(mm),取)=20(mm),齿轮倒角 n=0.5m=0.5X2=1齿轮工作如下图：五、轴的设计计算5.1 轴的材料和热处理
27、的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255ah =650MPaas =360MPa=280MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算1 .依据扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴 心=c 匡=115 J L955 =29. 35 考虑键槽 4 =29.35X 1.05=30.82-丫2VI 17.587选取标准直径4=32 (mm).轴的结构设计依据轴上零件的定位、装拆便利的需要，同时考虑到强度的原那么，主动轴和 从动轴均设计为阶梯轴。2 .轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力尸广2000=2000 X 158.872/192= 1654.92d2径向力工=Frtan=l6
28、54.92Xtan20 =602. 34由于为直齿轮，轴向力F0=0 , L=110m作从动轴受力简图：队有力车由1 1 O1 7 9IB5 1 O 2 Z f水干rm普矢巨RRvAt8 &三 Zf5 5 O 4 Z f4*普夫巨1 5 8 87 三 Zf担1矢巨队云力车由的图足1 崔殳iwr 当最弯矢巨Rha = Rhb=U5 耳=0.5X 1654.92=827.46(N)MHC =0.5 RhaL=827.46X110X0.5/1000=5L72(N明Rva 二 Rvb =0.5 Fr =0.5 X 602.34 =301 17 (N m)Mvc =0.5 RvaL=501.17X110
29、X0.5/1000=36.4(Nm)转矩T=158.872(N Mc = Mhc2 +Mvc2 =451.722 +18.822 =55#04(N-m)Me = J/ +(u)2 = 55042 +(o.6x158.872)2 =118.42 (N - m)由图表查得，b_J =55MPadlO I =1011842 =29. 21 (mm)考虑键槽 d=29. 21mm 45mm 那么V 0.1*55主动献力价L=125mmRvA=RvB=FrMvc=RvaRha=Rhb=Fi/2= 1029/2=514. 5NMHc-Rha*L/2=514. 5*1扭矩T书*d2校核心(Mhc2+Mvc2
30、) 1/2Me= M2c+ (aT)21/2其中a-【。-ib】/【。ob-0. 6查表得(-ib) =60MpadN (Me/ 0. 1*。lb ) “3=25. 23mm第六章轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，应选用单列深沟球轴承主动轴承依据轴颈 值查机械零件设计手册选择6207 , 2个(GB/T276-1993)从动轴承6209 , 2 个,(GB/T276-1993)寿命方案：两轴承受纯径向载荷P=厂厂=602.34X=1Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承6209,基本额定功负荷C-25.6KNf=15=3T _ W6106(25.6x1x10001360% I P )60 x117.589 V 602.34)预期寿命为：8年，两班制匕二8乂30。16=38400乙0人轴承寿命合格62键的选择计算及校核()从动轴外伸端d=42,考虑键在轴中部安装应选键10X40 GB/T10962003, b=16, L=50, h=10,选 45 号钢，其许用挤压力上 J=100MPa