一级斜齿圆柱齿轮减速器课设指导书

1、报告(论文)题目： 一级斜齿圆柱齿轮减速器 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 机械设计制造及其自动化 一、目的：学习机械产品CAD设计基本方法，巩固课程知识，提高动手实践能力，进一步提高运用计算机进行三维造型及装配设计、工程图绘制方面的能力，了解软件间的数据传递交换等运用，掌握CAD软件应用。二、基本任务：结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用UG等CAD软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。三、设计内容及要求1）减速器零部件三维造型设计。建模必须依据本人所设计的减速器图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。2）应用工程图模块

2、转化生成符合国家标准二维工程图。装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。3）减速器虚拟装配。将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。4）撰写课程设计说明书。说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。四、进度安排：第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计；第二天：零部件造型设计；第三天：工程图生成；第四天：

3、虚拟装配、撰写说明书；第五天：检查、答辩2目录第一章 前言4第二章 减速器零部件三维造型设计52.1箱盖造型设计52.2机座造型设计152.3其它主要零件的造型设计242.3.1 轴承端盖的造型设计242.3.2 窥视盖及窥视孔的造型设计252.3.3 轴承的造型设计262.3.4小齿轮轴的造型设计272.3.5从动轴的造型设计282.3.6其它附件的造型设计29第三章 虚拟装配313.1键的装配313.2齿轮装配323.3挡油环及轴承装配323.4.总装配图33第四章 生成工程图344.1输出轴的工程图344.2齿轮的工程图354.3机盖的工程图36第五章 生成爆炸图38第六章 有限元分析3

4、9第七章 结论40参考文献4139第一章 前言 UG自从1990年进入中国以来，以其强大的功能和工程背景，在航空、航天、汽车、模具和家电等领域得到了广泛的应用。计算机辅助设计（cad）技术是现代信息技术领域中设计技术之一，也是使用最广泛的技术。UG作为中高端三维CAD软件，具有功能强大、应用范围广等优点，应此被认为是具有统一力的中高端设计解决方案。 UG由许多功能模块组成，每一个模块都有自己独立的功能，可以根据需要调用其中的一个或几个模块进行设计。还可以调用系统的附加模块或者使用软件进行二次开发工作。下面介绍UG集成环境中的四个主要CAD模块。UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数

5、化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。UG具有以下特点：（1）、可为机械设计，模具设计及电气设计单位提供一套完整的设计分析和制造方案。（2）、UG是完全的参数化软件，为零件系列化建模，装配和分析提供强大的基础支持。（3）、UG可以管理CAD数据以及整个产品开发过程中所有相关数据，实行逆向工程（Reverse Desing）和并向工程（Concurrent Engineer）等先进设计方法。（4）、UG可以完成包括自由曲面在内的复杂模型的创建，同时在图形显示方面运用了区域化的管理方式，节约系统资源。（5）、UG具有强大的装配功能，并在装配模块中运用了引用集的设计思想，为节约计算机资源提出了行之

6、有效的解决方案，可以极大的提高设计效率。第二章 减速器零部件三维造型设计UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。 显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。 参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整个模型。基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。UG可支持dwg文件的导入并可对导入文件进行拉伸，结合已经完成的机

7、械设计课程设计所得caxa文件，可减少在UG中草图的绘制工作量。2.1箱盖造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“model1”进入建立模型模块。2选择【插入】 【草图】，弹出【创建草图】对话框 选择XCYC平面，单击确定按钮进入草图绘制界面。3选择【插入】【圆】下拉菜单，绘制原点为（0，0），直径为318.5的圆。4按同样的方法作另一个圆，原点坐标为（171，0）、直径为206.48。5选择【插入】【曲线】【轮廓】下拉菜单，建立两圆的外切线。6选择【插入】【曲线】【直线】下拉菜单，做一条通过两圆心的中心线。7点击【快速修剪】，修剪多余线条，如图。8点击【完成草图】。

8、9点击【拉伸】后，选择刚刚所画的线段，输入如图所示数据。10点击【草图】，进入草图模式。11点击【矩形】，输入起点坐标为（-201.25，0）后回车，再输入宽度517.49，高度15；按同样的方法，作一起点坐标为（-107，0），宽度为362.5，高度510.061。 12点击【完成草图】。13点击【拉伸】，选择如图所示的矩形，并输入拉伸距离，后确认。14选择【编辑】【变换】全选通过一镜像平面XC-YC平面复制。15点击【求和】，并选择上步所得到的图形后确认，如图。16选择【插入】【修剪】【拆分体】对所求和以后的实体进行拆分，选择机盖的一侧作为基准平面后确定，将机盖中间部分分离出来。19按上述

9、方法讲另外一面拆分。20选择另外两门作为指定平面，偏置距离为-42，如图所示。21点击【抽壳】对所分离出来的中间部门抽壳处理，如图：点击确定。22点击【边倒角】，输入参数为6，选择机盖内壁线，进行倒角。创建滚动轴承突台：23点击【草图】，进入草图编辑模式。24点击【圆】，绘制圆心坐标为（0，0）直径为170的圆。25用相同的方法绘制直径为120的圆。26点击【圆】，绘制圆心坐标为（170，0）直径为125的圆。26用相同的方法绘制直径为85的圆。27点击【直线】，画一条通过四个圆心，并与其有交点的直线。28点击【快速修剪】，修剪去多余的线段，如图。29点击完成草图。30点击【拉伸】，选择上步所

10、作滴草图，进行拉伸，如图：31【编辑】【变换】全选通过一镜像平面XC-YC平面复制，点击上步所求得的拉伸结果，后确定。32点击【草图】，进入草图编辑模式。33点击【圆】，绘制一个圆心坐标为（0，0）直径为120的圆。一个圆心坐标为（171，0）直径为85的圆。34点击【完成草图】。35求和。35点击【拉伸】，选择上步所画草图，进行拉伸后确认，如图36选择【插入】【细节特征】【拔模】，拔模角度为5。如图：37用相同的方法将四个突台拔模。创建窥视孔38选择【插入】【设计特征】【垫块】，选择机盖上表面为放置面，使用垂直定位，距离为10，如图。39选择【插入】【设计特征】【腔体】，选择上步所作垫块上表

11、面为放置面，使用垂直定位，距离为20，如图。40点击【草图】，进入草图模式。41点击【圆】，绘制一个圆心为（-171.25，53），直径为25的圆，在相同圆心绘制一个直径为30的圆。42用相同方法，绘制一个圆心为（286.24，43.68），直径为25的圆，在相同圆心绘制一个直径为30的圆。如图：43点击【拉伸】，选择上步所做草图进行拉伸，如图。44求和。45点击【插入】【基准/点】【点】，填写坐标为（-85，510.061，93）。46用相同的方法插入其他五个点，坐标为（-85，510.061，-93）、（96.75，510.061，-93）、（96.75，510.061，93）、（233.

12、5，510.061，93）、（233.5，510.061，-93）。47选择【插入】【设计特征】【孔】，选择上步所插入的六个点后确定，如图：48选择插入【点】，坐标为（-181.25，15，42）、（-181.25，15，-42）。49点击【孔】，选择上步所作点后确认，如图：50按如上方法将全部孔都做好并倒角和螺纹，如图：2.2机座造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“jizuo”进入建立模型模块。2选择【插入】 【草图】，弹出【创建草图】对话框 选择XCYC平面，单击确定，按钮进入草图绘制界面。3点击【矩形】，选择按两点。输入起点（-107，-510.061），宽

13、度为362.5，高度为510.061。4用相同方法，分别做起点（-201.25，-15），宽度为517.49，高度为15的矩形；起点（-159.25，-187.25）宽度为433.49，高度为187.25的矩形；起点（-159.25，-197.25）宽度为433.49高度25的矩形。4点击完成草图。5点击【拉伸】进行拉伸，如图所示。6选择【编辑】【变换】全选通过一镜像平面XC-YC平面复制。7求和。8点击【拆分体】，选择机座各面做为刀具，如图。9点击【拉伸】，如图。10求和。11点击【腔体】，选择机座上步所分离出的体的上表面为放置面，定位距离为10，如图。12求和。13点击【圆】，绘制圆心坐标

14、为（0，0）直径为170的圆。14用相同的方法绘制直径为120的圆。15点击【圆】，绘制圆心坐标为（170，0）直径为125的圆。16用相同的方法绘制直径为85的圆。17点击【直线】，画一条通过四个圆心，并与其有交点的直线。18点击【快速修剪】，修剪去多余的线段，如图。19点击【拉伸】，选择上步所作滴草图，进行拉伸，如图：20选择【编辑】【变换】全选通过一镜像平面XC-YC平面复制。21点击【草图】，进入草图编辑。22点击【圆】，绘制一个圆心坐标为（0，0）直径为120的圆。一个圆心坐标为（171，0）直径为85的圆。23点击【拉伸】，选择上步所作滴草图，进行拉伸，如图：24选择【插入】【细节

15、特征】【拔模】，拔模角度为5。如图：25点击【草图】，进入草图编辑模式。26点击【矩形】，选择起点为（-6.25，-172.25），宽度为12.5，高度为100的矩形。另作起点为（164.75，-172.25），宽度为12.5，高度为120的矩形。27点击【圆】，选择原点为（0，0）直径为170的圆。另选原点为（171，0）直径为125的圆。28点击【快速修剪】，修剪成如图所示。29点击完成草图。30点击【拉伸】，选择上步草图所作，如图：31【编辑】【变换】全选通过一镜像平面XC-YC平面复制，点击上步所求得的拉伸结果，后确定。游标尺凸台32点击【基准平面】，建立与下图重合的基准平面。33点击

16、“插入” “基准/点” “点”按图填写。34选择“插入” “基准/点” “基准轴”，选择“点和方向”。35在点击【基准平面】，选择“成一角度”，建一个经过刚建立的基准轴的基准平面。36点击【垫块】，新建的基准平面上建垫块，并倒圆做沉头孔，如图所示。37求和。38点击【插入】【基准/点】【点】，填写坐标为（-85，-510.061，93）。39用相同的方法插入其他五个点，坐标为（-85，-510.061，-93）、（96.75，-510.061，-93）、（96.75，-510.061，93）、（233.5，-510.061，93）、（233.5，-510.061，-93）。40点击【孔】，选择

17、上步所插入的点，如图。41点击【孔】，选择上步所插入的点，如图。42最后进行倒圆角、倒斜边、螺纹等等，如图。2.3其它主要零件的造型设计 2.3.1 轴承端盖的造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“duandai”进入建立模型模块。2选择【插入】 【草图】，弹出【创建草图】对话框 选择XCYC平面，单击确定，按钮进入草图绘制界面，绘制如图所示图案。3点击完成草图。4点击【回转】，并选择上步所做草图，如图。5进行打孔等操作以后，如图。2.3.2 窥视盖及窥视孔的造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“h”进入建立模型模块。2选择【插入】 【草

18、图】，弹出【创建草图】对话框 选择XCYC平面，单击确定，按钮进入草图绘制界面，绘制如图所示图案。3点击完成草图。4点击【拉伸】，选择草图所作图形，如图所示。5进行打孔等操作以后，如图。2.3.3 轴承的造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“zhoucheng”进入建立模型模块。2选择【插入】 【草图】，弹出【创建草图】对话框 选择XCYC平面，单击确定，按钮进入草图绘制界面，绘制如图所示图案。3点击完成草图。4点击【回转】，并选择上步所做草图，如图。2.3.4小齿轮轴的造型设计1启动UGNX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“xiaochilunzhou”

19、进入建立模型模块。2点击【圆柱】，后点击【突台】按如图所示操作。3利用ug的齿轮外挂先画出齿轮部分，弹出“渐开线圆柱齿轮建模”对话框，选择“创建齿轮”单击“确定”又弹出“渐开线圆柱齿轮类型”对话框。选择“斜齿轮”“外啮合齿轮”加工方法为“滚齿”并单击“确定”如图所示。 单击“确定”弹出“渐开线圆柱齿轮参数”对话框，将小齿轮的参数输入对应栏中，单击“确定”弹出“矢量”对话框，选择z轴。单击“确定”弹出“点”对话框，接受默认值并单击“确定”生成齿轮如下图所示。4然后利用【突台】命令，按尺寸输入，最后得到如图。大齿轮同样可以用外挂画出，其他具体步骤就不一一陈述了。2.3.5从动轴的造型设计1启动UG

20、NX10.0，点击【新建】【模型】，文件命名为“shaft”进入建立模型模块。2点击【圆柱】，后点击【突台】，定位利用中心点按如图所示操作。3.按尺寸依次进行【突台】操作后.参照齿轮轴的造型方法在大轴与齿轮装配的那一轴段及轴的最小直径段开出键槽，然后对齿轮轴必要的倒圆与倒角操作，完成大轴的造型，得如图。2.3.6其它附件的造型设计1其他附件都可以依照上述方法进行绘制，所以就不一一陈述了，造型如下：第三章 虚拟装配零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。 根据装配的模型和零件模型的引用关系，UG软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、

21、从底向上装配和混合装配。 自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。 从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换。3.1键的装配单击【开始】在下拉菜单中点击【装配】调出

22、装配工具栏，在装配工具栏里单击“添加组件”，以“chilunzhou_zp”为基准部件，因为是首个零件，可用“绝对原点”添加部件。点击再添加“jian_dd”件，通过约束来定位。点击“确定”，弹出装配约束对话框。在类型栏中选择“接触对齐”方位选择“接触”分别选择半圆面和端面与轴的槽的半圆面和槽底面接触，并单击“确定”如右图：3.2齿轮装配再添加“chilun”件，通过约束来定位。点击“确定”，弹出装配约束对话框。在类型栏中选择“接触对齐”方位选择“接触”齿轮端面与轴的轴肩接触，键面与轮槽面接触，并单击“确定”。3.3挡油环及轴承装配挡油环及轴承的装配，选【添加组件】命令选择挡油环，挡油环放置方

23、式为“通过约束”。选【接触对齐】-【接触】分别选齿轮凸台与挡油环的接触面，然后确定进行约束。用同样的方法加载轴承模型，定位选择“通过约束”。选择【接触】。从而完成挡油环及轴承的装配如下图所示。利用【接触对齐】-【接触】-【自动判断中心轴】约束可以装配好调整垫片和端盖。机盖和机座的约束是利用两个销孔的【同心】约束，和接触面的【接触】约束装配的。窥视控盖等不见则利用【同心】约束进行装配。对于有孔的地方，大多又可以采用【自动判断中心轴】或者【同心】约束。对机座和机盖进行调色，可选择【编辑】下拉菜单中的【对象显示】弹出【类选择】对话框，选择好要进行调色的对象并点击确定选择颜色，并对其进行透明度设置。再

24、点击确定，最后完成总配图。3.4.总装配图 第四章 生成工程图4.1输出轴的工程图1启动UG，点击【新建】，选择A3图纸 。2创建基本视图。点【插入】-【视图】-【基本视图】在图纸适当位置轴的主视图：3点击【创建半剖视图】并点选截面图。4标注尺寸、偏差、形状公差、粗糙度等。4.2齿轮的工程图1点【新建】一A2工程图，图形比例为1：2。点【插入】-【视图】-【基本视图】在图纸适当位置做出齿轮主视图。2点【插入】-【视图】-【投影视图】在图纸适当位置做出齿轮局部剖视图。3点选视图边界，点右键在弹出的对话框中勾选“扩展成员视图”，选择“曲线”命令，画出所需做局部剖的形状，取消“扩展成员视图”，点【插

25、入】-【视图】-【局部剖】选择基点与曲线做出所需局部剖。同时选【在视图中剖切】命令，将视图中不希望剖切的部分还原为实体。4.3机盖的工程图1点【新建】一A2工程图，图形比例为1：2。点【插入】-【视图】-【基本视图】在图纸适当位置做出机盖主视图。2点【插入】-【视图】-【投影视图】在图纸适当位置做出机盖左视图与俯视图。3点选视图边界，点右键在弹出的对话框中勾选“扩展成员视图”，选择“曲线”命令，画出所需做局部剖的形状，取消“扩展成员视图”，点【插入】-【视图】-【局部剖】选择基点与曲线做出所需局部剖。同时选【在视图中剖切】命令，将视图中不希望剖切的部分还原为实体。4点选视图边界，点右键在弹出的

26、对话框中选择“视图相关编辑”， 弹出的对话框中选择“擦除”命令点选不需要的线条即可将其删除. .点选视图边界，点右键在弹出的对话框中选择“活动草图视图”即可利用草图工具在视图中添加所需的线。5点【自动判断尺寸】命令，在视图中添加必要的尺寸。点【注释】命令可在视图中添加技术要求等文本点【编辑表格】命令可在视图中插入所需的表格，点【标识符号】命令可在装配图中插入零件序列号。第五章 生成爆炸图点击装配工具栏的“爆炸图”命令下拉菜单中“新建爆炸”，弹出“创建爆炸图”对话框，点击“确定”。编辑爆炸图，选择方向轴和偏移距离进行手动爆炸视图如下：第六章 有限元分析6.1对低速轴进行模态分析界面6.2低速轴网格划分的结果6.3低速轴模态分析的应力云图第七章 结论为期一周的机械设计课程设计时间很短，但让我学到了很多很多，它让我重新对UG的使用有了更加深刻的认识以及对CAD的操作进行了复习，在这里很感谢魏老师对我们的悉心指导，使我们顺利的完成了这次课程设计。由于齿轮减速器基本涵盖