基于solidworks的双级圆柱齿轮减速器机械实体造型设计

1、基于solidworks的双级圆柱齿轮减速器机械实体造型设计摘要11绪论31.1 减速器及其研究方法的现状和进展趋势31.2 SolidWorks及其在工程中的应用61.3 课题的提出和研究意义71.4 课题的要紧内容82双级圆柱齿轮减速器的设计运算及分析92.1 减速器的结构92.2 设计的条件及要求92.3 方案设计及电机选择92.4 设计V带和带轮122.5 5齿轮的设计142.6 6减速器机体结构尺寸162.7 轴的设计172.8 高速轴大齿轮的设计282.9 联轴器的选择错误!未定义书签。2.10 10润滑方式的确定292.11 11其他附件293减速器的三维实体建模303.1 三维

2、建模原理312.12 2零件模型的建立313.2.1典型零件建模过程分析323.2.2小结343.3虚拟装配353.3.1虚拟装配的意义353.3.2装配过程361.1 4干涉分析383.5 物理模拟及动画制作393.6 导出工程图404全文总结与展望41谢辞42参考文献43基于SoIidWorks的双级圆柱齿轮减速器机械实体造型设计摘要：机械I：业为国民经济提供设备，它的技术和现代化程度极大的阻碍着整个国民经济的技术水平。现代化的1：业、农业、交通等各个部门的进展要求设计出更多生产效率高，性能良好的机械设备。为此，必将对机械设计或机构设计提出更高的要求。目前，我国的机械L：业水平和世界一流技

3、术还存在许多的差距，甚至某些行业仍旧存在着仿制和类比设计，缺乏自主的创新性，关键问题之一确实是设计水平落后。要改变这一现状，就必须要重视现代设计方法的研究、推广和应用,在此背景下，基于运算机的虚拟技术，虚拟产品开发就越来越显出其专门的优势。本课题的要紧目的确实是把虚拟技术与传统减速据相结合，基于SolidWorks虚拟环境，对双级圆柱齿轮结构进行三维建模、装配,然后对其虚拟模型进行运动仿真，实现了运算机和传统机械的结合分析，对传统减速器的设计、改进提供一个方便有利的研究平台。本文从双级圆柱齿轮减速器入手，分析双级圆柱齿轮减速结构的组成及作过程，对其内部结构、L作方式和原理做一个比较详细的论述,

4、分析应用虚拟设”方法到达快速开发传统减速器的可行性和优越性。并对虚拟建模技术在今后的机械行业中将能起到的庞大推动作用，进行r展望。通过研究和分析，能够说虚拟装配技术的应用能够有效的检验零部件及装配的合理性，缩短设”周期，而且能够更方便、更准确的进行部分优化设十，并能够与其他的现代技术相接轨，实现科学研究的与时俱进。这项技术的广泛合理应用，将会给机械行业的进展带来庞大的飞跃。关键词：SolidWorks,双级圆柱齿轮减速器Double-cylinderGearReducerDesignBasedonSolidWorksAbstract：MachineryIndustryprovidesequip

5、mentforthenationaleconomy.Itstechnologyandmodernizationgreatlyimpactonthenationaleconomyasawholelevelofskills.Themodernizationofindustry,agriculture,transportationandotherrequirementsforthedevelopmentofvariousdepartmentsneedtodesignmoreefficientproduction,thegoodperformanceofthemechanicalequipment.S

6、oitisboundtomechanicaldesignorinstitutionsdesignedtohigherrequiremenls.Alpresent.China'smachineryindustr)rstandardandworld-classtechnologytherearestillmanygaps,evensomeindustriestherearestillimitationandanalogdesign,lackofindependentinnovation.Tochangethissituation,itisnecessarytoattachimportanc

7、etomoderndesignmethodsofresearch,extensionandapplication.Inthiscontexl,computer-basedvirtualtechnology,virtualproductdevelopmentontheincreasinglyshowitsuniqueadvantages.Tliemainpurposeofthistaskistovirtualtechnologycombinedwithtraditionalreducer,basedonSolidWorksvirtualenvironment,thedual-classstruc

8、tureofGear3-Dmodeling,assemblyandmovementoftheirvirtualmodelsimulation,acomputerrealizethecombinationoftraditionalmechanicalanalysis,thedesignofthetraditionalreducer,improvedtoprovideaconvenientfavourableresearchplatform.Thisarticlefromthedouble-cylindergearreducerstartofdouble-cylindergearslowdowni

9、nthecompositionandstructureoftheworkprocess,itsinternalstructure,workingmethodsandprinciplestodoamoredetailedexpositionoftheapplicationofvirtualdesignmethodatRapidDevelopmentTraditionalreducerthefeasibilityandsuperiority.Andvirtualmodelingtechnologyofthemachineryindustryinthefuturewillbeabletoplayat

10、remendousroleinpromoting,forthefuture.Afterresearchandanalysis,itcanbesaidofthevirtualassemblytechnologycanbeeffectivelyappliedthetestofcomponenlsandassemblyisreasonabletoshortenthedesigncycle,butalsomoreconvenientandmoreaccuratepart-optimizeddesign,andwithothermoderntechnologyconvergence.andscienti

11、ficresearchtoadvancewiththelimes.Thetechnologyoftheextensiveapplicationofreasonable,tothemachineryindustrywillbethedevelopmentofhugeleap.Keywords：SolidWorks.double-cylindergearreducer1绪论1.1 减速器及其研究方法的现状和进展趋势减速器是一种动力传达机构，利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。减速器的作用有以下两点：一是降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，

12、但要注意不能超出减速器额定扭矩；二则降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。减速器的种类专门多，按照传动类型能够分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们相互组合起来的减速器：按照传动的级数能够分为单级和多级减速器：按照齿轮形状能够分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又能够分为展开式、分流式和同轴式减速器。20世纪末的20多年，世界齿轮技术有了专门大的进展。产品进展有5大趋势：高速化、小型化、低噪声、高效率、高可靠度。技术进展3大趋势引人注目：硬齿而技术、功率分支技术、模块化设计技术。其他技术的进展，例如：加工检测、修形、材料和热处理的质

13、量操纵、精度提高、设计方法和手段等也令人惊喜。这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产品的性能价格比大大提高，产品越来越完美，齿轮在传动领域中仍牢牢地占据着不可替代的位置。我国20世纪70年代至90年代初，高速齿轮技术经历了测绘仿制、技术引进（和技术攻关）、到能独立设计制造三个时期。现在我国自己的设计制造能力差不多上可满足国内生产的需要，南高齿设计制造的最高参数为：最大功率41MW（正制造55MW）,最高线速度168m/'s,最高转速67000r/min。低速重载齿轮技术，专门是硬齿而齿轮技术也是经历了测绘仿制等时期，从无到有逐步进展起来。除了摸索撑握制造技术外，在推广硬齿面技术过程中，还作

14、了解决“断轴”、“选用”等一系列有意义的工作。在七八十年代一直认为国内重载齿轮两大难题“水泥磨减速器”和“轨钢机减速器”，现在能够说已完全解决。八十年代末至九十年代初，相伴着渗碳淬火硬齿面齿轮减速器技术的推广，我国的通用齿轮减速器曾经历了一次大的进展，相继制订了几个硬齿而减速器的系列标准，如几个硬齿面减速器标准：ZBJ19004-88.ZBJ19026-90.YB/T050-93。我国有自己知识产权的标准，如''三环”，行成了以南京高速齿轮箱厂为代表的能够生产硬齿面减速器的一批企业，对推进我国齿轮技术的进步，缩短与国外先进水平的差距，对促进国民经济的进展作出了重要奉献。八十年代

15、，仅有FLENDER等少数国外公司进入了中国市场，尽管他们在技术上占有优势，但关于迅猛进展起来的中国硬齿而减速器行业来说，尚构不成太大的威逼。九十年代中期以来，随着国门越来越放开，国外公司开始大举抢占中国市场，仅在天津就有德国的SEW亚洲制造中心、芬兰圣坦撒罗、德国FLENDER、日本的住友、德国佐轮、日本三木等多家国外公司独资办厂，美国的福克、比利时的HANSEN等许多知名公司也纷纷把自己的通用减速器往中国市场上打（国外公司在中国争的差不多上通用减速器这一块的市场，专用减速器他们成本高，不占优势）。这些公司不仅是全球经营，而且是全球制造，它们凭装备、技术、资金和规模的优势大有把中国企业一举打

16、垮之势。有的为了占据中国市场，甚至亳不掩饰地宣传自己在中国奉行5年内不扁利的倾销方针。九十年代，国外的通用减速器普遍都经历了一次新的更新的更新换代，它们不断推出的新的更新换代的硬齿面通用减速器标准，不但在承载能力等要紧技术指标上又有大的提高，而且在模块化设计方而都作了新的努力，相比之下，我们的标准都已落后，而且已逐步失去了价格上的优势。能够说，从1995年开始，我国的硬齿面通用减速器就没有能与国外相抗衡产品了，致使我们的企业在与国外公司的竞争中连连失利，仅几年的时刻，眼睁睁看着中国需求高档通用减速器的市场差不多上已全被国外公司一个一个地占去，中国的通用减速器行业已面临严峻的危机。国内通用减速器

17、的市场份额示意图如下。图1-1简而言之，我国原有减速器与国外的差距要紧表现在两个方面：技术水平的差距和生产规模的差距。现结合介绍国外技术的进展，着重讲技术水平的差距。（1）承载能力又大幅度提高。以FLENDER公司为例，同样（或差不多接近）的中心距1995年样本的额定功率比1988年样本提高1020%,1997年样本又比1995年样本提高了约20席,1999年样本又比1997年样本提高了约10机除个别公司外，国外闻名公司产品样本的承载能力大致在同一条水平线上。承载能力能提高的要紧缘故，是技术的成熟、质量操纵水平的提高和稳固，部分公司采纳了修形技术等。而我国现在仍旧一直在唱主角的ZBJ19004

18、-88和TB/T050-93减速器的额定功率仅分别和FLENDER1985,1988年样本值相当，即使能达到标准的水平（专门多厂达不到），也比人家落后16年，且差距越来越大。同时，由于国外质量操纵水平的提高和稳固，选用系数减小。实际选下来，有时国外的减速器可能比我们国产的轻一半左右，就造成选国外的报价会比国产的廉价。质量不如人家，价格上的优势又丧失，国产减速器就压根没法与国外竞争。（2）模块化设计方而作了新的努力。比利时HANSEN公司最早在减速器设计中成功地应用了模块化技术，开发出HPP系列。住友公司引进HANSEN技术，推广了HPP产品。80年代国外大多公司的产品（FLENDER、SEW、

19、Thyssen-）的中心距等要紧参数都采纳了R20优先数，大大减少了要紧件的品种规格，部分实现了模块化设计，我国的几个标准差不多上都以此为母型开发的。这类方法总地说仍是模块化程度不高，零件难以形成大的批量。90年代FLENDER完全甩掉原先的系列体制，按模块化的思路开发出方形的H-B系列。HANSEN又丢弃了多而安装的HPP的长方外形，开发出P4系列，其小规格仍继承了HPP的中心距。Sew（Santasalo）在连续保留原优先数中心距的产品外，又在中小常用规格开发出X、MC系列。住友公司仍是采纳HPP的外形，采纳25°齿形角，2、3、4级用同样的箱体的方法，开发出8000系列，200

20、1年又开发出9000系列。各公司的模块化设计各有特色，共同点几乎差不多上把输入锥齿轮轴部分作成单独模块组装到圆柱齿轮箱体上，使两类产品的箱体通用。（3）进一步采取降噪措施。FLENDER、HANSEX差不多上通过改进齿轮的参数和箱体的结构设计来降低噪声。按HANSEN公司标准，P4的噪声比HPP低2.5-9dB（A）o（4）进一步改进密封和外观。密封是各国外公司的重点改进点之一，既要无渗漏，又要摩擦磨损少，功耗发热少。HANSEN,FLENDER,SEW,FALK等公司都研制了自己的密封结构。高速轴多为非接触的迷宫式。许多公司越来越重视减速器的外观造型设计，如HANSEN的P4减速器的外型确实

21、是请专业人员设计的。许多减速器都像工艺品一样漂亮。而国产减速器不但外形差，漏油等现象仍专门普遍，难以根制。国产减速器技术水平的差距还表现在传动效率低，热功率低，可靠性差等方面。国外公司的通用减速器生产都已形成相当的规模，因而可有效地降低成本，增强竞争力。如日本住友公司的一个制造所就月产齿轮电机25000分：月产模块化通用减速器850台。而我国生产齿轮减速器的专业厂虽高达近200家，但能生产硬齿面齿轮减速器且有一定量的也确实是30家左右。硬齿面齿轮通用减速器这一块，差不多上单件小批生产，产量最高的年产数百台，产值不超过5000万元，低的也确实是几百万。把所有竹干企业加到一起，产值产量也或许敌不上

22、国外公司的一个厂。（5） ISO开始着手制订减速器的技术条件标准。截止目前为止，除AGMA外，世界各公司的产品差不多上按各自的体会和条件生产自己的产品，没有统一的标准，使得工况系数的选用不一致，使用寿命没有统一的规定，热功率运算不准，某些商业炒作因素难以排除，给用户的选用带来专门大的不便。90年代ISO开始起草IS0/WD13593工业闭式齿轮传动装置“EnclosedGearDrivesforIndustrialApplications”的技术报告草案，其内容包含：直齿、斜齿轮装置、承载能力，运算规则，应用范畴的通则。其中的工况系数KSF值采纳AGMA的值，给出了两种详细运算热功率的方法，并

23、首次提出按满足100%的载荷运行10000小时加上200%的载荷运行10000次的循环次数来确定额定功率的方法。ISO标准的制订，必将进一步规范世界减速器行业的行为，促进减速器技术的进展。（6）工况系数的新变化。工况系数减小的趋势：以皮带机为例，过去载荷分类为比H,对应于每天工作lOh以上时的工况系数KA为1.5、2.0,现在按AGMA标准已降至1.251.5。减速器仍按每天工作小时数划分（W3h,310h,>10h）o以往不同时刻档次之间KA的差值为0.25。（7）热功率运算。普遍开始考虑海拔高度对散热的阻碍，增加海拔高度系数。淡化或不再考虑功率利用率的阻碍。FLENDER1993年前

24、的样本都采纳功率利用系数，1997年后修改了热功率运算方法，不再采纳功率利用系数。ISO举荐的两种热功率运算方法尚未被采纳。FLENDER从型式上改变了以往的热功率运算方法，比起SEW、往友来，FLENDER不论是老方法，依旧新方法热功率运算都细得多。国内通用齿轮减速器技术的新进展表现在下面几个方面。由于产品不能及时更新，一直停留在国外八十年代的水平上，致使和国外差不多缩得专门小的差距又在逐年拉大。现在，总的情形是我们的产品已落后十六年以上，面对国门的放开，已无力对抗国外的挑战。企业在争市场，打低价位战。研究所已企业化。然而，在市场经济大潮的冲击中，在体制变革的阵痛中，我国齿轮界的科研和新产品

25、开发的格局正在悄悄地发生着全然性变化，许多企业正在成为新产品开发和科研的主力军。例如，南高齿从90年代中期就开始了困难的努力，瞄准国外最先进的水平，通过困难的努力，开发出可与国外强手一比高低的世界一流产品。现在成果出来了，这些成果的问世，意味着我们无力抗衡国外挑战的局面的终I匕到了我们应战的时候了。形势：软齿面和中硬齿而在中国仍占据专门大巾场，在相当长时刻内不可能被取代。形势逼迫采纳这类减速器的企业必须进行改造，但又无力升级到硬齿而，迫切需要制造成本低、技术附加值高的产品。减速器由软齿面改成中硬齿面后，由于性能价格比反而降低，没有生命力，推广不开（如ZDZ、QJ系列），致使软齿面减速器禁而不止

26、，严峻制约了配套主机的技术水平的提高。我国在圆弧齿面方而作了专门多工作，到90年代，双圆弧齿轮技术差不多专门成熟，但由于认识等方面的缘故,推广得专门不够，专门长时刻没有形成通用系列产品。九十年代，一项新成果“点线啮合齿轮传动技术”的显现引起了我们高度的重视，它兼具渐开线和圆弧两种齿轮的特点，专门是加工简便、承我能力高、噪声低等优点极具特色。尽管，当时只是在软齿而获得应用，也没真正形成系列，然而我们看准了它有生命力，我们决定通过我们的努力把它转化成生产力。点线啮合传动是一种全新的传动型式，是武汉交通科技大学经十多年的研窕获得的科技成果，1999年9月被列为“九五”重点科技推广项目。DNK系列点线

27、啮合齿轮减速器，是在国内外首次将点线啮合传动技术应用到中硬齿面领域，成功地研制开发出的上规模、上档次、高技术附加值的标准系列产品。1.2 SolidWorks及其在工程中的应用SolidWorks是生信国际推出的基于windows的机械设计软件,是微机版全参数化特点造型软件,图形界而简捷友好，用户上手快。只要熟悉Windows,不论有无CAD的使用体会，都差不多上能用SolidWorks进行设计。SolidWorks具有全面的零件实体建模功能、全相关的镀金设计能力、装配设计功能、从三维模型自动转换成二维工程图的功能，还具有动画和渲染的功能等。既能满足工程师的需要。又能满足艺术家的向往。Soli

28、dWorks有丰富的零件实体建模功能。变量化的草图轮廓绘制，并能自动进行动态约束检查。通过拉伸、旋转、薄壁特点、抽壳、特点阵列以及打孔等操作更简便地实现产品的设计。通过带操纵线的扫描、放样、填充以及拖动可控的相关操作能生成形状复杂的构造曲而，能够直观地对曲面进行修剪、延伸、倒角和缝合等操作。所有特点都能够用拖动手柄改变尺寸，并有动态的形状变化预览。可实现变半径倒圆、指定区域倒圆、填角和圆角过渡。在屏幕左侧显示的特点树，可直观有效地治理整个设计过程，能够随意地改变零件的形状和设计意图：能够进行特点的拖动、剪贴和换序；能够把一个窗口零件上的某些特点剪切、复制到另一窗口的零件上。当设计完成的零件被其

29、他设计人员调用时，能够专门快地通过特点树了解此设计意图和设计过程，并能够赶忙按自己的设计思想进行修改。SolidWorks能够专门方便地生成装配体，提供基于装配关系和运动特点的装配设计功能，支持多重的子装配。利用特点树，能够像在零件设计中那样对装配体中的零件进行任意修改。在装配模型中，可进行前后关联的设计。有严密的几何和尺寸约束治理，清晰地区分欠约束、全约束和过约束。零件实体图、装配图和工程图全程共享关联性约束，任一环节中的修改会自动反映到其他两个环节的图形上。在调用大装配时，“轻化”零部件的功能极大地减小了储备空间，提高了运行速度。在SolidWorks中有一个插件Animator。即动画功

30、能。利用这一功能，给定运动方式和运动路径，能够使装配体产生运动，从运动过程能够看出各零件是否会产生运动干涉，以便及时修改。Animator能够把运动过程生成AVI动画文件，储存后能够脱离软件环境独立运行。SolidWorks可进行不同数据各式的输入输出，支持的数据标准有：IGES、DXF、DWG、SAT(ACSI).STEP、STL,ASCII,或二进制格式VDAFS(VDA)、VRML、Parasolid。SolidWorks软件包括零件设计建模、装配设计建模、工程图纸绘制三个差不多环境，同时具有全相关的镀金设计功能。在工程设计中，软件在零件和装配的三维设计中，可方便地检查质量特性,检查静态

31、和动态干涉，了解零件的空间关系，同时方便地与运动分析和有限元分析建立接口。为了充分发挥软件的功用，应注意以下设计技巧：正确的设计思路：确定差不多体特点和合理标注尺寸，以及规范特点和参数名称。利用设计表，利用特点库：包括特点库的应用和建立特点库。1.3课题的提出和研究意义在许多世界级大企业中被广泛应用的运算机辅助三维设计(CAD)的高端主流软件SolidWorks的装配模块就采纳了虚拟装配技术，即便是在产品设计的初期时期，所产生的最初模型也可放人虚拟环境进行实验，可在虚拟环境中创建产品模型，使产品的外表、形状和功能得到模拟，而且有关产品的人机交互性能也能得到测试和校验，产品的缺陷和问题在设计时期

32、就能被及时发觉并加以解决。在传统的二维设计中其差不多设计流程是在已有的减速器的基础上进行，设计中存在以下问题:(1)难以对所设计的产品进行装配检验、力学分析、运动分析、有限元分析等工作：(2)设计工作一样是在已有减速器基础上进行的变型设计，设计人员依照所需设计的系列，在该系列中找到最相似的减速器样机，再调出相应的零部件二维工程图纸，在该图纸上进行变型设计。由于减速器种类太多，因此设计人员花费大量时刻在查找相似产品上，造成不必要的人力白费，加长了产品的开发周期，使得一个新产品的设汁开发周期一样达到6个月以上：(3)在设计时容易忽略有些零部件已改动，而相应的其他零部件却没有改动或改动有错，导致装配

33、时装配不上。由于不能进行装配检验，产品要到装配时才能发觉有错，易造成专门大的白费：(4)尽管在零件图的绘制上采纳现有的二维参数驱动，然而关于零件的构造、装配、组合等一系列产品级的设计工作，仍旧专门复杂而繁琐；(5)减速耕产品的治理采纳传统的治理方法，图纸治理专门大程度上依旧手工形式，随着系列产品的增加和不断开发新产品，治理越来越苦恼，专门是治理工程图纸时传统治理费时费劲且技术人员查找专门不方便，而且修改时又必须重新绘制新的图纸存档，造成纸张的不必要白费。综上所述，使用SolidWorks进行减速器设计，同时为减速器的性能分析、运动分析、有限元分析提供三维实体模型和依照三维实体模型生成各零部件的

34、工程图纸和装配图纸，并把减速器的各种图文档治理起来是专门有效的。本课题的开展在减速器的设计、性能分析、图文档和系统化治理，缩短减速器的开发周期，减少设计人员的工作强度，提高设计效率，减少设计差错具有重要意义。1.4课题的要紧内容本设计是基于SolidWorks软件平台对双级圆柱齿轮减速器进行实体造型的，第一介绍减速器国内外进展现状，分析相关领域的最新研究成果。以及SolidWorks介绍和在工程中的应用。然后设计分析运罢了双级圆柱齿轮减速器的参数。介绍了SolidWorks的设计原理，典型零件建模，虚拟装配及干涉分析。最后是全文总结与展望。2双级圆柱齿轮减速器的设计运算及分析2.1减速器的结构

35、减速器一样由机箱、传动件、轴系部件及附件组成的。使设计中的双级圆柱齿轮减速器分别由连轴器、输入轴、传动轴、输出轴、斜齿轮、直齿轮、轴承、箱体等一些附件组成的。它们的各尺寸参数按照给定的条件进行设计。下而以给定任务和要求进行设冲作为实例进行设计和分析。2.2设计的条件及要求（1）要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。（2）工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带承诺误差5%o（3）已知条件：运输带卷筒转速19r/min,减速箱输出轴功率马力P=4.25马力。2.3方案设计及电机选择2.3.1方案简图图2-1减速器装置筒图2.3.2电动机的选

36、择（1）运算电机所需功率H：查机械设计课程设计表2-47一带传动效率：0.96小一每对轴承传动效率：0.99773一圆柱齿轮的传动效率：0.96名一联轴器的传动效率：0.993依一卷筒的传动效率：0-96一电机至工作机之间的传动装置的总效率P“=Px%X/P.=3.67KW7(2)确定电机转速°查指导书第7页表L取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比三840因此电动机转速的可选范畴是：电机二挎轴xi©=19x(24)x(840)=3043。4。，力加符合这一范畴的转速有：750、1000、1500、3000总传动比:96019= 50.53依照电动机所需功率和转速查手

37、册机械设计课程设计表8-167,有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如表2-1o表2-1方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6,其要紧参数如表2-2。表2-2额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB4

38、960100073216388010331325152802.3.3确定传动装置的总传动比和分配传动比分配传动比：取，尸3.05则Gxiz=50.53/3.05=16.49ii=(1.3-1.5)i2取ii=1.3i2/2=3.56/i=4.56注：凉为带轮传动比，力为高速级传动比，心为低速级传动比。2.3.4运算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴。如，小3，34一一依次为电机与轴L轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。(1)各轴转速n9607L=314.86r/min33.05n2='t,n=6877min-ii，否3x4.6

39、3小nm960n.=19.1r/mini23小(3x4.63x3.56(2)各轴输入功率Pi=pd=3.67x0.96=3.52kWp2=PiTn=pdri。、e/7i2=3,67xO.96xO.99xO.96=3.21W3=Pi123=Pd小ie7i2Yu=3-67x0.96x0.99x0.96x0.99x0.96=3.05Z:VVp4=P3如=”九7；23<734=3.67x0.96x0.99x0.96x0.99x0.96x0.99x0.993=3kW(3)各轴输入转矩Td=9550-=9550x-=36.5./nnw960T1=Td7,j./)=36.5x3.05x0.96=06.

40、9N.m4=1&ijl2=Td带oiViz=36,5x3.05x4.63x0.96x0.99x0.96=470.3Nj=心小3=4带M如h3=36,5x3.05x4.63x3.56x0.96x0.99x0.96x0.99x0.96=159L5N.m4%U/27oi小%加=36.5x3,O5x4.63x3.56x0.96x0.99x0.96x0.99x0.96x0.99x0.993=1575.6N.m表2-3轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683

41、轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.12.4设计V带和带轮设计V带确定V带型号查机械设计805表13设得:Ka=1.2则p=K1=1.2x3.67=4.4kW依照P,=4.4,o=960M由儿由机械设计尸如图13-5,选择A型V带，取小=125。小=，小x(1-8)=3.05x125x0.98=373.63112查机械设计第206页表13-7取力=375。£为带传动的滑动率£=0.010.02。验算带速. ndn V =60x1000乃x 125x96060x1000=6.28m/ s带速在525?/s范畴内，合适。

42、取V带基准长度Ld和中心距a初步选取中心距a：=1.5(1+J2)=1.5(125+375)=750,取a=750。由机械设计第195页式(13-2)得：L=2305.8查机24«i>械设计第202页表13-2取乙=2500,由机械设计第206页式13-6运算实际中心距:乙一乙Iax6/1iH=847.1G2验算小带轮包角a由机械设计第195页式13-1得:。=180°x57.3°=163>120a求V带根数Z由机械设计第204页式13-15得z-P，(P0+AP°)KaK查机械设计第203页表13-3由内插值法得凡=1.38AP(>=

43、0.108oEF_AFEF=O.1%=1.37+0.1=1.38EF_AFEF=0.08AA=0.10+0.108查机械设计第202页表13-2得K=1.09.查机械设计第204页表13没由内插值法得K=0.9590。产163.0EFAFEF=0.009K.=0.95+0.009=0,959则 z =(P“ + AP“)KaA7= 2.844.4AW(1.38+0.108)x0.959x1.09取Z=3根,求作用在带轮轴上的压力Fq查机械设计201页表13-1得q=0.10kg/m,故由机械设计第197页式13-7得单根V带的初拉力：1) + 0.10x6.282 = 190.9;V5OOP2

44、.5八，500x4.4z2.5=L(1)+叱=(zvKa3x6.280.959作用在轴上压力F=2ZE.sin-=2x3xl90.9xsin=1132.82V.，。222.5齿轮的设计(1)高速级大小齿轮的设计材料高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为220HBS。查机械设计第166页表11-7得b加n=550Mpa.2=540Mpa0查机械设计第165页表11-4得：=4=1.3。.yribHUmI550Afp”uccajt故=-=500的NISh1.1r1bhm2540Mpa/ca*/>J=:=490Mpa。Sh1.1查机械设计

45、第168页表11-10C图得bFhin!=bFtai2=150A?4oi200Mpari皿150M/W故<TfiJ=154MpacTrij=；=115Mpa。Sf1.3Sr1.3按齿而接触强度设计9级精度制造，查机械设计第164页表11-3得：载荷系数K=1.2取齿宽系数e=0.4运算中心距由机械设计第165页式11没得/.f335KT./.f335V1.2xl.069xl056/>(Wi+1)3-=(4.63+1)=179.4巾叵口口如'71490；0.4x4.63考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取a=210m=2.5则Zi+Z?='=168取Z=29Z：=

46、139mB9实际传动比：=4.7929479-463传动比误差：x100%=3.5%<5%4.63齿宽：=0a=0.4x210=84取。2=848=90高速级大齿轮：方=84乙=139高速级小齿轮：历=90Z.=29验算轮齿弯曲强度Kt = 2.6= 2.2查机械设计第167页表11-9得:jHrA.I04、e2KT：Yn2x1.2x106.9x2.6x103c.rn按最小齿宽"=84运算：6、=-=；=435监川vb6bmZ84x2.52x29l匕2ri(Ta2=一X<7/1=36.SMpa<cTri因此安全。Yf齿轮的圆周速度1Z7rdnx29x2.5x314.

47、8一八,V=1.19m/s60x100060x1000查机械设计第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。(2)低速级大小齿轮的设计材料低速级小齿轮选用45#钢调质，齿而硬度为250HBS。低速级大齿轮选用45#钢正火，齿而硬度为220HBS。查机械设计第166页表11-7得bum3=550Mpacrhm4=540Mpa查机械设计第165页表11-4得：S/=l.l4=1.3,rI6s3550Mparb4540Mpa彳八八故=-=500Mpab=-=490吸Sil1.1Sil1.1查机械设计第168页表11Toe图得：bg=200Mpa6鹏=1500。1bi3200Mpa-"r

48、1I.m450Mpa故<Trj=54Mpa9川=-=115MpuSf1.3Sf1.3按齿而接触强度设计9级精度制造，查机械设计第164页表11-3得：载荷系数K=1.2,取齿宽系数8=0.5=（3.56+1）3运算中心距，由机械设计第165页式11-5得：= 241.3335Y1.2x470.3xl0349oJ0.4x3.56取。=250m=4则Za+Z4=125IUZ.=27Z4=9898o“3.5o运算传动比误差:x 100% = 1.9% <5% 合适273.56齿宽：b=(pa=。,5x250=125则取"=125/?3=/?4+(510)=130低速级大齿轮：员

49、=125乙=98低速级小齿轮：儿=130Z,，=27验算轮齿弯曲强度查机械设计第167页表11-9得:匕-=2.65匕4=2.25按最小齿宽4= 125运算:2KTh63 =；bm2Z.2xL2x159L5x2.65x103125x42x27=41.9Mpa < cpj=40.7Mpavb1安全,齿轮的圆周速度TTchni4x27x4x68八一，V=0A2m/s60x100060x1000查机械设计第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2.6减速器机体结构尺寸表2-4名称符')运算公式结果箱座厚度aa=0.02S+3>810箱盖厚度62=0.02a+3>89

50、箱盖凸缘厚度打4=1.5(7,12箱座凸缘厚度bb=.5a15箱座底凸缘厚度b、一=2.5a25地脚螺钉直径%dt=0.036a+12M24地脚螺钉数目11查手册6轴承旁联结螺栓直径4d、=0.72%M12盖与座联结螺栓直径d2d,二（0.50.6）d,MIO釉承端盖螺钉直径d3二（0.40.5）dfM810视孔盖螺钉直径（d4=（0.30.4）df8定位销直径dd二（0.70.8）/8乙，乙至外箱壁的距离G查手册表11-2342218%,小至凸缘边j/缘距离c2查手册表11-22816外箱壁至轴承端而距离h/尸G+C?+（510）50大齿轮顶圆与内箱壁距离A,>1.2（715齿轮端面与

51、内箱壁距离a2A2>cr10箱盖，箱座肋厚mA、0.85b,？士0.85b98.5轴承端盖外径d2D2=D+（5-5.5）d3120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离sSxD,一120（1轴）125（2轴）150（3轴）2.7轴的设计2.7.1 高速轴设计材料选用45号钢调质处理.查机械设计第230页表14-2取口=35防%C=1OO.各轴段直径的确定依照机械设计第230页式14-2得：d.>C后=1°O言=22.4又因为装小带轮的电动机轴径d=38,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且力=(0.81.2)x38因此查手册第9页表1-16取di=36。

52、Lj=l.75/1-3=60o乩=40因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，因此查手册85页表7-12取力=40,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。小段装配轴承且乩>小，因此查手册62页表6-1取&=45。选用6009轴承。Ly=B+Aj+2=16+10+2=28。九段要紧是定位轴承，取乩=500L依照箱体内壁线确定后在确定。心装配齿轮段直径，判定是不是做成齿轮轴。J_(e=-tx<2.5m查手册51页表4-1得：乙=3.3mm2得：e=5,9<6.25o小段装配轴承因此0,=a=45U=L3=28o校核该轴和轴承：Li=73L2=211L3=96作

53、用在齿轮上的圆周力为：Ft=-=2X106-9X1()-=2948/V'429x2.5径向力为年=Fjgd=2984xtg200=1073N作用在轴1带轮上的外力：/=&=1132.8N求垂直面的支反力Fw=-=211-xl073=800/,+/,73+211勺=4一Fw=1073-800=273N求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图Mav=FJ2=273x21lx10'3=57.6N.mMav=800x73x10-3=57.4N刀7求水平而的支承力由耳(/+/2)=与2得x2948 = 2197N73 + 211F2H=Ft-FlH=2948-2197=751N求并绘制水平面

54、弯矩图=2197x73x10-3=158.2NjM°h=F1Hl2=751x211x10"=158.4Nj96x1132.873 + 211求F在支点产生的反力=384.37VF1f=Fxf+F=384.3+1132.8=1517.1/V求并绘制F力产生的弯矩图M2F=F/3=1132.8x96x10-3=108.7/VMaF=FxfIx=384.3x73x10-3=21.1NF在a处产生的弯矩Mah.=FJ=384.3x73xIO-3=27.7/Vw求合成弯矩图考虑最不利的情形，把与+M3直截了当相加。Ma=M»-+M%=27.7+，576+158.2?=196

55、.IN."?Ma=MaF+京=27.7+J57.4?+158.4?=196.2N加求危险截面当量弯矩从图可见，m-m处截而最危险，其当量弯矩为：(取折合系数6=0.6)Mc=Jl96.2、+(0.6x106.9)2=206.4N运算危险截而处轴的直径因为材料选择45”调质，查机械设计225页表14-1得6,=650MP，查机械设计231页表14-3得许用弯曲应力b_M=6OMR7,则心斗二=产加"=325皿V0.1x60因为4>=4=5。>d,因此该轴是安全的。轴承寿命校核轴承寿命可由式4=*（饯）”，进行校核，由于轴承要紧承担径向载荷的作用，因此尸="，查机械设计259页表16-9,10取/；=1,/=1.2,取£=3按最不利考虑，则有：%=J卑+号,+耳.=48(X)2+21972+384.3=2722.4NFrl=4fL+Fih+F2f=V2732+7512+1517.1=2316.2N10660x314.8zlx29.5xl03x(1.2x2316.2）3=6.3年因此所该轴承符合要求。