减速器课程设计说明书 9

1、目录1.引言-22.零件体的设计、造型- -32.1 下箱体设计-32.2 上箱体设计-62.3 大齿轮的设计- 72.4 小齿轮的设计 212.5 轴的设计 342.6 其他零部件的绘制-353、减速器的装配414、工程图的设计435、齿轮仿真456、结论487、致谢语498、参考文献50引言减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应

2、视图上Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造” 在国际市场的竞争力。作为二

3、十一世纪的新青年，对于一些新兴的技术应该有所具备的知识和能力。尤其是对于我们大学生来说，极其重要，特别是我们高职类院校学生，掌握并熟练一门技术是很有必要的。 本次的课程设计就是需要学生利用Pro/ENGINEER进行减速器的设计，是培养初步具有确定机器设计成型，分析和设计机械的能力及开发创新能力的一种手段，我们充分了解了减速器的结构及组成，并在设计的过程中培养细心耐心的习惯。2.减速器零部件的绘制2.1下箱体绘制箱体是减速器的重要组成部件，它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度，尤其是下箱体，往往会安装有加强筋。箱体通常用铸铁制造，上箱体与下箱体用螺栓联接成一体，轴承座的联接螺栓应尽量靠近

4、轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承拖面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时满足扳手需要的空间。1. 以FRONT面为基准草绘并拉伸得到三个长方体，效果如下图所示2.以上平面为草绘平面，拉伸切除厚度，效果如下图所示3.创建油位测量孔，游标，出油孔，效果如下图所示4.创建吊耳，效果如下图所示5.创建出油孔.以侧面为基准面，插入标准孔，效果如下图所示6.创建轴承孔。草绘两个直径80的圆，拉伸并切除，效果如下图所示7.创建安装孔，以顶部为草绘平面，草绘各个安装孔，效果如下图所示8.创建筋板。分别创建基准平面DTM7和DTM8，草绘并利用筋工具创建筋板9.创建地脚螺钉。以下底面为基准面，创建4个

5、标准孔2.2，上箱体的绘制1. 以TOP面为基准草绘一个圆与另一个圆相切成拱行的平面然后用双向拉伸命令拉伸成的实体。2.创建吊耳。以FRONT面为基准草绘并拉伸出两个吊耳，效果如下图所示3. 以底面为基准草绘长方形，然后用拉伸命令拉伸成高的长方体4. 创建螺栓座以侧面为草绘平面，草绘长方形，拉伸，并镜像5. 创建轴承孔，以侧面为草绘平面，效果如下图所示6.以FRONT面为草绘平面，草绘并向两边拉伸挖空上箱体内部7. 创建窥视孔，效果如下图所示8. 创建安装孔和定位销孔，以螺栓座顶面为草绘平面，草绘各个安装孔，定位销孔，效果如下图所示2.3大齿轮的绘制（1）启动Pro/ENGINEER,设置系统

6、的工作目录。（2）单击“新建” 按钮，在“新建”对话框中输入零件名称“dachilun”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。（3）齿轮参数的设定。单击“工具”“参数”，弹出参数对话框，单击添加参数，齿轮参数名及值如下图参数对话框所示：图 参数对话框（4）插入齿轮各值间的关系。单击“工具”“关系”，在弹出的对话框中输入齿轮各值的关系式，如下：D0=mn*z/cos(angle_b)+2*(han*mn) /*齿顶圆直径D1=mn*z/cos(angle_b) /*分度圆直径D2=mn*z/cos(angle_b)-2*(han+cn)*mn /*齿根圆直径angle

7、_at=atan(tan(angle_a)/cos(angle_b) /*断面压力角D3=cos(angle_at)*mn*z/cos(angle_b) /*基圆直径DB=D3（5）重生成参数。点击“重生成”按钮，再选择“工具”“关系”，在弹出的对话框中可以看到以往设置为零的选项会生成尺寸。具体尺寸此处从略。 创建齿轮基本圆（1）以“FRONT”面为草绘平面，接受默认参考面进行草绘，绘四个同心圆，四个圆从内到外依次为齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆，选择“标注尺寸”项，对所画的四个圆从内到外进行尺寸标注（尺寸大小任意）。点击确定，草绘结束。（2）运用关系将所画的四个圆定尺寸。双击所画的四个圆，出现

8、圆的尺寸，选择“信息”“切换尺寸”，可以发现圆的尺寸由数字变为d0、d1、d2、d3。如图所示：图（3）单击再生成按钮，从而再生成齿轮的四个基本圆，如下图图：图 齿轮基本圆的再生图 创建渐开线（1）用方程创建齿轮中齿的轮廓渐开线。点击“插入基准曲线”按钮，在弹出的“菜单管理器”中选择“从方程”，单击“完成”。弹出“曲线：从方程”对话框，选取坐标系，在窗口中选择“笛卡尔”。弹出“记事本”对话框，输入关系式，如下图：图 笛卡尔坐标系参数方程（2）单击“文件”“保存”，再单击“文件”“退出”，在“曲线：从方程”对话框中选择确定，完成第一段渐开线的创建，如图：图 渐开线的创建（3）使用按钮，以选择环的

9、方式由齿顶圆复制而创建一个相同的圆，并拉伸 镜像渐开线（1）创建一个基准点。在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点” “点”，系统弹出“基准点”对话框，如图所示；图 基准点对话框单击选择分度圆曲线作为参考，按住Ctrl键，单击第一段渐开线作为参考，放大视图，检查所创建的点是否位于两条曲线的交点处，单击“基准点”对话框中的确定按钮，完成基准点“PNT0”的创建，如图所示：图 基准点PNT0的创建（2）创建一根基准轴。单击工具栏上的“创建轴”按钮，系统弹出“基准轴”对话框，如图所示：图 基准轴对话框在绘图区单击选取“TOP”面，按住Ctrl键，选取“RIGHT”面

10、，在“基准轴”对话框中点击确定按钮，完成“A-1”轴的创建，如图：图 轴“A-1”的创建（3）过“A-1”轴和点“PNT0”创建平面。单击工具栏上的“基准平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，单击“A-1”轴，按住Ctrl键选择“PNT0”点，如图所示：图单击“确定”按钮，完成“DTM1”的创建（4）创建平面“M_DTM”。创建初始步骤同“DTM1”。选择“DTM1”作为参考平面，按住Ctrl键，选择“A-1”轴，此时出现旋转角度，角度为（360-360/z），单击“确定”，完成“M_DTM”的创建，如图：图 “M_DTM”面的创建（6）镜像渐开线。选择第一段渐开线，单击“镜像”按钮，系统弹出镜

11、像面板对话框，并要求选择一个项目进行镜像，选择先前创建的M_DTM平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图所示：图 完成后镜像渐开线创建齿形（1）以RIGHT为基准平面进行草绘，如图所示图(2)在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，拉伸草绘所得直线，此时模型如图所示图（3）打开菜单栏中的“编辑”“相交”命令，按住CTRL选择分度圆与上一步骤所得拉伸曲面，得到相交处的一段螺旋线（4）在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击 “放置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平

12、面，单击“草绘”进入草绘环境。（5）单击按钮，打开“基准点”对话框，分别单击螺旋线的两个端点以创建两个新的基准点，如图所示图（6）绘制如图所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。图 切除齿形的草绘图（6）在菜单栏中，选择“编辑”“特征操作”，系统弹出菜单管理器（7）在菜单管理器的“特征”菜单中，选择“复制”。（8）在出现的“复制特征”菜单中，选择“移动”“选取”“从属”“完成”选项（9）选择图中的草绘特征作为要复制的特征，在菜单管理器的“选取特征”菜单中选择“完成”选项（10）在“移动特征”菜单中，选择“平移”选项，接着在“选取方向”菜单中选择“平面”选项（11）在模型中选择FRO

13、NT基准平面，选择“正向”选项。（12）在出现的文本框中，输入偏移距离为齿轮宽度的一般，即输入关系式“B/2”，点击（13）在菜单管理器中，选择“旋转”选项，接着选择“曲线/边/轴”选项（14）在模型中选择中心特征轴A_1,再选择“反向”选项，然后选择“正向”选项（15）在出现的文本框中输入旋转角度为ANGLE_B,，单击按钮。（16）在菜单管理器的“移动特征”菜单中，选择“完成移动”选项，弹出“组元素”对话框和“组可变尺寸”菜单（17）在菜单管理器的“组可变尺寸”菜单中，选择“完成”选项，接着在“组元素”对话框中单击“确定”按钮，得到图形如图所示图（18）在菜单管理器的“特征”菜单中，选择“

14、复制”。（19）在出现的“复制特征”菜单中，选择“移动”“选取”“从属”“完成”选项（20）选择图中的草绘特征作为要复制的特征，在菜单管理器的“选取特征”菜单中选择“完成”选项（21）在“移动特征”菜单中，选择“平移”选项，接着在“选取方向”菜单中选择“平面”选项（22）在模型中选择FRONT基准平面，选择“选择“反向”选项，然后选择“正向”选项（23）在出现的文本框中，输入偏移距离为齿轮宽度的一般，即输入关系式“B/2”，点击（24）在菜单管理器中，选择“旋转”选项，接着选择“曲线/边/轴”选项（25）在模型中选择中心特征轴A_1,然后选择“正向”选项（26）在出现的文本框中输入旋转角度为A

15、NGLE_B,，单击按钮。（27）在菜单管理器的“移动特征”菜单中，选择“完成移动”选项，弹出“组元素”对话框和“组可变尺寸”菜单（28）在菜单管理器的“组可变尺寸”菜单中，选择“完成”选项，接着在“组元素”对话框中单击“确定”按钮，得到图形如图所示图切除出第一个齿形（1）在菜单栏中，选择“插入”“扫描混合”命令，打开扫描混合工具操控板（2）在扫描混合工具操控板中，单击（创建实体）按钮，并单击（去除材料）按钮（3）在模型中选择如图所示的交截曲线作为原点轨迹图（4）在扫描混合工具操控板中，单击“参照”按钮，打开“参照”上滑面板，从“剖面控制”下拉列表框选择“恒定法向”选项，接着选择FRONT平面

16、作为参照平面。（5）选择PNT1点作为链首点，单击“草绘”按钮进入草绘（6）选择“环”按钮，选择PNT1点对应的草绘特征，单击按钮（7）在剖面上滑面板中，单击插入按钮，选择PNT2点，进入草绘（8）选择“环”按钮，选择PNT2点对应的草绘特征，单击按钮（9）单击按钮，创建第一个齿槽 齿的阵列（1） 选定第一个齿槽特称，单击，在阵列操作板中选择“轴”选项，接着选择中心特征轴A_1（2）输入第一方向阵列成员数为84，选择360°，单击操控板中的按钮，完成阵列，成形图形如图所示图（2） 利用拉伸切除工具去除不必要的材料，切除完成如图所示图2.4小齿轮的绘制（1）启动Pro/ENGINEER

17、,设置系统的工作目录。（2）单击“新建” 按钮，在“新建”对话框中输入零件名称“xiaochilun”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。（3）齿轮参数的设定。单击“工具”“参数”，弹出参数对话框，单击添加参数，齿轮参数名及值如下图2.4.1参数对话框所示：图2.4.1 参数对话框（4）插入齿轮各值间的关系。单击“工具”“关系”，在弹出的对话框中输入齿轮各值的关系式，如下：D0=mn*z/cos(angle_b)+2*(han*mn) /*齿顶圆直径D1=mn*z/cos(angle_b) /*分度圆直径D2=mn*z/cos(angle_b)-2*(han+cn

18、)*mn /*齿根圆直径angle_at=atan(tan(angle_a)/cos(angle_b) /*断面压力角D3=cos(angle_at)*mn*z/cos(angle_b) /*基圆直径DB=D3完成后的关系对话框如图2.4.2所示：图2.4.2（5）重生成参数。点击“重生成”按钮，再选择“工具”“关系”，在弹出的对话框中可以看到以往设置为零的选项会生成尺寸。具体尺寸此处从略。 创建齿轮基本圆（1）以“FRONT”面为草绘平面，接受默认参考面进行草绘，绘四个同心圆，四个圆从内到外依次为齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆，选择“标注尺寸”项，对所画的四个圆从内到外进行尺寸标注（尺寸大小任

19、意）。点击确定，草绘结束。（2）运用关系将所画的四个圆定尺寸。双击所画的四个圆，出现圆的尺寸，选择“信息”“切换尺寸”，可以发现圆的尺寸由数字变为d0、d1、d2、d3。如图2.4.3图2.4.3（3）单击再生成按钮，从而再生成齿轮的四个基本圆，如下图2.4.4：图2.4.4 齿轮基本圆的再生图创建渐开线（1）用方程创建齿轮中齿的轮廓渐开线。点击“插入基准曲线”按钮，在弹出的“菜单管理器”中选择“从方程”，单击“完成”。弹出“曲线：从方程”对话框，选取坐标系，在窗口中选择“笛卡尔”。弹出“记事本”对话框，输入关系式，如下图2.4.5：图2.4.5 笛卡尔坐标系参数方程（2）单击“文件”“保存”

20、，再单击“文件”“退出”，在“曲线：从方程”对话框中选择确定，完成第一段渐开线的创建，如图2.4.6：图2.4.6 渐开线的创建（3）使用按钮，以选择环的方式由齿顶圆复制而创建一个相同的圆，并拉伸 镜像渐开线（1）创建一个基准点。在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点” “点”，系统弹出“基准点”对话框，如图2.4.7所示；图2.4.7 基准点对话框单击选择分度圆曲线作为参考，按住Ctrl键，单击第一段渐开线作为参考，放大视图，检查所创建的点是否位于两条曲线的交点处，单击“基准点”对话框中的确定按钮，完成基准点“PNT0”的创建，如图2.4.8所示：图2.4.

21、8 基准点PNT0的创建（2）创建一根基准轴。单击工具栏上的“创建轴”按钮，系统弹出“基准轴”对话框，如图所示：图基准轴对话框在绘图区单击选取“TOP”面，按住Ctrl键，选取“RIGHT”面，在“基准轴”对话框中点击确定按钮，完成“A-1”轴的创建，如图：图 轴“A-1”的创建（3）过“A-1”轴和点“PNT0”创建平面。单击工具栏上的“基准平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，单击“A-1”轴，按住Ctrl键选择“PNT0”点，如图所示：图单击“确定”按钮，完成“DTM1”的创建（4）创建平面“M_DTM”。创建初始步骤同“DTM1”。选择“DTM1”作为参考平面，按住Ctrl键，选择“A-

22、1”轴，此时出现旋转角度，角度为（360-360/z），单击“确定”，完成“M_DTM”的创建，如图：图 “DTM2”面的创建（6）镜像渐开线。选择第一段渐开线，单击“镜像”按钮，系统弹出镜像面板对话框，并要求选择一个项目进行镜像，选择先前创建的M_DTM平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。 创建齿形（1）以RIGHT为基准平面进行草绘，如图所示图(2)在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，拉伸草绘所得直线，此时模型如图所示图（3）打开菜单栏中的“编辑”“相交”命令，按住CTRL选择分度圆与上一步骤所得拉伸曲面，得到相交处的一段螺旋线（4）在工具栏

23、内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击 “放置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。（5）单击按钮，打开“基准点”对话框，分别单击螺旋线的两个端点以创建两个新的基准点，如图所示图（6）绘制如图所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。图 切除齿形的草绘图（6）在菜单栏中，选择“编辑”“特征操作”，系统弹出菜单管理器（7）在菜单管理器的“特征”菜单中，选择“复制”。（8）在出现的“复制特征”菜单中，选择“移动”“选取”“从属”“完成”选项（9）选择图中的草绘特征作为要复制的特征，在菜单管理器

24、的“选取特征”菜单中选择“完成”选项（10）在“移动特征”菜单中，选择“平移”选项，接着在“选取方向”菜单中选择“平面”选项（11）在模型中选择FRONT基准平面，选择“正向”选项。（12）在出现的文本框中，输入偏移距离为齿轮宽度的一般，即输入关系式“B/2”，点击（13）在菜单管理器中，选择“旋转”选项，接着选择“曲线/边/轴”选项（14）在模型中选择中心特征轴A_1,再选择“反向”选项，然后选择“正向”选项（15）在出现的文本框中输入旋转角度为ANGLE_B,，单击按钮。（16）在菜单管理器的“移动特征”菜单中，选择“完成移动”选项，弹出“组元素”对话框和“组可变尺寸”菜单（17）在菜单管

25、理器的“组可变尺寸”菜单中，选择“完成”选项，接着在“组元素”对话框中单击“确定”按钮，得到图形如图所示图（18）在菜单管理器的“特征”菜单中，选择“复制”。（19）在出现的“复制特征”菜单中，选择“移动”“选取”“从属”“完成”选项（20）选择图中的草绘特征作为要复制的特征，在菜单管理器的“选取特征”菜单中选择“完成”选项（21）在“移动特征”菜单中，选择“平移”选项，接着在“选取方向”菜单中选择“平面”选项（22）在模型中选择FRONT基准平面，选择“选择“反向”选项，然后选择“正向”选项（23）在出现的文本框中，输入偏移距离为齿轮宽度的一般，即输入关系式“B/2”，点击（24）在菜单管理

26、器中，选择“旋转”选项，接着选择“曲线/边/轴”选项（25）在模型中选择中心特征轴A_1,然后选择“正向”选项（26）在出现的文本框中输入旋转角度为ANGLE_B,，单击按钮。（27）在菜单管理器的“移动特征”菜单中，选择“完成移动”选项，弹出“组元素”对话框和“组可变尺寸”菜单（28菜单管理器的“组可变尺寸”菜单中，选择“完成”选项，接着在“组元素”对话框中单击“确定”按钮，得到图形如图图切除出第一个齿形（1）在菜单栏中，选择“插入”“扫描混合”命令，打开扫描混合工具操控板（2）在扫描混合工具操控板中，单击（创建实体）按钮，并单击（去除材料）按钮（3）在模型中选择如图所示的交截曲线作为原点轨

27、迹图（4）在扫描混合工具操控板中，单击“参照”按钮，打开“参照”上滑面板，从“剖面控制”下拉列表框选择“恒定法向”选项，接着选择FRONT平面作为参照平面。（5）选择PNT1点作为链首点，单击“草绘”按钮进入草绘（6）选择“环”按钮，选择PNT1点对应的草绘特征，单击按钮（7）在剖面上滑面板中，单击插入按钮，选择PNT2点，进入草绘（8）选择“环”按钮，选择PNT2点对应的草绘特征，单击按钮（9）单击按钮，创建第一个齿槽 齿的阵列（1）选定第一个齿槽特称，单击，在阵列操作板中选择“轴”选项，接着选择中心特征轴A_1（2）输入第一方向阵列成员数为35，选择360°，单击操控板中的按钮，

28、完成阵列，成形图形如图所示图（3） 利用拉伸切除工具去除不必要的材料，切除完成如图所示2.5 轴的绘制小齿轮对应轴的绘制步骤如下：1. 以FRONT面为基准草绘平面，进行旋转创建实体，详见图 图2. 对实体进行倒角。3. 以FRONT为参照偏移20新建个DTM1面。4. 以DTM1面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体5. 以FRONT为参照偏移26新建个DTM2面.6. 以DTM2面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体。进行必要的倒角详见图：图大齿轮对应轴的绘制步骤如下：1.以FRONT面为基准草绘平面，进行旋转创建实体，详见图 图2. 对实体进行倒角。3. 以FRONT为参照偏移24新建个DTM1

29、面。4. 以DTM1面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体5. 以FRONT为参照偏移31新建个DTM2面.6. 以DTM2面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体。进行必要的倒角详见图：图2.6其它零部件的绘制2.6.1 垫圈的绘制：根据设计尺寸直接拉伸出实体，详见图：图垫片的绘制：根据设计尺寸直接拉伸出实体，详见图:图 螺钉的绘制：根据设计尺寸，螺钉的轴向截面旋转出螺杆和螺钉头，然后用拉伸切除的方法做出螺钉头的六角形最后倒角修饰。螺钉的绘制还可以用创建族表的方法将各种型号的螺钉一起创建出来而不用反复去绘制螺杆螺钉头，减少了工作量,详见图：图销的绘制：根据设计尺寸，草绘销平面用旋转命令旋转实体，详见图

30、：图轴承的绘制：根据设计尺寸，轴承是标准件所以各个尺寸已固定，所以只要根据轴承型号查表就能找出轴承的各个尺寸。内圈外圈可同时用旋转的方法绘制出来，然后再用旋转的方法绘制出一个滚子，然后再阵列出其他滚子，最后倒角修饰，详见图 ：图密封端盖的绘制：根据设计尺寸，端盖的轴向截面旋转出实体，最后倒角修饰，如图所示。图提手式通气器与窥视孔盖的绘制：根据设计尺寸直接拉伸出实体再倒角修饰完成窥视孔盖绘制后，在基础上根据通气器尺寸，用旋转命令完成造型，详见图：图套筒的绘制：根据设计尺寸直接拉伸出实体，如图所示。图键的绘制：根据设计尺寸直接拉伸出实体，详见图：图毡封油圈的绘制：根据设计尺寸拉伸出实体，详见图：图

31、 螺塞的绘制：根据设计尺寸，螺塞的轴向截面旋转出实体，再用拉伸切除的方法做出螺塞头的六角形，最后倒角修饰，详见图：图游标的绘制：根据设计尺寸，游标是标准件所以各个尺寸已固定，所以只要根据要求查表就能找出游标的各个尺寸。图3.减速器的装配3.1装好大小齿轮轴3.2大小齿轮装进下箱体3.3盖上上箱盖及安装各个小部件4减速箱工程图的绘制利用PROE的工程图功能绘制工程图，详见图4.1、4.2、4.3图4.1图4.2图4.35. 齿轮仿真1. 由装配图切换成机构，定义齿轮副的连接：齿轮1为小轴，齿轮2为大轴，设置如图： 点击确定，完成2. 定义伺服电动机：类型 选择小轴的轴轮廓选择如图所示：3进行机构分析，设置如下： 运行完后点击确定即可仿真。4进行回放：点击“回放“出现如下的窗口。点击保存，即可保存机构仿真视频。即可进行回放。6.心得体会短短三周的课程设计很快就走到了尾