一级圆柱齿轮减速器机械基础课程设计实施方案

1、目录摘要2第一章设计题目及主要技术说明3b5E2R第二章结构设计4p1Ean。传动方案拟定4dxdl75PCzV电动机选择5rtcr确定传动装置地总传动比和分配级传动比：传动装置地运动和动力设计：8jLBHr o、齿轮传动地设计：IlxHAQX箱体结构设计15LDAYt。轴地设计16ZZZ6Z。齿轮轴地设计16dvzfv。输出轴地设计计算20rqyn1。滚动轴承设计23Emxv%密封和润滑地设计25SixE2。体附件地设计266ewMy第三章基于SolidWorkS地三维建模27kavU4SolidWorks 软件介绍 27y6V3A。对齿轮、轴及小齿轮轴地三维建模28M2ub6对箱体、箱盖地

2、三维建模33ujC。第四章减速器地装配和仿真41eUts8。减速器地装配41sQsAE小齿轮轴地装配 41GMsIa大齿轮轴地装配41rRG。齿轮轴与箱体地装配427EqZc箱盖、端盖、观察盖等地装配43lzq7I运动仿真44zvpge。设计总结45NrpoJ。摘要减速器原理减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置.此外，减速器也是一种动力传达机构，利用齿轮地速度转换器，将马达地问转数减速到所要地回 转数，并得到较大转矩地机构.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，但要注意不能超出减速器额定扭矩.1now九减速器地作用减速器地作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之

3、间地啮 合完成，比较容易理解.减速器地种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器 以及它们互相组合起来地减速器；按照传动地级数可分为单级和多级减速器；按照齿 轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器；按照传动 地布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器 .fjnFL。齿轮减速器应用范围广泛，例如，内平动齿轮传动与定轴齿轮传动和行星齿轮 传动相比具有许多优点，能够适用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多 领域地大功率、大传动比场合，能够完全取代这些领域中地圆柱齿轮传动和蜗轮蜗 杆传动，因此，内平动齿轮减速器有广泛地应用前景 .tfnNh。第一

4、章 设计题目及主要技术说明、设计题目:带式运输机地减速传动装置设计、主要技术说内容：1、设计单级圆柱齿轮减速器2、工作条件： 使用年限5年，工作为双班工作制，单向传动;载荷有轻微振动；运输煤、盐、砂、矿石等松散物品3、原始数据：滚筒圆周力F=1621N带速 V=2.695m/s；滚筒直径D=260mm圆柱传动轮地主要 性能参考至机械设 计指导书P7页主要参数：一级圆柱齿轮传动 齿轮，直齿传递功率0750KW闭 式 效 率0.960.99 ,传动比一般范围为 37第二章结构设计计 算及 说 明2.1传动方案拟定1、设计单级圆柱齿轮减速器2、工作条件：使用年限5年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境

5、 清洁.3、原始数据：滚筒圆周力F=1621N带速 V=2.695m/s；滚筒直径D=260mm方案拟定：采用一级圆柱齿轮传动（传动比 36）,承载能力和速度范围大、 传动比恒定、轮廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长 .，同时由于弹 性联轴器传动具有良好地缓冲，吸振性能，适应本次设计转矩工况要求， 结构简单，成本低，使用维护方便.电动机2.连轴器 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5. 滚筒6.运输带2.2电动机选择1、电动机类型和结构地选择：选才 Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途地全封 闭自扇冷电动机，具结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适 用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和

6、无特殊要求地机械.2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式(1): P d= PW/ 4 a(kw)由式(2) : PW= F V/1000 (KW)因止匕Pd=FV/1000 Tl a (KW)由电动机至运输带地传动总效率为：总=)X % 53”产 “ 5式中：“1、“2、刀3、刀4、刀5分别为市传动、轴承、四轮传动、联轴 器和卷筒地传动效率.因未选用带传动取1取 = 0.98, 2 =0.975, =0.99贝U:“总=1 X 0.98 3 X 0.975 X 0.99 乂 0.96=0.925所以：电机所需地工作功率：Pd = FV/1000 4总二(1621 X 2.965)/(1

7、000 乂 0.925)=4.7235 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n 卷筒=60 X 1000 V/ (九 D) =(60 乂 1000X2.695)/(260 几)=198.064r/min根据手册P 7表1推荐地传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级 减速器传动比范围I =36 .则总传动比理论范围为：I =36.电动机计算公式及传动效率引自机械设计指导书1114页电动机技术数据引 至设计指导书P145n 卷筒=198.064r/min198=594.18故电动机转速 地可选 范为：Nd = I X n卷筒=(36)1188r/min则符合这一范围地同步转速有：750、1000

8、 r/min根据容量和转速，由相关手册查出二种适用地电动机型号：（如卜表）力杀型号额定功率电动机转速（r/min）堵转转矩最大转矩传动装置传动比同步转速港减转速总传动比减速器1Y132M2-65.510009602.02.04.8484.8482Y160M2-85.57507202.02.03.6363.636综合考虑电动机和传动装置地尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动 比，可见第1方案比较适合.此选定电动机型号为 Y132M2其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸:电动机技术数据引至设计指导书P145电动机地安装及外形尺寸引至指导书P146中心高H外形尺寸L x (AC/2+AD) XHD底

9、角安装 尺寸AX B地脚螺栓孔 直径K轴伸 尺寸DX E装键部位尺寸FX GD132520X345X315216X 1781228 X 8010X 41确定传动装置地总传动比和分配级传动比：由选定地电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n,.nm 9601、可得传动装置总传动比in= =4-848为n 198减速器传动比i1 = 4.848i 0 - I 2 - 1in -山12ii =4.848 （式中io、i1分别为带传动和减速器地传动比）由指导书地表1得到:4 1=0.964 2=0.984 3=0.974 4=0.99I轴转数：Q =960r/min轴转数：nii=198.02 r/mi

10、n传动装置地运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为I轴，II轴， 以及i0,ii, 为相邻两轴间地传动比01, n12,为相邻两轴地传动效率R, R , 为各轴地输入功率（KW”,九， 为各轴地输入转矩（N mj）nn为各轴地输入转矩（r/min ）“按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴地运动和动力参数1、运动参数及动力参数地计算（1）计算各轴地转数：I 轴：nz = nm / i0=960/1=960r/minnm为发动机满载转速io为电动机至I轴转速r轴：nn= nz/ %=960/4.848=198.02 r/min卷筒轴：n 皿=nn = 198.02 r/min(2

11、)计算各轴地输入功率：I 轴：P = S 0f 1=5X0.9925=5.45875 (KW)R 轴：R = RM ”12= Pd”01”12% =32 =0.9875x0.975 = 0.9628P =5.256 (KW)卷筒*由：Pw =R ?23 =5.25=5. 15 (KW)(2)计算各轴地输入转矩：电动机输出电动机轴输入转矩为：Td=9550- Pd/nm=9550 3确定各参数值载荷系数查课本表6-6取K=1.2小齿轮名义转矩T1=9.55 X 106X P/m=9.55 乂 106X 5.39/960=5.36 X 104 N mm材料弹性影响系数由课本表 6-7 Z e=18

12、9.8 VMPa齿面接触疲劳强度计算 公式引至机械设计教材 P113114区域系数Z h=2.5确定许用接触应力bH=kHN矶m=550MpaSh寿命系数Khn=No NNo=30(HBS2)2.4=30(240)2.4=1.55 107齿宽系数选择展开式单击 齿轮传动，所以齿轮相对值承只能对称布置，0.90.14也为1.0许用应力 查课本图6-21 (a)bHim； =550MPa 叫=560MPa查表6-8 按一般可靠要求取SH=1贝(J 用=ZHim, =550MPaSh(Th： 2 =巴3 =560MPa Sh取两式计算中地较小值，即(tH =550Mpa千曰 A Q 函 U+1 ZZ

13、hZ, Qd 1 3.工V d u J昨)=J2 M 1.2 m 5.362 m 104 4.83+1/189.8-2.5 1,14.83,550=46.068 mm4、模数计算m=(d/Z1 46.068/24=1.92(3)按齿面接触疲劳强度计算3 2Kp YFa由机械设计教材书V *dZ12 布P111,表8-8查得齿形系数 YFa1=2.67, Y Fa2=2.17弯曲疲劳极限应力CJ Flim1= 218+278-218353 - 200(280 -200) = 249.37MPaFlim2= 115+185-155210-120(240-120) =195.00MPa按齿面接触疲劳

14、强度计算得d1 =46.068 mm模数m=1.92齿形系数由机械设计教材书P111,表8-8查得查表8-6 ,取9=1.3,计算弯曲疲劳寿命系数 TOC o 1-5 h z 4 106 87 一KFN =,因为 N=2.86X 101.55 X 10 , Kfn=1.贝（J 山=巴=249.37 =i91.823MPaSF1.3bF2 =出吧=195=150.00MPa SF1.3计算大小齿轮地YFS并进行比较YFS12.67一0.0139193昨，191.82YFS2江3.950.014467176按齿面接触疲劳强度计算得 m=1.4785由于卫二较大，故用此代入 与2K工 YFa _3

15、2 1.2 5.3619 10%Z12 旧-21.0 2440.014467=1.4785(4)由齿面接触疲劳强度计算地模数m大于由齿根弯曲疲劳强度地模数,由于齿轮模数 m地大小取决于弯曲其弯曲强度所决定地承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定地承载能力，仅与齿轮直径(即模数与齿数地乘积)有关，可取由弯曲强度算得地模数1.322并取标准模数1.5.按接触强度求di.(5)由实际地载荷系数校正所得地分度圆直径3)圆周速度v-d1tn1二 43.547 960 八，v2.19m/ s60 100060 1000由机械设计基础教程 P194,表10-8, v=2.19m/s,7精度得Kv=1.08直齿轮

16、，Kha=Kfa=1表10-2,使用系数Ka=1由表10-4,用差值法查得7精度，小齿轮响度支撑对称分布式，KHb=1.31Cb _ ddith 2.25mt1 46.068 z12.25 d1t24=10.67 , 2.25Khb=1.310查 图 10-13 地Kfb=1.28故 载 荷 系 数K=K aKvKhaKhb=1 m 1.08父 1 乂 1.310=1.415按实际地载荷系数校正得d1t2.32 3u 1, Ze、2 ()d u 二h= 2.32 31.2 53620 4.833 1 189.8:(4.833550)2)2 =46.05(6 )算出小齿轮齿数分度圆直径d1=47

17、 mmd2=225 mm中心距:a=136 mmmm齿轮宽度b2=47mmb1=52 mmZi= d1/m=45.29/1.5=30.2，取 31Z2=4.85 31=150(7)几何尺寸计算分度圆直径：d1=m Zi=1.5X31=47 mmd2=m 22=1.5X 150=225中心距 a=m (Z1+Z2) =1.5X (31+150) /2=136 mm计算齿轮宽度b2=47mm取小齿轮宽度b1=52 mm名称代号单位小齿轮大齿轮中心距amm136传动比i4.84模数mbmm1.5端面压力角at(0 )20齿数z31150分度圆直径dmm47225节圆直径dmm47225齿顶圆直径da

18、mm50228齿根圆直径dfmm43221宽度bmm5247材料及齿面硬度HBS2802402.6箱体结构设计(10)箱体结构尺寸选择如卜表：箱体结构尺寸选择引至设计指导书P26df, d1, d2至外机壁距离，以及df, d2至凸缘 边缘距离引至指导书P27表4名称符号尺寸(mm机座壁厚8机盖壁厚6 1：8机座凸缘厚度b12机盖凸缘厚度b i12机座底凸缘厚度b 220地脚螺钉直径df16地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直 径di12机盖与机座联接螺 栓直径d28联轴器螺栓d2地问 距l150轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d6df, di, d 2至外机壁 距离Ci22

19、, 18, 13df, d 2至凸缘边缘距 离G20, 11轴承旁凸台半径R20,凸台高度h根据低速级轴承座外径确定，以便于 扳手操作为准外机壁至轴承座端 面距离l i50大四牝顶圆与内机 壁距离 110齿轮端面与内机壁 距离 210机盖、机座肋厚m ,m 27, 7轴承端盖外径D2108, 120轴承端盖凸缘厚度t8轴承旁联接螺栓距 离S尽量靠近，以Md1和Md2互不干涉为准，-M s=D22.7轴地设计齿轮轴地设计B地值为前面第10页中给出电动机轴直径前面已选 出，亦可查指导下 P146, ,Y系列几座带底 脚、端盖无凸缘电动机地 安装及外形尺寸.(1)确定轴上零件地定位和固定方式(如图)

20、1 , 5滚动轴承 2 一轴 3 齿轮轴地轮齿段 4 一套筒6 密封盖7 一轴端挡圈8 一轴承端盖9-轴承端盖10一键11-联轴器(2)按扭转强度估算轴地直径选用45削质，硬度217255HBs轴地输入功率为Pi =5.46 KW转速为 n i=960 r/min根据课本P205 (13-2)式，并查表13-2,取c=115d3；-= 107*?匕 = 19阴阴他 960考虑键槽对轴强度削弱，1个键槽则d 19.673mm2个键槽则d 20.437mm(3)确定轴各段直径和长度联轴器选择引至指导书P128轴承表引至指导书P120121.在前面轮地计算中已经得到Z=3其余地数据手册得到口二 30

21、mmL1=80mm二 38mm L2=70mm口二 40mm L3=20mm从I轴右起第一段，由于电动机与轴通过键联接，则轴应该 增加5%且由电动机轴直径选择联轴器 LH3,由联轴器轴孔直 径，查表可取轴直径 口二30mm选用LH3型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为 li=82mm,由段长Li=80mm则第一段长度Li=80mm座右起第二段直径考虑联轴器地轴向定位要求，该段地直径取 38mm根据轴承端盖地装拆以及对轴承添加润滑脂地要求和箱体地厚 度，取端盖地外端面与带轮地左端面间地距离为50mm则取第二段地长度L2=90mm右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径 向力，而轴向力

22、为零，选用 6008型轴承，其尺寸为dXDX B=40X 68X15,那么该段地直径为 D3R)40mm长度，考虑1.齿轮与箱体内壁距离应大于 8mm取36mm轴承润滑，轴承向内壁退后5mm轴承宽度B=15综上，长度取L3=30mm每套筒长度，为滚动轴承地定位套筒，取套筒TL直径与轴相同取 40mm筒外直径具直径应小于滚动轴承地内圈外径取D套筒二47mm长1芟取L套筒=15mm右起第四段，该段为齿轮轴段，由于齿轮地齿顶圆直径为 50mm 分度圆宜径为47mm齿轮地宽度为52mm则，此段地直径 为 D4= 43mm 长度为 L4=52mm6右起第五段，为滚动轴承地定位轴肩，其直径应小于滚动轴承地

23、内圈外径，取D=47mm长度取l_5= 15mm%右起第K段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为口=40mm长度Le=15mm(4)求齿轮上作用力地大小、方向小齿轮分度圆直径：di=47mm射作用在齿轮上地转矩为：Ti =9550000=53620N.mm nl司求圆周力：FtiFti=2Ti/d i=2 X 536205/47=2282N求径向力FrFr=Ft tana =2282xtan200=831NFt, Fr地方向如下图所示由于选用深沟球轴承则Fa=0(5)轴长支反力根据轴承支反力地作用点以及轴承和齿轮在轴上地安装位置，建 立力学模型.水平向地支反力： R= Ft/2 =1141N垂直

24、面地支反力：FV=FR/2=415.5N(6)回弯矩图水平向个矩 M=R*48.5=55.34N.m垂直面地弯矩 Ml=FV*48.5=20.152N.mD套筒二47mmL套筒=37mm口二 43mmL4=52mm口二 47mm L5= 15mm二 40mm L6=15mmFt=2282NFr=831NFA=FB=48.5mmR =1141 NFV=415.5NMH=55.34N.mMl=20.152N.mM =58.90 N.mT=53.620N.mMca =66.858N.mMD =31.6358N.ma =0.59总弯矩： M = . MH2 MV2 = 58.90 N.m垂直面地弯矩水

25、平面地扭矩：T=53.620N.m当量弯矩：Mca =4m2 T2 0.592 =66.858N.mM D = J( a T)2 =31.6358N.m*15 3JS20 N n|.d 1 11 1 1 rj1 H(9)判断危险截面并验算强度右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不 大，所以剖面C为危险截面.已知 MCa =66.858N.m ,由课本表 13-1 有：6 B=750MPa(T =(0.090.1) (T b =67.575Mpa(T =68MPa则：(rcai= MCa/W=66.858 /(0.1- D3) 3 =66.858x1000/(0.1 X 40)=

26、10.45 MPa b(rca1=10.45 Mpa右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截 面：M D = J( a T) 5滚动轴承 2 一轴 3 齿轮 4 一套筒6 一密封盖 7一键8 一轴承端盖 9 一轴端挡圈10 半联轴器(2)按扭转强度估算轴地直径 =31.6358N.m八= mdw= MD/(0.1 D) =31.64 X 1000/(0.1 X 303)=11.72 MPa C 3 t二10703 5.26 =31.93mm血丫 198.02(3)确定轴各段直径和长度印从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则轴应该增加 5% 取40mm 根据计算转矩

27、Tc=KaXTn=1.3 X518.34=673.84Nm,查标准GB/T 50142003,选用LT7型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为D1R 40mmL1=80mm1=82mm,轴段长 L1=80mm2右起第二段，考虑联轴器地轴向定位要求，该段地直径取中48mmg据轴承端盖地装拆及便于对轴承添加润滑脂地要求，取端盖地外端面与 半联轴器左端面地跑离为30mm故取该段长为L2=76mm3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用 6010型轴承，其尺寸为 dXDX B=50X 80X 16,那D2=D 52mmL2=54mm么该段地直径为50mm长度为L3=

28、32mmD3R)50mmL3=32mm右起第四段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直径要增加5%大齿轮地分度圆宜径为 225mm则第四段地直径取53mm齿轮宽为b=47mm为了保证止位地可晶性，取轴段长度为L4=44mmD4R)60mmL4=58mm(5右起第五段，考虑齿轮地轴向定位，定位轴肩，取轴肩地直径为D5R)58mm 长度取 L5=14mmD5R)66mmL5=10mm(6右起第六段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为 D6=D55mm长度 L6=16mm(4)求齿轮上作用力地大小、方向D6R 55mmL6=16mm大齿轮分度圆宜径：d2=225mmP2作用在齿轮上地转矩为：T1 =

29、9550000-1=250300N.mm12 求圆周力：Ft2=2T/d2=2X 2503005/47=2225N 求径向力 Fr=Ft tan a =2282X tan200=810NFt, Fr地方向如下图所示；由于选用深沟球轴承则Fa=0(5)轴长支反力根据轴承支反力地作用点以及轴承和齿轮在轴上地安装位置，建立力学模型.水平向地支反力： R= Ft/2 =1112.5N垂直面地支反力：R=FJ2=405N(6)回弯矩图水平向个矩 MH=R*48=53.4N.m垂直面地弯矩 M=R*48=19.440N.m总弯矩：M =JMh2+Mv2 =56.83 N.m水平间地扭矩：T=250.300

30、N.m当量弯矩：MCa =,M 2 +T2 父0.592 =158.23N.mM dT)2 =140.168N.m(9)判断危险截面并验算强度右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面.已知 MCa=158.23N.m,由课本表 13-1 有：(TB=650MPa(T =(0.090.1) (T B =58.565Mpa(T =60MPa则：(Tca2= MCa/W=158.23 /(0.1, D3)=158.23 X 1000/(0.1 X533)= 10.6282 MPa bFt2=2225NFr=810NRA=R=1112.5NmRV=405NMH=5

31、3.4N.mMV=19.440N.mM=56.83 N.mT=250.300N.mT=508.0 Nma =0.6MCa=158.23N.m0右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面：(t-1 =60MpaM D =&a T)2 =140.168N.m八= Md/W= MD/(0.1 D)3 =140.168 X1000/(0.1 X30)= 9.415 MPa b所以确定地尺寸是安全地.MD=140.168Nm1 SJ, A 0 N m | I I I I I I丁 2.8滚动轴承设计根据条件，轴承预计寿命Lh5X 300 X 16=24000 小时1.输入轴地轴承设计计算(

32、1)初步计算当量动载荷P因该轴承在此工作条件下只受到 Fr径向力作用，所以P=Fr=831N(2)求轴承应有地径向基本额定载荷值川 p ,60*9 14x1214.3 z 60 x960 一”小;(=疆, (-IA =x(x 24000)j 10h 1106= 14879.78N(3)选择轴承型号查课本表11-5,选择6008轴承 Cr=17000N由课本式11-3有106 , ftC、,106/ 1 17000、3()=父()60n fdP 60 9601.1 1335.7=35793 24000预期寿命足够此轴承合格2.输出轴地轴承设计计算(1)初步计算当量动载荷P因该轴承在此工作条件下只

33、受到 Fr径向力作用，所以P=Fr=810N(2)求轴承应有地径向基本额定载荷值7 = & (华/=效国,(60*19&(%24000方106 k 1106滚动轴承寿命计算公式 引至机械设计教程 P160163=31837.69N(3)选择轴承型号查课本表11-5,选择6010轴承 Cr=22.0KN由课本式11-3有106,ftC、e106,1 22000.3()* )60n fdP 60 198 1.1 1303=46255.25 24000预期寿命足够此轴承合格2.9键地强度校核1.输入轴地键强度校核计算输入轴传递转矩 T=54.71N.m轴直径d=30k=0.5h=0.5*8=4键地尺

34、寸及型号引至指导书P1171=78-10=68mHrn = i-=13.41Mpa(rpH kid2.输出轴地键强度校核计算与齿轮相接触地键强度校核输入轴传递转矩T=250.3N.m轴直径d=53键地许用挤压应力、许用压力引至机械设计教程P21表3-1(rp=100MPak=0.5h=0.5*8=41=80-12=682TX103(TTJ=34.73Mpa(rpF kid与联轴器相接触地键强度校核输入轴传递转矩T=250.3N.m轴直径d=40k=0.5h=0.5*10=51=292仪炉即 二=86.31Mpa o- pkid2.8密封和润滑地设计1.密封由于选用地电动机为低速，常温，常压地电

35、动机则可以选用毛毡密 过.毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封地目 地.毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘 .轴旋 转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑2.润滑(1)对于齿轮来说，由于传动件地地圆周速度2m/sv 12m/s,采用浸油润滑，因此机体内需要有足够地润滑油，用以润滑和散热 .同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面地距离H不应小于3050mm.t于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动，每传递1KWffi:油量V0=0.350.7m3.(2)对于滚动轴承来说，由于传动件地速度/、高，且难以经常供油，所 以

36、选用润滑脂润滑.这样不仅密封简单，不宜流失，同时也能形成将 滑动表面完全分开地一层薄膜.2.9箱体附件地设计窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面 接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.窥 视孔上肩盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来.(2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注.(3)油标油标用来检查油面高度，以保证后止常地油量.油标后各种结构类型，有 地已定为国家标准件.(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增 大，导致润滑油从缝隙向外渗漏.所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装 通气器，

37、使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处地密封性 能.启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合 较紧，不易分开.为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉， 在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖.在轴承端盖上也可以安装启盖螺 钉，便于拆卸端盖.对于需作轴向调整地套环，如装上二个启盖螺钉， 将便于调整.(6)定位销为了保证轴承座孔地安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，链孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些.如机体结构是对地， 销孔位置/、应该对称布置.调整垫片调整垫片由多片很薄地软金属制成，用一调整轴承间隙.有密封形式引至指导书 P58,选用粗羊毛毡油圈选

38、用油润滑观察盖螺钉：GB5783- 86M6X16 材料 Q235放油螺塞：M 16X1.5材料Q235，引至P134地垫片还要起调整传动零件轴向位置地作用.(8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩， 用以搬运或拆卸机盖.(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物 进入机体内.密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情 “选用p, 一级圆柱齿轮减速器附件地使用如下：观察盖螺钉：GB5783-86 M6X1。材料Q235.通气器：M12X1.25油面寸旨示器.油标尺：M12,材料Q235.起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳.放油螺塞：M

39、20X1.5.启盖螺钉型号：GB/T5780 M8,材料Q235.输入轴轴承盖螺钉：GB5783-86 M8X25,材料Q235.输出轴轴承盖螺钉：GB5783-86 M8X25,材料Q235.定位销B型d=6公差h8螺栓：GB5783- 86 M12X2& 材料 Q235.油标尺：M12,材料Q235通气器：M12X1.25 , 材料Q235,引至指导书 P135启盖螺钉型号：GB/T578 M3材料Q235定位销引至指导书P118 选取B型d=6公差h8,第三章 基于SolidWorks 地三维建模SolidWorks 软件介绍SolidWorks软件是由SolidWorks 公司开发地，

40、SolidWorks公司是一家专门从 事开发三维机械设计软件地高科技公司，从 1993年，PTC公司与CV公司成立 SolidWorks公司，并于1995年推出该软件，引起设计相关领域地一片惊叹.现在 SolidWorks最新版为2011 SP0多国语言版，本次减速器设计用地是 SolidWorks2010 SP0 版本.HbmvnSolidWorks软件集三维建模、装配、工程图于一身，功能强大、易学易用和技 术创新，使得SolidWorks成为领先地、主流地三维CAD解决方案.SolidWorks 能够 提供不同地设计方案、减少设计过程中地错误以及提高产品质量.具有零件建模、曲 面建模、钺金

41、设计、有限元分析、注塑分析、消费产品设计工具、模具设计工具、 焊件设计工具和装配设计等功能.V7l4j。该软件将各个专业领域地世界级顶尖产品连接到一起，具备全面地实体建模功 能，可快速生成完整地工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚 拟装配、动态仿真等一些其他CAD软件无法完成地工作.831CP。该软件将各个专业领域地世界级顶尖产品连接到一起，具备全面地实体建模功 能，可快速生成完整地工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚 拟装配、动态仿真等一些其他CAD软件无法完成地工作.mZkkl。该软件本身集成了较多地插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次减速 器设计用到

42、如下地插件：GearTrax和迈迪插件主要用于精确齿轮地自动设计和齿轮 副地设计，通过指定齿轮类型、齿轮地模数和齿数、压力角以及其它相关参数， GearTraxGearTrax和迈迪插件可以自动生成具有精确齿形地齿轮 .AVktR。GearTrax和迈迪插件提供了如iso、G赞多标准地标准件库.利用标准件库，设 计人员不需要对标准件进行建模，在装配中直接采用拖动操作就可以在模型地相应 位置装配指定类型、指定规格地标准件.ORjBn对齿轮、轴及小齿轮轴地三维建模I、齿轮三维模型地形成SolidWorks地插件GearTrax用以生成各种齿轮模型，如图3.1.根据机械设计 数据，选择直齿，输入齿轮

43、地模数 m = 1.5 ,大小齿轮齿数150和31,点击齿面厚， 键入大小齿轮地齿轮宽度b=52mm b=47mm大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型 地齿轮导入SolidWorks中，从而完成齿轮建模，如图3.2和图3.3.2mjt。图3.1迈迪插件操作图3.3大齿轮地大体建模图3.3大齿轮地大体建模得到了大齿轮地大体建模，然后修改大齿轮：过【拉伸切除】命令构造轮毂直径为53mm键槽高、宽分别为5mm 10mm.口 图 3.5. giiSp。修改大齿轮，按工程图画减重槽和减重孔，利用【拉伸切除】命令，先画减 重槽，深度为10mm如图3.6,利用基准面通过【镜像】命令，画出另一侧.uEh0u通

44、过【拉伸切除】命令打一个减重孔，孔径为 40mm,口图3.7,【插入】-【参 考几何体】-【基准轴】命令，选择圆心为基准轴，如图 3.8,通过【圆周阵列】命 令，选择基准轴和阵列地数目，完成多个减重孔成型如图3.9. IAg9q。过【倒角】命令倒角，最后成型，如图3.10.图3.4齿轮地工程图入称牛!5点陶U BU腐配巨丘型4 一联通去融用图3.7加工减重孔图3.8插入基准轴图和减重孔圆周整列WwghW图3.10大齿轮地三维建模II、小齿轮轴地三维建模在I中迈迪插件导入小齿轮地基础上，按照二维工程图进行建模，如图3.11. 次用【拉伸】命令构造小齿轮轴，完成小齿轮轴地大体建模，如图3.12.

45、然后利用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在小齿轮轴地外 伸端建立基准平面1,如图3.13,再在该基准平面上利用【拉伸切除】命 令，按照高速轴和V带轮联接键地尺寸：高速轴和联轴器联接键为：键 GB1096-79) Xh = 10X8, L = 74,绘制草图，选择切除厚度，完成键 槽地成型，如图3.14. asfps。 利用【倒角】和【倒圆角】命令修改小齿轮轴，完成建模如图3.15.;日Hfc五百0加3.12齿轮拉伸图3.13 建立基准面1ooeyY图3.14拉伸键图3.15小齿轮轴地三维建模田、轴地三维建模用【拉伸】命令，选择任意基准平面，按照设计尺寸依次拉伸成型，如图 3.16.通

46、过【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在齿轮安装段和外伸端建立两个基础平面，如图3.17,依次用【拉伸切除】命令切出大齿轮与轴地键槽和低速 轴（如图3.18）和联轴器地联接键键槽（如图3.19） .BkeGu用【倒角】和【倒圆角】命令修改轴，完成建模，如图 3.20.0.025A-CQQ250 口婚A图3.16轴地工程图图3.17轴地拉伸图3.18建立两个基准面图3.19 齿轮键拉伸图3.20 联轴器地键拉伸图3.21轴地三维建模对箱体、箱盖地三维建模I、箱体三维建模根据箱体地二维图，如图3.22,图3.23,图3.24,用【拉伸】命令，选择 任意基准面，构造箱体大体立方体，如图 3.2

47、5用【圆角】命令将立方体四个棱边 倒 R=20mmfe圆角.Pgdoo利用【抽壳】命令，选择壁厚度8mm选择挖出材料面，完成抽壳，如图3.26.在抽壳选择面使用【拉伸】命令，拉伸出顶面凸缘，厚度为12mm如图3.27, 选择底面拉伸出箱体底板厚度为 20mm如图3.28,并【拉伸切除】底面通槽如图 3.29.在凸缘下面【拉伸】轴承座凸台（如图 3.30）和凸台（如图3.31 ）,在轴承座 凸台上用【拉伸切除】命令切出轴承槽，如图3.32. 3cdXw用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令分别在两个轴承座建立基准平 面1和基准平面2,如图3.33,用【筋】命令，绘制轴承座凸台地加强筋，如图3

48、.34. h8c52。用【镜像】命令选择镜像对称平面，镜像凸台、轴承座凸台、加强筋和轴承 槽，如图3.35.选择中间基准平面，用【筋】命令构造两个吊耳，如图 3.36.用【扫描切除】命令，绘制油沟，绘制扫描路线和扫描截面，如图 3.37,用 【异形孔向导】在轴承槽端面上打 M8地螺纹孔，如图3.38,【插入】-【参考几何 体】-【基准轴】命令，分别建立基准轴1和2,圆周阵列螺纹孔，等间距，孔数为 6,如图 3.39. v4bdy。用【拉伸切除】命令在顶面凸台上打d二13mm起盖螺钉孔和销孔，在凸台上打d=17mm!S栓孔，在底板上打 d=18mmM脚螺钉孔.J0bm4用【插入】-【参考几何体】

49、-【基准面】命令在箱体后端面建立一个 45。平 面作为基准，如图3.40,用【拉伸】命令构造凸台，如图3.41 ,在凸台上打油标尺 M12地螺纹孔.在后端面上拉伸地d=30mmft凸台，在凸台上打M20地油塞孔.用【倒 圆角】对箱体各处进行R=10mm3圆角，完成建模，如图3.42. xvauA图3.22 箱体主视图图3.23箱体俯视图图3.24 箱体左视图图3.25拉伸长方体长方体地抽壳3.26图3.27拉伸凸缘图3.28拉伸底板图3.29拉伸切除通糟图3.30拉伸轴承座图3.31 拉伸凸台图3.32拉伸切除轴承安装槽图3.33建立两个基准图3.34轴承座加强筋图3.41拉伸油标尺凸台图3.

50、42 箱体三维建模n箱盖地三维建模 根据减速器箱盖二维工程图进行建模，如图 3.43,图3.44,图3.45.【拉伸】构造箱盖地大体轮廓，如图 3.46，【抽壳】命令，选壁厚为 8mm , 选择底面为去除材料面，如图 3.47,在去除材料面【拉伸】凸缘，厚度为 12mm,口 图3.48 ,在凸缘上【拉伸】出轴承座（图3.49）和凸台（图3.50）,【拉伸切除】打 52mm和80mm地轴承安装槽，如图3.51. bR9c6【镜像】，选择凸台、轴承座和轴承安装槽为对象，选择箱体对称面为基准面， 构造另一侧，如图3.52.【筋】命令，构造吊耳，选择箱盖地对称面做草图，如图 3.53.用【插入】-【参

51、考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴 1, 用【异形孔向导】选择在轴承侧面打 M8地螺纹孔，【圆周阵列】选择基准轴1为旋 转轴，螺纹孔为阵列对象，数目选择为 6,如图3.54. PN9LB 拉伸切除】在吊耳上打16mm地孔，在凸缘上打四个6mm地起盖螺钉孔， 在凸台上打六个12mm螺栓通孔，冉【旋转切除】出两个6mm销孔.dj8T7。选择箱盖上表面为基准面，先【拉伸】出 90X60地，厚度为4mm地凸台，如 图3.55,冉【拉伸切除】出观察孔，如图 3.56,再在观察盖凸台上【异形孔向导】 打四个M6螺纹孔.QF81D【倒圆角】、【倒角】命令，对箱盖进行 R5mmffi 1mm地

52、倒角，完成建模，如 图 3.57.图3.43箱盖地主视图图3.44箱盖地俯视图图3.45箱盖地左视图图3.46构造大体轮廓图3.47抽壳图3.48 拉伸凸缘图拉伸轴承座3.49图3.50拉伸凸台图3.51拉伸轴承槽图3.52 镜像凸台凸缘图3.53建立吊耳图3.56拉伸切除观察图3.57箱盖地三维建模第四章减速器地装配和仿真减速器地装配装配是将各种零件模型插入到装配体文件中，利用零件地相应结构来限制各零 件地相对位置，使构成机构地某部分，或者是一个完整地机构或机器 .Solidworks 允许用户在装配体文件中插入数目众多地零件进行组装配合.4B7a9小齿轮轴地装配接着装配小齿轮轴，在完成轴承

53、地装配基础上.【插入】：小齿轮轴与轴承、轴承端盖联接键，套筒，如图 4.3.【配合】：小齿轮轴和套筒同心、面重合约束.轴承和小齿轮轴同心约束，与套筒面重合约束.利用小齿轮地对称面【镜像】第二轴承.减速器联接键和键槽面重合、同心、对称面重合约束图4.3 小齿轮轴地爆炸视图大齿轮轴地装配装配完小齿轮轴，装配齿轮轴.【插入】：齿轮轴地轴承地保持架、内圈、外圈、滚动体，完成轴承地装配，再 插入轴、齿轮、齿轮和轴联接键、轴和联轴器联接键、套筒，如图 4.4. ix6iF。【配合】：轴和联轴器联接键、齿轮和轴联接键和轴地键槽面重合、同心、对称面重合 约束.齿轮键槽与齿轮和轴联接键面平行约束，轮毂与轴同心约

54、束，齿轮侧面与轴 肩面重合约束.套筒和轴同心重合，与齿轮面重合约束.轴承与轴同心重合，与套筒面重合约束，利用大齿轮地对称面为基准，【镜像】轴承，完成装配.图4,4齿轮轴地爆炸视图齿轮轴与箱体地装配完成两个轴地装配，把轴安装进齿轮箱体内.【插入】：箱体如图4.5.【配合】：小齿轮轴上地轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱体地对称面重合约 束.大齿轮轴上地轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱地对称面重合约束图4.5轴和箱体地装配图箱盖、端盖、观察盖等地装配盖上箱盖，安装上一系列地附件，完成齿轮箱大体装配.【插入】：箱盖、端盖、观察盖、通孔器、油塞、油标尺，如图 4.6.【配合】：箱盖与箱体对称面重

55、合、接触面面重合、同心约束 .端盖与箱体同心约束，与轴承座地对称面重合，与箱体接触面重合约束观察盖和箱盖接触面重合、对称面重合约束.通孔器于观察盖面重合、同心约束.油塞和油标分别与箱体面重合、同心约束.图4.6 箱盖、端盖、观察盖等地爆炸视图运动仿真1）【打开】减速器装配体，点击箱盖，选择【隐藏零部件】，点击【旋转零部件】 命令，选择【碰撞检查】，检查范围选择为【这些零部件之间】：大齿轮和小齿轮轴， 选上【碰撞时停止】，旋转小齿轮轴，直至小齿轮轴不与大齿轮发生齿面重合为止， 选择确定，如图4.12. wt6qb。所有等置件之间同.逸些萼部件之间齿轮配合10餐今1冤配合丫仔分析iC7凸轮miz窗

56、挂封停止CD仪械拖动的零件3）单击齿轮轴，选择【隐藏零部件】，单击【配合】-【机械配合】，选择齿轮轮 毂和小齿轮轴，点击【齿轮】，比率选为47: 255确定即可，如图4.13. Kp5zH通校特用庐雌向tt：47 mm:225mmM反转图4.12旋转零部件界面图4.13齿轮配合界面4）自由旋转小齿轮轴，大齿轮随即啮合运动，【新建运动算例】-【马达】-【旋 转马达】，对高速轴添加旋转方向，以及转速为 960RPM点击确定后，选定运动时间 为10s,点击【计算】即可开始模拟.计算完成后，即可在截面上看到齿轮啮合运动 地图像，如图4.14. Yl4Hd。5）【保存】即可输出运动动画.图4.14齿轮啮合运动图设计总结机械设计课程设计是我们机械类专业学生第一次较全面地机械设计训练，是机械设 计和机械设计基础课程重要地综合性与实践性环节，在设计过程中虽然遇到了一些 问题，但经过一次又一次地更改，一遍又一遍地检查终于找出了原因所在，也暴露 出了前期我在设计