汽车发动机装配车间带式运输机传动装置的虚拟设计及运

KC021-1KC021-1CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY毕业设计说明书题目：汽车发动机装配车间带式运输机传动装置的虚拟设计及运动学分析二级学院（直属学部）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化化班级：08机三学生姓名：陈瑜学号：08010302指导教师姓名：刘羽职称：副教授评阅教师姓名：苏纯职称：副教授2012年6月摘要本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；根据带式输送机传动装置的结构设计，论述电动机，传动装置的总传动比及其分配，传动装置的运动和动力装置参数，带传动设计，密封与润滑轴承的选择，轴的设计，键的选择，减速机箱体的设计，减速器附件设计，齿轮传动设计，齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算。本文完成了减速器的机械设计后，利用Solidworks软件的有关命令完成一个一级圆柱齿轮减速器的三维模型及齿轮、轴、箱体等各个零件的三维建模，通过各个零件之间的配合关系加以约束，将各个零件模型装配起来，标准零件由Toolbox导入，装配到减速器实体中去，完成装配体，并利用该软件生成二维工程图，用干涉对零件各个部分进行检查，通过修改配合约束或者尺寸大小，消除零件之间的干涉情况，通过Solidworks软件插件Cosmosmotion的仿真运动功能，检查、优化设计方案，观察齿轮的啮合情况，并在最后输出齿轮啮合的动画。实现了减速器的运动仿真，完成了减速器在计算机上的虚拟设计。关键词：带式输送机传动装置SolidWorks减速器三维建模仿真ABSTRACTThistextintroducedataketypetotransporttheresearchbackgroundthatthemachinespreadsdevicefirst,passedtocarryondetailedanalysistothereferenceandelaboratedwheelgearanddeceleratetherelatedcontentsofmachineetc.;Inthetechniqueroute,discusswheelgearandstalkofchoiceanditthechoiceofbasicparameterandseveralthecalculationofthesize,checkingoftwomainstrengthcalculatedetc.sometechniqueproblemsforconsideringneededtodointroductioninthisdesign;Designedwritingtobuildupscheduleforthegraduation,providedinstructionforlaterdesignwork.End,givesomereferences,canusetocheckrelateddata,bringconvenienceforowndesign.Thepapercompletedthemechanicaldesignofthegearbox,usedSolidworkssoftwaretocompletethethree-dimensionalmodelofgearboxandgear,shaft,tankandotherpartsofthethreedimensionalmodeling,relatedthevariouspartsandcomponentstotheassemblymodelbyconstraint,importedthestandardcomponentsfromtheToolbox,assembledthereducerentitiestocompletetheassemblyandusedthesoftwaretogeneratetwo-dimensionalengineeringdrawings,partsusedtointerfereinvariouspartsoftheinspection,bymodifyingthesizeconstraintsoreliminatinginterferencebetweenthepartsthroughSolidworksSimulationsoftwareplug-inmotorfunctionCosmosmotiontocheckandoptimizethedesign,observedthematinggearandthemeshinggearsinthefinaloutputoftheanimation.Therealizationofthemotionsimulationofthegearboxwascompletedbasedonthecomputervirtualdesign.Keywords:BeltconveyorTransmissionSolidWorksgearboxThreedimensionalmodelingSimulation目录.第一章绪论............................................................................................................................11.1研究课题的背景.....................................................................................................................1.2带式输送机传动装置研究现状...............................................................................................1.2.1带式输送机传动装置应用发展现状.................................................................................1.2.2存在的主要问题............................................................................................................1.3课题的研究内容及研究意义...................................................................................................1.3.1论文的主要研究内容......................................................................................................1.3.2论文的研究目标..............................................................................................................1.3.3本课题研究得意义..........................................................................................................第二章传动装置的设计..........................................................................................................2.1传动装置的总体设计..............................................................................................................2.1.1传动方案的确定................................................................................................................2.1.2电动机的选择...................................................................................................................2.1.3传动比的计算及分配........................................................................................................2.1.4传动装置运动、动力参数的计算.....................................................................................2.2传动件的设计计算....................................................................................................................2.2.1带传动的设计.....................................................................................................................2.2.2高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算.....................................................................................2.2.3低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算...................................................................................2.3斜齿轮圆柱齿轮上作用力的计算...........................................................................................2.4.轴的设计计算...........................................................................................................................2.41高速轴的设计与计算.........................................................................................................2.4.2低速轴的设计与计算.........................................................................................................2.4.3中间轴的设计与计算.........................................................................................................2.5减速器箱体的结构尺寸..........................................................................................................2.6润滑油的选择与计算.............................................................................................................2.7附件的设计与选择...................................................................................................................第三章传动装置零件的三维建模与虚拟装配.................................................................3.1SolidWorks软件介绍...........................................................................................................3.2齿轮的三维建模...................................................................................................................3.3轴的三维建模.....................................................................................................................3.4箱体、箱盖的三维建模.........................................................................................................3.5轴承的三维建模...................................................................................................................3.6端盖、油标尺、观察盖、放油螺塞及通气器的三维建模..................................................第四章传动装置的装配和仿真.............................................................................................4.1减速器的虚拟装配................................................................................................................4.1.1高速轴组件的装配...................................................................................................4.1.2低速轴组件的装配.....................................................................................................4.1.3中间轴组件的装配....................................................................................................4.1.4轴和箱体的装配.......................................................................................................4.1.5箱盖、端盖、观察盖等的装配................................................................................4.1.6螺钉、销、螺栓、起盖螺钉的装配.........................................................................4.2减速器干涉检查............................................................................................................4.3Cosmosmotion插件介绍....................................................................................................4.3.1Cosmosmotion运动仿真............................................................................................4.3.2Cosmosmotion运动分析............................................................................................设计总结......................................................................................................................................致谢................................................................................................................................................参考文献.....................................................................................................................................第一章绪论1.1研究课题的背景随着现代化生产的不断发展，机械设计中标准件的数量日益增多，这主要是因为采用标准件给产品的设计、制造、装配带来了很大的方便。设计人员如果能从CAD系统的标准件库中获得满足设计要求的标准件，则可大大减少重复劳动，提高设计效率，从而缩短新产品的研制周期，所以，提供标准件库或者提供开发标准件库的工具是CAD系统的一个重要组成部分，也是评价CAD系统的一个重要指标。SolidWorks是1995年11月问世的一个大型三维CAD软件，它一经问世，即代表了三维CAD软件的主流。它所具有的各种优良性能吸引了越来越多的用户，尤其是它对大型装配的处理能力更是无与伦比的。但是，在装配过程中，由于缺少标准件库，在调用每一个标准件时，就需要像别的非标零件一样，重新建模。而标准件的频繁调用，大大降低了装配效率，造成了时间和精力上的浪费，这不能不说是它的一个缺憾之处。根据以上所述发现，在SolidWorks中有必要添加这样一个三维标准件库:①它具有常用的标准件、通用件;②具有建库、扩展标准件的能力;③标准件库的代码少而精干，采用的技术应便于实现与其他系统的集成。专门应用领域的用户可用它扩充自己所需的标准件和通用件，既可减少开发费用，又可提高开发效率和质量。而且，SolidWorks的开放的体系，功能齐全的API函数库为标准件库提供了强大的开发工具。带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。带式输送机可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，减速器产品是在原动机和工作机之间用于降低速度，增大扭矩的传动装置。减速机的种类很多，以满足于不同的机械传动要求。由于广泛应用于国防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、矿山等领域，所以减速机是国家建设必不可少的配套件设备。近代计算机技术与数控技术的发展使得机械加工精度、加工效率大大提高，从而推动了传动机械产品的多样化、模块化、标准化，以及造型艺术化，使产品更加精致、美观。但是，就目前来讲，我国企业很少具有真正意义上的减速机综合性能物理仿真试验环境。大多数企业仍然停留在传统观念和生产组织方式上，通过经验和反复试验来确定设计方案的可行性。在计算机技术迅猛发展的今天，如何把企业的产品设计与三维仿真系统有效的结合起来，以达到制造业高效、低成本、自动化的市场要求具有重要的现实意义。1.2带式输送机传动装置研究现状1.2.1带式输送机传动装置应用发展现状随着国家基础建设力度的进一步加大，近年来我国的减速机行业得到快速发展。根据减变速机分会的统计数据显示，去年，全行业共生产减速机45万台，实现销售收入20亿元，出口约1亿美元。“十二五”期间，由于国家整体经济的发展，减速机行业经济总量的增长速度仍将达到两位数。

减速机在我国的发展已有近40年的历史，广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从最初单一的摆线减速机，发展到现在五大类产品，即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计，减速机用量比较大的行业主要有：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%～70%。

“十五、十一五”期间，由于国家采取了积极的财政政策，固定资产投资力度加大，特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工，减速机市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。

从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区的减速机厂家也很多。一些发展速度较快的民营企业，在完成了原始积累后，不断发展壮大。他们紧跟市场变化，及时调整产品结构，对产品质量的要求也在不断提高。为了增强竞争力，他们加大购置检测设备、实验设备以及扩大厂房的资金投入，加工能力及技术水平提高很快，同时还重视人才的培养与引进，企业已开始向规范化、标准化方向发展。1.2.2存在的主要问题国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿减速器广泛应用于国防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、矿山等领域，它是进行机械传动的重要装备，规格品种数以百万计。我国传统的减速机生产方式是按照单台套设备要求进行设计与制造，由于零部件差异大，互换性能差，生产周期长，制造成本高，跟不上国际同类产品发展步伐。在设计技术方面，我国减速机的设计、生产早已指定标准、形成系列，但总体上与国际相比(主要是欧洲国家和日本)仍有较大差距。有关资料显示，国际上先进的减速机不仅性能突出，而且在减速机关键部件的设计及计算方法、外形尺寸设计、安装方式等方面很有借鉴价值。在机构性能方面，目前我国存在的主要问题是精度低、生产效率低、使用寿命短，其中寿命短的问题尤为突出。随着微机技术的飞速发展，在微机上进行仿真分析将是必然趋势，在竞争日渐激烈的市场上，能够快速的满足市场需求成为企业生存的必要条件，虚拟样机成为企业在商海中制胜的法宝。1.3课题的研究内容及研究意义1.3.1论文的主要研究内容（1）第一章:介绍减速器产品在国内外的发展现状，分析实现产品创新设计的关键所在，介绍solidworks软件的主要价值，以及选择该课题的实际意义，提出对减速器参数化模型进行性能分析研究的背景、意义和研究的主要内容。（2）第二章:传动装置的设计计算（3）第三章:传动装置的三维建模（4）第四章:传动装置的装配和仿真（5）第五章:全文总结与展望1.3.2论文的研究目标（1）参阅文献，对带式运输机传动装置进行了解（2）带式运输机传动装置的设计计算（3）带式运输机传动装置的零件实体建模（4）带式运输机传动装置的三维造型和虚拟装配（5）带式运输机传动装置中二级圆柱齿轮的运动学的分析（6）带式运输机传动装置中齿轮动力学仿真分析1.3.3本课题研究得意义为SolidWorks建立一个基于事物特性表的标准件库，不仅能够弥补此软件的缺陷，使使用者更能够充分体验到它的强大的功能，而且基于事物特性表的标准件的表达，符合向标准化靠拢的趋势及制订我国CAD标准的方针，具有一定的现实意义。设计基础的二维平面设计，通过经验和反复试验来确定设计方案的可行性，其设计流程是在原有减速器基础上进行的，设计中存在以下问题:（1）在设计过程中无法对所设计的产品进行装配干涉检验、静力学分析、动力学分析、运动模拟等工作;（2）零件图的绘制采用二维CAD软件，没有三维立体模型直观，零部件的设计、生产装配、试验等一系列产品开发工作非常繁琐;（3）设计工作结束后要生产出样机，通过试验来验证设计方案的可行性，造成不必要的财力浪费，同时也延长了产品的开发周期，使得开发一种新产品的周期达到半年以上;综上所述，开发一套既可以进行减速器的参数化设计，实现整机装配干涉检验，又能实时验证设计的可行性，对生成的减速器三维实体模型进行静、动力学有限元分析的集成系统势在必行。本课题在减速器的参数化建模、静动力学性能分析，在缩短减速器的开发周期，减少不必要的人力、物力、财力资源浪费，提高设计人员的工作效率等方面，具有重要的现实意义。第二章传动装置的设计2.1传动装置的总体设计2.1.1传动方案的确定（1）工作条件要求减速器在输送带方向具有最小的尺寸，且电动机必须与输送带带轮轴平行安装。每日两班制工作，工作年限为10年。（2）原始数据1.输送带轴所需转矩T=1300N.m2.运输带运行速度工作速度V=0.68m/s3.输送带带轮直径d=300mm查阅相关文献资料知“汽车发动机装配车间带式运输机传动装置”为减速器装置。减速器常见有单级圆柱齿轮减速器、两级展开式圆柱齿轮减速器、两级同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥-圆柱齿轮减速器、单级锥齿轮减速器、蜗杆减速器。工作条件要求减速器在输送带方向具有最小的尺寸，且电动机必须与输送带带轮轴平行安装，查阅相关减速器特点，知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：同轴式减速器长度方向尺寸较小，但轴向尺寸较大，轴较长，刚度较差。两对齿轮浸油深度可以大致相同，有利于浸油润滑。轴线可以水平，上下或铅垂布置。两级同轴式圆柱齿轮减速器传动装置简图2.12电动机的选择设计内容计算及说明结果1、选择电动机的类型根据用途选用选用Y系列三相异步电动机2、选择电动机的功率输送带所需拉力为工作机的有效功率为：取V带传动效率，一对轴承效率，斜齿圆柱齿轮传动效率联轴器效率，则电机到工作机间的总效率为：所以电动机所需的工作功率为：根据表选取电动机的额定功率3、确定电动机的转速输送带带轮的工作转速为由表知V带传动传动比，两级圆柱齿轮减速传动比，则传动比范围为电动机的转速范围为由表可知，符合这一要求的电动机同步转速1000r/min、1500r/min和3000r/min，考虑3000r/min的电动机转速太高，而1000r/min得电动机体积大且贵，故选用转速1500r/min的电动机进行试算，其满载转速为1440r/min，型号为Y132M-42.13传动比的计算及分配设计内容计算及说明结果1、总传动比2、分配传动比根据传动比范围，取带传动的传动比减速器传动比为高速机传动比为2.14传动装置运动、动力参数的计算设计内容计算及说明结果1、各轴的转数2、各轴的输出功率3、各轴的输出转矩2.2传动件的设计计算2.21带传动的设计设计内容计算及说明结果1、确定设计功率由表选择工作情况系数=1.2，则2、V带型号，，由图，选择A型V带选择A型V带3、确定带轮基准直径根据表，可选小带轮直径为，则大带轮直径为根据表，取，其传动比误差故可用4、验算带的速度带速符合要求5、确定V带长度和中心距根据，初步确定中心距为为使结构紧凑，取偏低值，V带计算基准长度为由表8-8，选V带基准长度，则实际中心距为6、计算小带轮包角合格7、确定V带根数V带的根数可用以下式计算又表8-9查取单根V带所能传递的功率，功率增量为由表8-10查得，由表8-11查得，则由表8-12查得，由表8-8查得，则带的根数取8、计算初拉力由表8-13查得V带质量，得初拉力9、计算作用在轴上的压力10、带轮结构设计（1）小带轮结构采用实心式，由表8-14查得电动机周径，由表8-15查得，轮毂宽：其最终宽度结合安装带轮的轴段确定轮缘宽：（2）大带轮结构采用轮辐式结构，轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行2.22高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算设计内容计算及说明结果1、选择材料、热处理方式和公差等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表8-17得齿面硬度，。平均硬度，。，在30~50HBW之间。选用8级精度45钢小齿轮调质处理大齿轮正火处理8级精度2、初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。其设计公式为小齿轮传递转矩为T1=109260N·mm2）因v值未知，Kv值不能确定，可初步选载荷系数Kt=1.1~1.8，初选Kt=1.43）由表8-18，取齿宽系数4）由表8-19查得弹性系数5）初选螺旋角，由图9-2查得节点区域系数6）齿数比7）初选z1=23，则z2=uz1=3.65×23=83.95，取z2=84，则端面重合度为轴向重合度为由图8-3查得重合度系数8）由图11-2查得螺旋角系数9）许用接触应力可用下式计算由图8-4e、a查得接触疲劳极限应力为，小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为由图8-5查得寿命系数ZN1=1.0，ZN2=1.07，由表8-20取安全系数SH=1.0，则有取初算小齿轮的分度圆直径d1t，得z1=23z2=84计算载荷系数由表8-21查得使用系数KA=1.0。因为由图8-6查得动载荷系数KV=1.14，由图8-7查得齿向在和分配系数，由表8-22查得齿间载荷分配系数，则载荷系数为（2）对进行修正因K与Kt有较大的差异，故需对Kt计算出的进行修正，即（3）确定模数mn按表8-23，取（4）计算传动尺寸中心距为圆整为a1=165mm，则螺旋角为因β值与初选值相差较大，故对与β有关的参数进行修正，由图9-2查得节点区域系数ZH=2.44端面重合度为轴向重合度为由图8-3查得重合度系数，由图11-2查得螺旋角系数=65.19mm由图8-6查得动载荷系数KV=1.14，在和系数K值不变按表8-23取mn=3mm中心距为螺旋角为修正完毕，故取b2=80mmb1=b2+（5~10）mm取b1=85mm齿根弯曲疲劳强度条件为1）K、T1、mn和d1同前2）齿宽b=b2=80mm3）齿形系数YF和盈利修正系数YS。当量齿数为由图8-8查得YF1=2.62，YF2=2.25；由图8-9查得YS1=1.58，YS2=1.784）由图8-10查得重合度系数5）由图11-3查得螺旋角系数6）许用弯曲应力为由图8-4f、b查得弯曲疲劳极限应力，由图8-11查得寿命系数YN1=YN2=1，由表8-20查得安全系数SF=1.25，故mn=3mmb2=80mmb1=85mm满足齿根弯曲疲劳强度5、计算齿轮传动其他集合尺寸端面模数齿顶高齿根高全齿高顶隙齿顶圆直径为齿根圆直径为2.2.3低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算设计内容计算及说明结果1、选择材料、热处理方式和公差等级由于低速级传递的转矩大，故齿轮副相应的材料硬度要大于高速级的材料。故大、小齿轮分别选用45钢和40Cr，均调质处理，由表8-17得齿面硬度，。平均硬度，。，基本符合配对要求。选用8级精度大齿轮45钢小齿轮40Cr小齿轮调质处理大齿轮正火处理8级精度2、初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。其设计公式为小齿轮传递转矩为T3=383070N·mm2）因v值未知，Kv值不能确定，可初步选载荷系数Kt=1.1~1.8，初选Kt=1.43）由表8-18，取齿宽系数4）由表8-19查得弹性系数5）初选螺旋角，由图9-2查得节点区域系数6）齿数比7）初选z3=23，则z4=uz3=3.65×23=83.95，取z4=84，则端面重合度为轴向重合度为由图8-3查得重合度系数8）由图11-2查得螺旋角系数9）许用接触应力可用下式计算由图8-4e、a查得接触疲劳极限应力为，小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为由图8-5查得寿命系数ZN3=1.07，ZN4=1.145，由表8-20取安全系数SH=1.0，则有取初算小齿轮的分度圆直径d3t，得z3=23z4=843、确定传动尺寸(1)计算载荷系数由表8-21查得使用系数KA=1.0。因为由图8-6查得动载荷系数KV=1.07，由图8-7查得齿向在和分配系数，由表8-22查得齿间载荷分配系数，则载荷系数为因K与Kt差异不大，无需对由Kt计算出的d3t进行修正（2）确定模数mn按表8-23，取（3）计算传动尺寸中心距为圆整为a2=165mm，则螺旋角为因β值与初选值相差较大，故对与β有关的参数进行修正，由图9-2查得节点区域系数ZH=2.44端面重合度为轴向重合度为由图8-3查得重合度系数，由图11-2查得螺旋角系数=69.29mm由图8-6查得动载荷系数KV=1.07，在和系数K值不变按表8-23取mn=3mm中心距为螺旋角为修正完毕，故取b4=88mmb3=b4+（5~10）mm取b3=95mmmn=3mmb4=88mmb3=95mm4、校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为1）K、T3、mn和d3同前2）齿宽b=b4=88mm3）齿形系数YF和盈利修正系数YS。当量齿数为由图8-8查得YF3=2.62，YF4=2.25；由图8-9查得YS3=1.58，YS4=1.784）由图8-10查得重合度系数5）由图11-3查得螺旋角系数6）许用弯曲应力为由图8-4f、b查得弯曲疲劳极限应力，由图8-11查得寿命系数YN3=YN4=1，由表8-20查得安全系数SF=1.25，故满足齿根弯曲疲劳强度5、计算齿轮传动其他集合尺寸端面模数齿顶高齿根高全齿高顶隙齿顶圆直径为齿根圆直径为2.3斜齿轮圆柱齿轮上作用力的计算设计内容计算及说明结果1、高速轴齿轮传动的作用力（1）已知条件高速轴传递的转矩为T1=109260N·mm，转速n1=576r/min，高速级齿轮的螺旋角β=13.412°，小齿轮左旋，大齿轮右旋，小齿轮分度圆直径为d1=70.935mm（2）齿轮1的作用力圆周力为其方向与力作用点圆周速度方向相反径向力为其方向为由力的作用点指向轮1的转动中心轴向力为其方向可用左手法则确定，即用左手握住轮1的轴线，并使四指的方向顺着轮的转动方向，此时拇指的指向即为该力的方向法向力为（3）齿轮2的作用力从动齿轮2各个力与主动齿轮1上相应的各力大小相等，方向相反2、低速级齿轮传动的作用力（1）已知条件中间轴传递的转矩为T2=383070N·mm，转速n2=157.81r/min，低速级齿轮的螺旋角β=13.412°，为使齿轮3的轴向力与齿轮2的轴向力互相抵消一部分，低速级的小齿轮右旋，大齿轮左旋，小齿轮分度圆直径为d3=70.935mm（2）齿轮3的作用力圆周力为其方向与力作用点圆周速度方向相反径向力为其方向为由力的作用点指向轮3的转动中心轴向力为其方向可用右手法则确定，即用左手握住轮1的轴线，并使四指的方向顺着轮的转动方向，此时拇指的指向即为该力的方向法向力为（3）齿轮4的作用力从动齿轮4各个力与主动齿轮3上相应的各力大小相等，方向相反2.4轴的的设计计算2.41高速轴的设计与计算设计内容计算及说明结果1、已知条件高速轴传递的功率P1=6.59kW，转速n1=576r/min，小齿轮分度圆直径d1=70.935mm，齿轮宽度b1=85mm2、选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸五特殊要求，故由表8-26选用的材料45钢，调质处理45钢，调质处理3、初算轴径查表9-8得C=106~135，考虑轴端既承受转矩，也承受弯矩，故取中间值C=120，则轴与带轮连接，有一个键槽，轴径应增大3%~5%，轴端最细处直径4、结构设计轴的结构构想如图13-4所示（1）轴承部件的结构设计为方便轴承部件的拆装，减速器的机体采用剖分式结构。该减速器发热小、轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后，可按轴上零件的安装顺序，从最细处开始设计(2)轴段①的设计轴段①上安装带轮，此段设计应与带轮轮毂孔的设计同步进行。初定轴段①的轴径d1=30mm，带轮轮毂的宽度为（1.5~2.0）d1=（1.5~2.0）×30mm=45~60mm,结合带轮结构L带轮==57~76mm:取带轮轮毂的宽度L带轮=60mm，则轴段①的长度略小于毂孔宽度，取L1=58mm(3)密封圈与轴段②的设计在确定轴段②的轴径时应同时考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸。带轮用轴肩定位，轴肩高度h=（0.07~0.1）d1=（0.07~0.1）×30mm=2.1~3mm。轴段②的轴径d2=d1+2×（2.1~3）mm=34.1~36mm，其最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度均小于3m/s，可选用毡圈油封，查表8-27.选取毡圈35JB/ZQ4606-1997，则d2=35mm(4)轴承与轴段③和轴段⑥的设计考虑齿轮有轴向力存在，且有较大的圆周力和径向力作用，选用圆锥滚子轴承。轴段③上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。现暂取轴承为30208，由表9-9得轴承内径d=40rnm，外径D=80mm，宽度B=18mm，T=19.75mm，内圈定位直径da=47mm，外圈定位直径Da=69mm，对轴的力作用点与外圈大端面的距离a3=16.9mm，故d3=40mm。该减速器齿轮的圆周速度小于2m/s，故轴承采用脂润滑，需要挡油环。为补偿箱体铸造误差和安装挡油环，靠近箱体内壁的轴承端面距箱体内壁距离取通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则d6=40mm，同轴式减速器该处轴承座完全处于箱体内部，该处轴承采用油润滑，润滑油由低速级大齿轮轮缘上刮取，可使轴承内圈端面与轴承座端面共面，故可取L6=B=18mm(5)齿轮与轴段④的设计该轴段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4应略大于d3，可初定d4=42mm。齿轮分度圆直径比较小，采用实心式，齿轮宽度为b1=85mm，为保证套筒能够顶到齿轮左端面，该处轴径长度应比齿轮宽度略短，取L4=83mm(6)轴段⑤的设计齿轮右侧采用轴肩定位，定位轴肩的高度，取h=3mm，则轴肩直径d5=48mm，取。该轴段也可提供右侧轴承的轴向定位。齿轮左端面与箱体内壁距离，以及齿轮右端面与右轴承左端面的距离均取为。则箱体内壁与高速轴右侧轴承座端面的距离(7)轴段②和轴段③的长度轴段②的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。轴承座的厚度由表4-l可知，下箱座壁厚，取，a=165<300mm，取轴承旁连接螺栓为M12，则c1=20mm，c2=16mm，箱体轴承座宽度L=[8+20+16+(5~8)]mm=49~52mm,取L=50mm；可取箱体凸缘连接螺栓为M10，地脚螺栓为，则有轴承端盖连接螺钉为，取为M8，由表8-30，轴承端盖凸缘厚度取为Bd=10mm；端盖与轴承座间的调整垫片厚度取为；端盖连接螺钉查表8-29，取为螺栓GB/T578lM8×25;为在不拆卸带轮的条件下，可以装拆轴承端盖连接螺钉，取带轮凸缘端面距轴承端盖表面距离K=30mm，带轮采用轮辐式，螺钉的拆装空间足够。则有轴段③的长度为（8）轴上力作用点间距轴承反力的作用点与轴承外圈大端面的距离a3=16.9mm，则由图13-5a可得轴的支点及受力点间的距离为=109.65mm=67.35mm=55.35mmd1=30mmL1=58mmd2=35mmd3=40mmd6=40mmL6=18mmL4=83mmd5=48mmc1=20mmc2=16mmL=50mmL2=64.5mm5、键的链接带轮与轴段①间采用A型扑通平键连接，查表8-3l选其型号为键8×45GB/T1096-1990，齿轮与轴段④间采用A型普通平键连接，查表8-31选其型号为键12×80GB/T1096—19906、轴的受力分析（1）画轴的受力简图轴的受力简图如图13-5b所示(2)计算支承反力在水平面上为=1848.0N式中负号表示与图中所画的方向相反在垂直平面上为轴承1的总支承力为轴承2的总支承力为（3）画弯矩图弯矩图如图13-5c、d、e所示在水平面上，a-a剖面为b-b剖面右侧为b-b剖面左侧为在垂直平面上为MaV=0N·mm合成弯矩，a-a剖面为b-b剖面左侧为b-b剖面右侧为（4）画转矩图转矩图如图13-5f所示，T1=109260N·mmT1=109260N·mm7、校核轴的强度因为b-b剖面左侧弯矩大，同时作用有转矩，且有键槽，故b-b剖面左侧为危险剖面其抗弯截面系数为抗扭截面系数为弯曲应力为扭剪应力为按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力为由表8-26查得45钢调制处理抗拉强度极限，则由表8-32查得轴的许用弯曲应力，，强度满足要求轴的强度满足要求8、校核键连接的强度带轮处键连接的挤压应力为齿轮处键连接的挤压应力为取键、轴及带轮的材料都为钢，由表8-33查得，，强度足够键连接强度足够9、校核轴承寿命（1）计算轴承的轴向力由表9-9查30208轴承得C=63000N，C0=74000N，e=0.37，Y=1.6。由表9-10查得30208轴承内部轴向力计算公式，则轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力A=734.6N，各轴向力方向如图13-6所示S2+A=735.7N+734.6N=1470.3N>S1则两轴承的轴向力分别为Fa1=S2+A=1470.3NFa2=S2=735.7N(2)计算当量动载荷因为Fa1/R1=1470.3/2312.6=0.64>e，轴承1的当量动载荷为因Fa2/R2=735.7/2354.3=0.31<e，轴承2的当量动载荷为P2=R2=2354.3N（3）校核轴承寿命因P1>P2，故只需校核轴承1，P=P1。轴承在100°C以下工作，查表8-34得fT=1。对于减速器，查表8-35，得载荷系数fP=1.5，轴承1的寿命为减速器预期寿命为，故轴承寿命足够轴承寿命足够2.4.2低速轴的设计与计算设计内容计算及说明结果1、已知条件高速轴传递的功率P3=6.08kW，转速n3=43.24r/min，齿轮4分度圆直径d4=259.065mm，齿轮宽度b4=88mm2、选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸五特殊要求，故由表8-26选用的材料45钢，调质处理45钢，调质处理3、初算轴径查表9-8得C=106~135，考虑轴端只承受转矩，故取小值C=106，则轴与联轴器连接，有一个键槽，轴径应增大3%~5%，轴端最细处直径4、结构设计轴的结构构想如图13-7所示（1）轴承部件的结构设计该减速器发热小、轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后，可按轴上零件的安装顺序，从最细处开始设计(2)联轴器及轴段①的设计轴段①上安装联轴器，此段设计应与联轴器的选择同步进行。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器。查表8-31，取KA=1.5，则计算转矩为由表8-38查得GB/T5014-2003中的LX4型联轴器符合要求：公称转矩为2500N·m，许用转速为3870r/min，轴孔范围为40~107mm，J型轴孔，A型键，联轴器主动端代号为LX460×107GB/T5014-2003，相应轴段①的直径d1=60mm，其长度略小于毂孔宽度，取L1=105mm(3)密封圈与轴段②的设计在确定轴段②的轴径时，应同时考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸。联轴器用轴肩定位，轴肩高度h=（0.07~0.1）d1=（0.07~0.1）×60mm=4.2~6mm。轴段②的轴径d2=d1+2×h=68.4~72mm，其最终由密封圈确定。该处轴的圆周速度均小于3m/s，可选用毡圈油封，查表8-27，选取毡圈70JB/ZQ4606-1997，则d2=70mm(4)轴承与轴段③和轴段⑥的设计考虑齿轮的轴向力较大，且有较大的圆周力和径向力，选用圆锥滚子轴承。轴段③上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。现暂取轴承为30215，由表9-9得轴承内径d=75rnm，外径D=130mm，内圈宽度B=25mm，总宽度T=27.25mm，内圈定位直径da=85mm，外圈定位直径Da=115mm，轴上定位端面圆角半径最大为ra=1.5mm，对轴的力作用点与外圈大端面的距离a3=27.4mm，故d3=75mm。该减速器齿轮的圆周速度小于2m/s，故轴承采用脂润滑，需要挡油环。为补偿箱体铸造误差和安装挡油环，靠近箱体内壁的轴承端面距箱体内壁距离取通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则d6=75mm。同轴式减速器该处轴承座完全处于箱体内部，该处轴承采用油润滑，润滑油由低速级大齿轮轮缘上刮取，可使轴承内圈端面与轴承座端面共面，故可取L6=B=25mm。该处轴承与高速轴右端轴承共用一个轴承座，两轴承相临端面距离取为6.5mm，满足安放拆卸轴承工具的空间要求，则轴承座宽度等于两轴承的总宽度与其端面间距的和，即(5)齿轮与轴段④的设计该轴段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4应略大于d3，可初定d4=76mm。齿轮4轮毂的宽度范围为，其左端面与齿轮左侧轮缘处于同一平面内，采用轴肩定位，右端采用套筒固定。为保证套筒端面能够顶到齿轮端面，该处轴径长度应比齿轮4的轮毂略短，取L4=88mm(6)轴段⑤的设计齿轮左侧采用轴肩定位，定位轴肩的高度，取h=5.5mm，则轴肩直径d5=87mm，齿轮左端面与轮毂右端面距箱体内壁距离均为，则箱体内壁与低速轴左侧轴承座端面的距离取。该轴段也可提供右侧轴承的轴向定位(7)轴段②和轴段③的长度轴段②的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有关。为在不拆卸带轮的条件下，可以装拆轴承端盖连接螺栓，取联轴器毂端面距与轴承端盖表面距离K=35mm，则有轴段③的长度为（8）轴上力作用点间距轴承反力的作用点与轴承外圈大端面的距离a3=27.4mm，则由图13-7可得轴的支点及受力点间的距离为=53.85mm=69.35mm=138.65mmd1=60mmL1=105mmd2=70mmd3=75mmd6=75mmL6=25mmL4=88mmd5=87mmL2=60mm5、键的链接联轴器与轴段①间采用A型扑通平键连接，查表8-31选其型号为键18×100GB/T1096-1990，齿轮与轴段④间采用A型普通平键连接，查表8-31选其型号为键20×80GB/T1096—19906、轴的受力分析（1）画轴的受力简图轴的受力简图如图13-8b所示(2)计算支承反力在水平面上为式中负号表示与图中所画的方向相反在垂直平面上为轴承1的总支承力为轴承2的总支承力为（3）画弯矩图弯矩图如图13-8c、d、e所示在水平面上，a-a剖面左侧为a-a剖面右侧为在垂直平面上，a-a剖面为合成弯矩，a-a剖面左侧为a-a剖面右侧为（4）画转矩图转矩图如图13-8f所示，T3=1342830N·mmT3=1342830N·mm7、校核轴的强度因为a-a剖面右侧弯矩大，同时作用有转矩，故a-a剖面右侧为危险剖面其抗弯截面系数为抗扭截面系数为弯曲应力为扭剪应力为按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力为由表8-26查得45钢调制处理抗拉强度极限，则由表8-32查得轴的许用弯曲应力，，强度满足要求轴的强度满足要求8、校核键连接的强度齿轮4处键连接的挤压应力为联轴器处键连接的挤压应力为取键、轴、齿轮及联轴器的材料都为钢，由表8-33查得，，强度足够键连接强度足够9、校核轴承寿命（1）计算轴承的轴向力由表9-9查30215轴承得C=138000N，C0=185000N，e=0.44，Y=1.4。由表9-10查得30215轴承内部轴向力计算公式，则轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力A=2575.5N，各轴向力方向如图13-9所示S1+A=2177.0N+2575.5N=4752.5N>S2则两轴承的轴向力分别为Fa1=S1=2177.0NFa2=S1+A=4752.5N(2)计算当量动载荷因R2>R1，Fa2>Fa1，故只需校核轴承2，因Fa2/R2=4752.5/6508.7=0.73>e，当量动载荷为（3）校核轴承寿命轴承在100°C以下工作，查表8-34得fT=1。对于减速器，查表8-35，得载荷系数fP=1.5，轴承2的寿命为，故轴承寿命足够轴承寿命足够2.4.3中间轴的设计与计算设计内容计算及说明结果1、已知条件高速轴传递的功率P2=6.33kW，转速n2=157.81r/min，齿轮分度圆直径d2=259.065mm，d3=70.935mm，齿轮宽度b2=80mm，b3=95mm2、选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸五特殊要求，故由表8-26选用的材料45钢，调质处理45钢，调质处理3、初算轴径查表9-8得C=106~135，考虑轴端不承受转矩，只承受少量的弯矩，故取小值C=110，则4、结构设计轴的结构构想如图13-1}所示(1)轴承部件的结构设计轴不长，故轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装顺序，从dmin处开始设计(2)轴承与轴段①和轴段⑤的设计该轴段上安装轴承，其设计应与轴承的选择同步进行。考虑齿轮有轴向力存在，且圆周力与径向力均较大，选用圆锥滚子轴承。轴段①和⑤上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。暂取轴承为30208，经过验算，轴承30208的寿命不满足减速器的预期寿命要求，改变直径系列，选30210进行设计计算，由表9-9得轴承内径d=50mm，外径D=90mm，内圈宽度B=20mm，轴承总宽度T=21.75mm，内圈定位轴径da=57mm，外圈定位直径Da=80mm，轴承内圈对轴的力作用点与外圈大端面的距离a3=20mm，故d1=50mm通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则d5=50mm（3）齿轮轴段②和轴段④的设计轴段②上安装齿轮2，轴段④上安装齿轮3。为便于齿轮的安装，d2和d4应分别略大于d1和d5，可初定d2=d4=55mm。查表8-31知该处键的截面尺寸为16mm×10mm，轮毂键槽深度t1=4.3mm，齿轮3上齿根圆与键槽顶面的距离。故齿轮3设计成齿轮轴，d4=df3，L4=95mm，材料为40Cr调质处理d1=50mmd5=50mmd2=55mmd4=df3L4=95mm齿轮2右端采用轴肩定位，左端采用套简固定，齿轮2轮毅的宽度范围为（1.2~1.5）d2=66~82.5mm，取其轮毂宽度与齿轮宽度相等。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段⑦的长度应比相应齿轮的轮毂略短，因b2=80mm，故取L2=78mm(4)轴段③的设计该段为齿轮2提供定位，其轴肩高度范围为（0.07~0.1）d2=3.85~5.5mm，取其高度为h=4mm，故d3=63mm齿轮3右端面距离箱体内壁距离取为，齿轮2的左端面距离箱体内壁的距离为高速轴右侧的轴承与低速轴左侧的轴承共用一个轴承座，其宽度为，则箱体内壁宽度为则轴段③的长度为(5)轴段①和轴段⑤的长度由于轴承采用脂润滑，故轴承内端面距箱体内壁的距离取为△，则轴段①的长度为轴段⑤的长度为(6)轴上力作用点间距轴承反力的作用点与轴承外圈大端面的距离a3=20mm，则由图13-10可得轴的支点及受力点间的距离为=66.25mm=71.25mmL2=78mmd3=63mm5、键连接齿轮2与轴段间采用A型普通平键连接，查表8-31知该键的型号为键16×70GB/T1096-19906、轴的受力分析（1）画轴的受力简图轴的受力简图如图13-11b所示(2)计算支承反力在水平面上为=1845.4N在垂直平面上为轴承1的总支承力为轴承2的总支承力为（3）画弯矩图弯矩图如图13-11c、d、e所示在水平面上，a-a剖面左侧为a-a剖面右侧为b-b剖面右侧为b-b剖面左侧为在垂直平面上为MaV=0N·mm合成弯矩，a-a剖面左侧为a-a剖面右侧为b-b剖面左侧为b-b剖面右侧为（4）画转矩图转矩图如图13-11f所示，T2=383070N·mmT2=383070N·mm7、校核轴的强度因为b-b剖面左侧弯矩大，同时作用有转矩，故b-b剖面左侧为危险剖面b-b剖面的其抗弯截面系数为式中d3为齿轮3的分度圆直径抗扭截面系数为弯曲应力为扭剪应力为按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力为由表8-26查得40Cr调制处理抗拉强度极限，则由表8-32查得轴的许用弯曲应力，，强度满足要求轴的强度满足要求8、校核键连接的强度齿轮2处键连接的挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为钢，由表8-33查得，，强度足够键连接强度足够9、校核轴承寿命（1）计算轴承的轴向力由表9-9查30210轴承得C=73200N，C0=92000N，e=0.42，Y=1.4。由表9-10查得30210轴承内部轴向力计算公式，则轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力A=1840.9N，各轴向力方向如图13-12所示S2+A=2942.5N+1840.9N=4783.4N>S1则两轴承的轴向力分别为Fa1=S2+A=4783.4NFa2=S2=2942.5N(2)计算当量动载荷因为Fa1/R1=4783.4/1855.4=2.58>e，轴承1的当量动载荷为因Fa2/R2=2942.5/8239.1=0.36<e，轴承2的当量动载荷为P2=R2=8239.1N（3）校核轴承寿命因P2>P1，故只需校核轴承2，P=P2。轴承在100°C以下工作，查表8-34得fT=1。对于减速器，查表8-35，得载荷系数fP=1.5，轴承2的寿命为略小于，在允许范围内，基本满足要求轴承寿命基本满足要求2.5减速器箱体的结构尺寸名称代号尺寸高速级中心距a1165mm低速级中心距a2165mm下箱座壁厚δ18mm上箱座壁厚δ8mm下箱座剖分面处凸缘厚度b12mm上箱座剖分面处凸缘厚度b112mm地脚螺栓底脚厚度P20mm箱座上的肋厚M8mm地脚螺栓直径dφM16地脚螺栓通孔直径d’φ20mm地脚螺栓沉头座直径D045mm底脚凸缘尺寸（扳手空间）L127mmL225mm地脚螺栓数目n4轴承旁连接螺栓(螺钉)直径d1M12轴承旁连接螺栓通孔直径d’113.5mm轴承旁连接螺检沉头座直径D026mm剖分面凸缘尺寸（扳手空间）c120mmc216mm上下箱连接螺栓(螺钉)直径d2M10上下箱连接螺栓通孔直径d’211mm上下箱连接螺栓沉头座直径D024mm箱缘尺寸（扳手空间）c118mmc214mm轴承盖螺钉直径d3M8检杳孔盖连接螺栓直径d4M6圆锥定位销直径d58mm减速器中心高H195mm轴承旁凸台高度h55mm轴承旁凸台半径Rδ16mm轴承端盖(轴承座)外径D2120mm，130mm，170mm轴承旁连接螺栓距离S170mm，173mm，161.5mm，191.5mm箱体外壁至轴承座端面的距离K42mm轴承座孔长度（箱体内壁至轴承座断面的距离）50mm大齿轮顶圆与箱体内壁间距离Δ111.95mm齿轮端面与箱体内壁间的距离Δ210mm2.6润滑油的选择与计算润滑油的选择与计算轴承选择ZN—3钠基润滑脂润滑。齿轮选择全损耗系统用油L一AN68润滑油润滑，润滑油深度为0.65dm，箱体底面尺寸为4.54dm×2.70dm，箱体内所装润滑油量为V=4.54×2.7×0.65dm3=7.96dm3该减速器所传递的功率P0=6.86kW，对于二级减速器，每传递1kW的功率，需油量为V0=0.7~1.4dm3，则该减速器所需油量为V1=P0V0=6.86×（0.7~1.4）dm3=4.8~9.6dm3箱体内所装油量在所需油量的范围中间偏大值，润滑油量基本满足要求；如不满足润滑和降温要求，可增大减速器中心高，即增加油池深度的方法使润滑油量满足要求。2.7附件的设计与选择1、检查孔及检查孔盖检查孔尺寸120mmx210mm，位置在传动件啮合区的上方；检查孔盖尺寸为150mm×240mm2、油面指示装选用油标尺M16，由表8-40可查相关尺寸。3、通气器选用提手式通气器，由图8-21可查相关尺寸。4、放油孔及螺塞设置一个放油孔。螺塞选用六角螺塞M16×1.5JB/T1700-2008，螺塞垫24×16JB/T1718-2008，由表8-41和表8-42可查相关尺寸。5、起吊装置上箱盖采用吊环，箱座上采用吊钩，由表8-43可查相关尺寸。6、起箱螺钉起箱螺钉查表8-29，取螺钉GB/T117-20005×35两个第三章减速器零件的三维建模与虚拟装配3.1SolidWorks软件介绍SolidWorks软件是由SolidWorks公司开发的，SolidWorks公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，从1993年，PTC公司与CV公司成立SolidWorks公司，并于1995年推出该软件，引起设计相关领域的一片惊叹。现在SolidWorks最新版为2009SP0多国语言版，本次毕业设计用的是SolidWorks2008SP0版本。SolidWorks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成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。具有零件建模、曲面建模、钣金设计、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。该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接到一起，具备全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图纸，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软件无法完成的工作。该软件本身集成了较多的插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次毕业设计用到如下的插件：GearTrax主要用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其它相关参数，GearTrax可以自动生成具有精确齿形的齿轮。toolbox提供了如iso、din等多标准的标准件库。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的相应位置装配指定类型、指定规格的标准件。3.2齿轮的三维建模SolidWorks的插件GearTrax用以生成各种齿轮模型。根据机械设计数据，选择斜齿，输入齿轮的模数m=3，螺旋角β=13.412°，大小齿轮齿数23和84，小齿轮左旋，大齿轮右旋，点击齿面厚，键入小齿轮的齿轮宽度b1=85mm，键入大齿轮的齿轮宽度b2=80mm，如图3-1所示。分别点击激活大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型的齿轮导入SolidWorks中，从而完成齿轮建模,齿轮1如图3-2和齿轮2如图3-3。图3-1GearTrax2011操作图3-2齿轮1的大体建模图3-3齿轮2的大体建模修改小齿轮1：1.通过【拉伸切除】命令构造轮毂，如图3-42.通过【倒角】命令倒角，最后成型,如图3-5图3-4图3-5修改大齿轮2：1.通过【拉伸切除】命令构造轮毂，如图3-62.利用【拉伸切除】命令，先画减重槽，通过【拉伸切除】命令打一个减重孔，通过【圆周阵列】命令，选择基准轴和阵列的数目，完成多个减重孔成型，通过【倒角】命令倒角，最后成型,，如图3-7。图3-6图3-7根据机械设计数据，选择斜齿，输