毕业答辩-二级直齿圆柱齿轮减速器设计及有限元分析

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二级直齿圆柱齿轮减速器设计

及其有限元分析姓名：班级：机械143班学号：背景及意义背景：

减速器是各行各业普遍使用的传动装置，它包含不同种类常用件和标准件，随着CAD技术的发展和生产实际的需要，如何实现零件的快速造型、虚拟装配以及运动仿真分析显得越来越重要。意义：

通过对二级圆柱直齿轮减速器所有零件采用SolidWorks三维造型并完成虚拟装配，运用SolidWorks的Motion模块进行运动仿真，直观动态地观察机构的啮合和运动情况，检查测试机构的运动情况是否符合设计要求，大幅度简化设计机构的设计开发过程。原始条件输送机由电动机通过减速减速后通过V带传动，连续单向传输物料，工作载荷较平稳，设计寿命8年，每天工作8小时，每年300工作日，输送带带速允许误差为±5%。主要参数数据工作拉力F(N)4667传送带转速V(m/s)0.63滚筒直径D(mm)300减速器的一般设计1.传动方案布置2.电机的选择3.分配传动比，计算各轴的转速，力矩4.齿轮传动的设计与计算5.轴的设计与计算6.联轴器的选择7.轴承的选择与校核8.润滑方式选择9.其他附件的选择10.减速器箱体的设计传动方案布置传动示意图传动比，转速，转矩，功率

电动机轴

轴1

轴2

轴3

工作轴4转速n(r/min)1440576130.940.1540.15功率P(kW)3.423.283.153.022.96转矩T(Nm)22.6854.38229.81718.33704.06传动比i2.54.43.261效率η0.980.950.950.862齿轮基本参数齿轮参数第一对齿轮第二对齿轮齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数Z2511133109模数m/(mm)2.52.533分度圆直径d/(mm)62.5277.599327齿宽b/(mm)65609993传动比i4.43.26中心距a/(mm)170215轴结构示意图高速轴中间轴低速轴箱体结构尺寸减速器的虚拟装配与运动仿真1.减速器的三维建模（轴，齿轮，轴承，箱体）2.减速器的虚拟装配（1）轴与齿轮的装配（2）齿轮与齿轮的装配（3）子装配体与箱体的装配（4）箱盖与箱盖附件的配合（5）其他附件的装配3.减速器的运动仿真（运动仿真，仿真动画的制作）零件建模轴下箱体齿轮上箱体总装配图箱体零件装配图齿轮轴承挡油环轴装配图减速器啮合齿轮的装配1.确定中心距2.辅助线段重合3.机械配合中选择齿轮配合主要步骤：减速器爆炸视图动画减速器的有限元分析1.轴的有限元分析

网格划分施加载荷，夹具计算结果分析应力图位移图应变图最大应力为168.5MPa，材料的屈服强度为530MPa。最大形变量为最大位移变量为2.齿轮的有限元分析施加载荷，夹具网格划分计算结果分析靠近键槽端远离键槽端由应力图看出齿轮啮合处齿沿轴向方向受力不等，由靠近键槽端向远离键槽端逐渐变小。1.减小齿轮齿宽。2.采用硬度更高的材料（如40Cr）。3.减小齿轮安装测隙。从应力图解中可以知道高速小轴齿轮齿根处、齿面接触