二級圓柱齒輪減速器課程設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題目 三維軟件應用綜合訓練 </p><p>　　學 院 機械工程學院 </p><p>　　年 級 專 業(yè) </p><p>　　班 級

2、 學 號 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 職 稱 </p><p>　　提交日期 </p>

3、<p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　設計題目： </b></p><p>　　教研室主任： 指導教師： 2013-2-30</p><p><b&g

4、t;　　課程設計任務書</b></p><p>　　姓名： 學號： 專業(yè)班級：</p><p><b>　　一、設計題目</b></p><p>　　帶式輸送機傳動裝置——帶傳動及二級直齒圓柱齒輪減速器</p><p><b

5、>　　二、傳動方案：</b></p><p><b>　　三、設計參數(shù)</b></p><p>　　輸送帶拉力F=7.5kN；輸送帶速度v=1m/s；滾筒直徑D=350mm</p><p>　　啟動載荷/名義載荷=1.25</p><p><b>　　四、工作條件：</b><

6、/p><p>　　輸送機連續(xù)工作，單向運轉，載荷變化不大，空載起動，使用期限為十年，兩班制工作，輸送帶速度允許誤差為5%，中批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　五、設計要求：</b></p><p>　　設計內(nèi)容：二級直齒圓柱齒輪減速器為主體的機械傳動裝置的全部設計及計算，校核中間軸及其上的軸承和鍵的強度。完成減速器各部件三維造型設計并完成裝配

7、以及選擇部件進行CAM生成NC代碼，編寫設計說明書一份。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章、前言……………………………………………………………………………………5</p><p>　　第二章、減速箱的總體設計……………………………………………………………………6</p><p>

8、　　2.1電動機參數(shù)及型號……………………………………………………………………6</p><p>　　2.2計算各級傳動比………………………………………………………………………7</p><p>　　2.3傳動裝置的運動參數(shù)…………………………………………………………………7</p><p>　　2.4齒輪的各參數(shù)設計………………………………………………………………

9、……8</p><p>　　2.5V帶輪的設計………………………………………………………………………….8</p><p>　　2.6軸承參數(shù)設計…………………………………………………………………………9</p><p>　　第三章、裝配圖的設計…………………………………………………………………………9</p><p>　　第四章、簡述部分零

10、件三維建?！?1</p><p>　　4.1建立高速軸………………………………………………………………………….11</p><p>　　4.2建立中間軸………………………………………………………………………….11</p><p>　　4.3建立低速軸………………………………………………………………………….12<

11、;/p><p>　　4.4建立齒輪…………………………………………………………………………….13</p><p>　　4.5軸承建模…………………………………………………………………………….15</p><p>　　4.6上箱蓋建?！?16</p><p>　　4.7底座建?！?/p>

12、………………………………………………………….17</p><p>　　第五章、減速器裝配模型圖…………………………………………………………………..19</p><p>　　第六章、生成CAD………………………………………………………………………………20</p><p>　　第七章、總結……………………………………………………………………………………22<

13、/p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………………23</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　一、課程實訓的目的：為了提高學生的動手能力以及對流行的PRO-E軟件實際操作運用能力，我們進行了本次課程設計，通過對本次課程設計的學習，可以使學生具備平面設計和三維造型的基本能

14、力以及嚴謹細致的工作作風和認真負責的工作態(tài)度，掌握三維實體造型的基本操作，為今后專業(yè)課的學習打好基礎。 二、課程實訓的任務：進行數(shù)據(jù)計算，傳動方案設計和傳動零件設計，以及設計裝配草圖。繪制平面工程圖紙，了解工程圖紙的一般要求和格式。進行三維建模，并且把建好的模型進行裝配。</p><p>　　三、課程設計的要求：本課程實習以二級直齒減速器為例，介紹計算機輔助設計的功能和應用，并作一定的實踐操作。要求學

15、生了解工程圖紙繪制的格式和要求，能夠用Auto CAD繪制二維的工程圖紙，了解PRO-E的主要功能，把握PRO-E用于建模的基本操作。能很好的運用PRO-E進行建模、裝配。 </p><p>　　第二章 減速箱的總體設計</p><p>　　2.1、電動機的參數(shù)及型號</p><p>　　輸送帶拉力F=7.5KN，輸送帶速度V=1m/s</p>&l

16、t;p><b>　　工作機所需功率為：</b></p><p>　　卷筒軸工作速度為n=60*1000V/3.14D=54.57r/min</p><p>　　V帶傳動比一般范圍為2-4，圓柱齒輪傳動二級減速器的傳動比一般范圍為8-40，則電動機的轉速范圍：n電=n卷*（2-4）（8-40）=873-8731</p><p>　　所以電動

17、機選用Y160M-4,此時nm=1460r/min</p><p>　　2.2計算各級傳動比</p><p>　　傳動裝置總傳動比ia=1460/54.57=26.75</p><p>　　鏈傳動比i0=2.8</p><p>　　減速器傳動比i=ia/ i0=9.55</p><p>　　高速級傳動比i1=3.6&l

18、t;/p><p>　　低速級傳動比i2=2.65</p><p>　　2.3傳動裝置的運動參數(shù)</p><p>　　2.4齒輪各參數(shù)設計</p><p>　　兩級齒輪各參數(shù)如下表2.5</p><p>　　2.5． V帶輪的設計</p><p>　　V帶中心距a0初定為500</p&

19、gt;<p>　　基準長度Ld=1882</p><p>　　小帶輪包角∝=150度</p><p>　　V帶根數(shù)Z=4.67 取5根</p><p>　　2.6．軸承參數(shù)設計</p><p><b>　　第三章 裝配圖設計</b></p><p>　　表3-1 減速器箱體的主要

20、結構尺寸</p><p>　　簡述部分零件三維建模</p><p>　　4.1 1.建立高速軸</p><p>　　1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實體</p><p>　　2）偏移基準平面，以其為基準繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸</p><p><b>　　3）對軸兩端倒角</b></

21、p><p>　　4）減速器低速軸建模完成，如圖所示</p><p><b>　　圖4.1高速軸</b></p><p>　　4. 2.建立中間軸</p><p>　　1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實體</p><p>　　2）偏移基準平面，以其為基準繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸</p>

22、<p><b>　　3）對軸兩端倒角</b></p><p>　　4）減速器中間軸建模完成，如圖所示</p><p><b>　　圖4.2中間軸</b></p><p>　　4. 3.建立低速軸</p><p>　　1）根據(jù)數(shù)據(jù)依次繪制各軸截面并拉伸為實體</p><

23、;p>　　2）偏移基準平面，以其為基準繪制鍵槽輪廓，去除材料拉伸</p><p><b>　　3）對軸兩端倒角</b></p><p>　　4）減速器低速軸建模完成，如圖所示</p><p><b>　　圖4.3 低速軸</b></p><p><b>　　4. 4.建立齒輪<

24、/b></p><p>　　1）利用齒輪大徑拉伸齒坯的柱體</p><p>　　2）將各齒輪參數(shù)填入菜單欄-工具-參數(shù)，其參數(shù)如下圖4.4</p><p><b>　　圖4.4</b></p><p><b>　　3）創(chuàng)建漸開線輪廓</b></p><p>　?、窭貌?/p>

25、繪關系式創(chuàng)建漸開線 </p><p>　　其各參數(shù)關系如下圖4.5</p><p><b>　　圖4.5</b></p><p><b>　　漸開線方程為</b></p><p><b>　　ang=t*90</b></p><p>　　s=(pi*r

26、*t)/2</p><p>　　xc=r*cos(ang)</p><p>　　yc=r*sin(ang)</p><p>　　x=xc+(s*sin(ang))</p><p>　　y=yc-(s*cos(ang))</p><p><b>　　z=0</b></p><p&

27、gt;　?、?創(chuàng)建齒輪的齒根圓及分度圓</p><p>　?、?鏡像第一條漸開線</p><p><b>　?、?移動復制漸開線</b></p><p>　　Ⅴ 再次移動復制漸開線</p><p>　?、?草繪齒輪被剪切部分的輪廓曲線</p><p><b>　?、?拉伸齒根圓</

28、b></p><p>　?、捎靡苿?復制-旋轉方法建立齒廓面</p><p>　?、捎脪呙杌旌戏椒ń⒁粋€齒廓</p><p>　?、捎脧椭?選擇性粘貼方法建立第二個齒廓</p><p>　　4）使用輪齒陣列命令，創(chuàng)建出所有的齒形輪廓</p><p>　　5）繪制出腹板輪廓去除材料拉伸，再繪制出另一面腹板輪

29、廓去除材料拉伸，完成腹板式創(chuàng)建（根據(jù)計算選擇使用腹板式還是孔板式，或者采用實心式），本次創(chuàng)建孔板式，根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)，找出打孔位置，利用去除材料拉伸，打出孔板式的孔，最后陣列出六個孔。</p><p>　　6）繪制軸孔及鍵槽輪廓用去除材料拉伸出軸孔及鍵槽</p><p>　　7）輪齒部分可以根據(jù)老師所發(fā)的模板重新設置參數(shù)而得。</p><p><b>　　

30、齒輪圖如下</b></p><p><b>　　圖4.6</b></p><p><b>　　4.5軸承建模</b></p><p>　　1）使用旋轉命令草繪軸承內(nèi)外圈截面旋轉出軸承內(nèi)外圈</p><p>　　2）使用旋轉命令草繪球</p><p>　　3）使用陣

31、列命令創(chuàng)建出全部球</p><p>　　4）對軸承棱邊倒圓角</p><p>　　5）減速器軸承建模完成</p><p>　　6）承裝配過程中，由裝配模式下調出內(nèi)圈，應注意將內(nèi)圈先設置成“缺省”模式。同時應注意內(nèi)外圈邊要相對齊。如圖所示</p><p><b>　　圖4.7軸承</b></p><p&

32、gt;　　4. 6.上箱蓋建模</p><p>　　1）以低速級大齒輪、高速級小齒輪所確定的上箱體外圓圓弧并令其相切繪制輪廓，拉伸其為實體以創(chuàng)建上箱體大致輪廓</p><p>　　2）對剛建立的拉伸進行抽殼，留出壁厚為10mm的殼體</p><p>　　3）以上下箱體分隔面繪制上箱體凸緣輪廓，拉伸其為實體以創(chuàng)建凸緣，去除材料拉伸，以底面為基準面，拉伸至殼體表面<

33、;/p><p>　　4）以上箱體側面為基準創(chuàng)建平面，離側面一個l1，繪制端蓋凸臺輪廓，拉伸其為實體，完成創(chuàng)建凸臺，然后使用鏡像完成兩側凸臺創(chuàng)建。在每個凸臺的中間去除材料拉伸，拉伸出凸臺孔</p><p>　　5）繪制上下箱體連接用螺栓Md1的凸臺輪廓，拉伸其為實體，并鏡像出另一面的凸臺</p><p>　　6）在端蓋凸臺上打螺紋孔，并鏡像出另一邊的螺紋孔</p&g

34、t;<p>　　7）在螺栓凸臺上打階梯孔，并鏡像出另一邊的階梯孔</p><p>　　8）打螺栓Md2的階梯孔，定位銷孔，起蓋螺釘孔</p><p>　　9）繪制吊耳環(huán)輪廓并拉伸出實體</p><p>　　10）繪制頂部窺視孔蓋輪廓并拉伸為實體</p><p>　　11）繪制窺視孔蓋去除材料部分輪廓并拉伸為去除材料，并打出四個螺

35、紋孔</p><p>　　12）為端蓋凸臺建立肋板</p><p>　　13）為整個上箱蓋倒圓角</p><p>　　14）減速器上箱體建模完成，如圖所示</p><p><b>　　圖4.8上箱蓋</b></p><p>　　在參數(shù)設置過程中，由于齒輪中心距設置較小，蓋板外徑D2值較大，導致相鄰

36、蓋板邊緣相接處或相覆蓋，為了解決這一問題，將圖中各端蓋邊緣處切去相應長度。</p><p><b>　　4. 7.底座建模</b></p><p>　　1）根據(jù)尺寸拉伸出底座的底面部分，根據(jù)下箱體內(nèi)壁與箱體壁厚拉伸出底座的實體</p><p>　　2）繪制上下箱體連接凸臺輪廓并拉伸出實體</p><p>　　3）繪制端蓋

37、凸臺輪廓并拉伸出實體，鏡像凸臺完成兩側凸臺創(chuàng)建</p><p>　　4）去除材料拉伸出端蓋凸臺的孔</p><p>　　5）創(chuàng)建吊鉤，并鏡像出另一邊的吊鉤</p><p>　　6）創(chuàng)建各端蓋凸臺肋板</p><p>　　7）打端蓋凸臺的螺紋孔，并鏡像出另一邊的螺紋孔</p><p>　　8）打上下箱體連接處凸臺的孔&l

38、t;/p><p>　　9）創(chuàng)建放油孔的凸臺，并打放油螺紋孔</p><p>　　10）創(chuàng)建游標凸臺，并打螺紋孔</p><p>　　11）繪制底部缺口輪廓并去除材料拉伸</p><p>　　12）對各部位進行倒圓角</p><p>　　13）減速器下箱體建模完成，如圖所示</p><p><b

39、>　　圖4.9 底座</b></p><p>　　第五章 減速器裝配模型圖</p><p><b>　　圖5.1 裝配圖</b></p><p><b>　　圖5.2爆炸圖</b></p><p>　　第六章 生成CAD圖</p><p>　　圖6.1

40、 俯視圖</p><p>　　圖6.2 主視圖</p><p><b>　　圖6.3 左視圖</b></p><p><b>　　第七章 總結</b></p><p>　　維期三周的三維課程設計終于落下了帷幕，總結這三周的感覺，同學們都覺得怎一個累字所能形容的。但之前聽過這樣一句話:如果你

41、在某段時間覺得很辛苦，那恰是證明了你那段時間在進步。的確，看著電腦里這三周來的成果，突然覺得自己很有成就感，覺得之前所有辛苦都是值得的。</p><p>　　這段時間留給我印象最深又最讓我有成就感的莫過于將二級圓柱齒輪減速器中所有零件都用pro/e生動地再現(xiàn)出來并且逐一安裝。減速器是我們上學期期末時課程設計的內(nèi)容，所有當老師讓我們用三維軟件畫二級圓柱齒輪減速器時，我可謂時信心滿滿，覺得肯定能在一周內(nèi)將所有零件畫完

42、?？墒钦嬲嫷臅r候才發(fā)現(xiàn)，三維設計軟件真的是博大精深，很多地方都是要自己滿滿探索并熟用的。而且，畫圖過程中尤其是要注重細節(jié)。例如在拉伸過程中，在草繪區(qū)域畫的圖一定要封閉且不能有多余線段，而在加強筋創(chuàng)建過程中，草繪區(qū)域的圖形卻不能封閉。這些都是畫圖過程中需要格外注意的地方。當然，畫這些零件圖其實并不難，安裝部分才是最難的，選中基準零件后，一定要選中“缺省”這一屬性，然后考慮好安裝在基準零件上的零件的正確安裝方法，如果安裝不正確，可能會發(fā)生

43、兩個零件干涉現(xiàn)象。</p><p>　　在這次三維軟件設計過程中，我遇到了很多問題，有的通過參考室找到了最佳的畫法，而有的地方書本上沒有詳細介紹，需要同學們相互討論以及請教老師，這點讓我體會到擅于合作以及多問多思的重要性。當然，各位老師認真負責的協(xié)助是我們設計能夠得以圓滿完成的關鍵。例如在裝配結束后，我的裝配圖上中間軸上的鍵與齒輪總是會發(fā)生干涉，我以為是畫圖過程中數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，所以仔細檢查了好幾遍數(shù)據(jù)，可都沒發(fā)現(xiàn)

44、錯誤，而老師的一句裝配過程中要注意細節(jié)讓我豁然找到了突破口。這次的設計我也學到了很多，收獲最大的當然是從一開始對三維軟件的懵懂到現(xiàn)在可以設計一個完整的減速器。</p><p>　　這次設計是一次比較系統(tǒng)、全面的設計過程，更是對我們機械專業(yè)學生的一次很好的歷練，全方面的提高了我們的實踐能力和運用綜合能力的水平。通過這次的設計，讓我們對機械專業(yè)的方向有了更深的了解，明白了學習的目的，同時，要在實踐中檢驗知識點并善于發(fā)

45、現(xiàn)和拓展知識點。只有這樣，我們才能更廣泛、更全面的掌握所學知識，并更好地運用到實踐中去。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 濮良貴，紀名剛.機械設計.8版.北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　[2] 吳宗澤.機械設計課程設計手冊.3版.北京：高等教育出版社，2006.</p>

46、<p>　　[3] 楊曉蘭.機械設計基礎課程設計.武漢：華中科技大學出版社，2007.</p><p>　　[4] 何滿才. 三維造型設計：Pro/ENGINEER Wildfire 中文版實例詳解.北京：人民郵電出版社，2005.</p><p>　　[5] 郝文化，等. Pro/ENGINEER 造型與應用實踐教程.北京：清華大學出版社，2005.</p>