基于ProE的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真【毕业论文+三维建模全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  摘  要  本课题主要研究的内容是根据减速器设计的原始资料，研究减速器够组成  部件（包括齿轮、轴、轴承、上箱体和下箱体）的设计及校核方法。对二级圆  柱齿轮减速器设计进行功能分解，确立齿轮减速器三维参数化设计方法以及齿  轮减速器零件（各主要传动件，标准件等）模型库、总装配库的构建方法。并  用   进行二级圆柱直齿轮机构的三维建模，对圆柱直齿轮减速器的机构的  组成，内 部传动部件，进行装配和运动仿真。  一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功  能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用   软件实现了  齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用   软件实现了齿轮系和轴  系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在  人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通  过   对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，然后运用  机构分析  进行运动仿真，建立机 构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。  从三维开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出设计  构思的全部几何参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，对设计的辅  助就很容易迅速扩大的全过程，设计的全部流程都能使用统一的数据，从三维  开始的设计，二维工程图的表达仍然要遵守传统设计的要求。  关键词：  二级减速器  轴承  齿轮   I 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  o f he on of (  Of of  of   of  . of of    to  a on  a a   . of of ,  n be in of I 1 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  be at of  be in it is to of of a of to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  目  录  摘  要 .     言 . 1 1  减速器的设计计算 .传动方案的拟定 . 2 电动机选择 . 2 动机类型选择 . 电动机功率的选择 . 2 动机转速的选择 . 3 传动系统的运动和动力参数 . 计算传动装置总传动比 . 4 配减速器的各级传动比 . 4 算传动装置的运动和动力参数 .传动零件的设计计算 . V 带传动的设计计算 . 5 速级齿轮传动设计 . 低速级齿轮传动设计 . 输出轴的设计计算 . 15 间轴的设计计算 . 23 速轴的设计计算 . 23 滚动轴承的选择和计算 . 24 键的选择和校核 . 24 速轴键的校核 . 中间轴键的校核 .减速器箱体各部分结构尺寸 . 25 减速器附件的选择 . 26 润滑与密封 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985  于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  齿轮的润滑 .动轴承的润滑 .封形式的选择 .他技术说明 . 27  2 3 4 基于   的减速器各部位零件的建模 . 29 高速级大齿轮的建模 . 绘制大齿轮基本曲线 . 创建齿廓曲线 . 32 制毂孔及辐孔 .低速级小齿轮建模 . 36 低速级大齿轮建模 . 38 轴承的造型 . 40 轴的建模 . 42 速齿轮轴的建模 . 42 间轴的建模 . 46 速轴的建模 . 46 箱体的建模 . 47 其它减速器附件的建模 . 51 基于   的减速器装配 . 54 装配的约束类型 . 54 连接转配 . 55 基于   的减速器运动仿真 .结束语 . 61 致    谢 . 62 参考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  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视图上。  1985 年美国  司开始建模软件的研究， 1988 年    生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中 。  目前在基于   的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国  和日本处于领先地位，美国   司研制的  精密减速器和日本  住友重工研制的  减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。  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   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   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。  1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  1 减速器的设计计算  动方案的拟定  根据机械设计课程设计  案。  3 及设计任务书，选用如图  1图  1速器的传动方案  动机选择  动机类型选择  根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型  Y(电动机。  系列三相交流异步  动机功率的选择  (1) (2) 卷筒轴的输出功率  W 电动机输出功率   000 1800000 d (12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  传动装置的总效率  1 2 3 3 2 4 5 式中， 1 、 2 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由  4 机械设计课程设计  表  2得： V 带传动 1 =动轴承 2 =   柱齿轮传动 3 =性联轴器 3 4 =筒轴滑动轴承 5 =  2 故  (3) 电动机额定功率  机 械设计课程设计表  20取电动机额定功率    动机转速的选择  为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由机械设计  1 比范围 36，则电动机转速可选范围为   7893192r/ 可见同步转速为  1000 r/ 1500 r/  3000 r/电动机均符合。  这里初选同步转速分别为  1500 r/  3000 r/两种电机进行比较，如表  1示。  表  1动机的技术参数   方  案  1 2 电动机型  号  132定  功率  动机转速  (r/同步      满载  1500     1440 3000     2900 电动机质  量  (81 70 总传  动比  动装置的传动比  V 带传动    单级减速器  2                    由表中数据可知方案一中齿轮的传动比过小，故选用方案  2，选定 电动机型  号为   3 P P  课程设计表  2得  V 带传动常用传动比范围   =24，单级齿轮传动的传动  '        '   ' 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  动系统的运动和动力参数  算传动装置总传动比  i nm  2900 133 分配减速器的各级传动比  取  V 带传动的传动比 则双级圆柱齿轮减速器的总传动比为    由机械设计课程设计知 ( 1.5)则 3  所得  围。  值符合一般圆柱齿轮传动和双级圆柱齿轮减速器传动比的常用  算传动装置的运动和动力参数  (1) 计算各轴转速  电动机轴为  0 轴，减速器高速轴为轴，中间轴为轴，输出轴为轴，   各轴转速为：  n0 2900r / n1 n i1 2900 / 1318r / 1318 / 399r / 2) 各轴输入功率  2 n3 i2 399 / 3 133r / 电动机额定功率  算各轴输入功率，即   i    21.8 i i n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真   (3) 各轴转矩  3 3 3 0           0 9550 9550 2900 1 9550 P1 9550 318 2 9550 9550 P2 3 9550 9550 99 33 以上计算结果整理后如表  1 表  1速器的传动参数   动零件的设计计算   带传动的设计计算  (1) 确定计算功率6 由机械设计  表  8得工作情况系数  K A   (2) 选择  V 带的带型  K A P 目  电动机轴  高速轴  中间轴  输出轴  转速（ r/ 2900 1318 399 133 功率 (矩 (N m) 动比   效率   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  根据    图  8用  A 型。   (3) 确定带轮的基准直径验算带速  v  1 初选小带轮的基准直径  由机械设计表  8表  8小带  轮的基准直径  80   2 验算带速  v 。按机械设计式（ 8算带 的速度  60 1000     601000 因为 5m / s v 30m / s ，故带速合适。  3    计算大带轮的基准直径。根据机械设计式（ 8计算大带轮的  基准直径    0176据机械设计表  8整为   180  (4)  确定  V 带中心距 a 和基准长度      根据机械设计式 (8初定中心距  300    由机械设计式 (8算带所需的基准长度  2                4 由机械设计表  8带的基准长度  1000  3    按机械设计式 (8算实际中心距  a 2                   2 中心距的变化范围为  277 322  1 a                      292 6 d  n     802900 vm / s s 2 (d  d  ) L  2a ( d  d  ) 2 2 300 80 180  1016 24300 L  L           (1000 1016) aa (300)292 (5)  验算小带轮上的包角                                             180 d   d         180 180 80       160  90 1             文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、 装配与运动仿真  (6) 计算  V 带的根数  z 1    计算单根  V 带的额定功率    由  80  2900r / 查表  8     根据  2900r /  i  A 型带，查表  8   查表  8  K  8  K L 于是     K 计算  V 带的根数  z。  z    4 根。  (7) 计算单根  V 带的初拉力的最小值  8  A  机械设计表   得  带的单位长度质量 q m ，所以   N 126N 应使带的实际初拉力  8)  计算压轴力  轴力的最小值为：       1 160  2z   24 126 N 993N (9) 带轮的结构设计 (略 )。  速级齿轮传动设计  (1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数  1    按设计任务书所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动  2    输送机为一般工作机器，速度不高，故选用  7 级精度 (09588)。  3    材料选择。由机械设计表  10择小齿轮材料为  40质 )，硬  K F500 0                                       2 500                  5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  度为  280齿轮材料为  45 钢 ( 调质 )，硬度为  240者材料硬度差为  40 4    选用小齿轮齿数  23，大齿轮齿数  23=取  76 (2)  按齿面接触强度设计  由机械设计设计计算公式 (10行试算，即  d       H   (3)  确定公式内的个计算数值  1    试选载荷系数    2    计算小齿轮传递的转矩。  m 51630N    由机械设计表  10取齿宽系数 d =1。  由机械设计表       查得材料的弹性影响系数  。  5    由机械设计图  10齿面硬度查得小 齿轮的接触疲劳强度极限  600大齿轮接触疲劳强度极限 550  6    由机械设计式  10算应力循环次数。  60n1 6013181(183008) 10     由图  10接触疲劳寿命系数      8    计算接触疲劳许用应力。  取失效概率为  1%，安全系数  S=1，由机械设计式 (10  S S (4)  计算  1t         H 8 3 1          E d       1t u     1 2 9 9 0 N  0 K   600588 K   550616 1    试算小齿轮分度圆直径  d  ,带入  中较小的值。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真   d u 1 u Z E H 2 51630 1  88 2 3 计算圆周速度  v 。  601000 计算齿宽 b 。   318 601000 m / s s 4 b d b 1数  计算齿宽与齿高之比  mt h 。   23高  5 h h 计算载荷系数。  据  v s ， 7 级精度，由机械设计图  10 得动载系数  K 直齿轮，  1；  由机械设计表  10得使用系数    v =  由机械设计表  10插值法查得  7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时 ，  H h K K H1    按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由机械设计式  (10得                   计算模数  m 。     23 9 d n v b    b 10F 3 K             d d       d    m文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  (5) a. b. 按齿根弯曲强度计算  由机械设计式 (10弯曲强度计算公式为  d 1  F   1    确定公式内的各计算数值  由机械设计图  10得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲强度极限 380  由机械设计图  10弯曲疲劳寿命系数             ，  500  ；  c. 计算弯曲疲劳许用应力。  K 弯曲疲劳安全系数  S 由机械设计式 (10  S                    1.4 d.    计算载荷系数  K 。  K 1e.    查取齿形系数。  由机械设计表  10得  f.    查取应力 校正系数。             F 1 F  2 大齿轮的数值较大。  2    设计计算  10 3 1   Sa m 2 z     K   500 K   380 由机械设计表  10得             ；             。  Y  Y g.    计算大、小齿轮的       并加以比较。   Y  Y      Y 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  m 3 251630 123 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数  m 大于由齿根弯曲疲劳强  度计算的模数，由于齿轮模数  m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力 ，  而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与 齿轮直径 (即模数与齿数的乘积 ) 有关，可取由弯曲强度算得的模数  就近圆整为标准值  m 2按接触  1 m      2 大齿轮齿数  26 取  86。  这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲  疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。  (6)  几何尺寸计算  1    计算分度圆直径  26 252mm 862172    计算中心距  2         2 3    计算齿轮宽度  b d 15252  52  57  (7)  结构设计及绘制齿轮零件图 (从略 )。  速级齿轮传动设计  (1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数  1    按设计任务书所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动  2    输送机为一般工作机器，速度不高，故选用  7 级精度 (09588)。   材料选择。由机械设计表  10择小齿轮材料为  40质 )，硬度为  28011 2 强度算得的分度圆直径                ，算出小齿轮齿数  d    z 26 d d    52 172 1    2 a112文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于   的二级减速器设计、三维建模、装配与运动仿真  大齿轮材料为  45 钢 (调质 )，硬度为  240者材料硬度差为  40 1       &n