减速机夹具机械设计计划书

1 减速机夹具机械设计计划书 第一章 前言 本次课程设计是本学期 们课程的学习结果的一次检验，我的课程设计的题目是减速机夹具。按照老师的要求最终的设计结果包括：四个主要的零件图各 1 张，共四张；装配图 1 张；课程设计书 1 份，希望在自己的努力和所学知识情况下独立完成任务要求。 用程序是一套机械设计自动化软件，它采用了大家所熟悉的形用户界面。使用这套简单易学的工具，机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图，并运用特征与尺寸绘制模型实体 、装配体级详细的工程图。 件是世界上第一个基于 发的三维 统，由于技术创新符合 术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 司也获得了很多荣誉。至此， 定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 突出特点： 件功能强大，组件繁多。 功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 为领先的、主流的三维 决方案。 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。 仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 在 ，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体， 性能得到极大的提高。 以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母 2 的装配。镜像部件是 术的巨大突破，镜像部件能产生基于已有零部件的新的零部件。 捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。 从 三维模型 中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的 图层 支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。使用 术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。 用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。 提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。 3 第 2章 减速机总体分析 蜗轮蜗杆减速 机 减速机的概念： 减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。 蜗轮蜗杆减速机： 蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。 减速机的作用主要有： 1、 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机额定扭矩。 2、 减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。 结构： 蜗轮蜗杆减速机基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所构成。可分为有三大基本结构部：箱体、蜗轮蜗杆、轴承与轴组合。箱体是蜗轮蜗杆减速机中所有配件的基座，是支承固定轴系部件、保证传动配件正确相对位置并支撑作用在减速机上荷载的重要配件。蜗轮蜗杆主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提高效率。 4 图 2速机示意图 本次设计的减速机主要包括端盖、阶梯轴、螺母、套筒等 20 个零件组成， 分析各个零件的结构形式，在 采用基本的拉伸、切除、凸台旋转等基本的操作就可以做出零件的建模，最后按照任务要求将主要的三个零件建模转换成二维工程图，并进行尺寸的标注。 5 第 3章 零件的建模 如图 1示底座和我们最熟悉的减速器的箱体类似，所以我们可以按照我们所熟悉的最基本的拉伸、切除等就可以。如图 1示为端盖的二维工程图，总体的思路： 首先，拉伸最下面的底板，第二步在拉伸好的底板上继续拉伸多边形，第三步在拉伸好的多边形上面继续拉伸出圆形凸台，第四步在多边形上拉伸切除出来四个等 径圆孔，第五步在等径孔上再做四个小孔并拉伸切除，第六步前视基准面作为基准，做圆形凸台直径 32 并拉伸 七步以直径 32 的圆前面为基准面，画直径 圆并拉伸切除成形到下一基准面，最后倒圆角，避免加工成品件划伤。 图 3盖 图 3盖的二维工程图 6 步骤 1：新建文件 启动 击菜单栏里的“文件” “新建”命令，或者单击“标准”工具栏中的“新建”按钮，在弹出的“新建 件”， 对话框中，单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的零件文件夹。 步骤 2：绘制草图 在“ 计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “矩形”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制三个圆弧（首先做一个直径 42 的圆，其次以42 为半径，右侧水平点处为圆心，画直径 84 的圆，之后做 45 度角，画半径 6的圆，与直径 42,84 的圆均相切），剪 去多余的线，圆弧连接后的中心在原点，如下图所示。 步骤 3：拉伸实体 单击菜单栏中的“插入” “凸台 /基体” “拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台 /基体”按钮，拉伸生成一个 4近似长方体。如图 3示： 图 3建底板 伸多边形 步骤 1：绘制草图 选择上底板面作为基准面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮， 7 绘制一个直径为 圆，在一个 45 度对角线画半径 6 的圆，之后“圆周阵列”命令，剪去多余线条，出现多边形形状。 步骤 2：拉伸多边形 单击菜单栏中的“插入” “拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”属性管理器，在深度的文本框里输入 4，然后单击“确定”按钮。如图 3示： 图 3建多边形 伸上面 步骤 1：绘制草图 选择拉伸好 的多边形上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制一个直径 25 的圆，圆的中心在原点。 步骤 2：拉伸实体 单击菜单栏中的“插入” “凸台 /基体” “拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台 /基体”按钮，拉伸生成一个 3长方体。 8 图 3端面 伸切除孔 步骤 1：绘制草图 选择上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，一个直径为 37 步骤 2：画四个等径小圆 单击菜单栏中的“插入” “圆”命令，或者单击“特征”工具栏中的“圆”按钮，原点处画直径 37 的圆，以 45 度方向做虚线画圆，“菜单”命令找”线性草图阵列“之后点击“圆 周阵列”，画圆。 步骤 3：拉伸切除 做好四个等径小圆后，菜单栏处“特征”找“拉伸切除”命令，出现对话框，切除高度 图所示。 图 3的生成 （ 5）拉伸小孔 单击菜单栏中的“插入” “拉伸切除”命令，或单击“特征”工具栏中的“拉伸切除”按钮，以“前视基准面”为基准做直径 圆，之后“拉伸切除” “成形到下一面” 5用如图 3示： 9 图 3孔的生成 工圆孔 步骤 1：绘制草图 选择前视作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“圆”，做直径 32 的圆。 图 3形凸台 步骤 2：拉伸切除 做直径 21 的圆，之后单击菜单栏中的“插入” “凸台 /基体” “切除”命令，或者单击“特征”工具栏中的“切除”按钮，在深度的文本框里输入 除生成一个直径 21圆，如图所 示。 图 3径 21 伸切除孔 选择以直径 21 圆的前面作为基准面，画直径 圆，“菜单” “圆”，之后“特征” “拉伸切除” “成形到下一基准面”。 10 图 3径 圆角 “特征” “倒 1角” 图 3圆角 图 3 角 圆角 转切除 选择“上视基准面” “正方形 1 “特征” “旋转切除（其中以中心线为旋转轴，旋转角度 360）” 11 图 3转切除 梯轴的建模 如图 3示为阶梯轴二维工程图。阶梯轴在机械中常用来传递动力和扭矩。创建阶梯轴时，首先生成阶梯轴的一段轴径，然后按照图纸尺寸依次进行拉伸，生成其他轴径，接着设计基准面，创建倒角 和键槽。 图 3梯轴二维工程图 12 图 3梯轴 步骤 1：新建文件 在 “ 计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制出圆图形。 单击菜单栏中的“插入” “拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”按钮，系统弹出“拉伸凸 台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3示： 图 3段 步骤 2：拉伸凸台 以长度 32轴段的端面为基准面。绘制直径为 15圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸 图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图 3示： 13 图 3梯轴段 步骤 3：拉伸凸台 以长度 32轴段的另一端面为基准面。绘制直径为 15圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3示： 图 3梯轴段 步 骤 4：拉伸凸台 以长度 10直径为 15段的端面为基准面。绘制直径为 14圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。应用同样的方法做出长度 31轴颈为 13轴段，生成轴段如图 3示： 14 图 3梯轴 步骤 4：倒角 在特征界 面中，单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 倒角“按钮。系统弹出“倒角”属性管理器，然后选择各轴段的外圆，距离为 度为 45 度，最后按“确定”按钮。生成倒角 如图 3梯轴所示： 图 3梯轴 步骤 5：切削键槽 建立基准面并编辑草图，在如图 3示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具” “草图工具 ” “拉伸切除”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”属性管理器，然后选择拉伸长度为30后按“确定”按钮。生成键槽如图 3梯轴所示： 15 (a) (b) 图 3梯轴 步骤 6：切削键槽 建立基准面并编辑草图，在如图 3示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸切除”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”属性管理器，最后按“确定”按钮。 生成键槽如图 3示 : (a) (b) 图 3槽 步骤 7：保存文件 所有的建模生成之后，单击菜单栏中的“文件” “保存”令，将零件存 为阶梯轴。 16 图 3梯轴 键 平键常用于轴于轴上的传动件之间的可拆卸连 接，用以传递转矩和运动；当配合件之间要求做轴向运动时，还可以起导向作用，结构形式简单。观察图 3 3平键的二维工程图，总体的思路是首先绘出大体的外轮廓然后进行拉伸。 图 3键示意图 图 3键二维工程图 在“ 计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单 17 击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “直线”命令，或者单击“草图”工具栏中的“ 直线”按钮，绘制出如图 3示图形。单击菜单栏中的“插入” “拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”，即可生成本零件三维视图。 图 3图 筒的建模 轴承的配合分外圈和内孔两个配合 ,首先要考虑是外圈主转动还是内圈主转动 非主转动用动配并压紧端面 ,轴承配合是很讲究的。 步骤 1： 选择“圆”命令，做直径 圆。 图 3筒草图 步骤 2： 选择“特征” “拉伸凸台”，建模如图生成所示。 18 图 3伸切除草图 它零件的建模 本次设计的减速机共由 22 个零件组成，出了上面介绍的四个零件，对于剩下的 18 零件的生成都很简单，基本上都应用拉伸、旋转命令制作成所需的建模，最后保存文件名。 具有螺纹特征的螺钉零件 17、 20、 21 建模的生成，主要的操作步骤先拉伸出大体的外轮廓，然后螺纹体的生成。滚珠轴承 11 有圆环，小滚珠组成，涡轮3、蜗杆 2 上边有螺纹，先做出大体轮廓后，之后采用螺纹体的生成建模。 19 第 4 章 装配体的生成 在所 有的零件生成之后，单击文件新建，选择文件的类型为装配图，在装配文件生成之后。单击工具栏中“插入零部件”命令，浏览文件的所在位置在所有的零件都插入之后，从零件 1 开始装配减速机，单击工具栏中的“配合”命令。 基本的配合原则，对于圆柱相配合的圆面，选择配合方式为同轴心，其它相接触的面直接选择接触配合，在所有的零件配合好后单击“保存”命令，文件名保存为减速机。 建装配体 启动 击菜单栏中的“文件”“新建”命令，或单击“标准”工具栏的“新建”按钮，在弹出的“新建 件”对话框中，单击“装配体”按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的装配体文件。 入零件 在弹出的“开始装配体”属性管理器中单击“浏览”按钮，选择前面创建保存的零件文件夹将其插入生产的零件到装配界面。 加装配关系 单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择螺钉 21 的端面和端盖 6、 9、 14 的端面，选择“同轴心”的配合关系，单击“确定”按钮。 选择阶梯轴 5、滚珠轴承 11、套筒 16，单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择阶梯轴、滚珠轴承、套筒、大端盖 14，添加“同轴心”配合关系。单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，对于剩余的零件螺纹杆和接触螺母等零件都是采取上述的方法生成， 在所有的零件配合好后单击“保存”命令，文件名保存为“减速机”。 20 参考文献 1 濮良贵 ,纪名刚 M 高等教育出版社 ,2002. 2 闻邦椿 M 北京工业出版社 ,2010. 3 葛正浩 ,金生蔡 ,小霞等 . M学工业出版社 ,2008 4 商跃进 ,曹茹 . 维设计及应用教程 M机械工业出版社， 2008 5 邓力 ,高飞 ,高长银 . M清华大学出版社 ,2008 6 江洪 ,陆利峰 . M机械工业