二级直齿圆柱齿轮减速器的设计与3D建模

任务书设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器的设计与3D建模1设计的主要任务及目标根据设计参数完成二级减速器的设计及图纸绘制；根据设计参数完成减速器仿真模型的建立及仿真零件装配。2设计的基本要求和内容完成二级减速器设计并撰写设计说明书一份；完成所设计零件的零件图及装配图一套；完成仿真模型一份。3.设计的参数滚筒的功率2.97kw滚筒转速度19r/min4主要参考文献.1机械设计课程设计，高等教育出版社，周元康林昌华张海兵主编，修订版2机械设计标准手册.吉林：吉林科技出版社，吴延本，刘世华，1996.73机械设计（第八版），高等教育出版社，邱宣怀主编，5进度安排毕业设计各阶段名称起止日期1开题准备2013.12.152014.3.012完成二级减速器设计2014.3.012014.4.153完成仿真模型建立及装配2014.4.162014.5.154完成图纸绘制及说明书撰写2014.5.162014.6.105提交设计，答辩2014.6.112014.6.20二级直齿圆柱齿轮减速器的设计与3D建模摘要：本设计简述了齿轮减速器的动力传递装置二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的确定，选择齿轮减速器作为传动装置然后进行齿轮减速器的设计计算包括（选择电动机、确定传动装置的总传动比和分配传动比、计算传动装置的运动和动力参数、设计V带和带轮、齿轮设计、减速器机体结构、轴的设计、高速轴大齿轮的设计、联轴器的选择、润滑方式的确定）等内容。运用Pro/E、AUTOCAD等软件实现了二维、三维绘图，通过该软件的三维设计功能优化设计方案，实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。关键词：齿轮设计，减速器，Pro/E，仿真Two-stagestraighttoothcylindricalgearreducerAbstract:Thedesignofthebeltconveyorpowertransferdevice-twostraighttoothcylindricalgearreducerdesignprocess.Firstly,thetransmissionscheme,selectionofgearreducerasthedrivingdeviceandgearreducerdesigncalculationincluding(Selectmotor,determiningthetotaltransmissionratiogearinganddistributionoftransmissionratio,calculatethekinematicanddynamicparameters,designofgearingdesignofv-beltsandpulleys,gears,gearreducerbodyconstruction,designofshafts,high-speedshaftmaingeardesign,determinationofthecouplingselection,lubrication)etc.UsingPROE,CAXA,AUTOCADandothersoftwaretoachievethetwo-dimensional,three-dimensionalgraphics,throughthesoftwareofthree-dimensionaldesignfunctionoptimizationdesignofgearreducer,themotionsimulationandsimulationdesignofreducer.Keywords:Geardesign，reducer，Pro/E，simulation目录1绪论.12传动装置总体设计.23设计计算过程及说明.33.1选择电动机.33.1.1计算电机所需功率.33.1.2确定电机转速.33.2确定传动装置的总传动比和分配传动比.43.3计算传动装置的运动和动力参数.43.3.1各轴转速.53.3.2各轴输入功率.53.3.3各轴输入转矩.53.4设计V带和带轮.63.4.1设计V带.63.5齿轮的设计.83.5.1高速级大小齿轮的设计.83.5.2低速级大小齿轮的设计.93.6减速器机体结构尺寸如表.103.7轴的设计.113.7.1高速轴设计.113.7.2校核该轴和轴承.123.7.3轴承寿命校核.143.7.4弯矩及轴的受力分析图.143.7.5键的设计与校核.153.7.6从动轴的设计.193.8高速轴大齿轮的设计.233.9联轴器的选择.243.10润滑方式的确定.244零部件的仿真设计.254.1轴的设计.254.1.1轴模型的创建.254.2高速级大齿轮模型的创建.284.2.1输入基本参数和关系式.284.2.2创建齿轮基本圆.304.2.3创建渐开线.314.2.4镜像渐开线.334.2.5拉伸齿根圆.384.2.6创建齿形.414.2.7齿的复制与阵列.424.2.8创建腹板式齿轮结构.43I4.2.9完成齿轮的创建.495零部件的装配.515.1轴与键的装配.515.2齿轮的装配.525.3轴与垫圈的装配.535.4轴与挡油环的装配.555.5轴与轴承的装配.565.6轴的另一端挡油环与轴承的装配.585.7总装配图及其中的注意方面.58总结.60致谢.61参考文献.6201绪论齿轮减速器的发展趋势随着我国市场经济的推进,“九五”期间,齿轮行业的专业化生产水平有了明显提高,如一汽、二汽等大型企业集团的齿轮变速箱厂、车轿厂,通过企业改组、改制,改为相对独立的专业厂,参与市场竞争;随着军工转民用,农机齿轮企业转加工非农用齿轮产品,调整了企业产品结构;私有企业的崛起,中外合资企业的涌现,齿轮行业的整体结构得到优化,行业实力增强,技术进步加快。近十几年来,计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用,改变了制造业的传统观念和生产组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术,形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理。在产品设计阶段,就同时进行工艺过程设计及安排产品整个生产周期的各配套环节。市场的快速反应大大缩短了产品投放市场的时间。零部件企业正向大型化、专业化、国际化方向发展。齿轮产品将成为国际采购、国际配套的产品。适应市场要求的新产品开发,关键工艺技术的创新竞争,产品质量竞争以及员工技术素质与创新精神,是21世纪企业竞争的焦点。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。由于计算机技术与数控技术的发展,使得机械加工精度、加工效率大为提高,从而推动了机械传动产品多样化,整机配套的模块化、标准化,以及造型设计艺术化,使产品更加精致、美观。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动,齿轮、带链的混合传动,将成为变速器设计中优化传动组合的方向。本文围绕着减速器进行设计和仿真。12传动装置总体设计1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：23541IIIVPdPw23设计计算过程及说明3.1选择电动机3.1.1计算电机所需功率：查机械设计手册：dP带传动效率：0.961每对轴承传动效率：0.992圆柱齿轮的传动效率：0.963联轴器的传动效率：0.9934卷筒的传动效率：0.965说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率：5423145wP3.67wdPKW3.1.2确定电机转速查机械设计手册1：取V带传动比i=24:二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：min/r300829总卷筒电机in符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下表3.1.1：表3.1.1传动比方案方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.7933Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：如图3.1.1和表3.1.2图3.1.1电机表3.1.2主要参数额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB4960100073216388010331325152803.2确定传动装置的总传动比和分配传动比53.0196卷筒总总传动比：ni49.16./.2i则分配传动比：取带5.1312121iiii经计算取注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。带123.3计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴4依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的01234,传动效率。3.3.1各轴转速1960314.8/min.5mnri带i/6.112ii带in/1.95.3402123rinim带3.3.2各轴输入功率kwnpd52.396.07011kwnd05.396.0.96.071233k39.3420443.3.3各轴输入转矩3.67950.590ddwpTNmnid.916.01带mNniTd.347096.0.34053201212带niT.51.96.9.563.405.36带mNid.61793.0.0.0.3421214运动和动力参数结果如下表3.3.1，5表3.3.1运动和动力参数功率PKW转矩TNm轴名输入输出输入输出转速r/min电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.13.4设计V带和带轮3.4.1设计V带确定V带型号kWPKdAcA4.67.3122.1则查机械设计手册根据=4.4,=960r/min,选择A型V带，取。cP0n125d查表取。123.50.98.d3为带传动的滑动率。12:验算带速：带速在范围内，合适。6./6dnVms52/ms:取V带基准长度和中心距a：dL初步选取中心距a：，取。012.5.53750d075a由机械设计手册得：查机械设计手册取0002112.84dLa。查机械设计手册计算实际中心距：。250dL0047.1dL6验算小带轮包角：查机械设计手册得：。218057.36120da求V带根数Z：查机械设计手册得：00LcPZK查机械设计手册由内插值法得。01.38P.EFABCEF=0.1=1.37+0.1=1.380PAEF=0.080.18查机械设计手册得。.9LK查机械设计手册由内插值法得。=163.00.591EF=0.009EFABC=0.95+0.009=0.959K则004.2.841.380951.0LcPkWZK取根。3求作用在带轮轴上的压力：查机械设计手册得q=0.10kg/m，故查机械设计手册QF得单根V带的初拉力：2205.504.25(1)(1)0.68190.3689cPFqvNzvK作用在轴上压力：。02sin9.sin3.2cZN73.5齿轮的设计3.5.1高速级大小齿轮的设计材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为220HBS。45查机械设计手册得：。lim10HMpalim2540Hpa查机械设计手册得：。.S.3F故。lim1150Hpali224901.HMpaS查机械设计手册得：。lim120Fpalim250Fpa故。lim11254.3FSli25.3F按齿面接触强度设计：9级精度制造，查机械设计手册得：载荷系数，取齿1.2K宽系数计算中心距：0.4a1122533551.0694.617.494.3HaKTuu考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取a2.m则取1268Zm129Z21实际传动比：34.7传动比误差：。0%3.5.6齿宽：取218ab24b190高速级大齿轮：高速级小齿轮：42Z1b129Z验算轮齿弯曲强度：查机械设计手册得：1.6FY2.F按最小齿宽计算：28b1113206.4.58459FKTMpabmZ8所以安全。21236.8FFYMpa齿轮的圆周速度：192.5314.89/060dnVms查机械设计手册得选用9级的的精度是合适的。3.5.2低速级大小齿轮的设计材料：低速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。45低速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220HBS。查机械设计手册得：。lim30HMpalim450Hpa查机械设计手册得：。1.S.F故。lim3350Hpali444901.HMpaS查机械设计手册得：。lim320Fpalim450Fpa故。lim332154.FMSli45.3F按齿面接触强度设计：9级精度制造，查机械设计手册得：载荷系数，取齿1.2K宽系数0.5计算中心距：查机械设计手册得：22233351.470.1.6241.956HKTauu取则取504m34aZm3Z498计算传动比误差：合适98.562710%.95齿宽：则取0.ba42b34103b:低速级大齿轮：4548Z低速级小齿轮：3137验算轮齿弯曲强度：查机械设计手册得：3.65FY42.F9按最小齿宽计算：4125b3333221.59.61047.94FFFKTYMpabmZ安全。42340.7FFYMpa齿轮的圆周速度：327680.12/610dnVms查机械设计手册选用9级的的精度是合适的。3.6减速器机体结构尺寸如表减速器机体结构尺寸如下表表3.6.1表3.6.1减速器机体结构尺寸名称符号计算公式结果箱座厚度83025.a10箱盖厚度119箱盖凸缘厚度b.12箱座凸缘厚度515箱座底凸缘厚度2.225地脚螺钉直径fd12036afM24地脚螺钉数目n查手册6轴承旁联结螺栓直径1fd7.1M12盖与座联结螺栓直径2d=（0.50.6）2:fM10轴承端盖螺钉直径3=（0.40.5）3fd10视孔盖螺钉直径4d=（0.30.4）4:fd810定位销直径d=（0.70.8）:2d8，至fd12外箱壁的距离1C查手册342218，至凸缘fd2边缘距离2查手册2816外箱壁至轴承端面距离1l=+（510）1lC2:50大齿轮顶圆与内箱壁距离11.2115齿轮端面与内箱壁距离2210箱盖，箱座肋厚m,185.0,.1198.5轴承端盖外径2D+（55.5）2:3d120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离S2120（1轴）125（2轴）150（3轴）3.7轴的设计3.7.1高速轴设计材料：选用45号钢调质处理。查表取C=100。35Mpa11各轴段直径的确定：根据查机械设计手册得：又1min33.520.48PdC因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且38d所以查机械设计手册取。L1=1.75d1-3=60。10.823d:16因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查机械设计手册取24，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段装配轴承且，查机械设计手册取。选用6009轴承。3d32d345dL3=B+2=16+10+2=28。3段主要是定位轴承，取。L4根据箱体内壁线确定后在确定。4450装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：5mtdef5.214查机械设计手册得：13.t得：e=5.96.25。段装配轴承所以L6=L3=28。6d6345d3.7.2校核该轴和轴承L1=73L2=211L3=96作用在齿轮上的圆周力为：31206.912485tTFNd径向力为9847rtFgtN作用在轴1带轮上的外力：132.8Q求垂直面的支反力：2110738rVlF2107382VrVFN求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：123271057.6avMFlNm3180715.4avMFlNm求水平面的支承力：由得12()HtllNN12129481773tFl212948751HtF求并绘制水平面弯矩图：3105.aHMlm32508.4aHMlm求F在支点产生的反力：31296.84.71lN21384.1.7.1FN求并绘制F力产生的弯矩图：323.0.7Ml31.02.aFMlF在a处产生的弯矩：3184.712.lNm求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。aF2avH227.5.618.96.1aFaVHMNm24求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）0.62222()196.(0.16.9)0.aeTNm计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查机械设计手册得，#455BMPa查机械设计手册得许用弯曲应力，则：160b3331206.2.50.ebMdm因为，所以该轴是安全的。54add133.7.3轴承寿命校核轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所610()thPCfLhn以，查机械设计手册取取rPF1,.2,tpf3按最不利考虑，则有：22211809784.7.rvHFN223513162rF则因此所该轴承符合要求。6602.0()().04.8thPCfLhn年3.7.4弯矩及轴的受力分析图弯矩及轴的受力分析图如下图3.7.2所示14图3.7.2弯矩及轴的受力分析3.7.5键的设计与校核根据，确定V带轮选铸铁HT200，查机械设计手册得,由于在136,0.9dT136d轴115范围内，故轴段上采用键：,308:1dbh108采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得l查机械设计手册取10-103406.97.1385pTMpadlh所选键为：5b:085bhl中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理。查机械设计手册取C=100。35Mpa根据查机械设计手册得：2min33.106.8PdC段要装配轴承，所以查查机械设计手册取，查机械设计手册选用6208轴承，1d14dL1=B+=18+10+10+2=40。32:装配低速级小齿轮，且取，L2=128，因为要比齿轮孔长度少。221d2523:段主要是定位高速级大齿轮，所以取，L3=10。3d360d4装配高速级大齿轮，取L4=84-2=82。44段要装配轴承，所以查机械设计手册取，55查机械设计手册选用6208轴承，L1=B+3+=18+10+10+2=43。32:校核该轴和轴承：L1=74L2=117L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力：N32470.7095tTFNd323470.189tTFd径向力：228rtgt389236rtgt求垂直面的支反力NllFrrV1417695321312369820rVr计算垂直弯矩：317410.aVmMFlNm16312()316(74)9851705.aVnrMFllNm求水平面的支承力：llttH4620893213127045683ttHFFN计算、绘制水平面弯矩图：31458612.aHmMlm3232()80(741)80917295.ntFlNm求合成弯矩图，按最不利情况考虑：22.93.amavHmN530nnMm求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）0.62222()0(.647.3)1.eanTN2380mm计算危险截面处轴的直径：n-n截面:33314.90.6ebMdm-m截面:33310.ebm由于，所以该轴是安全的。425dmd轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所610()thPCfLhn以，查机械设计手册取取rPF1,.,tpf3222113645896rvHvHFN则，轴承使用寿命在年范围内，6321019.510()()2.thPCfLhyn23:因此所该轴承符合要求。弯矩及轴的受力分析图如下3.7.3所示图3.7.3弯矩及轴的受力分析键的设计与校核：已知查机械设计手册得，由于4225,70.3dTNm2(450)d所以:19bh因为齿轮材料为45钢。查机械设计手册得10b:L=128-18=110取键长为110.L=82-12=70取键长为7018根据挤压强度条件，键的校核为：32470.182.9594bbTMpadhl32.5bbl所以所选键为:14970bhl3.7.6从动轴的设计（1）.确定各轴段直径计算最小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：槽，因此取考虑到该轴段上开有键mnPCd1.57.9631031查机械设计手册圆整成标准值，取157.(%)163dm为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径。查机械设计270手册，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取。2设计轴段，为使轴承装拆方便，查机械设计手册取，采用挡油环给轴承定位。3d选轴承6215:。10,25,84aDBd375设计轴段，考虑到挡油环轴向定位，故取4480d设计另一端轴颈，取，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮773m齿根处定位。轮装拆方便，设计轴头，取，查机械设计手册取。6d67680dm设计轴环及宽度b5d使齿轮轴向定位，故取取56280(.803)97.2h5119,1.4.(0783)12bhm（2）.确定各轴段长度。有联轴器的尺寸决定(后面将会讲到).1l107lL25meL因为,所以22459Bm21960le轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短6312hl:23:338lB其它各轴段长度由结构决定。（3）.校核该轴和轴承：L1=97.5L2=204.5L3=116求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。作用在齿轮上的圆周力：3342159.0894tTFNd径向力：25rtgt30215.09477求垂直面的支反力：214.2895.rVlFN21067rV计算垂直弯矩：328674.518.avMFlNm.m109205求水平面的支承力。214.5813tHlF21795tN20计算、绘制水平面弯矩图。3137584.107.aHMFlNm2962求F在支点产生的反力312471580l21940FN求F力产生的弯矩图。32347161Ml1589.0.mFF在a处产生的弯矩：317.1.FlN求合成弯矩图。考虑最不利的情况，把与直接相加。mFM2avH2210.8.476.38.amFavHMNm求危险截面当量弯矩。从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）0.622223()6(.59)1.ameT计算危险截面处轴的直径。因为材料选择调质，查机械设计手册得，查机械设计手册得许用弯#45650BMPa曲应力，则：160bMPa3331257.ebdm考虑到键槽的影响，取1.0.6.3d因为，所以该轴是安全的。580m（4）轴承寿命校核。21轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所610()thPCfLhn以，查机械设计手册取取rPF1,.2,tpf3按最不利考虑，则有：221085718764rvHFFN则,6633100.0()()64.19.27thPCfLhyn该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。（5）.弯矩及轴的受力分析图如下3.7.4所示：图3.7.4弯矩及轴的受力（6）.键的设计与校核：因为d1=63装联轴器查机械设计手册选键为查机械设计手册得:18bh22102b:因为L1=107初选键长为100,校核所以所选34167.5018bTMpadlh键为:810bhl装齿轮查机械设计手册选键为查机械设计手册得60d:2b102b:因为L6=122初选键长为100,校核34165.076.284bTpadlh所以所选键为:.:210bhl3.8高速轴大齿轮的设计因采用腹板式结构表3.8.1347.50adm表3.8.1代号结构尺寸和计算公式结果轮毂处直径1D.61.45sd72轮毂轴向长度LB84倒角尺寸n0.nm1齿根圆处的厚度0(254)10腹板最大直径110fd321.25板孔直径0d01.()D62.5腹板厚度c3cb齿宽25.2电动机带轮的设计表3.8.223表3.8.2代号结构尺寸和计算公式结果sd查手册38mmh(1.82).38hsd68.4mmL5s取60mmrd()1521raHm81mm002hrd74.7mms(.3)0.sB10mm115115mm220.5mm3.9联轴器的选择计算联轴器所需的转矩：查机械设计手册取CATK1.5AK1.57.623.4CANm查械设计手册选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。3.10润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，5(1.2)0./minr装至规定高度。244零部件的仿真设计4.1轴的设计4.1.1轴模型的创建（1）启动Pro/ENGINEER,设置系统的工作目录。（2）单击“新建”按钮，在“新建”对话框中输入零件名“disujizhou”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。（3）单击基础特征工具栏中的“旋转”按钮，在弹出的窗口中选择“FRONT”面为草绘平面，接受“RIGHT”为默认参考平面，进入草绘模式，绘制如图4.1.1所示的图形，图4.1.1轴的旋转草绘图（4）完成草绘，以指定角度旋转360，完成旋转如图4.1.2所示，图4.1.2轴的旋转图25（5）在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。再点击图示按钮，点击“双向拉伸”、输入距离16，点击“方向”，点击“去材料”，在单击确定。同理画出另一个键槽键槽226（6）通过倒角制作出键槽点击倒圆角工具，选择需要倒角的地方，然后点击完全倒圆角点击得到如下图所示27同理对其余部分进行相同处理，做出如图所示的键槽（7）键槽倒圆角。查机械设计手册得，两键槽的倒角大小均为0.4，单击“倒圆角”工具，在弹出的窗口中输入倒角大小0.4，选定键槽要倒圆角的边，确定，完成键槽圆角的创建。（8）两端面倒角及轴过渡段倒圆角。单击特征工具栏中的“倒角”工具，在弹出的窗口中设置倒角的大小和标注形式，标注形式为45*D，大小为3，按住Ctrl键选择要倒角的两边，单击完成两端面的倒角。下面倒圆角，单击特征工具栏中的“倒圆角”工具，在弹出的窗口中设置圆角大小为1.5，选定要倒圆角的边，确定，从而完成圆角创建。至此低速轴模型创建完成，低速轴完整模型图如下图4.1.11，图4.1.11低速轴4.2高速级大齿轮模型的创建4.2.1输入基本参数和关系式（1）启动Pro/ENGINEER,设置系统的工作目录。（2）单击“新建”按钮，在“新建”对话框中输入零件名称28“gaosujidachulun”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。（3）齿轮参数的设定。单击“工具”“参数”，弹出参数对话框，单击添加参数，齿轮2参数名及值如下图4.2.1参数对话框所示，图4.2.1参数对话框（4）插入齿轮各值间的关系。单击“工具”“关系”，在弹出的对话框中输入齿轮各值的关系式，如下：ha=(hax+x)*mhf=(hax+cx-x)*md=m*zda=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的关系对话框如图4.2.2所示，29图4.2.2关系对话框寸（5）重生成参数。点击“重生成”按钮，再选择“工具”“关系”，在弹出的对话框中可以看到以往设置为零的选项会生成尺寸。具体尺寸此处从略。4.2.2创建齿轮基本圆（1）以“TOP”面为草绘平面，接受默认参考面进行草绘，绘四个同心圆，四个圆从内到外依次为齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆，选择“标注尺寸”项，对所画的四个圆从内到外进行尺寸标注（尺寸大小任意）。点击确定，草绘结束。（2）运用关系将所画的四个圆定尺寸。双击所画的四个圆，出现圆的尺寸，选择“信息”“切换尺寸”，可以发现圆的尺寸由数字变为d0、d1、d2、d3。如图4.2.3，30图4.2.3运用关系将所画的四个圆定尺寸（3）用关系将四个圆的尺寸变为标准值。选择“工具”“关系”，弹出关系对话框，在其中输入如下关系：d3=da；d2=db；d1=d；d0=df。具体关系对话框如下图4.2.4，图4.2.4关系对话框确定圆的直径（4）点击确定按钮，再单击再生成按钮，从而再生成齿轮的四个基本圆，如下图图4.2.5，31图4.2.5齿轮基本圆的再生图4.2.3创建渐开线（1）用方程创建齿轮中齿的轮廓渐开线。点击“插入基准曲线”按钮，在弹出的“菜单管理器”中选择“从方程”，单击“完成”。弹出“曲线：从方程”对话框，选取坐标系，在窗口中选择“笛卡尔”。弹出“记事本”对话框，输入关系式，如下图4.2.6，图4.2.6笛卡尔坐标系参数方程（2）单击“文件”“保存”，再单击“文件”“退出”，在“曲线：从方程”对话框中选择确定，完成第一段渐开线的创建，如图4.2.7，32图4.2.7渐开线的创建4.2.4镜像渐开线（1）创建一个基准点。在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“点”“点”，系统弹出“基准点”对话框，如图4.2.8所示，33图4.2.8基准点对话框单击选择分度圆曲线作为参考，按住Ctrl键，单击第一段渐开线作为参考，放大视图，检查所创建的点是否位于两条曲线的交点处，单击“基准点”对话框中的确定按钮，完成基准点“PNT0”的创建，如图4.2.9所示，图4.2.9基准点PNT0的创建（2）创建一根基准轴。单击工具栏上的“创建轴”按钮，系统弹出“基准轴”对话框，如图4.2.10所示，34图4.2.10基准轴对话框在绘图区单击选取“FRONT”面，按住Ctrl键，选取“RIGHT”面，在“基准轴”对话框中点击确定按钮，完成“A-1”轴的创建，如图4.2.11，图35图4.2.11轴“A-1”的创建（3）过“A-1”轴和点“PNT0”创建平面。单击工具栏上的“基准平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，单击“A-1”轴，按住Ctrl键选择“PNT0”点，如图4.2.12所示，图4.2.12“基准平面”对话框单击“确定”按钮，完成“DTM1”的创建，如图4.2.13，36图4.2.13“DTM1”的创建（4）创建平面“DTM2”。创建初始步骤同“DTM1”。选择“DTM1”作为参考平面，按住Ctrl键，选择“A-1”轴，此时出现旋转角度，角度以默认为准，单击“确定”，完成“DTM2”的创建，如图4.2.14，37图4.2.14“DTM2”面的创建（5）应用“关系”确定创建的两平面间的夹角d6的大小。选择“工具”“关系”，在“关系”对话框中输入如下关系式：d6=90/z。单击“确定”，再单击“重置”按钮完成对尺寸d6的定义，具体关系设置及修改后的图见4.2.15和4.2.16，38图4.2.15“关系”对话框图4.2.16两面间夹角的定义（6）镜像渐开线。选择第一段渐开线，单击“镜像”按钮，系统弹出镜像面板对话框，并要求选择一个项目进行镜像，选择先前创建的DTM2平面作为镜像平面，在39“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图4.2.17所示，图4.2.17完成后镜像渐开线404.2.5拉伸齿根圆（1）在工具栏中单击“拉伸”按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选取“TOP”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”，系统进入草绘环境。（2）选择“利用边”按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如下图4.2.18，单击草绘工具栏中的，完成草绘。（3）拉伸。拉伸深度暂时自定，拉伸形式为设置为“从草绘平面以指定的深度拉伸”，单击“拉伸”操控面板中的，完成齿根圆的拉伸，具体如下图4.2.19，41图4.2.18草绘齿根圆曲线图4.2.19拉伸后的齿根圆（4）运用“关系”选项确定齿根圆的宽度。单击“工具”“关系”，单击拉伸后的图形，此时图形中会出现齿根圆的宽度d12在弹出的“关系”对话框中输入d12=b，如下图4.2.20，单击“确定”，“再生”完成齿根圆的拉伸创建。拉伸后的齿根圆如下图4.2.21，42图4.2.20齿根圆宽度的确定43图4.2.21已定的齿根圆4.2.6创建齿形（1）在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“TOP”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。（2）绘制如图4.2.22所示的二维草图，草绘中圆角的大小可以先不确定，只约束两圆角相等即可，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。图4.2.22齿形的草绘图（3）拉伸齿形。在拉伸特征定义操控面板中选取“实体”按钮，拉伸深度可暂时不44定，单击完成拉伸，如下图4.2.23，图4.2.23齿形的初步拉伸（4）单击“工具”“关系”，单击拉伸后的图形，此时图形中会出现轮齿的宽度d16在弹出的“关系”对话框中输入d16=b，单击“确定”，“再生”完成齿根圆的拉伸创建。标准齿形齿形创建完成。如图4.2.24，图4.2.24标准齿形图454.2.7齿的复制与阵列（1）齿的第二个齿的创建。单击“阵列”“选A-1轴”“2个”“360/Z”，单击“完成”如下图4.2.25图4.2.25齿的第二个齿的创建（2）齿的完成。单击“工具”“关系”，把两轮齿之间的距离改成Z，单击“确定”，“再生”完成齿的创建。如下图4.2.26图4.2.26齿的全部生成464.2.8创建腹板式齿轮结构（1）单击“拉伸”按钮，在“拉伸操控面板”中选择“放置”“定义”，弹出“草绘”对话框，选择上面所画齿轮的一个面作为参考平面，接受系统默认的参照平面，点击“草绘”进入草绘界面。草绘一个圆，以齿轮的分度圆为圆心，大小为50，单击，完成草绘。在“拉伸操控面板”中设置拉伸方向为经过齿轮实体，选择“去除材料”按钮，单击，完成“拉伸”，拉伸后如图4.2.27图4.2.27拉伸齿轮中间孔和键槽（2）中心孔倒角。点击“倒角工具”，在“倒角操控面板”中选择“倒角形式”为“45*D”，在“倒角大小”中输入大小为1.5，单击，完成倒角，倒角后如图4.2.28，47图4.2.28齿轮中间孔的倒角（3）齿轮凹槽的建立。单击“拉伸”按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定