二级减速器专业综合设计

1、目录第一章电动运输机的传动装置1. 课程设计任务书22. 电动机选择23. 传动系统运动和动力参数计算44. 轴的设计55. 减速器箱体设计及附件的选择6第二章ug nx6. 0实体建模1、ug nx 建模72、ug nx零件装配10第三章 利用ug nx6.0进行运动仿真1. 创建模型122. 添加约束123. 运动分析结果13第四章ugnx6.0进行有限元分析及优化1 有限元分析步骤142有限元分析结果14第五章设计总结与参考文献1 -设计总结162.参考文献16第一章电动运输机的传动装置1 课程设计任务书1.1.运动简图：illn111111111iiixc-1xx111ill_ii11

2、11.2.已知工作条件:1) 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环 境最高温度35°c；2) 使用折旧期；8年；3) 检修间隔期：四年一次大修，两年一次屮修，半年一次小修；4) 动力来源：电力，三相交流电，电压380/220v；13设计参数:运输带工作拉力f (kn) :3250kn运输带工作速度v (m/s) :1.3m/s 滚筒直径d (mm) :400mm 每日工作时数t (h) :8h2.电动机选择2.1. 确定电动机类型按工作要求和条件，选用y系列三相交流界步屯动机。2. 1. 1选择屯动机的容量电动机所需工作功率按公式(1),即pfv- .p.

3、 = kw ,由公式(2), r卩 p =kw ,因此，p, =kw"r)a11000"1000么由电动机至运输带的总效率为：77“ =切；看呵5， =0.992, 2=°99, 3=098,74 = 0.9& % = 0.98所以，电动机所需的工作功率为fviooo77.=3.3kw2.1.2确定电动机转速及型号型号额定功 率满载转 速(r/min)堵转转 矩/额 定转矩最大转 矩/额 定转矩质量/kgy132m1_649602.22. 3682.1.3运动和动力参数计算结果整理于下表:轴名功率p/kw转矩 t/ (n mm)转速 n/ (r/min)传

4、动比i效率77i轴3. 33.28 xlo49605. 050. 97ii轴3. 231.62xl05190. 13.980. 97iii轴3. 141.57 xlo547. 7710. 98卷筒轴3.046.078 x10s47. 773. 传动系统运动和动力参数计算直齿圆柱齿轮设计计算表齿轮的基本数据:高速级低速级齿数z = 26z =1321 2z =26z = 10434模数m=2m=3压力角67=20°齿顶高系数h： = l顶隙系数c* = 0.25分度圆直径cl =50.j8；?m 八=254ia 2mm4=77 mm 4=307.脇加齿顶圆直径d = 54.04 mm,

5、md小=25価m5严3加n pm如a4齿根圆直径d = 47.15mm d = 250- mm /i/2d = 69.56mm d = 300.44/7?/?/3/4中心距a = 154. mm ia =193加加24. 轴的机构设计4.1高速轴的结构设计o qz50£(jo9 o 70 4moq79p.964. 2.传动轴结构设计:o寸onldo6n 寸o6 o 寸ljo6n_-1114*- 2(11i-*4 d9匕/4424 £ 0as / 9 u.4. 3.输出轴结构设计:ol£yoino6o66o66lf)"co"zz2jl气"

6、;ut-*ii17ta fz-75 075,0210 6490 e310do。u> 3 g 04.4.轴承的选择:轴承代号ddb4z>262063062163656620840721847736211551002164914. 5.键的选择键bh毂t轴tl传动轴键11283. 34.736传动轴键21283. 34. 763输出轴18114.45.656联轴器1663345联轴器214954635 减速器箱体设计及附件的选择5.1、箱体主要设计尺寸名称计算依据计算过程计算结果(mm)箱座壁厚56 = (0.025 0.03)a + a>80. 025*123+3 =6. 07

7、58箱盖壁厚$(0.8 0.85) > 8(0.8 0.85) x8=0. 8x8=6. 48箱座凸缘厚 度b1.551.5x812箱盖凸缘厚度勺1.5§1.5x812箱座底凸缘 厚度乞2.552. 5x820地脚螺栓直径老0. 036a+12=0. 036x123+12=16 428 查3表 3p2616地脚螺钉数冃na < 25013寸,n = 46轴承端盖螺钉查3表 3p26(0. 4-0. 5)df£ 0.4x20=88定位销直径d(0.7 08)2(0. 70.8) x108凸台高度力作图得到h=48大齿轮顶圆$1.251. 2x8=9. 610与内箱

8、壁距 离a】齿轮端面与 内箱壁距离人2鼻101510箱盖、箱昨筋 疗"、m> 0.85j,m > 0.8550. 85x8660000轴承端盖外径d + （55.5）d3；d-轴承外径62+5x8=10272+5x8=112100+5x8=1301021121405.2、附属零件设计5. 2.1窥视孔和窥视孔盖其尺寸选择为：窥视孔外壁l=152, b二92内壁尺寸l二124, b=645. 2. 2通气塞和通气器主要尺寸：m16xl.5, d=22 d严 19.8, s二 17, l=23, 1=12, a=2, dl=55. 2. 3油标、油尺曲于杆式油标结构简单，应用

9、广泛，选择杆式油标尺，其尺寸选择为:m125.2.4油塞、封油垫其尺寸选择为:m20x1.5第二章ug nx6. 0实体建模nx是ugs plm新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动 产品革新。它包含复合造型、特征建模、装配建模技术，能设计击任意复杂的产品 模型，再加上技术上处于领先地位的cam模块、内嵌的cae模块，使cad、cae、cam 有机集成，可以使产品的设计、分析和制造一次性完成。nx建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础z上，这些解决 方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。这 些冃标使得nx通过无可匹敌的全范用产品检验应用和过程自

10、动化工具，把产 品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架屮。1- ug nx建模1.1.齿轮的参数化设计d分度圆直径 血一齿顶圆直径 df一齿根圆直径 m模数b一齿宽z齿数（1）高速级小齿轮df=45.355b=51m=2z=2d二50. 18da二54. 04（2）高速级大齿轮d二254.76da=258. 62df二249.935b=45m=2z=45（3）低速级小齿轮d二79. 96 血二258. 62df二249. 935b 二 78m=3z=26（4）低速级大齿轮d=307. 84 da二882. 88df=300.44b=70m=3z=104高速齿轮参数

11、设计12零件模型图1 机盖图2 机座图3齿轮4图4齿轮3图5 齿伦2降j帶zc图6 通气器图7轴承端盖图8游标2ug nx零件装配:r第三章利用ug nx6. 0进行运动仿真1仓j建模型：将机座三根轴三个齿轮装配起來如图所示:2.添加约束进入运动仿真模块，新建仿真。分別对7个部件进行连杆定义。将齿轮与连杆之 间添加固定约束。将3根轴分别与机座之间添加旋转副。在高速轴上的旋转副上添加 速度如图所示：3通过解决方案设置后，对其进行求解3.1 运动分析结果(1)高速轴转速结果如图所示：(2)输出轴转速结果如图所示:t ime通过输出结果可以知道：高速齿轮轴的转速为960,由于刚性震动的影响输岀轴 的

12、转速47. 77左右震动，可以满足给定的条件。第四章ug nx6.0进行有限元分析ug/有限元分析（ug/sccnario for fea）该模块是一个集成的、相关的、直观的 cae工具，它能快捷地对l；g的零件和装配部件进行前、后处理。cae利用用计算机 辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。而cae软件 可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构（固体）、流体、 电磁等。1 有限元分析步骤1. 1将高速齿轮轴导入ug当中，结果如图所示：高速轴1.2进入高级仿真模块，进入仿真导航器，新建fem文件和仿真文件，进行31）四面 体网格划分；1.3点击3ds

13、cotld i具框，然后点击右键，即可以进入材料库，然后选择13,即 定义材料类型为45#钢结构，然后对实体进行约束，对齿轮固定约朿对，对轴两端的 两个轴端分别用销钉进行约束，所有的约束都以及给定，添加载荷类型为扭矩，扭矩 大小为3. 28n. m014求解运算，点击求解工具框，然后弹出一个对话框，点击确定就开始算，当作业 完成以后，点击result i具框，就会出现结杲。2有限元分析结果：2. 1节点位移如图所示:最大位移是0.03108mmchii oh 1 refiul trrrn i, rrm jm li i u lucd :0.0306*000. cd s 3.j08e-002. m

14、cd : lc rm2.q49&-c023.j£l0e-lxi2z.sgo-mzz.07z9-c-3zj .813e-002j.5s4e-ixi2j.295&-m21 .d36e ex3e7,7590-003.1799-1x13oe-003o.qoo& i-ooo2. 2单元节点应力如图所示:最人应力是32. 27mpa乙 ri ljf 】一乡i e】:sd lu t i oh 1 reul t eon i q cecd j - lujjp rm. '心 m15esed i 丿b4j竺coz. cd s 3.227e i-c<ij. n/p<

15、;n2lmpoi e t rn rm2苗bico3.227eto0j乙 4fqqi2l52ilxhj.ea3e hxhj.6l4erocij.346e*ooj1 .o77ttc<ll5.393e*ixi0 7<l6e i-000j.b4j&-0ci2有上述分析得高速轴最大编写位移是0.03108mm,最大应力是32. 27mpa,材料 使用45#钢，完全可以满足给定强度下的工作。，第五章设计总结与参考文献1 设计总结机械专业综合设计是对我们三年大学学习生活的一个综合训练过程，我们设计 内容是运用画图软件设计二级齿轮传动减速器。整个过程包括零件的建模，装配，运 动仿真和有限元

16、分析。主要训练我们对3d建模软件(ug, p ro / e)的软件运 用，机械设计，材料力学，计算机辅助设计(ans i i )等知识的运用。两个星期忙碌的课设，让我收获到很多东西，巩固了我的学科知识，增长了我 的实践能力。在这两个星期中，由于开始学习时知识不扎实，有很多时候出现知识运 用，软件操作不灵活等很多问题。通过查找课本，练习软件的过程，我又从新把知识 稳固了下来，3 d制图软件也能进一步了熟练操作了。在这个课设过程里，通过自己的不断努力，老师的耐心辅导。我明显感觉到自 己的提升与进步，在这里感谢这样的课设机会，让我得到锻炼，感谢老师的耐心辅导。 希望以后会有更多的这样的学习机会，为我们走向社会，打下更坚实的基础。2.参考资料