电动轮椅车的设计

...wd......wd......wd...电动轮椅车设计ee〔ee〕指导教师：ee[摘要]：文中首先分析了国内外各种轮椅的状况，在比照总结各自优缺点的根基上，由于直流电机的额定输出转矩较低，缺乏以驱动后轮抑制地面摩擦阻力传动，根据国内实际情况，提出了一种含有机械传动减速机构的电动轮椅，基于这种方案，设计了与之相匹配的减速器及其他传动机构，该方案采用直流电机经减速器与链条连接到后轴，以减低输出转速，增大输出转矩。应用现代设计理论及方法、对驱动方式进展分析和再设计，优化车身骨架构造，添加必要的辅助功能装置，利用计算机辅助设计软件构建轮椅及各零部件三维模型，为新型低本钱电动轮椅的设计开发打下了一定根基，提供了一种供参考的驱动方案和骨架构造。[关键字]：电动轮椅；设计；机械系统；Thedesignofelectricwheelchairee(ee)Tutor:eeAbstract:Thispaperfirstanalyzesthedomesticandforeignvariouswheelchairstatus,basedoncomparingtheadvantagesanddisadvantages,becausetheratedoutputtorqueDCmotorislow,notenoughtodrivetherearwheeltoovercomethegroundfrictiontransmission,accordingtotheactualsituation,proposedtheelectricwheelchairwithamechanicalreductiongearmechanism,basedonthisdrivingscheme,designofthereducerandothertransmissionmechanismismatched,theDCmotorthroughreducerandthechainisconnectedtotherearaxle,soastoreducetheoutputrotationspeed,increasetheoutputtorque.Usethemodernmechanicaldesigntheoryandmethod,analyzeandre-designthedrivemode.Optimizethebodyframestructure.Andaddsomenecessaryaccessibilitydevices.Usecomputeraideddesignsoftwaretobuildathree-dimensionalmodelofthewheelchairandit’scomponents.Thisdesignoftheelectricwheelchair’smechanicalsystemshaslayacertainfoundationforthenewtypelow-costelectricwheelchairandhasgivenareferenceschemeaboutdrivemodeandbodyframestructure.Keywords:wheelchair;design;mechanicalsystem目录TOC\o"1-3"\h\u272491序言150811.1选题的目的及其研究意义 1272871.2课题相关领域的研究现状和开展趋势 1218031.2.1电动轮椅的现状 1209841.2.2电动轮椅的开展趋势 2192421.2.3研究方法 2248871.2.4应用领域 2268371.3主要研究内容、途径及技术路线 3185902电动轮椅驱动及转向系统设计及主要参数424392.1设计内容 465062.2驱动及转向系统设计 4224242.2.1轮椅驱动及转向系统方案分析及选择 4252112.2.2前轮转向式驱动及转向系统设计 612172.3主要尺寸 7234413驱动电机选型 8191744蓄电池选用1281845减速器设计14310025.1计算传动装置的参数 1476835.2齿轮的设计计算 15295115.2.1齿轮材料和热处理的选择 15268005.2.2按齿面接触强度计算 15297755.2.3齿轮几何尺寸的设计计算 16267755.2.4按齿根弯曲强度设计齿轮 1774965.2.5几何尺寸计算 19119036链轮设计21273277电动轮椅整体设计23255587.1车身骨架设计 23206327.2控制系统设计 24286678总结2627150致谢 2815580参考文献291序言电动轮椅是一种以蓄电池为能源、电子装置控制驱动的动力轮椅车。使用者可通过控制装置自行驱动轮椅车行进。适用于高位截瘫、偏瘫及下肢功能障碍者使用，是一种比拟理想的康复和代步工具。1.1选题的目的及其研究意义随着生活水平的提高，人们对老年人和残疾人的关注度日渐提高，各种各样的电动式轮椅进入消费者的视线。我国的轮椅开展比拟缓慢，直到20世纪90年代后，随着中国人口的老龄化越来越严重，轮椅才有了较快的开展。轮椅是老年人和肢体伤残者不可缺少的康复和代步工具。现有的轮椅以手动居多，存在一定缺乏，缺乏动力效能不能满足使用者日常生活和出行需要，长时间使用会让人感到疲劳，而且在实际使用中通常需要人员辅助。目前市面上的电动轮椅价格不菲，普通家庭消费不起，局部是以改变电机的电流来实现控制轮椅速度，这不仅对电机损耗较大，而且功能不够全面，安全系数较低，实用性不强。如当遇到刮风或者爬坡时，有时会很难前进。由于直流电机的额定转速一般较高，远高于轮椅平稳行驶时后轮所要求的转速，而直流电机的额定输出转矩又较低，缺乏以驱动后轮抑制地面摩擦阻力转动，所以，必须在直流电机输出端设置减速器，以减低输出转速，增大输出转矩。1.2课题相关领域的研究现状和开展趋势1.2.1电动轮椅的现状1.国内电动轮椅开展简况国内对电动轮椅的研究较晚，尤其是智能电动轮椅，研究还不完善，但近几年开展很快。国内厂商生产的电动轮椅大局部为四轮式和六轮式，一般都具有调速、翻越简单路障和防倾倒等功能。虽然国内电动轮椅研究还不太完善，但在一定的根基上还是有所提高的。例如有些生产商在原有轮椅的研究上，创造出利用驱动左、右动力后轮的左、右电机串联连接设计，从而具有差动速度功能，使电动轮椅行驶时稳定舒适、转向可靠。近几年，还出现了手扶电动、可爬梯以及站立式电动轮椅。2.国外电动轮椅开展简况自1986年英国开场研制第一辆智能轮椅以来，许多国家投入较多资金研究智能轮椅。如美国麻省理工学院WHEELESLEY工程、法国VAHM工程、德国乌尔姆大学MAID〔老年人及残疾人助动器〕工程、BremenAutonomousWheelchair工程、西班牙STAMO工程、加拿大AAI公司TAO工程、欧盟TIDE工程等。1989年法国开场研究VAHM工程，第一阶段的智能轮椅由轮椅、pc486、超声波传感器、人机界面和一个可匹配用户身体能力转换的图形屏幕组成设置为手动、自动、半自动三种模式，手动时轮椅执行用户具体指令和行动任务；自动状态时用户只需选定目标，轮椅控制整个系统，此模式需要高度的可靠性；半自动模式下用户与轮椅分享控制。为了更好适应用户需求，研究者在康复中心进展了一系列调查，得出结论：系统必须是多功能的，不仅应适应残障人士的生理和认知能力，也应适应环境的构造和形态。在此根基上，经改进后研制出第二代产品，相对于第一代产品，其功能更丰富，面向用户范围更广，性价比更好，改进了大量控制。高性能电动轮椅的生产厂家集中在国外，技术较先进的国家有美国、德国、英国、瑞典、日本和比利时等。生产的电动轮椅功能强大，除一般功能外，还有可记忆地图、自动导航、避障、自动行走、与用户交互等功能，构造也多种多样，有四轮式、三轮式、六轮式和履带式等多种多样，性能也较优秀，除能适应城市中平坦路况外，有些还能登山越野，适应较大坡度和不平度的路况。近几年，国外在高档轮椅方面又有了很大的开展，例如IBOT智能轮椅，不仅能够轻松平稳地在崎岖和很大坡度的路面行驶，还能够上下楼梯，而且可以利用2个后轮站立或行走。在日本，还创造了一种靠脸部表情来控制的高级电动轮椅，使用者只需在头上系上一根特殊的带子，然后通过改变表情就可以实现轮椅的运动。1.2.2电动轮椅的开展趋势随着机器人技术、人工智能技术和传感器技术的进步，电动轮椅的研究朝着高性能、多功能、智能化和人性化的方向开展。智能轮椅不但可以为老年人和残疾人提供一种良好的代步工具，而且可以具有自主导航、自主避障、人机对话等服务机器人所具有的各种功能，因而可以帮助残疾人和老年人提高自己的生活自理能力和工作能力，使他们更好地融入社会.1.2.3研究方法初期的研究，赋予轮椅的功能一般都是低级控制，如简单的运动、速度控制及避障等。随着机器人控制技术的开展，移动机器人大量技术用于轮椅，电动轮椅在更现实的根基上，有更好的交互性、适应性、自主性。1.2.4应用领域随着科学技术的开展，电动轮椅的强大功能不仅适用于年老体弱的老年人和重度残疾的伤患，同样的，它也适合于大型车间工人的代步工具。1.3主要研究内容、途径及技术路线为了改变我国轮椅的现状，解决人们对高品质生活的追求，因此，设计一款含有减速器装置以减低输出转速，增大输出转矩的电动轮椅有很重要的意义，并将给老年人和残疾人士的生活带来极大的帮助。1.31具体研究内容1.充分了解电动轮椅的构造特点及构造，并进展市场调查，分析研究现有电动轮椅的优缺点以及可改进之处。特别是调速原理。2.搜集各类电动轮椅的资料，包括相关国家标准及最新成果。3.设计多个方案，并从选出总体设计方案后对总体设计进展细化。〔1〕轮椅驱动及转向系统设计。包括驱动及转向方案的分析和选择、驱动及转向系统整体设计、电动机选型、减速器设计、其他传动装置设计、蓄电池选择等。重点是减速器的设计，计算减速范围以及车轮输出转矩。〔2〕轮椅车身骨架设计。包括人体坐姿分析、前后轮布置、骨架各组成部件形状和尺寸设计等。〔3〕轮椅整体三位建模。包括各零部件的建模和装配，总装配和生成二维工程图。4.对设计进展校核，确保方案的可行性。1.32主要研究途径和技术路线利用所学知识和参考国内外电动轮椅文献资料，对轮椅机械系统进展讨论、画草图、分析、减速器设计，初步确定多种方案，计算减速器的转矩范围并进展校核来确定最终方案。优化车身骨架构造，添加必要的辅助功能装置，利用计算机辅助设计软件构建轮椅及各零件三维模型。2.电机选择2.1电动机选择〔倒数第三页里有东东〕2.1.1选择电动机类型2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为：；工作机所需功率为：；传动装置的总效率为：；传动滚筒滚动轴承效率闭式齿轮传动效率联轴器效率代入数值得：所需电动机功率为：略大于即可。选用同步转速1460r/min；4级；型号Y160M-4.功率为11kW2.1.3确定电动机转速取滚筒直径1.分配传动比〔1〕总传动比(2)分配动装置各级传动比取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比则低速级的传动比2.1.4电机端盖组装CAD截图图2.1.4电机端盖2.2运动和动力参数计算2.2.1电动机轴2.2.2高速轴2.2.3中间轴2.2.4低速轴2.2.5滚筒轴3.齿轮计算3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1>按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2>绞车为一般工作机器，速度不高，应选用7级精度〔GB10095-88〕。3>材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr〔调质〕，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢〔调质〕硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4>选小齿轮齿数，大齿轮齿数。取5初选螺旋角。初选螺旋角3.2按齿面接触强度设计由《机械设计》设计计算公式〔10-21〕进展试算，即3.2.1确定公式内的各计算数值〔1〕试选载荷系数1。〔2〕由《机械设计》第八幅员10-30选取区域系数。〔3〕由《机械设计》第八幅员10-26查得，，则。〔4〕计算小齿轮传递的转矩。〔5〕由《机械设计》第八版表10-7选取齿宽系数〔6〕由《机械设计》第八版表10-6查得材料的弹性影响系数〔7〕由《机械设计》第八幅员10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。13计算应力循环次数。〔9〕由《机械设计》第八幅员〔10-19〕取接触疲劳寿命系数;。〔10〕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》第八版式〔10-12〕得〔11〕许用接触应力3.2.2计算〔1〕试算小齿轮分度圆直径===49.56mm〔2〕计算圆周速度〔3〕计算齿宽及模数==2mmh=2.252.252=4.5mm49.56/4.5=11.01〔4〕计算纵向重合度0.318124tan=20.73〔5〕计算载荷系数K。使用系数根据v=7.6m/s,7级精度，由《机械设计》第八幅员10-8查得动载系数由《机械设计》第八版表10-4查得的值与齿轮的一样，故由《机械设计》第八幅员10-13查得由《机械设计》第八版表10-3查得.故载荷系数11.111.41.42=2.2〔6〕按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式〔10-10a〕得〔7〕计算模数3.3按齿根弯曲强度设计由式〔10-17〕3.3.1确定计算参数〔1〕计算载荷系数。=2.09〔2〕根据纵向重合度，从《机械设计》第八幅员10-28查得螺旋角影响系数〔3〕计算当量齿数。〔4〕查齿形系数。由表10-5查得〔5〕查取应力校正系数。由《机械设计》第八版表10-5查得〔6〕由《机械设计》第八幅员10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；〔7〕由《机械设计》第八幅员10-18取弯曲疲劳寿命系数，；〔8〕计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S＝1.4,由《机械设计》第八版式〔10-12〕得〔9〕计算大、小齿轮的并加以比拟。=由此可知大齿轮的数值大。3.3.2设计计算比照计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿面齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度得的分度圆直径100.677mm来计算应有的齿数。于是由取，则取3.4几何尺寸计算3.4.1计算中心距a=将中以距圆整为141mm.3.4.2按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、、等不必修正。3.4.3计算大、小齿轮的分度圆直径3.4.4计算齿轮宽度圆整后取.低速级取m=3;由取圆整后取表1高速级齿轮：名称代号计算公式小齿轮大齿轮模数m22压力角2020分度圆直径d=227=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径表2低速级齿轮：名称代号计算公式小齿轮大齿轮模数m33压力角2020分度圆直径d=327=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径4.轴的设计4.1低速轴4.1.1求输出轴上的功率转速和转矩假设取每级齿轮的传动的效率,则4.1.2求作用在齿轮上的力因低速级大齿轮的分度圆直径为圆周力,径向力及轴向力的4.1.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据《机械设计》第八版表15-3,取,于是得输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩,查表考虑到转矩变化很小,故取,则:按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T5014-2003或手册,选用LX4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为2500000.半联轴器的孔径,故取,半联轴器长度L=112mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度.4.1.4轴的构造设计〔1〕拟定轴上零件的装配方案图4-1〔2〕根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)根据联轴器为了满足半联轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=65mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故1-2段的长度应比略短一些,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,应选用单列圆锥滚子轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0根本游子隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30313。其尺寸为dDT=65mm140mm36mm，故；而。3〕取安装齿轮处的轴段4-5段的直径；齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位。齿轮轮毂的宽度为90mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度，故取h=6mm，则轴环处的直径。轴环宽度，取。4〕轴承端盖的总宽度为20mm〔由减速器及轴承端盖的构造设计而定〕。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm，故取低速轴的相关参数：表4-1功率转速转矩1-2段轴长84mm1-2段直径50mm2-3段轴长40.57mm2-3段直径62mm3-4段轴长49.5mm3-4段直径65mm4-5段轴长85mm4-5段直径70mm5-6段轴长60.5mm5-6段直径82mm6-7段轴长54.5mm6-7段直径65mm〔3〕轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面b*h=20mm12mm，键槽用键槽铣刀加工，长为L=63mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，应选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14mm9mm70mm，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。4.2中间轴4.2.1求输出轴上的功率转速和转矩4.2.2求作用在齿轮上的力〔1〕因低速级小齿轮的分度圆直径为：〔2〕因高速级大齿轮的分度圆直径为：4.2.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3,取,于是得：轴的最小直径显然是安装轴承处轴的直径。图4-24.2.4初步选择滚动轴承.〔1〕因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,应选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0根本游子隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为dD*T=35mm72mm18.25mm，故，；〔2〕取安装低速级小齿轮处的轴段2-3段的直径；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。齿轮轮毂的宽度为95mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，故取h=6mm，则轴环处的直径。轴环宽度，取。〔3〕取安装高速级大齿轮的轴段4-5段的直径齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。齿轮轮毂的宽度为56mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。4.2.5轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面b*h=22mm14mm。键槽用键槽铣刀加工，长为63mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，应选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14mm9mm70mm，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。中间轴的参数：表4-2功率10.10kw转速362.2r/min转矩263.61-2段轴长29.3mm1-2段直径25mm2-3段轴长90mm2-3段直径45mm3-4段轴长12mm3-4段直径57mm4-5段轴长51mm4-5段直径45mm4.3高速轴4.3.1求输出轴上的功率转速和转矩假设取每级齿轮的传动的效率,则4.3.2求作用在齿轮上的力因低速级大齿轮的分度圆直径为4.3.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3,取,于是得：输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩,查表,考虑到转矩变化很小,故取,则:按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T5014-2003或手册,选用LX2型弹性柱销联轴器,其公称转矩为560000.半联轴器的孔径,故取,半联轴器长度L=82mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度.4.4轴的构造设计4.4.1拟定轴上零件的装配方案图4-34.4.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)为了满足半联轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=45mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短一些,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,应选用单列圆锥滚子轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0根本游子隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故；而，mm。3〕取安装齿轮处的轴段4-5段,做成齿轮轴；齿轮轴轮毂的宽度为61mm，齿轮轴的直径为62.29mm。4〕轴承端盖的总宽度为20mm〔由减速器及轴承端盖的构造设计而定〕。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm，故取。5〕轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面b*h=14mm*9mm，键槽用键槽铣刀加工，长为L=45mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，应选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14mm9mm70mm，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。高速轴的参数：表4-3功率10.41kw转速1460r/min转矩1-2段轴长80mm1-2段直径30mm2-3段轴长45.81mm2-3段直径42mm3-4段轴长45mm3-4段直径31.75mm4-5段轴长99.5mm4-5段直径48.86mm5-6段轴长61mm5-6段直径62.29mm6-7段轴长26.75mm6-7段直径45mm5.齿轮的参数化建模5.1齿轮的建模〔1〕在上工具箱中单击按钮，翻开“新建〞对话框，在“类型〞列表框中选择“零件〞选项，在“子类型〞列表框中选择“实体〞选项，在“名称〞文本框中输入“dachilun_gear〞，如图5-1所示。图5-1“新建〞对话框2>取消选中“使用默认模板〞复选项。单击“确定〞按钮，翻开“新文件选项〞对话框，选中其中“mmns_part_solid〞选项，如图5-2所示，最后单击〞确定“按钮，进入三维实体建模环境。图5-2“新文件选项〞对话框〔2〕设置齿轮参数1>在主菜单中依次选择“工具〞“关系〞选项，系统将自动弹出“关系〞对话框。2>在对话框中单击按钮，然后将齿轮的各参数依次添加到参数列表框中，具体内容如图5-4所示，完成齿轮参数添加后，单击“确定〞按钮，关闭对话框。图5-3输入齿轮参数〔3〕绘制齿轮根本圆在右工具箱单击，弹出“草绘〞对话框。选择FRONT基准平面作为草绘平面，绘制如图5-4所示的任意尺寸的四个圆。〔4〕设置齿轮关系式，确定其尺寸参数1>按照如图5-5所示，在“关系〞对话框中分别添加确定齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径的关系式。2>双击草绘根本圆的直径尺寸，将它的尺寸分别修改为、、、修改的结果如图5-6所示。图5-4草绘同心圆图5-5“关系〞对话框图5-6修改同心圆尺寸图5-7“曲线：从方程〞对话框〔5〕创立齿轮齿廓线1>在右工具箱中单击按钮翻开“菜单管理器〞菜单，在该菜单中依次选择“曲线选项〞“从方程〞“完成〞选项，翻开“曲线：从方程〞对话框，如图5-7所示。2>在模型树窗口中选择坐标系，然后再从“设置坐标类型〞菜单中选择“笛卡尔〞选项，如图5-8所示，翻开记事本窗口。3>在记事本文件中添加渐开线方程式，如图5-9所示。然后在记事本窗中选取“文件〞“保存〞选项保存设置。图5-8“菜单管理器〞对话框图5-9添加渐开线方程4>选择图5-11中的曲线1、曲线2作为放置参照，创立过两曲线交点的基准点PNTO。参照设置如图5-10所示。曲曲线1曲线2图5-11基准点参照曲线的选择图5-10“基准点〞对话框5>如图5-12所示，单击“确定〞按钮，选取基准平面TOP和RIGHT作为放置参照，创立过两平面交线的基准轴A_1，如图6-13所示。图5-12“基准轴〞对话框图5-13基准轴A_16>如图5-13所示，单击“确定〞按钮，创立经过基准点PNTO和基准轴A_1的基准平面DTM1,如图5-14所示。55-15基准平面对话框5-15基准平面DTM17>如图5-16所示，单击“确定〞按钮，创立经过基准轴A_1，并由基准平面DTM1转过“-90/z〞的基准平面DTM2，如图5-17所示。图5-16“基准平面〞对话框图5-17基准平面DTM28>镜像渐开线。使用基准平面DTM2作为镜像平面基准曲线，结果如图5-18所示。图5-18镜像齿廓曲线〔6〕创立齿根圆实体特征1>在右工具箱中单击按钮翻开设计图标版。选择基准平面FRONT作为草绘平面，接收系统默认选项放置草绘平面。2>在右工具箱中单击按钮翻开“类型〞对话框，选择其中的“环〞单项选择按钮，然后在工作区中选择图5-19中的曲线1作为草绘剖面。再图标中输入拉伸深度为“b〞，完成齿根圆实体的创立，创立后的结果如图5-20所示。图5-19草绘的图形5-20拉伸的结果〔7〕创立一条齿廓曲线1>在右工具箱中单击按钮，系统弹出“草绘〞对话框，选取基准平面FRONT作为草绘平面后进入二维草绘平面。2>在右工具箱单击按钮翻开“类型〞对话框，选择“单个〞单项选择按钮，使用和并结合绘图工具绘制如图5-21所示的二维图形。图5-21草绘曲线图5-22显示倒角半径3>翻开“关系〞对话框，如图5-22所示，圆角半径尺寸显示为“sd0〞，在对话框中输入如图5-23所示的关系式。图5-23“关系“对话框〔8〕复制齿廓曲线1>在主菜单中依次选择“编辑〞“特征操作〞选项，翻开“菜单管理器〞菜单，选择其中的“复制〞选项，选取“移动〞复制方法，选取上一步刚创立的齿廓曲线作为复制对象。图5-24依次选取的菜单2>选取“平移〞方式，并选取基准平面FRONT作为平移参照，设置平移距离为“B〞，将曲线平移到齿坯的另一侧。图5-25输入旋转角度3>继续在“移动特征〞菜单中选取“旋转〞方式，并选取轴A_1作为旋转复制参照，设置旋转角度为“asin(2*b*tan(beta/d))〞，再将前一步平移复制的齿廓曲线旋转相应角度。最后生成如图5-26所示的另一端齿廓曲线。图5-26创立另一端齿廓曲线〔9〕创立投影曲线1>在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘〞对话框。选取“RIGUT〞面作为草绘平面，选取“TOP〞面作为参照平面，参照方向为“右〞，单击“草绘〞按钮进入草绘环境。2>绘制如图5-27所示的二维草图，在工具栏内单击按钮完成草绘的绘制。图5-27绘制二维草图3>主菜单中依次选择“编辑〞“投影〞选项，选取拉伸的齿根圆曲面为投影外表，投影结果如以下列图5-28所示。图5-28投影结果〔10〕创立第一个轮齿特征1>在主菜单上依次单击“插入〞“扫描混合〞命令，系统弹出“扫描混合〞操控面板，如图5-29所示。2>在“扫描混合〞操控面板内单击“参照〞按钮，系统弹出“参照〞上滑面板，如图6-30所示。图5-29“扫描混合〞操作面板图5-30“参照〞上滑面板3>在“参照〞上滑面板的“剖面控制〞下拉列表框内选择“垂直于轨迹〞选项，在“水平/垂直控制〞下拉列表框内选择“垂直于曲面〞选项，如图5-30示。4>在绘图区单击选取分度圆上的投影线作为扫描混合的扫引线，如图5-31示。扫描引线扫描引线图5-31选取扫描引线5>在“扫描混合〞操作面板中单击“剖面〞按钮，系统弹出“剖面〞上滑面板，在上方下拉列表框中选择“所选截面〞选项，如图5-32所示。图5-32“剖面〞上滑面板图5-33选取截面6>在绘图区单击选取“扫描混合〞截面，如图5-33所示。7>在“扫描混合〞操控面板内单击按钮完成第一个齿的创立，完成后的特征如图5-34所示。图5-34完成后的轮齿特征图5-35“选择性粘贴“对话框(11)阵列轮齿1>单击上一步创立的轮齿特征，在主工具栏中单击按钮，然后单击按钮，随即弹出“选择性粘贴〞对话框，如图5-35所示。在该对话框中勾选“对副本应用移动/旋转变换〞，然后单击“确定〞按钮。图5-36旋转角度设置图5-37复制生成的第二个轮齿2>单击复制特征工具栏中的“变换〞，在“设置〞下拉菜单中选取“旋转〞选项，“方向参照〞选取轴A_1，可在模型数中选取，也可以直接单击选择。输入旋转角度“360/z〞,如图6-36所示。最后单击按钮，完成轮齿的复制，生成如图6-37所示的第2个轮齿。3>在模型树中单击刚刚创立的第二个轮齿特征，在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单中单击“编辑〞“阵列〞命令，系统弹出“阵列〞操控面板，如图6-38所示。图5-38“阵列〞操控面板图5-39完成后的轮齿图5-40齿轮的最终构造4>在“阵列〞操控面板内选择“轴〞阵列，在绘图区单击选取齿根园的中心轴作为阵列参照，输入阵列数为“88〞偏移角度为“360/z〞。在“阵列〞操控面板内单击按钮，完成阵列特征的创立，如图5-39所示。5>最后“拉伸〞、“阵列〞轮齿的构造，如图5-40所示致谢本论文是在ee教师的悉心指导下完成的。e教师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了根本的研究方法，，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向e教师表示崇高的敬意和衷心的感谢！本论文的顺利完成，离不开各位教师、同学和朋友的关心和帮助。感谢CAD培训中心教师的指导和帮助。后文是被我人为屏蔽掉了，想要原版吗小伙伴，在第2章电机选择中CAD图里找我联系方式吧参考文献[1]王定.矿用小绞车[M].北京:煤炭工业出版社,1981.[2]程居山.矿山机械[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.8.[3]王洪欣,李木,刘秉忠.机械设计工程学[M].徐州;中国矿业大学出版社,2001.[4]唐大放,冯晓宁,杨现卿.机械设计工程学[M].徐州;中国矿业大学出版社,2001.[5]成大