畢業(yè)設(shè)計（論文）基于proe蝸輪蝸桿減速器設(shè)計

1、目錄目錄 內(nèi)容摘要.1 關(guān)鍵詞.1 1.緒論.2 1.1 蝸輪蝸桿減速器簡介 .2 1.2 基于 PRO/ENGINEER 的設(shè)計的意義.2 2.總體方案確定.3 2.1 已知參數(shù) .3 2.2 傳動裝置總體設(shè)計 .3 3.原動機類型的選擇和參數(shù)的計算.4 3.1 電動機的選擇： .4 3.2 運動參數(shù)計算： .5 4.蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計.6 5.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計.12 5.1 蝸桿基本尺寸設(shè)計 .12 5.1.1 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑.12 5.1.2 計算轉(zhuǎn)矩.12 5.1.3 Pro/E 建模蝸桿外形.13 5.2 蝸輪基本尺寸設(shè)計 .13 5.2.1 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表.1

2、3 5.2.2 Pro/E 建模渦輪外形.13 6.蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核.14 6.1 軸的直徑與長度的確定 .14 6.2 軸的受力分析 .15 6.3 軸的校核計算 .17 7.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計.19 7.1 箱體尺寸的計算 .19 7.2 確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線 .21 8.減速器其他零件的選擇.22 8.1 鍵選擇 .22 8.2 軸承選擇 .22 8.3 密封圈選擇 .23 8.4 彈簧墊圈選擇 .23 9.減速器的潤滑.23 10.PRO/E 建模減速器及分析 .23 10.1 PRO/E 建模減速器其它附件和總裝 .24 10.2 使用 PRO/E 進行干涉分析.27 1

3、1.結(jié)論.30 參考文獻：.31 致謝.32 內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要：減速器是一種常用的傳動裝置，目前已經(jīng)廣泛應用于生產(chǎn)的各行業(yè) 中，傳統(tǒng)的減速器設(shè)計已經(jīng)不能滿足企業(yè)對減速器的結(jié)構(gòu)和性能要求。為了解決減 速器的設(shè)計周期長，設(shè)計成本高，傳動質(zhì)量較低等問題，采用參數(shù)化技術(shù)、優(yōu)化設(shè) 計技術(shù)對減速器設(shè)計。參數(shù)化設(shè)計是各種 CAD 軟件的核心技術(shù)，在廣大的設(shè)計人員 中這項設(shè)計被廣泛應用，并取得良好的社會效益。Pro/ENGINEER 是全方位的 3D 產(chǎn) 品開發(fā)軟件，集成零件設(shè)計、曲面設(shè)計、工程圖制作、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC 加 工、鈑金設(shè)計、鑄造件設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程、機構(gòu)仿真等，廣泛應用于航空、 汽

4、車、造船、電子模具等行業(yè)。本文利用 Pro/E 進行參數(shù)化設(shè)計并實體建模裝配分 析。 設(shè)計思路：（1）通過對單級蝸桿減速器工作狀況和設(shè)計要求對其結(jié)構(gòu)形狀進行 分析，得出總體方案（2）按總體方案對各零部件的運動關(guān)系進行分析得出單級蝸桿 減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸（3）以各個系統(tǒng)為模塊分別進行具體零部件的設(shè)計校核計算， 得出各零部件的具體尺寸（4）用 Pro/E 實體建模各個零件并形成總裝配。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Pro/E；模型；減速器；參數(shù)化；齒輪 1.緒論緒論 1.1 蝸輪蝸桿減速器簡介蝸輪蝸桿減速器簡介 蝸輪蝸桿減速器 是一種動力傳達機構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的回 轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得

5、到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。減速機的應用范圍相當廣泛。 幾乎在各式機械的傳動系統(tǒng)中都 可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、 機車，建筑用的重型機械，機械工業(yè)所用的加工機械及自動化生產(chǎn)設(shè)備，到日 常生活中常見的家電，鐘表等等 。 1.2 基于基于 Pro/ENGINEER 的設(shè)計的意義的設(shè)計的意義 Pro/ENGINEER 是美國 PTC 公司推出的一套三維 CAD/CAM 參數(shù)化軟件系統(tǒng)，其內(nèi) 容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與 仿真、工程圖紙輸出，到生產(chǎn)加工產(chǎn)品的全過程，其中還包含了大量的電纜及管道 布線、模具設(shè)計與分析等實用模塊，應用范圍涉及汽車、機械、數(shù)

6、控（NC）加工、 電子等諸多領(lǐng)域。Pro/ENGINEER 能快速把零件裝配起來，使設(shè)計意圖更加直觀。能 進行有限元分析，幫助設(shè)計出高質(zhì)量的產(chǎn)品。動態(tài)仿真可快速、準確地檢測零部件 的干涉、物理特征，模擬使用產(chǎn)品的操作過程，直觀顯示存在問題的區(qū)域及相關(guān)的 零部件，指導設(shè)計者直接、快速地修改模型，從而縮短修改時間，提高設(shè)計效率。 Pro/ENGINEER 所有模塊都是全相關(guān)的，在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠 擴展到整個設(shè)計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計圖紙，以及 制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，所以能 夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用

7、。 2.總體方案確定總體方案確定 2.1 已知參數(shù)已知參數(shù) 總傳動比：I=35 Z1=1 Z2=35 卷筒直徑：D=350mm 運輸帶有效拉力：F=6000N 運輸帶速度：V=0.5m/s 工作環(huán)境：三相交流電源、有粉塵、常溫連續(xù)工作 2.2 傳動裝置總體設(shè)計傳動裝置總體設(shè)計 根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器， 傳動路線為：電機連軸器減速 器連軸器帶式運輸機。(如右圖 所示) 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知，該蝸桿 的圓周速度 V45m/s，所以該蝸桿 減速器采用蝸桿下置式見，采用此布置 結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處 的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利 用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采 用圓錐滾子軸承

8、，承受徑向載荷和軸向 載荷的復合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)， 在軸承蓋中裝有密封元件。減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、 箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標準件等。結(jié)構(gòu)如右圖所示。 3.原動機類型的選擇和參數(shù)的計算原動機類型的選擇和參數(shù)的計算 3.1 電動機的選擇：電動機的選擇： 由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用 Y 系列三相異步電動機。三相 異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，啟動性能好等優(yōu)點。一 般電動機的額定電壓為 380V 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求，該減速器卷筒直徑 D=350mm。運輸帶的有效拉力 F=

9、6000N， 帶速 V=0.5m/s，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，工作環(huán)境多塵，電源為三相交流電， 電壓為 380V。 1、按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V，Y 系列 2、傳動滾筒所需功率 =3.0 KW 1000 Fv pw 1000 5 . 06000 3、傳動裝置效率選擇； 蝸桿傳動效率 1=0.7 攪油效率 2=0.99 滾動軸承效率（二對）3=0.98 聯(lián)軸器效率 4=0.99 傳動滾筒效率 5=0.96 注：（參數(shù)根據(jù)參考文獻：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北 京理工大學出版社出版第 111 頁） =1233425 =0.70.9

10、90.9830.9920.96 =0.614 電動機所需功率： Pd= Pw/ =3.0/0.614=4.9KW 傳動滾筒工作轉(zhuǎn)速： nw601000v / 35027.3r/min 容量和轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北 京理工大學出版社，第 118 頁表 13-1 可查得所需的電動機 Y 系列三相異步電動機技 術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，如表 3-1: 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 方案電動機型號 額定功率 Ped kw 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 1Y132S1-25.5300029002.0 2Y132S-45.515001440

11、2.2 3Y132M2-65.510009602.0 4Y160M-85.57507202.0 表 3-1 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比，可見第 3 方案比較適合。因此選定電動機機型號為 Y132M2-6。其主要性能如表 3-2： 表 3-2 3.2 運動參數(shù)計算：運動參數(shù)計算： 1、蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P0 = Pd=4.9kw n0=960r/min T0=9.55 P0 / n0=4.9103=48.7N .m 2、蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P1 = P001 = 4.70.990.990.70.992 =3.29 kw n= = = 27.4

12、 r/min I n0 35 960 中心高 H 外形尺寸 L（AC/2AD） HD 底角安裝 尺寸 AB 地腳螺栓孔 直徑 K K 軸身尺 寸 DE 裝鍵部位 尺寸 FGD 132 515（270/2210 ）315 216178123880 10333 8 T1= 9550 = 9550 = 1150.18Nm 1 1 n P 4 . 27 3 . 3 3、傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P2 = P102=3.30.990.99=3.23kw n2=27.4 r/min T2= 9550 = 9550 = 1125.18Nm 2 2 n P 4 . 27 23 . 3 運動和動力參數(shù)計

13、算結(jié)果整理于表 3-3： 類型 功率 P（kw） 轉(zhuǎn)速 n（r/min） 轉(zhuǎn)矩 T（Nm） 傳動比 i效率 蝸桿軸 4.996048.7 1 蝸輪軸 3.2927.41150.18 35 0.674 傳動滾筒 軸 3.2327.41125.78 表 3-3 4.蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計 蝸桿的材料采用 45 鋼，表面硬度45HRC，蝸輪鑄錫磷青銅 ZcuSn10P1,金屬模 鑄造。 以下設(shè)計參數(shù)與公式參考以機械設(shè)計基礎(chǔ) 王志偉 夢玲琴 主編北京理工大 學出版社出版 第 6 章蝸桿傳動為主要依據(jù)。 具體如表 41： 蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表 項項 目目計算內(nèi)容計算內(nèi)容

14、計算結(jié)果計算結(jié)果 1.確定主 要參數(shù) 35 1 2 1 z z 35 1 2 1 z z 2.齒面接 觸疲勞強 度設(shè)計 按式 6-14，設(shè)計公式為 2 2 11 2 25 . 3 z Z KTdm H E （1） 初步確定 作用在蝸 輪上的轉(zhuǎn) 矩 2 T 按=1，初步估計 =0.7 則 1 z =9.5510 2 T 1 Ti 6 1 1 n P i =9.5510350.7 6 960 9 . 4 =1194247 Nmm =1194247 2 T Nmm （2）確定 載荷系數(shù) K 因工作載荷平穩(wěn)，故由表 6-7 取 K=0.9 K=0.9 （3）確定 材料系數(shù) E Z 由表 6-8，取=1

15、55 E ZMPa=155 E ZMPa （4）確定 許用接觸 應力 由表 6-9 查的基本確定許用接觸應力 =220Mpa H0 應力循環(huán)次數(shù) N=60j=6024.7153608 2 n h L =2.36710 7 壽命系數(shù) =0.89 N Z 87 /10N 故許用接觸應力=0.81220=197.2 Mpa H =197.2Mpa H （5）確定 m 及蝸桿 直徑 1 d 2 2 11 2 25 . 3 z Z KTdm H E =0.91194247 2 ) 35197 15525 . 3 ( =5737 3 mm 由表 6-2，初選 m=8,d1=100,q=12.5,mmmm

16、此時=6400 1 2d m 3 mm m=8mm d1=100mm 3.計算傳 動效率 （1）計算 滑動速度 s V 蝸輪速度 =1.22/s 2 v 100060 22 nd 蝸桿導程角 =arctan=arctan=4.57 q z1 5 .12 1 =5.02 s Vsm/ 滑動速度 =5.02sm/ s V sin 2 v （2）計算 嚙合效率 1 由表 6-13 查的當量摩擦角= v 161 則嚙合效率 =0.79 1 )tan( tan v =0.79 1 （3）計算 傳動效率 由于軸承摩擦及攪油損耗功率不大，取 =0.98， 22 故傳動效率=0.77 321 =0.77 （4

17、）校核 值 1 2d m 蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 =9.5510 2 T 1 Ti 6 1 1 n P i =1313672 mN 2 2 11 2 25 . 3 z Z KTdm H E =63116400 2 mm 2 mm 故原選參數(shù)強度足夠。 =6311 1 2d m 2 mm 4.確定傳 動的主要 尺寸 （1）中心 距 190 2 2 zq m amm a=190mm （2）蝸桿 尺寸 分度圓直徑= =100 1 dmqmm 齒頂圓直徑=+2=100+2 8=116 1a d 1 d 1a hmm 齒根圓直徑=-2=100-2（1+0.2） 8 1f d 1 d f h =100 1 dmm

18、=116 1a dmm =80.8 1f dmm =80.8mm 導程角=344 軸向齒距= 1x p133.258 m 輪齒部分長度)06 . 0 11( 21 zmb =104.8)3506 . 0 11(8mm 取mmb110 1 =344 =25.133 1x pmm mmb110 1 （3）蝸 桿 尺寸 分度圓直徑 mmmzd280358 22 齒頂圓直徑 mmhdd aa 296822802 222 齒根圓直徑 mmhdd ff 8 . 26082 . 122802 22 外圓直徑 =296+1.5 8mdd ae 5 . 1 22 =308mm 蝸輪輪齒寬度mm8711675 .

19、 0 75 . 0 12 a db 螺旋角=2344 齒寬角 sin87 . 0 100 87 2 1 2 d b 故=121 280 2 dmm mmda296 2 mmd f 8 . 260 2 mmde308 2 mmb87 2 = 2 344 =121 5.熱平衡 計算 （1）估計 散熱面積 A 散熱面積 A=0.33=0.33=1.02 75 . 1 100 a 75 . 1 100 190 2 m A=1.02 2 m （2）校核 油的溫度 1 t 取環(huán)境溫度Ct 20 0 取傳熱系數(shù))/(16 2 CmWKs 則油的溫度 0 1 1 )1 (1000 t AK P t s =20

20、 02 . 1 16 )77 . 0 1 (9 . 41000 =69 CC 70 故傳動的散熱能力合格。 Ct 69 1 6.潤滑設(shè) 計 根據(jù)，查表 6-14，采用浸油潤smvs/02 . 5 滑，油的粘度為 220/s 2 mm 7.彎曲強 度校核 按式 6-16，校核公式為 FFF YY mdd KT 21 2 7 . 1 （1）確定 齒形系數(shù) F Y 齒輪當量齒數(shù) 44 57 . 4 cos 40 cos 3 2 3 2 z zv 利用插值法從表 6-11 中查得=2.45 F Y =2.45 F Y （2）確定 螺旋角系 數(shù) Y =1-=1-/=0.966 Y140/57 . 4 1

21、40=0.966 Y (3)確定許 用彎曲應 力 F 壽命系數(shù) 70 . 0 1067.23/10/10 96696 NYN 由表 6-12 查的基本許用應力=73MPa F0 故許用接觸應力 =0.70 73=51.1MPa F FN Y 0 =51.1MPa F （4）彎曲 強度校核 YY mdd KT FF 21 2 7 . 1 =966 . 0 45 . 2 8280100 11942479 . 07 . 1 =19.3MPa=51.1MPa F 故滿足彎曲強度要求。 =19.3Mpa F 表 41 5.渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計 5.1 蝸桿基本尺寸設(shè)計蝸桿基本尺寸設(shè)計

22、 根據(jù)電動機的功率 P=4.9kw，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min，電動機軸徑，mmd38 電機 軸伸長 E=80mm 5.1.1 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑初步估計蝸桿軸外伸段的直徑 d=30-38mm 5.1.2 計算轉(zhuǎn)矩計算轉(zhuǎn)矩 =KT=K9550=1.595504.9/960=73.117 N.M c T n P （注：和 d 根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主 c T 編 北京理工大學出版社出版第 155 頁表 14-47 可查得。 ） 所以，選用 HL3 號彈性柱銷聯(lián)軸器（3882） 。 (1)由聯(lián)軸器可確定蝸桿軸外伸端直徑為 38mm 長度為 80mm。 (2)根

23、據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北京理工大學出 版社出版第 155 頁表 14-35 可查得普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵(108)，蝸桿軸 上的鍵槽寬mm，槽深為mm，聯(lián)軸器上槽深，鍵槽長 L=70mm。 0 036 . 0 10 2 . 0 0 0 . 5 mmt3 . 3 1 根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計王志偉 夢玲琴 主編 北京理工大學出 版社出版 189 頁選擇蝸桿上軸承為圓錐滾子軸承 30211。第 201 頁選擇擋油盤， 密封圈等組合件。 5.1.3 Pro/E 建模蝸桿外形建模蝸桿外形 如圖 5-1 圖 5-1 5.2 蝸輪基本尺寸設(shè)計蝸輪

24、基本尺寸設(shè)計 5.2.1 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表 蝸輪采用螺栓連接式，其齒圈與輪芯用鉸制空螺栓連接，便于拆卸,輪芯選用 灰鑄鐵 HT200，輪緣選用鑄錫青銅 ZcuSn10P1 （mm） 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸如下表 5-1 單位單位（mm） 2 d 1a d 2f d 2e d 2 b 2 280296260.830887 344121 表 5-1 5.2.2 Pro/E 建模渦輪外形建模渦輪外形 如圖 5-2 圖 5-2 6.蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核 6.1 軸的直徑與長度的確定軸的直徑與長度的確定 蝸輪軸的材料為 45 鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動軸承，

25、蝸輪，軸套，密封圈、 鍵等 1、初步估算軸的最小直徑（與聯(lián)軸器連接部分的直徑） mm26.54 4 . 27 29 . 3 110 33 min2 n P Cd 又因軸上有鍵槽所以增大 5%，則=70mm 2 d 2 d 所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用 HL5 彈性柱銷聯(lián)軸器 70142， 2、根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北京理工大 學出版社出版第 155 頁查得： 與聯(lián)軸器連接鍵為普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵 2012； 與渦輪連接鍵為普通平鍵 GB/T10961979A 型鍵 2214； 聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度 2.0 01 9.4 t 2

26、.0 00 5.7 t 3、軸的詳細尺寸如下圖 6-1 注：圖中尺寸單位為 mm 75mm 為軸與軸承配合直徑 85mm 為軸與蝸輪配合尺寸 圖 6-1 6.2 軸的受力分析軸的受力分析 軸的受力分析圖 r F2 R F a F 1 R F1 R F t F2 R F Q F 圖 6-2 X-Y 平面受力分析 t F 1 R F a F2 R F Q F 圖 6-3 X-Z 平面受力圖： 1 R F2 R F r F 圖 6-4 水平面彎矩 NmmM YX / 94089.3 356650 70.570.5120 720000 圖 6-5 垂直面彎矩NmmM ZX / 408589.8 圖 6

27、-6 合成彎矩NmmMMM ZXYX / 22 419283.2 720000 542351.2 圖 6-7 當量彎矩 T T=1194247Nmm 圖 6-8 6.3 軸的校核計算軸的校核計算 軸材料為 45 鋼， Mpa B 650Mpa S 360Mpa b 60 1 計算項目計算項目計算內(nèi)容計算內(nèi)容計算結(jié)果計算結(jié)果 轉(zhuǎn)矩 1 T mmNT1194247 1 圓周力 = =31846.6N 75 119424722 1 1 d T Ft = =31846.6N t F 徑向力= =2547.5N 57 . 4 tan 6 . 31846tan t FF = =2547.5N F 軸向力=

28、31846.6tan 20 tt FF tan Fr =11591.2N 141/ )1206000 2 ( 2 1 tR F d FF =1334.6N 1 RF =1334.6N 計算支承反力 141 140 5 . 25472616000 5 . 70 6 . 31846 2 R F =10948N =109482 RF N 垂直面反力 6.5795 2 2.11591 2 2 1 r R R F FF 21 RR FF =5795.6N 水平面 X-Y 受力 圖 圖 6-3 垂直面 X-Z 受力圖 6-4 畫軸的彎矩圖 水平面 X-Y 彎矩 圖 圖 6-5 YX M 垂直面 X-Z 彎

29、矩 圖 圖 6-6 ZX M 合成彎矩圖 6-7 XZXY MMM 軸受轉(zhuǎn)矩 T= =1194247NmmT 1 T T=1194247Nm m 許用應力值 Mpa b 60 1 Mpa b 5 . 102 0 應力校正系數(shù) aa=59. 0 5 . 102/60/ 01 bb a=0.59 當量彎矩圖 當量彎矩 蝸輪段軸中間截面 22 22 3 )119427459 . 0 (2 .542351 )( aTMM = =889177.4Nmm 軸承段軸中間截面處 22 2 )119427459 . 0 (2 .419283M =819933Nmm 88917 IIIM 7.4Nmm = =81

30、993 III M 3 Nmm 當量彎矩圖圖 6-8 軸徑校核 mm M d b III 8552 601 . 0 4 .889177 1 . 0 3 3 1 3 mm M d b III 755 .51 601 . 0 819933 1 . 0 3 3 1 2 驗算結(jié)果在 設(shè)計范圍之 內(nèi)，設(shè)計合 格 Pro/E 建模軸如圖 6-9 圖 6-9 7.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.1 箱體尺寸的計算箱體尺寸的計算 根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北京理工大學出 版社出版第三章第 30 頁具體見表 7-1 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容計計

31、算算 公公 式式計算結(jié)果計算結(jié)果 箱座壁厚度 =12mm8304 . 0 a a 為蝸輪蝸桿中心距 取 =12mm 箱蓋壁厚度 1= =0.8512=10mm85 . 0 1 取 1=10mm 機座凸緣厚度 b b=1.5=1.512=18mmb=18mm 機蓋凸緣厚度 b1 B1=1.51=1.510=15mmb1=15mm 機蓋凸緣厚度 P P=2.5=2.512=30mmP=30mm 地腳螺釘直徑 d d=20mmd=20mm 地腳沉頭座直徑 D0 D0=30mmD0=30mm 地腳螺釘數(shù)目 n取 n=4 個取 n=4 軸承旁連接螺栓直徑 d1 d1= 14mmd1=14mm C1=24

32、mmC1=24mm 剖分面凸緣尺寸（扳手空 間） C2=20mmC2=20mm 上下箱連接螺栓直徑 d2 d2 =10mmd2=10mm 上下箱連接螺栓通孔直徑 d2 d2=11mmd2=11mm 上下箱連接螺栓沉頭座直 徑 D0=20mmD0=20mm C1=20mmC1=20mm 箱緣尺寸（扳手空間） C2=16mmC2=16mm 軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目 n,d3 n=4, d3=14mm n=4 d3=14mm 檢查孔蓋螺釘直徑 d4 d4=0.4d=8mmd4=8mm 減速器中心高 H H=342mmH=342mm 軸承端蓋外徑 D2D2=軸承孔直徑+(55.5) d3 取 D2=160

33、mm 蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間 的距離 = =15mm2 . 1 1 取 = =16mm 1 蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間 的距離 = =18mm2 取 = =18mm 2 機蓋、機座肋厚 m1,m m1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mm m1=8.5mm, m=10mm 表 7-1 7.2 確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線 根據(jù)參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王志偉 夢玲琴 主編 北京理工大學 出版社出版第三章第 41 頁，詳見表 7-2 蝸桿頂圓 與箱座內(nèi) 壁的距離 =56mm 6 軸承端面 至箱體內(nèi) 壁的距離 =1.5mm 3 箱底的厚 度 30mm 軸承蓋凸 緣厚

34、度 d3=6mm 箱蓋高度 164mm 箱蓋長度 （不包括 凸臺） 420mm 蝸桿中心 線與箱底 的距離 112mm 箱座的長 度 （不包括 440mm 裝蝸桿軸 部分的長 度 540mm 凸臺） 箱體寬度 （不包括 凸臺） 241mm 箱底座寬 度 245mm 蝸桿軸承 座孔外伸 長度 6mm 蝸桿軸承 座長度 40mm 蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體 內(nèi)壁距離 20mm 表 7-2 8.減速器其他零件的選擇減速器其他零件的選擇 箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標準鍵、軸承、密封圈、聯(lián)軸器、經(jīng)校核確定 以下零件： 8.1 鍵選擇鍵選擇 祥見表 8-1 單位：mm 安裝位置類型b（h9）h（h11）L9

35、（h14） 蝸桿軸、聯(lián)軸 器以及電動機 聯(lián)接處 GB/T1096-1979 鍵 108 10870 蝸輪與蝸輪軸 聯(lián)接處 GB/T1096-1979 鍵 2214 221470 蝸輪軸、聯(lián)軸 器及傳動滾筒 聯(lián)接處 GB1096-90 鍵 2012 2012110 表 8-1 8.2 軸承選擇軸承選擇 祥見表 8-2 單位：mm 外 形 尺 寸安裝 位置 軸承型號 dDTBC 蝸 桿 GB/T297-1994 30211 5510022.752118 蝸輪 軸 GB/T292-1994 7015C 7511520 表 8-2 8.3 密封圈選擇密封圈選擇 祥見表 8-3 單位：mm 安裝位置類型

36、軸徑 d基本外徑 D基本寬度 蝸桿 B5580855808 蝸輪軸 B72100107210010 表 8-3 8.4 彈簧墊圈選擇彈簧墊圈選擇 詳見表 8-4 單位 mm 安裝位置類型內(nèi)徑 d寬度（厚度） 軸承旁連接螺 栓 GB93-87-16164 上下箱聯(lián)接螺 栓 GB93-87-12123 材料為 65Mn， 表面氧化的標 準彈簧墊圈 表 8-4 9.減速器的潤滑減速器的潤滑 減速器內(nèi)部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣不僅可以減小摩擦損 失，提高傳動效率，還可以防止銹蝕、降低噪聲。 本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤滑，蝸桿浸油深度 h 大于等于 1 個 蝸桿螺牙高，但

37、不高于蝸桿軸軸承最低滾動中心。 蝸桿軸承采用脂潤滑，為防止箱內(nèi)的潤滑油進入軸承而使?jié)櫥♂尪髯?，常?軸承內(nèi)側(cè)加擋油盤。 10.Pro/E 建模減速器及分析建模減速器及分析 10.1 Pro/E 建模減速器其它附件和總裝建模減速器其它附件和總裝 1、Pro/E 建模箱蓋見圖 10-1 圖 10-1 2、Pro/E 建模底座見圖 10-2 圖 10-2 3、Pro/E 蝸輪蝸桿總體裝配圖見圖 10-3 和圖 10-4 圖 10-3 圖 10-4 10.2 使用使用 Pro/E 進行干涉分析進行干涉分析 Pro/E 全局干涉分析可檢查一個封閉曲面是否與其它曲面或零件之間有干涉， 具體操作步驟如

38、下： 1、在菜單欄上點擊分析出現(xiàn)模型、全局干涉如圖 10-5 圖 10-5 2、 點擊全局干涉會出現(xiàn)對話框如圖 10-6 圖 10-6 3、點擊進行自動分析，結(jié)果如圖 10-7 圖 10-7 4、點擊編號軟件會自動顯示問題出現(xiàn)的地方。如點擊編號 1 會顯示滾子軸承 處出現(xiàn)干涉如圖 10-8 圖 10-8 根據(jù)列出的問題可快速進行修改，這樣可節(jié)省查找錯誤的時間，提前發(fā)現(xiàn)問題。 Pro/E 系統(tǒng)的參數(shù)化功能不象其他系統(tǒng)直接指定一些固定數(shù)值于形體，而是采用符 號 式的賦予形體尺寸，這樣設(shè)計者可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何 一 個參數(shù)改變，其他相關(guān)的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為

39、方便，可令設(shè) 計優(yōu)化更趨完美。 11.結(jié)論結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計我的主要任務是基于Pro/E的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計。這與以前的課 程設(shè)計有很大的不同。這可以說是全新的來學習一門知識，因為它不再是零件的乃 至機器的設(shè)計。而是一種全新的設(shè)計理念的分析與利用。 通過本次設(shè)計使我對Pro/E有了更深的理解和認識。但是在設(shè)計過程中我也遇到 了很多的困難，首先是Pro/E分析方面知識的匱乏，許多理論知識是以前沒有接觸過 的，這讓我學習起來有很大的難度。其次由于理論理解的不夠深刻致使在實際運用 中出現(xiàn)用錯等情況。但是在連老師的殷勤指導和孜孜不倦的講解下，我不但對理論 知識有了更深的理解也在運用方面更加得心應手。

40、在設(shè)計的過程中，讓我了解了設(shè)計方法對我們學習的重要性，同時也發(fā)現(xiàn)了自己 的很多不足之處。僅僅了解書本上的知識是遠遠不夠的，只有結(jié)合自己的實際情況 運用于實踐，這樣才能更深地了解和學習好知識。我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗， 學會用自己的知識解決實際問題。同時我們要不斷地向別人學習，尤其要多想老師 請教，他們可以讓我們少走很多的彎路，同時也讓我們知道很多優(yōu)秀的設(shè)計方法和 與眾不同的設(shè)計理念。 參考文獻：參考文獻： 1王志偉機械設(shè)計基礎(chǔ)/王志偉，孟玲琴主編.北京：北京理工大學出版社， 2007.8； 2任金泉.機械設(shè)計課程設(shè)計M.西安：西安交通大學出版社，2003； 3張鄂.現(xiàn)代設(shè)計理論與方法M.北

41、京：科學出版社，2007； 4周開勤.機械零件手冊M.北京：高等教育出版社，2002； 5王紀安.工程材料與材料成型工藝M.北京：高等教育出版社，2004； 6公差配合與測量技術(shù)/董燕主編.武漢理工大學出版社，2008.8； 7姜俊杰.Pro/ENGINEER Wildfire 高級實例教程中國水利水電出版社 2005； 8林清安.Pro/ENGINEER Wildfire3.0 零件裝配與產(chǎn)品設(shè)計.北京：電子工業(yè)出版 社，2005.4。 致謝致謝 經(jīng)過幾個月的查資料、整理材料、寫作論文，今天終于可以順利的完成論文的最 后的謝辭了。隨著論文的完成，我在大學的生活得以劃下完美的句點。 本設(shè)計在我的指導教師連黎明老師的精心指導下完成的，在此期間連老師在很多 方面都給予我很大的指點和幫助，在此我衷心的向連老師表示感謝。論文的順利完 成，也離不開其它各位老師、同學和朋友的關(guān)心和幫助。