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1、 减速器三维设计与虚拟装配摘 要本设计主要是针对减速器的动态虚拟装配，通过对零器件结构的分析和比较，设计出一符合技术与工艺要求的减速器，并利用Pro/E做出其动态虚拟装配。该设计从分析和拟定传动方案开始，对减速器的结构、箱体、轴类、轴承组件、附件、润滑和密封等都做了详细的设计，并对动态虚拟装配做了相关说明。通过整个设计过程使该减速器符合相关要求，并以动态虚拟的形式装配出来。根据题目知设计的主要任务一是减速器，第二是其动态装配。根据要求采用的是二级锥齿轮减速，并且通过下文的设计表明该减速器能达到相关的技术要求。关键词：减速器，动态装配，二级，锥齿轮Reducer design and virtu
2、al assemblyABSTRACTThis design is mainly aimed at the virtual assembly, based on dynamic zero device structure analysis and comparison, design a technical and process requirements, and using the reducer Pro/E to its dynamic virtual assembly. From the analysis and design of the plan to begin, gear tr
3、ansmission scheme of structure, box, axle bearing parts, accessories, lubrication and sealing all made detailed design, and the dynamic of virtual assembly made related instructions. Through the whole design process makes the speed reducer, and in conformity with the relevant requirements of the vir
4、tual assembly form the dynamic.According to the knowledge, the main task of the design topic, the second is a dynamic gear assembly. According to the requirements of the second gear reducer is adopted, and the design that the reducer can reach the related technical requirements.KEY WORDS: Reducer，Dy
5、namic assembly，Secondary，Bevel gear / 目录前言1第1章机械传动装置的总体设计21.1分析和拟定传动方案21.1.1 确定传动方案21.1.2传动方案的拟定31.2电动机的选择31.3运动学与动力学参数计算4第2章传动零件的设计计算62.1 带传动设计62.2直齿圆锥齿轮的设计62.2斜齿圆柱齿轮的设计8第3章轴的初步设计133.1 轴材料与其附件选取133.2 （轴）轴的结构设计133.2.1 拟定轴上零件的装配方案143.2.1 轴的长度的确定153.3 （轴）轴的结构设计163.3.1轴的相关参数163.3.2轴的初步设计163.3 （轴）轴的结构设计
6、21第4章轴承与键的寿命校核234.1轴承的选择和校核234.2 键的选择24第5章减速器的润滑与密封255.1 减速器的润滑255.1.1 齿轮的润滑255.1.2 轴承的润滑255.2 减速器的密封25第6章减速器附件的结构设计27第7章减速器的三维制作287.1 螺栓的设计过程287.2 滚动轴承的设计过程317.3 轴承盖的设计过程34第8章减速器的运动仿真概述358.1 约束类型的介绍358.2减速器的装配368.3减速器的运动仿真37结论39辞40参考文献41外文资料翻译42前言齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式.它的主要优点是：1.瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，
7、可传递空间任意两轴之间的运功和动力；2.使用的功率和速度围广；3.传动效率高；4.工作可靠，使用寿命长；5.外轮廓尺寸小，结构紧凑。由齿轮、轴、轴承与箱体组成的齿轮减速器,用于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,在现代机械中应用极为广泛。国的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量
8、问题，也未解决好。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。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,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。第1章 机械传动装置的总体设计1.1分析和拟定传动方案原始数据：运动带拽引力 F=3600N 运动带速度 v=0.85m/s 滚筒直径 D=400mm 使用年限5年，双班制29200h 速度允许误差0.5%1.1.1确定传动方案根据工作要求，可拟定几种传动方案，如图所示：（a）图1-1(b)图1-2(a) 图所
9、示为电机直接与圆锥齿轮圆柱齿轮减速器相联结，结构紧凑，但是减速器的传动比和结构尺寸较大。(b) 图所示为第一级用带传动，后接圆锥齿轮圆柱齿轮减速器。带传动能够缓冲，吸震，过载时起安全保护的作用，且可以减小减速箱的尺寸。综合考虑本题，工作环境一般有轻微震动，可选方案(b)。1.1.2传动方案的拟定传动方案如下：图1-31. 电机2. 联轴器3. 减速器4. 鼓轮5. 传动带1.2电动机的选择传动装置总效率，可按下式计算：工作机输入功率：1.3运动学与动力学参数计算1. 总传动比与其分配 表1-1轴号功率p(kw)转速n(r/min)转矩T（N/m）电动机轴3.71496036.95轴3.5338
10、487.79轴3.39137.14236.07轴3.2640.57767.39卷筒轴3.09340.57728.08第2章 传动零件的设计计算2.1 带传动设计确定V带型号和带轮直径：工作情况系数KA，（载荷轻微震动，双班制）计算功率小带轮直径 Dmin=75mm(A型)大带轮直径 2.2直齿圆锥齿轮的设计根据要求小齿轮选用40Cr,调制处理，硬度为240280HB，取平均硬度260HB；大齿轮选用45号钢，调制处理，硬度为230HB。齿面接轴疲劳强度计算：验算圆周速度与KaFt/b确定传动主要尺寸齿根弯曲疲劳强度计算：2.2斜齿圆柱齿轮的设计选择齿轮材料，小齿轮 40Cr,调制，硬度260H
11、B，大齿轮 45号钢，调制，硬度240HB.齿面接触疲劳强度计算：2.校核计算齿根弯曲疲劳强度验算：第3章 轴的初步设计3.1 轴材料与其附件选取初选联轴器和轴承：3.2 （轴）轴的结构设计3.2.1 拟定轴上零件的装配方案轴的装配方案如图3-1所示。轴的材料选用45号钢，调制处理图3-1 轴的装配方案从而确定轴的初步设计如图3-2所示。图3-2 轴的装配方案3.2.1 轴的长度的确定则确定轴的相关尺寸如下图3-3所示。图3-3 轴的尺寸确定轴上各力作用点与支点跨距如图3-4所示。图3-4 轴上各力作用点与支撑跨距另外，由于选定的是深沟球轴承，其负荷中心在轴向宽度的中点位置。3.3 （轴）轴的
12、结构设计3.3.1轴的相关参数轴的材料选用：45号钢，调制处理3.3.2轴的初步设计可以得到下图图3-5 轴的尺寸确定轴上各力作用点与支点跨距如图3-6所示。图3-6 轴上各力作用点与支撑跨距L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm轴的受力分析：图3-7 轴的受力分析根据受力图画出剪力图和弯矩图。竖直方向受力图：剪力图：Mv：水平方向受力图：剪力图：剪力和：M合：图3-8由上图可知应力最大处的位置，校核此处即可，由于扭转切应力的脉动循环变应力，取，由于扭转切应力的脉动循环变应力，取。另外小齿轮的两个端面处较危险，左端按轴颈d=45mm若弯曲组合按最大处计算，则有：3.3 （轴）轴
13、的结构设计轴的结构示意如图3-9所示图3-9 轴的结构1. 1的尺寸有联轴器确定，我们留出30mm的余量，则可取1=80mm,d1由联轴器的径确定取d1=50mm。2. 2的尺寸由挡油板宽度，轴承宽度和轴承端盖的宽的确定，挡油板8mm,轴承宽度为21mm,端盖24mm,在这之上加上2mm,2=55mm,d2由轴承确定为55mm.3. 3的尺寸由2轴的尺寸确定让它们轴承之间的尺寸相减得到，3=85.5mm,d3应高出2,58mm,我们取d3=62.4. 4由大齿轮的宽度决定，大齿轮的宽度应小于小齿轮6mm,所以大齿轮宽度为78mm,我们取4=77,d4应高与轴承5 ,2mm.所以d4=57mm5
14、. 5由轴承的宽度21，和挡油板12.5mm，再加齿轮的余量1mm,5=34.5mm,d5由轴承的径决定d5=55mm.第4章 轴承与键的寿命校核4.1 轴承的选择和校核30209的主要性能参数如下：基本额定动载荷:基本额定静载荷：极限转速：轴承面对面安装，由于前面求出支反力，则轴承受力为：由于从而得 e=0.4当量动载荷P为：(取)4.2 键的选择1. 带轮处 ：键12*8*63 GB/T1095-20032. 小锥齿轮：键16*10*36 GB/T1095-20033. 大锥齿轮：键14*9*45（b*h*l）GB/T1095-20034. 小斜齿轮：键14*9*45 GB/T1095-2
