減速器拆裝設(shè)計(jì)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目： 計(jì)算機(jī)輔助減速器設(shè)計(jì) 系部： 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械制造及自動(dòng)化 學(xué)號(hào)：學(xué)生：指導(dǎo)教師（含職稱(chēng)）：專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人：1設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo) 熟練運(yùn)用PROE繪圖軟件 設(shè)計(jì)減速器的三維拆裝造型設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容減速器零件的三維造型設(shè)計(jì)減速器拆裝過(guò)程仿真設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份3主要參考文獻(xiàn)濮良貴， 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 8版. 北京高等出版社，2006.吳宗澤， 羅圣國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 3版. 北京高等出版社，2006.李世國(guó)， 李強(qiáng). Proe/ENGINEERWildFire中文版范例教程. 北京機(jī)械出版社，2004潘沛霖. 機(jī)械

2、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 3版. 北京高等出版社. 1989.濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)指南. 3版. 高等教育出版社,19994進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱(chēng)起 止 日 期1發(fā)題2009/4/202查閱資料2009/4/202009/5/23繪制三維零件及裝配圖2009/5/22009/5/294動(dòng)畫(huà)拆裝仿真2009/5/292009/6/45寫(xiě)論文2009/6/42009/6/15摘要 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為：計(jì)算機(jī)輔助減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有零件的三維造型設(shè)計(jì)；減速器的的拆裝過(guò)程仿真和一份有關(guān)論文等。而我選的減速器為一級(jí)蝸桿蝸輪減速器。其零部件有：上箱蓋、下箱座、蝸桿、蝸輪、軸承、軸承蓋等。圖形這

3、部分是由PROE繪圖軟件來(lái)完成的。其完成過(guò)程由以下幾步：減速器各零部件的繪制、將零件裝配成減速機(jī)構(gòu)、利用動(dòng)畫(huà)命令將減速器的拆解與裝配過(guò)程由動(dòng)畫(huà)效果表現(xiàn)出來(lái)。論文部分主要正文內(nèi)容由兩部分：繪制零件時(shí)零件尺寸的取得方式、繪制零件及動(dòng)畫(huà)時(shí)所用命令的介紹、所查閱的質(zhì)料、以及總結(jié)。關(guān)鍵詞:Proe、蝸輪蝸桿、仿真、減速器。目錄前言.41 Proe軟件簡(jiǎn)介 .51.1 主要特性 52 零件的尺寸確定2.1 蝸桿蝸輪尺寸. 62.2 軸承尺寸.72.3 下箱座尺寸82.4 上箱蓋尺寸93 繪圖命令簡(jiǎn)介3.1 下箱座的繪制及命令.103.2上箱蓋的繪制過(guò)程.113.3 蝸桿的繪制過(guò)程.113.4蝸輪的繪制繪制

4、過(guò)程123.5 螺栓的繪制過(guò)程.133.6 軸承的繪制.133.7 簇表的應(yīng)用.133.8 蝸輪軸的繪制.143.9 套筒143.10通氣器143.11總裝圖的裝配過(guò)程143.12動(dòng)畫(huà)仿真的制作15結(jié)論17參考文獻(xiàn)18前言在大二時(shí)我們也設(shè)計(jì)過(guò)減速器,那時(shí)候的零件圖和裝配圖都是用AUTOCAD畫(huà)的平面二維圖,而我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是減速器類(lèi)的,但這次設(shè)計(jì)的是三維零件和三維裝配圖,這樣的設(shè)計(jì)使得所設(shè)計(jì)的零件或機(jī)構(gòu)更形象地展現(xiàn)出來(lái)。這樣的設(shè)計(jì)可以很多不同的繪圖軟件來(lái)完成。例如UG、3DMAX、PROE等。在這我將使用PROE4.0來(lái)完成。包括拆裝仿真也由PROE完成。動(dòng)畫(huà)將演示減速器的拆卸與裝配的過(guò)程。這

5、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了三維零件、減速器的裝配及拆裝演示方面，所以尺寸方面不是太精確。論文的內(nèi)容將由尺寸的確定及三維圖的軟件繪制過(guò)程兩大部分組成。論文中還會(huì)簡(jiǎn)單介紹該軟件的功能及用法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我查閱，蝸桿減速器設(shè)計(jì)手冊(cè)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)第三版機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)、高等學(xué)校教材機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）、西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著的教材機(jī)械設(shè)計(jì)和PRO/ENGINEER Wildfire中文版范例教程。還在51自學(xué)網(wǎng)上學(xué)到了很多PROE的用法。這個(gè)設(shè)計(jì)是我一人為一組由王老師輔導(dǎo)完成的。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我多方面的得到了學(xué)習(xí)和知識(shí)的鞏固。最主要的是熟悉了那些零件的畫(huà)法，即能將軟件熟練運(yùn)用。1、PR

6、OE軟件簡(jiǎn)介1985年，PTC公司成立于美國(guó)波士頓，開(kāi)始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。下面就Pro/ENGINEER的特點(diǎn)及主要模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1.1主要特性全相關(guān)性：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味

7、著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用?；谔卣鞯膮?shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然

8、后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制，正是專(zhuān)門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。2、零件的尺寸確定由于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于零件的繪制及演示故減速器的

9、尺寸可查圖冊(cè)和簡(jiǎn)單推算 獲得。由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖冊(cè)的裝配平面三視圖可確定減速器的少數(shù)尺寸為：減速器的整體寬度：496減速器的整體長(zhǎng)度：555 箱體的總高度：592以及地腳螺孔間的距離：320*260等。2.1蝸桿蝸輪尺寸蝸桿及蝸輪的尺寸是從教材機(jī)械設(shè)計(jì)上的范例中的到的，其內(nèi)容有：中心距：a=200由i=20，查教材機(jī)械設(shè)計(jì)中表11-2得到m=8。（1）蝸桿蝸桿分度圓直徑d1=80；蝸桿齒數(shù)z1=2；軸向齒距批pa=m=25.13;直徑系數(shù)q=10；齒頂直徑da1=d1+2ha*m=96齒根圓直徑df1=d1-2(ha*m+c)=60.8分度圓導(dǎo)程角=111836它的每階梯的直徑由蝸桿蝸輪設(shè)

10、計(jì)手冊(cè)中的圖例確定。（本應(yīng)對(duì)軸進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算得到，由于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不同或不用來(lái)參與加工因此尺寸確定沒(méi)有計(jì)算。）該蝸桿的直徑從左到右依次是：38、54.5、60、68.5、60、60、59.48、55、26.8、36。該蝸桿各段的長(zhǎng)度從左到右依次為：55、84、21、10、42、145、42、10、36、45、8、18。（2）蝸輪蝸輪齒數(shù)z2=41；變位系數(shù)x2=-0.5； 蝸輪齒根圓直徑df2=d2-hf2=308.8； 蝸輪喉母圓半徑rg2=28；下面左圖蝸輪是由于直徑超過(guò)了一定尺寸，所以考慮到經(jīng)濟(jì)方面要采用輪心 如右圖所示；輪芯的尺寸是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)中表11-9計(jì)算得到的。其中：蝸輪

11、齒寬B0.75*da1(z1=13)；Dwda2+1.5m=356；輪心寬l=(1.21.8)d；喉圓弧半徑R2=0.5(d1-2m)；齒根弧半徑R1=0.5（d1+2.4m）；分度圓弧半徑R=45；輪心肋上的小圓直徑取12；小孔處的壁厚C=1.5m=12其中鍵槽的尺寸由后面的鍵來(lái)講述。2.2軸承尺寸在不考慮受力的情況下，軸承的尺寸我首先根據(jù)與軸承配合的軸的直徑確定軸承的內(nèi)徑。在這里我用了兩類(lèi)軸承：深溝球軸承、圓錐滾子軸承。其具體尺寸查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（3版）中的第六章滾動(dòng)軸承的表6-1查得：深溝球軸承如圖選用6212，其內(nèi)徑d=60mm，外徑D=110mm，寬度B=22mm。查表6-7圓

12、錐滾子軸承如圖選擇軸承30212，其內(nèi)徑d=60，外徑D=110，軸承寬度B=22。這個(gè)軸承裝在蝸桿上。蝸輪的蝸輪軸上的軸承都用圓錐滾子軸承查表6-7圓錐滾子軸承選擇軸承為30214其內(nèi)徑d=70mm，外徑D=125mm，軸承寬B=24mm。 軸承尺寸確定完畢。2.3下箱座尺寸依照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)圖號(hào)37圖確定：箱座的長(zhǎng)度L1=400mm，箱座的寬度L2=325mm，箱座的高度H=340mm，其蝸桿中心軸距蝸輪中心軸的尺寸為中心距a=200mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第十一章減速器設(shè)計(jì)質(zhì)料，表11-1減速器箱體的主要尺寸得箱座壁厚：=0.04a+38在這取為=10mm，箱座凸緣厚度b2=1

13、.5=15mm，箱座底凸緣厚度b2=3.5=40mm，地腳螺釘直徑df=0.036a+12mm，地腳螺釘數(shù)目a250時(shí)n取n=4。連接箱蓋螺栓直徑d1=0.75df=15取標(biāo)準(zhǔn)件為16mm，連接螺栓的間距l(xiāng)=150200mm，外箱壁至軸承端面距離l1=C1+C2+(510)其中C1、C2查表11-2得到。軸承凸臺(tái)半徑R1=C2，箱蓋箱座肋厚m=0.85軸承蓋外徑D1=D+(55.5)d1=200mm，其中D為軸承的外徑。2.4上箱蓋尺寸上箱蓋的長(zhǎng)寬都和下箱座的相同從略，連接螺栓的尺寸距離、壁厚、邊緣厚度、以及軸承蓋外徑都相同故都從略。視孔蓋的尺寸查表11-4可以得到。蓋長(zhǎng)l1=120mm，蓋寬

14、b1=90mm，孔數(shù)n=4mm孔直徑d=5mm蓋厚=4mm。3、繪圖命令簡(jiǎn)介在設(shè)計(jì)的減速器有很多零件構(gòu)成，每個(gè)零件的繪制需要不同的和重復(fù)的命令完成，所以在這所有命令如果有重復(fù)出現(xiàn)時(shí)只介紹命令的種類(lèi)而將命令的應(yīng)用過(guò)程從略。3.1下箱座的繪制及命令繪制箱座的底板應(yīng)用實(shí)體拉伸命令：繪制如圖的截面。（繪制時(shí)先畫(huà)兩條垂直的中心線，以便繪制矩形時(shí)自動(dòng)對(duì)稱(chēng)。） 單擊完成確定拉伸高度如圖：然后應(yīng)用去除材料拉伸完成底板設(shè)計(jì)；在底板上面實(shí)體拉伸和去除材料拉伸箱體；用筋命令繪制繪制箱體的兩筋；（筋主要用來(lái)加強(qiáng)箱體的強(qiáng)度。）在繪制螺栓孔的時(shí)候可以同時(shí)將多個(gè)圓截面繪好然后拉伸去除材料；在繪制兩軸承槽時(shí)先畫(huà)半圓去除材料，

15、然后用實(shí)體拉伸命令繪制凸臺(tái)，然后可以用實(shí)體鏡像完成第二個(gè)。而凸臺(tái)上的螺紋孔先用去除材料拉伸出一個(gè)然后用圓周陣列和實(shí)體鏡像完成。3.2上箱蓋的繪制過(guò)程上箱蓋的繪制命令基本相同。先實(shí)體拉伸個(gè)矩形、去除材、拔模、筋命令、視孔可用去除材料命令完成。在繪制其凸緣時(shí)可以掃描也可以實(shí)體拉伸。3.3蝸桿的繪制過(guò)程蝸桿先由旋轉(zhuǎn)命令得到一軸體。（繪制時(shí)先畫(huà)一軸線然后畫(huà)出它的輪廓，其截面必須是封閉的。旋轉(zhuǎn)角度填360）其截面如下圖：第二步要在軸身部分用螺旋掃描命令繪制螺旋齒。（畫(huà)螺旋線時(shí)要先選繪圖面，然后是繪圖軌跡，螺距的輸入，齒形截面的繪制。）在軸的右端也用螺旋掃描繪制螺紋。在蝸桿的左端倒角然后用去除材料拉伸鍵槽

16、。螺旋齒掃描時(shí)的截面：3.4蝸輪的繪制繪制過(guò)程首先介紹蝸輪，它由輪芯和環(huán)齒用止動(dòng)螺紋組裝而成。因?yàn)槲佪啺霃捷^大這樣可少用些稀有金屬。輪芯：用旋轉(zhuǎn)命令先繪制出一輪盤(pán)。然后在輪肋上陣列6個(gè)孔這樣可以減輕蝸輪的重量和在輪芯與環(huán)齒接觸的邊緣陣列4個(gè)圓弧螺紋孔。（用于止動(dòng)螺釘?shù)男耄┢湫D(zhuǎn)截面圖如下：環(huán)齒：先用旋轉(zhuǎn)命令畫(huà)出一環(huán)，然后在環(huán)上用陣列命令做出直齒然后將齒的兩邊倒角。蝸輪的裝配：先建一組件文件，在右邊的工具欄點(diǎn)“裝配”命令先導(dǎo)入輪芯省缺完成，然后導(dǎo)入環(huán)齒用點(diǎn)對(duì)齊將輪芯的軸和環(huán)齒的軸對(duì)齊，然后使用匹配命令將兩側(cè)面對(duì)齊。3.5螺栓的繪制過(guò)程用實(shí)體拉伸將螺帽和螺柱拉出來(lái)，用螺旋掃描繪出螺紋，用旋轉(zhuǎn)切除

17、切去螺帽的角。3.6軸承的繪制深溝球軸承：深溝球軸承的繪制需要有外圈、內(nèi)圈和滾動(dòng)體組成。內(nèi)外圈和球體都由旋轉(zhuǎn)命令得到。軸承的裝配：新建一組件文件；導(dǎo)入內(nèi)圈；導(dǎo)入球體（用面與面的相切約束將球與內(nèi)圈貼在一起，再用固定約束，使組件成為完全約束。）；滾動(dòng)體的陣列（采用軸陣列，15個(gè)球體，角度為24）；導(dǎo)入外圈（先用軸對(duì)齊約束，再用匹配約束將外圈的側(cè)面和內(nèi)圈的側(cè)面對(duì)齊達(dá)到了完全約束）3.7簇表的應(yīng)用在螺栓繪制和螺母的繪制時(shí)由于其形狀一樣而尺寸有所改變，可以用簇表來(lái)用參數(shù)來(lái)完成多個(gè)零件的繪制。還可以導(dǎo)入國(guó)標(biāo)。3.8蝸輪軸的繪制蝸輪軸的繪制和蝸桿的繪制很相似，也用來(lái)旋轉(zhuǎn)命令在這就不做介紹。但是兩鍵槽最好在同

18、一母線上3.9套筒套筒是用來(lái)裝配時(shí)固定軸承的。軸承處的套筒可以用拉伸和旋轉(zhuǎn)繪得。而螺栓孔的繪制可由陣列獲得。3.10通氣器通氣孔是位于上箱蓋頂端的，主要和用于和外界連通。繪制步驟為：先用旋轉(zhuǎn)命令；去除材料將通氣器做成連通的。3.11總裝圖的裝配過(guò)程新建一組件文件；導(dǎo)入下箱座缺省完成；導(dǎo)入蝸桿，且先下箱座的下圓中心軸對(duì)齊約束；再將蝸桿的軸環(huán)與箱座的內(nèi)壁匹配約束，構(gòu)成完全約束；導(dǎo)入動(dòng)源端的軸承和軸軸線對(duì)齊約束，再將其余與軸環(huán)匹配。類(lèi)似的依次將套環(huán)、軸承蓋、套筒、套環(huán)、兩軸承、止動(dòng)環(huán)及軸承蓋裝入；導(dǎo)入蝸輪組件軸對(duì)齊約束，將其放在中間固定約束。導(dǎo)入蝸輪軸進(jìn)行軸對(duì)齊約束；再將他的軸環(huán)進(jìn)行和軸承進(jìn)行匹配約

19、束；導(dǎo)入套環(huán)將其進(jìn)行軸對(duì)齊及匹配約束。分別導(dǎo)入將它們進(jìn)行軸對(duì)齊及匹配約束；同樣裝配軸承蓋。螺栓螺母的裝配將首先裝好一個(gè)；然后才用陣列完成。3.12動(dòng)畫(huà)仿真的制作動(dòng)畫(huà)仿真的工作界面為裝配圖的組件界面。準(zhǔn)備工作為是一格一裝配好的減速器。在這個(gè)界面中點(diǎn)擊“應(yīng)用程序”中的“動(dòng)畫(huà)”命令如圖：在進(jìn)入動(dòng)畫(huà)界面后點(diǎn)擊“主體定義”如圖：進(jìn)入主體定義界面后先將獨(dú)立的組件創(chuàng)建為不同的主體；將裝配零件一起創(chuàng)建為主體，還有將比較零散的如螺栓這樣的，根據(jù)軸線將在同一軸上的所有螺栓創(chuàng)建為一個(gè)主體。（以便于動(dòng)畫(huà)拖動(dòng)）完成主體創(chuàng)建后，點(diǎn)擊“主體定義”下的“關(guān)鍵幀序列”按鈕進(jìn)行動(dòng)作編輯：其界面如圖：先點(diǎn)擊右圖“關(guān)鍵幀”按鈕然后進(jìn)

20、入左圖界面；先將裝配好的減速器點(diǎn)擊“當(dāng)前快照”牌照；然后依次每個(gè)動(dòng)作將想要的拍下來(lái)；完成拆卸后，點(diǎn)擊后撤按鈕，每點(diǎn)一次拍一次照；完成后點(diǎn)擊關(guān)閉，然后在右圖中編輯時(shí)間。確定后雙擊動(dòng)畫(huà)窗口下面的幀標(biāo)尺改起止時(shí)間。分別點(diǎn)擊“導(dǎo)出”和“啟動(dòng)”然后點(diǎn)擊“回放”按鈕其界面如圖：在點(diǎn)擊后先進(jìn)入右圖再點(diǎn)擊捕捉按鈕彈出左圖界面進(jìn)行編輯名稱(chēng)、格式、和 窗口。最后點(diǎn)擊確定，完成動(dòng)畫(huà)。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然僅僅經(jīng)歷了短暫的兩個(gè)月，但是它濃縮了大學(xué)三年學(xué)習(xí)的全過(guò)程，體現(xiàn)了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和領(lǐng)悟程度。由于我們是第一次進(jìn)行整體性地設(shè)計(jì)，不可避免地碰到了許多困難，有時(shí)甚至?xí)械綗o(wú)法下手。無(wú)論碰到什么樣的困難，我都沒(méi)有退縮，憑借著一股求知的熱情，再加上王老師的悉心指導(dǎo)，然后再回到書(shū)本攻克一個(gè)又一個(gè)的難題，最終圓滿地完成了本次設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1