機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書—齒輪傳動(dòng)建模與仿真

1、基于Pro/e少齒數(shù)（Z=2）齒輪傳動(dòng)的建模與研究王軍（陜理工機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)自041班，陜西 漢中 723003）指導(dǎo)教師：王保民摘要:闡述了少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn), 論述了漸開線和過渡曲線的方程推倒及其參數(shù)的確定,闡明了變位系數(shù)、螺旋角和幾何尺寸的確定及計(jì)算, 從而奠定了少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)學(xué)的理論基礎(chǔ)。齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)是提高齒輪建模效率的有效途徑,基于Pro /E Wildfire 4.0 平臺(tái)的參數(shù)化精確建模功能, 通過編Pro/E的模型程序, 實(shí)現(xiàn)了少齒數(shù)齒輪自動(dòng)化建模設(shè)計(jì), 并且實(shí)現(xiàn)齒輪基本參數(shù)的改變自動(dòng)生成新齒輪。該齒輪設(shè)計(jì)方法可使設(shè)計(jì)

2、人員方便快捷地實(shí)現(xiàn)齒輪的三維特征造型設(shè)計(jì),從而提高設(shè)計(jì)效率。關(guān)鍵詞:坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 少齒數(shù) 變位系數(shù) PROE軟件 傳動(dòng) 仿真Based on PROE(Z = 2) less teeth of Gear drives Modeling and ResearchWang jun（Grade04，Class1，Major Machine design manufacture and automation，Mechanical engineering institute Dept，Shanxi University of Technology, Hanzhong 723003, Shanxi）Tutor

3、: Wang BaominAbstract: In this paper, we first introduce the determ ination of engaging point, and the characteristics of involute、conjugate profile. In section 2, we present methods for determ ining the modification coefficient, helical angle, and geometric size of low number teeth involute spur ge

4、ar mechanism. Some conclnsions are drawn in section 3. The gear is to improve the design parameters of gear modeling efficient and effective way, based on the Pro/E Wildfire 4.0 platform for accurate modeling parameters of the function of an editorial Pro / E of the model program, has less teeth gea

5、r design automation modeling, and To achieve the basic parameters change gears automatically generate a new gear. The gear design allows designers to quickly and easily achieve the three-dimensional characteristics of gear design, thereby improving the efficiency of the design.Key words: Coordinate

6、Conversion; Low-number Teeth; Modification coefficient; PRO/E software; Transmission; Simulatio目 錄1前 言11.1 研究意義11.2 少齒數(shù)齒輪現(xiàn)狀分析11.3 齒輪成形技術(shù)的現(xiàn)狀21.4 Pro/Engineer22 理論分析與研究階段42.1 理論基礎(chǔ)42.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法推導(dǎo)齒輪齒廓線方程52.1.1 齒廓曲線普遍方程式的推導(dǎo)52.2.2 齒輪的漸開線的方程式求解72.2.3 齒輪的過渡曲線的方程式求解112.3 少齒數(shù)計(jì)算過程132.3.1 數(shù)據(jù)初定132.3.2 設(shè)計(jì)結(jié)果校核計(jì)算142.3

7、.3 修正設(shè)計(jì)結(jié)果203 三維建模223.1 軟件簡(jiǎn)介223.1.1 Pro/Engineer軟件包223.1.2 ProASSEMBLY安裝模塊233.2 參數(shù)化技術(shù)簡(jiǎn)析233.3 齒輪的參數(shù)化建模設(shè)計(jì)243.3.1 零件分析243.3.2 繪制齒輪253.4 參數(shù)化問題分析324 其他零件的設(shè)計(jì)建模344.1 軸344.2 軸承344.3 端蓋354.4 箱體364.5 箱蓋375 減速器的裝配總成385.1 零件裝配的基本流程385.2 裝配過程中常用的配合方法385.3 裝配396 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真416.1 運(yùn)動(dòng)仿真416.2.1 運(yùn)動(dòng)仿真概述416.2.2 減速器仿真41總結(jié)42致

8、謝43參考文獻(xiàn)44外文翻譯45附錄55附錄 A 基本理論依據(jù)55附錄 B 齒輪繪制在proe軟件中的公式程序化過程56附錄 C C語(yǔ)言驗(yàn)證程序59附錄 D Autolisp 程序601前 言1.1 研究意義可以在傳動(dòng)比不變的情況下減少齒輪傳動(dòng)的體積與尺寸。也可在不改變齒輪傳動(dòng)體積與外形尺寸時(shí)，可得到較大的傳動(dòng)比，或使傳動(dòng)鏈縮短。研究少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)正是解決齒輪傳動(dòng)小型化的突破口，從而使齒輪傳動(dòng)裝置的體積減小，質(zhì)量減輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本降低。少齒數(shù)齒輪的齒數(shù)越少，這項(xiàng)研究便越有意義。目前對(duì)齒數(shù)少于8的齒輪參數(shù)選擇時(shí)比較難確定，雖然有變位齒輪的計(jì)算公式和齒廓曲線的方程，但是不是很完善，只有變位直齒輪過

9、渡曲線和漸開線的方程推倒，齒形的繪制也只是在范成儀上實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)效率比較低，此次設(shè)計(jì)使我有了對(duì)少齒數(shù)齒輪設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和對(duì)PRO/E參數(shù)化建模的方法，在確定出方程中的參數(shù)后，用Pro/E軟件將過渡曲線和漸開線曲線方程生成變位齒輪齒廓, 這兩條齒廓是精確的過渡曲線漸開線,而且由于建模過程實(shí)現(xiàn)參數(shù)化,只要修改齒輪模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、螺旋角等齒輪參數(shù),就可以快速構(gòu)建得到另一齒輪零件,不僅設(shè)計(jì)效率高,而且齒輪的齒形準(zhǔn)確,能更好地為后續(xù)齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真、干涉檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)程序可以在PRO/E軟件中用記事本顯示設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)者提供出理論依據(jù)，并能夠清楚的查看齒廓有無(wú)根切現(xiàn)象和齒頂變尖現(xiàn)象，在加工前對(duì)模型有一個(gè)感

10、性認(rèn)識(shí)。1.2 少齒數(shù)齒輪現(xiàn)狀分析少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)主要應(yīng)用在低功率大轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合，如磨鉸機(jī)、電動(dòng)自行車，手動(dòng)葫蘆,減速器等機(jī)械中應(yīng)用較多少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪減速器是齒輪傳動(dòng)技術(shù)上的新進(jìn)展, 因?yàn)闇p少小齒輪的齒數(shù)可顯著增大齒輪的傳動(dòng)比; 并可減小減速器的外廓尺寸和重量, 具有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)漸開線圓柱齒輪齒數(shù)在24之間取值時(shí)稱為少齒數(shù); 由于齒數(shù)的小齒輪與大齒輪組成的齒輪副稱為少齒數(shù)漸開線圓柱齒輪機(jī)構(gòu)。對(duì)于這種機(jī)構(gòu), 由于小齒輪齒數(shù)較少, 首先為避免根切, 須采用大變位系數(shù)的正變位; 這樣又引起齒頂變尖而導(dǎo)致齒頂高縮短。其次由于端面重合度大幅度降低而須采用較大螺旋角和較大齒寬的斜齒輪傳動(dòng)。再次

11、由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度較在也帶來(lái)新的問題。本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)這些問題進(jìn)行理論和技術(shù)研究, 設(shè)法予以解決。目前對(duì)少齒數(shù)齒輪齒廓繪制只是用范成儀實(shí)現(xiàn)，不能在設(shè)計(jì)前看到齒輪的實(shí)體模型。 近代工業(yè)愈來(lái)愈要求齒輪傳動(dòng)裝置既能承受高速重載,又要小型化.動(dòng)力齒輪傳動(dòng)的齒輪裝置發(fā)展趨勢(shì)為:小型化(高承載能力)、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化。利用 P ro /E可精確建立齒輪的三維模型 ,從而實(shí)現(xiàn)齒輪機(jī)構(gòu)的虛擬裝配、模擬運(yùn)動(dòng)以及數(shù)控編程等。因此PRO/E對(duì)少齒數(shù)齒輪的實(shí)體建?？梢蕴岣咴O(shè)計(jì)效率。未來(lái)5 0 年齒輪創(chuàng)新的趨勢(shì)，是追求小、凈、靜、高可靠性、高強(qiáng)度、高轉(zhuǎn)速、低材耗、低能耗、低重量等。目前對(duì)少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)的理論研究比較少，

12、而且對(duì)于齒數(shù)小于8的齒輪的參數(shù)取值比較難確定，根據(jù)文獻(xiàn)推倒出少齒數(shù)齒輪的輪廓的理論計(jì)算，但是對(duì)齒輪齒廓的繪制只是通過范成儀實(shí)現(xiàn)，沒有對(duì)少齒數(shù)齒輪實(shí)體造型的研究。1.3 齒輪成形技術(shù)的現(xiàn)狀齒輪齒形的演變： 最原始的木制齒輪齒形是直線形。1 8 世紀(jì)后，漸開線齒輪逐漸得到廣泛應(yīng)用。2 0世紀(jì)初，美國(guó)人首先提出圓弧齒形，5 0 年代完成這項(xiàng)研究，6 0 年代被命名為W . N 齒輪。近幾十年來(lái)，由于航空工業(yè)及其他機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的漸開線齒形逐漸被漸開線修形齒形所取代。近代漸開線齒輪( 包括修形齒) 、擺線齒形、圓弧齒形同時(shí)共存，其中漸開線齒形占主導(dǎo)地位，但他們各自有其獨(dú)到的優(yōu)越性，不可能被其

13、中任何一種齒形完全取代。加工工藝的改善： 古代的木制齒輪、銅制齒輪和鑄鐵齒輪均采用手工生產(chǎn)。1 7 世紀(jì)末，已能用成形法切齒形，但鑄造工藝還是加工齒輪的主要方法。此后，齒輪金屬切削水平的提高，大大推動(dòng)了齒輪加工技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著高科技的發(fā)展和人們對(duì)機(jī)加工齒輪的強(qiáng)度和承載能力要求的提高，齒輪的精密成形技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，其中，錐齒輪的精鍛已日趨成熟；直齒輪的鐓擠、正擠還有待進(jìn)一步研究，以期早日投入規(guī)模化生產(chǎn)，為人類服務(wù)。1.4 Pro/Engineer少齒數(shù)齒輪是在現(xiàn)代機(jī)械中新型一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。利用Pro /E可精確建立齒輪的三維模型,從而實(shí)現(xiàn)齒輪機(jī)構(gòu)的虛擬裝配、模擬運(yùn)動(dòng)等。要充分發(fā)揮Pro /

14、E的作用、提高設(shè)計(jì)效率,必須對(duì)Pro /E進(jìn)行功能拓展,加入特定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專用模塊,因此二次開發(fā)勢(shì)在必行。本研究基于漸開線齒輪的生成原理,結(jié)合Program程序,研制出少齒數(shù)齒輪三維實(shí)體造型的全參數(shù)化自動(dòng)設(shè)計(jì)程序。Pro/E 程序功能: Pro/E 系統(tǒng)的核心建模思想是參數(shù)化。也就是在尺寸、尺寸之間進(jìn)行參數(shù)化, 并且模型的各約束、特征之間都可以建立關(guān)系式。Pro/E 系統(tǒng)在每個(gè)模型建立好以后, 都會(huì)以記事本的格式顯示其程序文件。程序的實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)對(duì)模型的每個(gè)零件的特征的建立, 會(huì)以特定程序的方式記錄其建立過程和生成的條件。而系統(tǒng)又允許用戶對(duì)所建立的程序進(jìn)行編輯, 以控制模型中的特征。本文就是利用

15、這一功能, 針對(duì)齒輪產(chǎn)品的應(yīng)用廣泛而類型又多樣, 通過編輯建立齒輪模型的程序文件, 來(lái)更改齒輪的機(jī)械參數(shù), 最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的問答式來(lái)更改齒輪的機(jī)械參數(shù), 使設(shè)計(jì)具有相對(duì)的彈性, 體現(xiàn)Pro/E 參數(shù)設(shè)計(jì)的核心理念, 以完成新類型( 譬如直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒輪) 齒輪的自動(dòng)化設(shè)計(jì), 提高工作效率。2 理論分析與研究階段2.1 理論基礎(chǔ)齒輪嚙合的基本定律：相對(duì)嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪在任意位置的傳動(dòng)比，都與其連心線被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)的公法線所分成的兩段成反比。選擇的齒廓曲線：齒輪的齒廓曲線有漸開線、擺線、變態(tài)擺線、園弧齒廓以及拋物線齒廓等，從傳動(dòng)設(shè)計(jì)制造安裝使用等方面考慮，應(yīng)用作為廣泛

16、的是漸開線齒廓。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置提出了高速、重載、體積小、重量輕、噪聲小、效率高、壽命長(zhǎng)等一系列要求，發(fā)現(xiàn)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)有很大的局限性，已不能完全滿足上述要求，漸開線變位齒輪得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是還是在漸開線的基礎(chǔ)上的應(yīng)用。漸開線齒廓的加工原理：齒輪漸開線齒廓加工的基本要求是保證齒形的準(zhǔn)確和分齒的均勻。目前齒輪齒廓的加工方法很多，除鑄造沖壓軋制外應(yīng)用最廣的還是且學(xué)加工的方法。按切制原理的不同，齒輪的切制方法有成型法和范成法兩種，本次設(shè)計(jì)就是在范成法的基礎(chǔ)上得到推導(dǎo)理論公式并在proe實(shí)踐的。范成法的實(shí)質(zhì)關(guān)鍵保持刀具與齒坯之間按漸開線齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)解決齒輪加工的

17、基本問題保證齒形準(zhǔn)確和分齒均勻。范成法的加工種類有滾齒、插齒、剃齒、磨齒、珩齒等，在本設(shè)計(jì)中選用的為滾齒的方法。 當(dāng)齒條以勻速移動(dòng)式，推動(dòng)齒輪以轉(zhuǎn)速等速轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪移動(dòng)的速度和齒輪分度圓上的圓周速度相等。齒條刀齒側(cè)面齒廓的運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線，正好能形成齒輪的漸開線齒廓，如果將齒條磨出刀刃來(lái)，它像刨刀一樣上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)強(qiáng)制性的保證齒條刀具和齒坯之間的切削運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)格的按照齒條與被加工漸開線齒輪嚙合時(shí)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，就能夠把齒坯切成漸開線齒輪。2.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法推導(dǎo)齒輪齒廓線方程 齒廓曲線普遍方程式的推導(dǎo)用齒條形刀具加工齒輪時(shí)，被切齒輪齒闊曲線的普遍方程式的求解。用齒條形刀具加工漸開線的基本原理如圖2

18、.1所示為基準(zhǔn)齒條形道具的基本參數(shù)，在加工齒輪時(shí)，要滿足兩個(gè)基本條件：一是刀具的中心線與輪坯的分度圓相切，二是刀具移動(dòng)速度與輪坯的角速度之間關(guān)系為。而在加工變位齒輪時(shí)，刀具與輪坯之間的關(guān)系不變，僅僅是改變了刀具與輪坯之間的相對(duì)位置，即刀具遠(yuǎn)離或者靠近輪坯的回轉(zhuǎn)中心，變位量用表示。變位后與輪坯相切的分度圓相切的不在是齒條的中線，而是與中線相平行的某一條節(jié)線。由于刀具頂部加工的是輪坯的根部，而輪坯齒根高為，所以刀具比傳動(dòng)用齒條齒頂高出，故中線實(shí)際為齒高方向的中點(diǎn)線，簡(jiǎn)稱中線。與中線相平行的稱為節(jié)線。圖2.1 非修緣的基準(zhǔn)齒條刀具在法面內(nèi)的齒形參數(shù)（按照GB1356-78、JB110-60）當(dāng)圖2.

19、1中所有各參數(shù)都確定時(shí)，就認(rèn)為齒條刀具的齒廓已經(jīng)確定，因而齒條刀具上的任意一點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)也就確定，然后就可以用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法就可以求出齒輪齒廓方程式。這里的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法具體是指：齒條刀具和被加工齒輪在做范成滾切運(yùn)動(dòng)時(shí)，已知刀具齒廓上所有各點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，將其變換為被加工齒輪齒廓上所有各點(diǎn)在坐標(biāo)系的坐標(biāo)，即得出齒輪齒廓的普遍方程式。具體過程如下：建立坐標(biāo)系（參見下圖2.2）圖2.2 用齒條形刀具切制輪齒時(shí)確定輪齒上各點(diǎn)坐標(biāo)的是意圖1靜坐系坐標(biāo)原點(diǎn)取在圖2所示輪齒的對(duì)稱軸上，且與齒輪中心相距距的點(diǎn)上，為輪齒的根圓，z為齒數(shù)。軸為輪齒的對(duì)稱軸，軸過點(diǎn)，且垂直于軸。2動(dòng)坐標(biāo)系動(dòng)坐標(biāo)系固聯(lián)在齒條刀具

20、上，隨刀具的運(yùn)動(dòng)而動(dòng)，故稱之為動(dòng)坐標(biāo)。動(dòng)坐標(biāo)系的原點(diǎn)取在圖2所示齒輪的對(duì)稱線軸與分度圓的交點(diǎn)處，為沿輪齒的對(duì)稱軸，向左為正。軸過點(diǎn)，并與對(duì)稱軸垂直，向上為正。由以上建立的坐標(biāo)系可知:動(dòng)坐標(biāo)系軸恒與輪坯分度圓相切，且做純滾動(dòng)。（即用齒條形刀具加工齒輪時(shí)，動(dòng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸沿被切齒輪的分度圓做純滾動(dòng)。）設(shè)在齒條刀具齒廓上任取一點(diǎn)， 在動(dòng)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為，求出與共軛（相嚙合）的點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。在運(yùn)動(dòng)之初，軸與軸重合，在運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)坐標(biāo)系的軸與齒輪的分度圓始終相切，且保持純滾動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系（這是求點(diǎn)坐標(biāo)的基礎(chǔ)）。圖2.2所示為動(dòng)坐標(biāo)系在滾動(dòng)包絡(luò)過程中某瞬時(shí)所處的位置。與原始位置相比，刀具節(jié)線（

21、軸）在分度圓上滾過的角度記為過作齒條刀具的齒廓法線，法線與節(jié)線的交點(diǎn)為。由于兩點(diǎn)為共軛點(diǎn)，所以圖示位置兩點(diǎn)重合?，F(xiàn)將齒輪與齒條看成是兩個(gè)構(gòu)件，由于兩個(gè)構(gòu)件作相對(duì)純滾動(dòng)，因此構(gòu)件的瞬心就是二者的切點(diǎn)。當(dāng)齒條刀具節(jié)線在沿齒輪分度圓作純滾動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，則齒條刀具齒廓上的點(diǎn)必然與齒輪齒廓上的點(diǎn)重合，過這兩共軛齒廓在（或）處的公法線（或）必然通過它們的相對(duì)滾動(dòng)瞬心。于是將點(diǎn)投影到靜坐標(biāo)系上，就可以得到被加工齒輪齒廓的上點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，從而得到被加工齒輪齒廓的普遍方程式 （1）式中 齒條刀具的滾動(dòng)角，其值為 （2）由式（1）及（2）分析可知，若點(diǎn)的坐標(biāo)、PN及值都已知時(shí)，就可以求出點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

22、若取齒條刀具上的若干點(diǎn)，利用式（1）求出相應(yīng)各點(diǎn)的坐標(biāo)，標(biāo)記于坐標(biāo)系中，最后再把這些點(diǎn)連接起來(lái)就得到了齒輪的齒廓。 齒輪的漸開線的方程式求解式（1）說(shuō)明欲求，需知刀具上的， ，或PN，而與是有關(guān)系的，因此還要求出與角之間的關(guān)系式。如圖2.2所示，在刀具的直線刀刃上取一點(diǎn)，在動(dòng)坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)為，圖中的值可以理解為：刀具的中線軸與點(diǎn)所在的刀刃交點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。圖2.3 齒條刀具齒廓的坐標(biāo)示意圖：直齒齒齒廓部分由以圖2.3可推出，點(diǎn)的坐標(biāo)為 （3）將上式代入（1）式可得齒輪的漸開線的方程式為 （4）上式中滾動(dòng)角的變化范圍為 （5）式中 ，變位系數(shù)在切齒過程中，與的求解公式，由圖求解詳圖可知 （

23、6）在的坐標(biāo)系中，點(diǎn)的坐標(biāo)為圖2.4 求解詳圖 （7）將（1）時(shí)代入（2）式得點(diǎn)坐標(biāo)， （8）將各值代入（4）式方程可求出齒輪漸開線上具體的各點(diǎn)，從而做出漸開線圖形。注：在由（4）式繪制漸開線區(qū)曲線時(shí)，軸為齒廓的對(duì)稱軸，與軸相垂直的軸通過齒根圓與齒槽（齒間）對(duì)稱軸的交點(diǎn)，由此便確定了坐標(biāo)原點(diǎn)。切削漸開線齒輪齒廓線段時(shí)角的變化范圍計(jì)算為了更好的說(shuō)明的求解的過程，先繪制一個(gè)非修緣齒廓，見圖2.5圖2.5為一非修緣齒廓曲線，其中是齒廓的對(duì)稱軸，與垂直的軸通過齒根圓與齒槽對(duì)稱軸的交點(diǎn)，于是便確定了坐標(biāo)原點(diǎn)與齒輪中心之間的距離為。圖2.5所示的非修緣齒廓曲線由四部分組成1）齒根圓弧，其半徑為；（為軸與齒

24、根圓的交點(diǎn)，也是齒根圓與對(duì)稱軸的交點(diǎn)，即齒根圓上齒槽的中點(diǎn)。）2）過渡曲線；3）漸開線部分（基本齒廓部分）；4）齒頂圓，其半徑為。（為齒頂圓齒厚的中點(diǎn)。）圖2.5 漸開線齒廓段曲線滾動(dòng)角的變化范圍推倒詳圖點(diǎn)為過渡曲線與漸開線的交點(diǎn)，所以切削過渡曲線時(shí)，滾動(dòng)角角的最大值為切削漸開線的最小值，切削漸開線時(shí)滾動(dòng)角的最大值求解，見圖2.6：刀具的直線部分切制漸開線曲線，所以齒全高按照考慮在中，而在中圖2.6 齒廓曲線漸開線段滾動(dòng)角的變化范圍推導(dǎo)詳圖所以在切削漸開線時(shí)，角的變化范圍為，即（5）式 （5） 齒輪的過渡曲線的方程式求解過渡曲線是由齒條刀具的齒頂?shù)箞A部分切制出來(lái)的。圖2.7 齒條刀具齒廓的坐標(biāo)

25、示意圖 齒頂?shù)箞A部分圖2.7所示為齒輪刀具的齒頂?shù)箞A部分，其中點(diǎn)為倒圓部分的圓心。點(diǎn)是倒圓圓弧上的任意一點(diǎn)，點(diǎn)是的法線與坐標(biāo)系中軸的交點(diǎn)。因?yàn)榉ň€通過點(diǎn),而點(diǎn)的坐標(biāo)為，所以依照?qǐng)D7即可求出點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)： （8）注：是的函數(shù)，是自變量。式中 （9）將（8）式代入（1）式中，即得出齒輪過渡曲線方程式 （10）注：（10）中自變量為式中滾動(dòng)角的變換范圍為 （11）式中參數(shù)的變動(dòng)范圍為 （12）式中 齒條刀具齒廓的齒形角，對(duì)于直齒輪。在用公式（10）繪制齒輪過渡曲線時(shí)，公式中包含了兩個(gè)自變量，必須要找出它們的關(guān)系，才能畫出過渡曲線，其關(guān)系可由圖2-12中得到：將公式（8）代入在繪制過渡曲線時(shí)，先

26、在的范圍內(nèi)給定角，有上式求出相應(yīng)的角，再由（10）繪制過渡曲線。過渡曲線方程滾動(dòng)角的變化范圍計(jì)算如圖2.8所示，刀刃上的切削的是齒根過渡曲線段，當(dāng)?shù)度猩系狞c(diǎn)與過渡曲線上的點(diǎn)重合時(shí)角最小，點(diǎn)切削點(diǎn)時(shí)，角最大。在圖2.8中，過刀刃上b點(diǎn)的法線必過圓心，連接并延長(zhǎng)即為刀刃上點(diǎn)的法線。圖2.8 過渡曲線滾動(dòng)角的變化范圍推導(dǎo)詳圖所以 （角的單位為弧度）連接交軸于 所以切削是過度曲線段時(shí)，角的變化范圍為，即（11）式 （11）2.3 少齒數(shù)計(jì)算過程2.3.1 數(shù)據(jù)初定齒輪副 設(shè)計(jì)中心距：; 法面摸數(shù)：; 傳動(dòng)比：; 分度圓螺旋角：； 齒輪寬度：; 端面嚙合角：； 端面重合度：； 軸面重合度：；小齒輪（齒輪

27、軸）端面徑向變位系數(shù)：；齒頂高系數(shù)：; 頂隙系數(shù)：;分度圓直徑：;齒頂圓直徑：; 齒根圓直徑:;跨1個(gè)齒公法線長(zhǎng)度：。大齒輪（齒圈）端面徑向變位系數(shù)：；齒頂高系數(shù)：; 頂隙系數(shù)：;分度圓直徑：;齒頂圓直徑：; 齒根圓直徑: ;法面固定弦齒厚：,法面固定弦齒高。2.3.2 設(shè)計(jì)結(jié)果校核計(jì)算齒輪副有關(guān)的參數(shù)驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)中心距：端面嚙合角：（1）端面壓力角（2）端面嚙合角設(shè)計(jì)結(jié)果：重合度（1）端面重合度其中： 設(shè)計(jì)結(jié)果： （2）軸面重合度設(shè)計(jì)結(jié)果： (非b圓整為13mm的對(duì)應(yīng)值)（3）重合度嚙合頂隙 （比大是由于小齒輪頂變尖，相當(dāng)于削頂。）端面徑向變位系數(shù)?。涸O(shè)計(jì)結(jié)果：中心距變動(dòng)系數(shù)齒頂高變動(dòng)系數(shù)小齒輪

28、齒根過渡曲線與大齒輪（齒圈）齒頂漸開線干涉驗(yàn)算不發(fā)生干涉的條件：-刀頂圓弧半徑; mm;?？蓪⒉话l(fā)生干涉條件變成以下形式，便于計(jì)算：令：大齒輪齒根過渡曲線與小齒輪齒頂漸開線干涉驗(yàn)算 小齒輪的幾何尺寸驗(yàn)算齒頂變尖時(shí)的齒頂圓壓力角試湊得：齒頂圓設(shè)計(jì)結(jié)果：。齒根圓設(shè)計(jì)結(jié)果：，偏大0.001mm。全齒高（齒頂變尖相當(dāng)于削頂，削頂量為, 削頂系數(shù)為）跨一個(gè)齒的公法線長(zhǎng)度根據(jù)朱景梓的推導(dǎo)結(jié)論（同齒輪手冊(cè)），未考慮切向變位的影響時(shí)： 大齒輪（齒圈）幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑mm齒頂圓直徑 （1）嚙合干涉限制的極限齒頂圓直徑(2)削頂后的齒頂圓直徑 故 設(shè)計(jì)結(jié)果： ；干涉。齒根圓直徑設(shè)計(jì)結(jié)果：全齒高 （干涉削頂量

29、為 , 削頂系數(shù)為）法面固定弦齒厚未考慮切向負(fù)變位的影響設(shè)計(jì)結(jié)果：法面固定弦齒高未考慮切向負(fù)變位的影響設(shè)計(jì)結(jié)果：2.3.3 修正設(shè)計(jì)結(jié)果初步設(shè)計(jì)結(jié)果經(jīng)驗(yàn)算，會(huì)發(fā)生嚙合時(shí)齒圈齒頂與小齒輪齒根過渡曲線干涉。修正設(shè)計(jì)結(jié)果其它設(shè)計(jì)結(jié)果不變，調(diào)整三個(gè)參數(shù)。重新驗(yàn)算重合度 （不變）重新驗(yàn)算頂隙（標(biāo)準(zhǔn)頂隙）（齒頂變尖，相當(dāng)于削頂量為, 削頂系數(shù)為）（為避免干涉需削頂，削頂量為，削頂系數(shù)為0.21096；其中、）3 三維建模3.1 軟件簡(jiǎn)介Pro/Engineer是一套由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。Pro/Engineer是

30、美國(guó)參數(shù)化技術(shù)公司PTC的優(yōu)秀產(chǎn)品，提供了集成產(chǎn)品的三維造型設(shè)計(jì)、加工、分析及繪圖等功能的完整的CAD/CAE/CAM解決方案。該軟件以使用方便、參數(shù)化造型和系統(tǒng)的全相關(guān)性而著稱。目前Pro/Engineer軟件在我國(guó)的機(jī)械、電子、家電、塑料模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、自行車、航天、家電、玩具等行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用，該軟件在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用數(shù)量大大超過了同類型的其它國(guó)外產(chǎn)品。Pro/Engineer可謂是個(gè)全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、NC加工、飯金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理于一體，其模塊眾多。主要由以下六大主模塊組成

31、:工業(yè)設(shè)計(jì)(LAID)模塊、機(jī)械設(shè)計(jì)(CAD)模塊、功能仿真(CAE)模塊、制造(CAM)模塊、數(shù)據(jù)管理(PDM)模塊和數(shù)據(jù)交換( Geometry Translator)模塊。參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角等，可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)易和靈活。3.1.1 Pro/Engineer軟件包Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造

32、型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽殼（Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，更自然，更直觀。這系統(tǒng)的參數(shù)化功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，這樣可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其它相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正，使得修改更為方便，設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。Pro/Engineer的主要特性有:(1)相關(guān)性(Full Associativity)（2)基于特征的參數(shù)化建模（3)數(shù)據(jù)管理（4)裝配

33、管理(5)工程數(shù)據(jù)庫(kù)重用（6)易用性(7)硬件獨(dú)立性。Pro/Engineer功能如下：1.特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）；2.參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3.通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，ProPROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等)。5.貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性(任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng))，其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展ProENGINEER的基本功能。3.1.2 ProASSEMBLY安裝模塊Pro/ASSE

34、MBLY是一個(gè)參數(shù)化組裝管理系統(tǒng)，能提供用戶自定義手段去生成一組組裝系列及可自動(dòng)地更換零件。Pro/ASSEMBLY是Pro/ADSSEMBLY的一個(gè)擴(kuò)展選項(xiàng)模塊，具有如下功能：1在組合件內(nèi)自動(dòng)零件替換(交替式)2規(guī)則排列的組合(支持組合件子集)3組裝模式下的零件生成(考慮組件內(nèi)已存在的零件來(lái)產(chǎn)生一個(gè)新的零件)4Pro/ASSEMBLY里有一個(gè)Pro/Program模塊，它提供一個(gè)開發(fā)工具。使用戶能自行編寫參數(shù)化零件及組裝的自動(dòng)化程序，這種程序可使不是技術(shù)性用戶也可產(chǎn)生自定義設(shè)計(jì)，只需要輸入一些簡(jiǎn)單的參數(shù)即可。5組件特征。注：還有ProCABLING選用性和ProCAT光纜布線模塊等，以及其它

35、多項(xiàng)模塊、功能，但由于本次實(shí)際不涉及，不再詳述。3.2 參數(shù)化技術(shù)簡(jiǎn)析參數(shù)化技術(shù)以約束為核心，是一種比約束自由造型技術(shù)更新穎、更好的造型技術(shù)。該技術(shù)將復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程分解為三個(gè)子過程，即草圖設(shè)計(jì)、對(duì)草圖施加約束以及約束求解。參數(shù)化技術(shù)具有以下三方面的優(yōu)點(diǎn):(1)設(shè)計(jì)人員的初始設(shè)計(jì)要求低，無(wú)須精確繪圖，只須勾繪草圖即可，然后可通過適當(dāng)?shù)募s束得到所需精確圖形。(2)便于系列化設(shè)計(jì)，一次設(shè)計(jì)成型后，可通過尺寸的修改得到同種規(guī)格零件的不同尺寸系列。(3)便于編輯、修改，能滿足反復(fù)設(shè)計(jì)需要，當(dāng)在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)有不適當(dāng)?shù)牟糠謺r(shí)，設(shè)計(jì)者可通過修改約束而方便地得到新的設(shè)計(jì)。這些優(yōu)點(diǎn)使得參數(shù)化技術(shù)非常適合于對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)

36、過程的支持。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的目的是為了滿足一定的功能需求，而這些功能需求往往可以轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)約束。設(shè)計(jì)者通過對(duì)一設(shè)計(jì)約束的控制可以方便靈活地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。Pro/Engineer系統(tǒng)最典型的特點(diǎn)是參數(shù)化，體現(xiàn)參數(shù)化除使用尺寸參數(shù)控制模型外，還在尺寸之間建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，使它們始終保持相對(duì)的大小、位置或約束條件。在零件模式下，系統(tǒng)允許建立特征之間的關(guān)系式，使得零件中的不同特征產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，此時(shí)創(chuàng)建的參數(shù)關(guān)系式成為零件關(guān)系式。同時(shí)在零件與裝配模式中，系統(tǒng)還允許在陣列特征或陣列元件間建立參數(shù)關(guān)系式。3.3 齒輪的參數(shù)化建模設(shè)計(jì)3.3.1 零件分析斜大變位正常齒數(shù)的齒輪外形由輪齒、鍵槽、軸孔等基本結(jié)構(gòu)特征組

37、成。齒輪建模的操作步驟如下：（1）添加齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)圖3.1 新建對(duì)話框圖3.2 尺寸選擇（2）添加齒輪關(guān)系式（3）創(chuàng)建齒輪的齒廓曲線：2）添加齒輪關(guān)系式3）創(chuàng)建漸開線方程4）創(chuàng)建過渡曲線方程5）創(chuàng)建螺旋線線方程（5）實(shí)體生成：1）創(chuàng)建螺旋線線方程2）拉伸3）陣列3.3.2 繪制齒輪（1）新建文件：?jiǎn)?dòng)PROE Wildfire4.0，單擊工具欄新建工具，或單擊菜單“文件/新建”。出現(xiàn)如圖3.1所示對(duì)話框。選擇系統(tǒng)默認(rèn)“零件”，子類型“實(shí)體”方式，“名稱”欄中輸入“canshuhuachilun”，同時(shí)注意關(guān)閉“使用缺省模板”。選擇公制模板mmns-part-solid，如圖3.2所示，然后單擊

38、“確定”。（2）創(chuàng)建齒輪程序。選擇菜單欄“工具/程序”命令，出現(xiàn)如圖3.3所示對(duì)話框。單擊“編輯設(shè)計(jì)”，依次添加齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)及初始值，添加完畢單擊“確定”。選擇工具菜單“工具/程序”命令，出現(xiàn)如圖3.4信息窗口，在其中輸入程序如下：圖3.4 信息窗口圖3.3 添加參數(shù)（3）添加齒輪四個(gè)圓的關(guān)系式。1）選擇“插入/模型基準(zhǔn)/草繪”特征工具，或單擊工具欄草繪命令，出現(xiàn)如圖3.5所示對(duì)話框。選擇FRONT基準(zhǔn)平面為草繪平面，系統(tǒng)自動(dòng)捕捉到與其垂直的RIGHT基準(zhǔn)平面為其參考平面。單擊“草繪”確認(rèn)，進(jìn)入二維草繪模式如圖3.6所示。圖3.6 草繪界面圖3.5 草繪對(duì)話框2）草繪截面。首先選擇工具菜單欄“

39、草繪/圓”或單擊“草繪器”工具欄上的圓命令，任意草繪4個(gè)同心圓，完成單擊確認(rèn)，如圖3.7。圖3.7 草繪圓3）選擇工具菜單“工具/關(guān)系”命令，出現(xiàn)如圖3.8信息窗口，選擇草繪的圓，在“關(guān)系”中輸入四個(gè)圓的關(guān)系式如下：圖3.8 關(guān)系對(duì)話框選擇，在彈出對(duì)話框選“當(dāng)前值”，重生成后如圖3.9 圖3.9 再生圓 4）單擊，在的對(duì)照下新建笛卡爾坐標(biāo)系如圖3.10，再如圖3.11在關(guān)系界面下編輯對(duì)應(yīng)關(guān)系為，并且選取“再生”。圖3.10 新建坐標(biāo)系圖3.11 編輯坐標(biāo)系圖（4）創(chuàng)建齒輪齒廓過渡曲線特征。1）單擊工具欄的基準(zhǔn)曲線命令，選擇新建的坐標(biāo)系，出現(xiàn)如圖所示菜單，如圖3.14選擇“從方程”建立漸開線，然

40、后單擊“確定”圖3.15確定。 圖3.12創(chuàng)建曲線 圖3.13 笛卡兒坐標(biāo)系 圖3.14輸入方程 圖3.15 確定圖3.16 記事本2）單擊“笛卡爾”坐標(biāo)系，出現(xiàn)如圖3.16所示記事本，在記事本點(diǎn)劃線下方，輸入過渡曲線方程以參數(shù)方程形式表示，t為proe的默認(rèn)變量，取值范圍0-1，常量PI為圓周率，漸開線以X-Y直角坐標(biāo)系建立，Z 軸取值為0。漸開線方程輸入完畢，單擊記事本“文件/保存”。最后單擊曲線對(duì)話框“確定”按鈕，生成如圖3.17所示過渡曲線。圖3.17 過渡曲線程序?yàn)椋?t*xc/r*tan(90-t)+yc/rv=* 180/ PI=atan(r*-yc)/xc)x=(r-xc-*c

41、os()*cos(v)+(xc*tan()+*sin()*sin(v)-rf*cos(180/zn)y=(r-xc-*cos()*sin(v)-(xc*tan()+ *sin()*cos(v)z=0（4）創(chuàng)建齒輪齒廓漸開線特征。（方法步驟同創(chuàng)建齒輪齒廓過渡曲線特征，不再詳述）=t/r*(yc-y0+xc*tan(90-t)+2*han/sin(2*t)+1/r*(y0-2*han/sin(2*t)v=*180/PIx=(r-0.5*(r*-y0)*sin(2*t)*cos(v)+(r*-y0)*cos(t)*cos(t)*sin(v)-rf*cos(180/zn)y=(r-0.5*(r*-y0

42、)*sin(2*t)*sin(v)-(r*-y0)*cos(t)*cos(t)*cos(v)z=0（5）創(chuàng)建封閉環(huán)在草繪界面下用選取圖元，再用對(duì)漸開線及過度曲線進(jìn)行動(dòng)態(tài)修剪。如圖3.18所示。 (a) 選取“線” (b) 修剪后結(jié)果圖3.18 創(chuàng)間封閉環(huán)并修建修剪完后，選取創(chuàng)建中心線如圖3.19，選取對(duì)漸開線與過渡曲線部分進(jìn)行對(duì)稱。圖320 鏡像圖3.19 建立中心線圖3.21 創(chuàng)建基準(zhǔn)軸（4）創(chuàng)建齒輪齒廓螺旋線特征。（方法步驟同創(chuàng)建齒輪齒廓過渡曲線特征，不再詳述）程序?yàn)閞=d/2L=r/tan()x=r*cos(t*B/L*180/pi) y=r*sin(t*B/L*180/pi) z=t*

43、B（5）進(jìn)行恒定剖面的掃描1）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸。單擊工具欄的基準(zhǔn)軸工具， 在工作區(qū)按住Ctrl鍵，選擇RIGHT和TOP基準(zhǔn)平面，基準(zhǔn)軸的約束類型為“穿過”兩個(gè)相交基面，單擊“確定”完成創(chuàng)建如3.23所示。1）在下，選擇參照3.22軌跡中選基準(zhǔn)軸與螺旋線圖3.23X軌跡，選項(xiàng)恒定剖面圖3.24，界面的選取封閉環(huán)圖3.25，點(diǎn)擊完成， 形成如圖3.26圖形。圖3.23 選基準(zhǔn)軸與螺旋線圖3.22 選取參照?qǐng)D3.26 實(shí)體生成 圖3.24 恒定剖面 圖圖3.25 選取截面圖3.27 按軸陣列（6）對(duì)生成的圖像進(jìn)行陣列1）選取軸選中心軸按軸陣列如圖3.27界面顯示圖3.28，確定后完成結(jié)果如圖3.29。

44、圖329 陣列結(jié)果 圖3.28 陣列示意圖 圖3.30 草繪2）編輯陣列在關(guān)系中輸入關(guān)系式選擇“再生”后得到齒輪的實(shí)體模型如圖3.30（7）繪制齒根圓實(shí)體部分。用旋轉(zhuǎn)功能進(jìn)行根圓的繪制，草繪如圖3.31，確定后生成旋轉(zhuǎn)如圖3.32所示。圖3.32 旋轉(zhuǎn)生成 圖3.31 草繪（8）選擇再生模型 ，在菜單管理器中點(diǎn)擊輸入如3.33，改變齒輪的參數(shù)如圖3.34獲得不同的齒輪參數(shù)，確定完成再生。圖3.34 選取參數(shù) 圖3.33 重輸參數(shù)3.4 參數(shù)化問題分析在整個(gè)繪制中，本次設(shè)計(jì)從齒輪的整個(gè)PROE理論為依據(jù)，大量運(yùn)用其繪制曲線的功能。根據(jù)本次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)改變了推倒的滾動(dòng)角范圍，才生成了封閉曲線。推導(dǎo)未發(fā)

45、現(xiàn)漏洞，只能是在計(jì)算時(shí)或者依據(jù)以前的資料有部分出入，才導(dǎo)致此種情況。1.漸開線滾動(dòng)角范圍為取時(shí)，圖形為圖所示，兩曲線未交上。（如圖3.35）將漸開線的范圍變化為時(shí)，如圖所示，兩曲線交上。（如圖3.36）圖 3.35 未相交圖 3.36 相交圖 3.37 相交2.改變的值也可以達(dá)到效果。3.標(biāo)準(zhǔn)以加工出的齒輪數(shù)據(jù)之間的值不滿足對(duì)應(yīng)的關(guān)系。4 其他零件的設(shè)計(jì)建模4.1 軸在proe參數(shù)中調(diào)出齒輪參數(shù)，根據(jù)此設(shè)計(jì)軸。表 4-1 齒輪參數(shù)分度圓齒根圓齒寬中心距小齒輪3.2723.2681462大齒輪117.804114.80413圖4.1 齒輪軸2.軸承圖4.2 軸4.2 軸承軸承：由于小齒輪的尺寸過

46、小因此采用了滾針軸承，選取軸承內(nèi)徑為7 mm，外徑為13 mm，寬度為4 mm,并且在軸承庫(kù)中調(diào)用，改完尺寸后直接生成。表 4-2 軸承的選取結(jié)果 （單位：mm）型號(hào)內(nèi)徑外徑寬度軸承一MF137ZZ7134軸承二7202AC153511圖4.3 7209A軸承實(shí)體圖7202AC4.3 端蓋（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取凸緣式端蓋，具體的尺寸數(shù)據(jù)如下表）表 4-3 端蓋尺寸表參數(shù)序號(hào)名稱及符號(hào)具體取值或計(jì)算數(shù)值大齒輪端蓋小齒輪端蓋1螺釘直徑取6mm,數(shù)目n=427350284654357.2687由結(jié)構(gòu)決定88059866103513 圖4.4 端蓋4.4 箱體具體尺寸見下表箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸

47、表 4-4 箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)減速器的尺寸關(guān)系箱體具體取值箱座壁厚 0.025a+188箱蓋壁厚 0.025a+18 8箱蓋凸緣厚度 b1 1.5 12箱座凸緣厚度 b 1.5 12箱座底凸緣厚度 b2 2.5 20地腳螺釘直徑 df 0.036a+1216地腳螺釘數(shù)目 n 當(dāng) a250時(shí) 4 軸承旁連接螺栓直徑 0.75df 12蓋與座連接螺栓直徑 d2 (0.50.6)df 8軸承端蓋螺釘直徑 d3 (0.40.5)df8視空蓋螺釘直徑 d4(0.30.4)df6定位銷直徑 d (0.70.8)df12df、d1、d2至外箱壁距離C1 查表11-2 22df、d2至凸緣邊緣距離 C

48、2同上20軸承旁凸臺(tái)直徑 R1 C220凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承外徑確定外箱壁至軸承座端面距離 L1 C1+C2+(510)47鑄造過渡尺寸 x, y 查表1-38 R=5大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 1 1.2 10齒輪端面與內(nèi)箱壁距離2 10箱蓋、箱座肋厚m1,mm1=0.85；m=0.858.5軸承端蓋外徑 D2 D2=(55.5)d3軸承旁連接螺栓距離 S SD2根據(jù)上述尺寸，繪制箱體實(shí)體圖，箱座圖如下：圖4.4 箱座視圖1圖4.4箱座視圖24.5 箱蓋箱蓋圖如下：圖4.5 箱蓋實(shí)體圖2圖4.5 箱蓋實(shí)體圖1注：其余零件的繪制不再說(shuō)，基本從標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中選取零件，或用上述方法繪制。 5 減速器的

49、裝配總成在Proe的組件模式下完成減速器的裝配過程，首先要安裝各個(gè)軸上的分裝，然后在以各個(gè)軸的分裝作為元件進(jìn)行裝配。在裝配的過程中，各部件是靠聯(lián)接關(guān)系裝配在一起的，在裝配某個(gè)零部件時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能確定它是固定件還是活動(dòng)件。5.1 零件裝配的基本流程1）進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)環(huán)境2）在零件裝配設(shè)計(jì)環(huán)境下，從插入零部庫(kù)中插入第一個(gè)零件到工作區(qū)中，該零件稱為基礎(chǔ)零件，系統(tǒng)對(duì)第一個(gè)插入的零件自動(dòng)添加一個(gè)固定裝配關(guān)系。3)）根據(jù)裝配關(guān)系，逐個(gè)插入其它零件，并在插入零件與當(dāng)前裝配件上，選擇相應(yīng)的裝配關(guān)系命令進(jìn)行裝配。 4)）完成所有零件的裝配，進(jìn)行干涉檢查，確認(rèn)無(wú)誤后，保存文件。以上步驟為自下而上的裝配方法。在裝配過程中可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行新零件的設(shè)計(jì)，新設(shè)計(jì)的零件在形狀和尺寸上可以與己有的零件和部件保持相關(guān)和協(xié)調(diào)，這個(gè)過程便體現(xiàn)自上而下的設(shè)計(jì)，因此兩種方法不是獨(dú)立不相干的，它們?cè)谘b配設(shè)計(jì)中是融合使用的。5.2 裝配過程中常用的配合方法1）重合配合:該配合將會(huì)使所選擇的面、邊線及基準(zhǔn)面(它們之間的相互組合或與單一頂點(diǎn)組合)重合在一條無(wú)限長(zhǎng)的直線上，或?qū)蓚€(gè)點(diǎn)重合。定位兩個(gè)頂點(diǎn)使 它們彼此接觸。2）軸