1 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2006 屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 二零零五年十月 姓名： 張海巖 班級： 03161 專業(yè)： 計算機輔助機械設(shè)計 學(xué)號： 24 2 前 言 機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的一個有機的組成部分。在我們學(xué)習(xí)了機械設(shè)計課程以后，在畢業(yè)之際我做了這次的畢業(yè)設(shè)計。 本次設(shè)計提高我的分析能問題和解決問題的能力。要次設(shè)計加強了結(jié)構(gòu)設(shè)計分析和比較，這次畢業(yè)設(shè)計我主要分析了減速器各主要組成 部分的結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)計注意事項等。還插入了多種類型減速器裝配圖示例主要零件工作圖示例及零件工作圖尺寸、形位公差標(biāo)注指示圖。而對機械零件的設(shè)計計算僅作簡要的說明，其具體計算方法我參考了有關(guān)的教材，本次設(shè)計主要一級減速器為主體的一般機械傳動裝置設(shè)計。并按課程設(shè)計順序闡明了每一階段設(shè)計的內(nèi)容和設(shè)計步驟。 這本次設(shè)計基于繪圖設(shè)計軟件 Solidworks2005 平臺，探討了減速器在 Solidworks 中的關(guān)鍵問題，提出了減速器的模型和結(jié)構(gòu)特征，開發(fā)了減速器設(shè)計的程序，使減速器設(shè)計中的結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪圖連成一體，從 而使減速器的動畫設(shè)計成為可能。 減速器是一種用途十分廣泛且比較典型的機械裝置。減速器的設(shè)計歷來是機械設(shè)計中經(jīng)典的項目之一。而減速器中設(shè)計難度最大的部件當(dāng)數(shù)減速器的齒輪軸。齒輪軸是支撐軸上零件、傳遞運動和動力的關(guān)鍵部件，其設(shè)計不同于一般零部件的設(shè)計，它包含兩個主要內(nèi)容：齒輪的嚙合和減速器的裝配。為了保證其減速器的三維動畫的運轉(zhuǎn)能力，一般必須對軸進行認(rèn)真的設(shè)計。為了保證安裝在軸上的零件能正確地定位和固 3 定以及軸的加工和裝配的要求，必須合理地定出軸各部分形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，也即進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。實際設(shè)計中，減速器 的裝配和結(jié)構(gòu)設(shè)計互相關(guān)聯(lián)、互相影響，需要不斷地交互。不僅如此，軸在減速箱體中的裝配位置、軸上零件的結(jié)構(gòu)及裝配都會直接影響著軸的結(jié)構(gòu)及強度，從而使齒輪軸的設(shè)計復(fù)雜化，成為減速器設(shè)計的“瓶頸”。 本次設(shè)計是在繪圖設(shè)計軟件 Solidworks 的平臺上展開 Solidworks強大的二維、三維繪圖功能，將傳統(tǒng)設(shè)計與計算機技術(shù)有機結(jié)合，使減速器設(shè)計的“瓶頸”問題得到圓滿解決。 此次設(shè)計過程中，得到了朱老師了的熱心幫助和全體同學(xué)的支持，在此我對他們表示衷心的感謝。 限于本人的水平，設(shè)計中雖然我盡量的讓 它減少錯誤的出現(xiàn)，但是一定還有錯語的出現(xiàn)。懇請老師提出寶貴意見。 4 目 錄 第一章 概論 1 1 畢業(yè)設(shè)計的目的 - 1 2 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 - 第 二 章 一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計說明 -6 2 1、一級圓柱齒輪減速器的工作原理及原理 -6 2 2、箱體的結(jié)構(gòu) -6 2 3、減速器各部位及附屬零件的名稱結(jié)構(gòu)和作用 -8 2 4、 軸系部件及齒輪 -10 第 三 章 一級圓柱齒輪減速器 零件的繪制 -13 3 1、 軸承的繪制步驟 -13 3 2 齒輪軸的繪制 -14 3 3 小軸承端蓋 1-16 3 4 大軸承端蓋 -17 3 5齒輪 -19 3 6、 螺塞的繪制過程 -21 3 7 上箱體的繪制步驟 -24 3 8 下箱體的繪制步驟 -24 第 四 章 一級圓柱齒輪減速器的裝配、爆炸以及工程圖 -26 4 1 一級圓柱齒輪減速器裝配示意圖 -26 4 2主要零部件的工程圖 -27 4 3一級減速器的爆炸 -29 第 五 章 任務(wù)書 -32 第 六 章 參考文獻 -33 5 第一章 概論 1 1 畢業(yè)設(shè)計目的 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械零件及其他有關(guān)先修課的知識去分析和解決工程實際際問題的能力以進一步鞏固、深化、擴展本課程所學(xué)到的理論知識。 通過設(shè)計 實踐，逐步正確的設(shè)計思想，熟練掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，增強創(chuàng)新意識和競爭意識。在畢業(yè)設(shè)計過程中通過制定設(shè)計方案，合理選用傳動機構(gòu)和零件類型，下確計算零件工作能力，確定零件尺寸，選擇材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及較全面地考慮制造工藝，使用和維護等方面的要求，達到了解和掌握機械零件和機械傳動裝置或簡單機械的一般設(shè)計過程和方法。 1 2 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容 此次畢業(yè)設(shè)計是選擇一級圓柱齒輪減速器為題。主要內(nèi)容為：繪制減速器箱體以及一些附屬零件的三維圖型；繪制裝配圖和重要零部件的工程圖；用 solidworks 軟件完成三維動畫的制作，模擬一級齒輪減速器的工作過程；寫出一級齒輪減速器的結(jié)構(gòu)與工作原理，完成任務(wù)分解；編寫畢業(yè)設(shè)計說明 6 第二章 減速器的設(shè)計說明 2.1 減速器的作用及工作原理 減速器是一種裝在原動機與工作機之間以降低轉(zhuǎn)速增加扭距的裝置，在生產(chǎn)中使用十分廣泛。 一級圓柱齒輪減速器的工作原理： 減速器是一種把較高的轉(zhuǎn)速變?yōu)檩^低轉(zhuǎn)速的專門裝置，由于輸入齒輪的輪齒與輸出軸上的、大齒輪嚙合在一起，而輸入齒輪的齒數(shù)少于輸出軸上大齒輪的齒數(shù)，根據(jù)齒數(shù)與轉(zhuǎn)速比成反比，當(dāng)輸入齒輪軸傳到 輸出軸后，輸出軸便得到了低于輸入周 6 的低速運動。從而達到減速的目的。 7 1.1.1.箱體的結(jié)構(gòu) 主要零件構(gòu)成 輸入齒輪軸 ， 軸承 ， 大齒輪 ， 鍵 ， 輸出軸 等 裝 配 關(guān) 系 圖 說 明 減速及傳動功能由輸入齒輪軸、大齒輪、鍵、輸出軸完成。 定位連接裝置 主要零件構(gòu)成 螺栓連接件 ， 墊圈 ， 螺母 ， 銷釘 裝 配 關(guān) 系 圖 8 說 明 為了使減速器的箱體，箱蓋能重復(fù)拆裝，并保證安裝精度，本減速器在箱體 、 箱蓋間采用錐銷定位和螺栓連接的方式 。 潤滑密封裝置 主要零件構(gòu)成 透蓋 ， 悶蓋 裝 配 關(guān) 系 圖 說 明 為了防止?jié)櫥托孤?，減速器一般都沒計密封裝置，本減速器采用的嵌入式密封裝 置，由兩個透蓋和兩個悶蓋完成密封。 觀察裝置 主要零件構(gòu)成 觀察孔蓋 ， 油標(biāo)組件 9 裝 配 關(guān) 系 圖 說 明 觀察裝置由箱蓋上方的觀察孔及箱體左下部油標(biāo)組件組成。 觀察孔主要用來觀察齒輪的運轉(zhuǎn)情況及潤滑情況。 油標(biāo)的作用是監(jiān)視箱體內(nèi)潤滑油面是否在適當(dāng)?shù)母?。油面過高，會增大大齒輪運轉(zhuǎn)的阻力從面損失過多的傳動功率。油面過低則齒輪，軸承的潤滑會不良，甚至不能潤滑，使減速器很快磨損和損壞。 通氣平衡裝置 主要零件構(gòu)成 通氣螺釘 裝 配 關(guān) 系 圖 說 明 箱蓋上方的通氣螺釘用來平衡箱體內(nèi)外的氣壓，使其基本相等，否則箱體內(nèi)的壓力過高會增加運動阻力，同時會增加潤滑油的泄漏。 10 第三章 一級圓柱齒輪減速器重要 零件的繪制 3.1 軸承 3.1.1 首先在前視圖面上畫兩個封閉的邊框線，如下草圖 旋轉(zhuǎn)草圖得到圖（ 1） 繪制一個封閉的巨型 旋轉(zhuǎn)草圖得到圖（ 2） 陣列特征 完成軸承的繪制（ 3）。 草圖（ 1） 11 草圖（ 2） 草圖（ 3） 3.2 齒輪軸的繪制 在前視基準(zhǔn)面上畫一階梯型的封閉圖形 ，然后旋轉(zhuǎn)得到草圖（ 1） 12 在右視基準(zhǔn)面上或者與右視基準(zhǔn)面平行的基準(zhǔn)面上畫一等要梯形，然后切除拉伸，把多余的切掉，便成為圖（ 2）的模型。根據(jù)上視基準(zhǔn)面建立一個基準(zhǔn)面，使它與上視基準(zhǔn)面之間的距離大于最小端的半徑，然后字新建立的基準(zhǔn) 面上畫環(huán)型草圖切除拉伸，便完成 齒輪軸的繪制，如圖（ 3） 草圖（ 1） 草圖（ 2） 13 草圖（ 3） 3.3 小軸承端蓋 1 在前視基準(zhǔn)面上畫一個封閉的草圖，然后繞中心線旋轉(zhuǎn)便得到圖形（ 1） 在上視基準(zhǔn)面上或者在與上視基準(zhǔn)面平行的面上畫一直徑為 100的圓結(jié)構(gòu)線，然后以直徑為 100 的圓為定位線畫直徑為 8 的圓 用直徑為 8 的圓切除拉伸 陣列 6 個直徑為 8 的圓 便完成 小軸承端蓋的繪制，如圖（ 2） 大軸承端蓋一端和小軸承端蓋 1 的繪制過程一樣，只不過數(shù)據(jù)不一樣。 14 草圖（ 1） 3.3.4 大軸承端蓋 在前視基準(zhǔn)面上畫一個封閉的草圖，然后繞中心線旋轉(zhuǎn)便得到圖形（ 1） 在上視基準(zhǔn)面上或者在與上視基準(zhǔn)面平行的面上畫一直徑為 120的圓結(jié)構(gòu)線，然后以直徑為 120 的圓為定位線畫直徑為 8 的圓 用直徑為 8 的圓切除拉伸 陣列 6 個直徑為 8 的圓 便完成 大軸承端蓋的繪制，如圖（ 2） 小軸承端蓋的另和一端大軸承端蓋的繪制過程一樣，只不過數(shù)據(jù)不一樣。 15 16 草圖（ 2） 3.3.5 齒輪 在前視基準(zhǔn)面上繪制一封閉的輪廓，如圖 中的線框 以軸線為中心旋轉(zhuǎn)線框 在上視基準(zhǔn)面上或者與上視基準(zhǔn)面平行的面上作如圖中的長方形線框 用長方形線框完全切除拉伸 在上視基準(zhǔn)面上或者與上視基準(zhǔn)面平行的面上作如圖的圓用圓完全切除拉伸 陣列 6 個圓切除的特征 在上視基準(zhǔn)面上或者與上視基準(zhǔn)面平行的面上作邊長為 1.73 等邊三角形 用等邊三角形完全切除 陣列切除特征 繪制出齒輪。 17 18 螺塞 在前視基準(zhǔn)面是作一直徑為 15 的圓 拉伸為 8 在圓柱的任意一端畫一圓，讓它和直徑為 15 的圓重合，然后繪制螺旋線，設(shè)定螺旋線的高度為 8，起始角度為 0，圈數(shù)為 5，在高度的下滿 設(shè)定方向為反向 在上視基準(zhǔn)面上作一邊長 1.73 的等邊三角形，使螺旋線的端點與等邊三角形的中心重合 用掃描切除的命令使等邊三角形沿著螺旋線切除 在作成的螺紋的任意一端畫直徑為 12 的圓，拉伸長度 2 在拉伸后的圓柱的另一端畫直徑為 30 的圓，拉伸長度為 1 在拉伸長度為 30 的圓的另一端畫邊長為 12 的正六邊型，拉伸長度為 6 以正六邊型的頂面做為作圖平面，畫一圓使它與正六邊型的邊相切 用切除命令，先設(shè)定拔摸角度為 45 度，深度為 5，在深度下面選擇反側(cè)切除 完成繪制螺塞。 19 20 21 22 第四章 一級圓柱齒輪減速器的裝配以及主要的工程圖 4.1 主要零部件的工程圖 23 24 25 第五章 任 務(wù) 書 設(shè)計題目： 一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計 進度安排： 1 熟悉一級齒輪減速器的結(jié)構(gòu)與工作原理， 2 完成任務(wù)分解。 3用 CAD軟件完成所有零件圖繪制任務(wù)。 4完成重要零部件的工程圖繪制任務(wù)。 5完成裝配圖。 6 用 solidworks軟 件完成三維動畫的制作。 7 模擬一級齒輪減速器的工作過程。 8 書寫設(shè)計說明