管理信息化VR虛擬現(xiàn)實(shí)減速器三維設(shè)計(jì)及虛擬裝配

管理信息化VR虛擬現(xiàn)實(shí)減速器三維設(shè)計(jì)及虛擬裝配ReducerdesignandvirtualassemblyABSTRACTThisdesignismainlyaimedatthevirtualassembly,basedondynamiczerodevicestructureanalysisandparison,designatechnicalandprocessrequirements,andusingthereducerPro/Etoitsdynamicvirtualassembly.Fromtheanalysisanddesignoftheplantobegin,geartransmissionschemeofstructure,box,axlebearingparts,accessories,lubricationandsealingallmadedetaileddesign,andthedynamicofvirtualassemblymaderelatedinstructions.Throughthewholedesignprocessmakesthespeedreducer,andinconformitywiththerelevantrequirementsofthevirtualassemblyformthedynamic.Accordingtotheknowledge,themaintaskofthedesigntopic,thesecondisadynamicgearassembly.Accordingtotherequirementsofthesecondgearreducerisadopted,andthedesignthatthereducercanreachtherelatedtechnicalrequirements.KEYWORDS:Reducer，Dynamicassembly，Secondary，Bevelgear目錄前言1第1章機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)21.1分析和擬定傳動(dòng)方案21.1.1確定傳動(dòng)方案21.1.2傳動(dòng)方案的擬定31.2電動(dòng)機(jī)的選擇31.3運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算4第2章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算62.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)62.2直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)62.2斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)8第3章軸的初步設(shè)計(jì)133.1軸材料及其附件選取133.2（軸Ⅰ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.2.1擬定軸上零件的裝配方案143.2.1軸的長(zhǎng)度的確定153.3（軸Ⅱ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.3.1軸的相關(guān)參數(shù)163.3.2軸的初步設(shè)計(jì)163.3（軸Ⅲ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21第4章軸承及鍵的壽命校核234.1軸承的選擇和校核234.2鍵的選擇24第5章減速器的潤(rùn)滑與密封255.1減速器的潤(rùn)滑255.1.1齒輪的潤(rùn)滑255.1.2軸承的潤(rùn)滑255.2減速器的密封25第6章減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27第7章減速器的三維制作287.1螺栓的設(shè)計(jì)過程287.2滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)過程317.3軸承蓋的設(shè)計(jì)過程34第8章減速器的運(yùn)動(dòng)仿真概述358.1約束類型的介紹358.2減速器的裝配368.3減速器的運(yùn)動(dòng)仿真37結(jié)論39謝辭40參考文獻(xiàn)41外文資料翻譯42前言齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式.它的主要優(yōu)點(diǎn)是：1.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)功和動(dòng)力；2.使用的功率和速度范圍廣；3.傳動(dòng)效率高；4.工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；5.外輪廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中,齒輪仍然是機(jī)械傳動(dòng)的基本部件。CNC機(jī)床和工藝技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電子控制、液壓傳動(dòng)、齒輪、帶鏈的混合傳動(dòng),將成為變速箱設(shè)計(jì)中優(yōu)化傳動(dòng)組合的方向。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的學(xué)科交叉,將成為新型傳動(dòng)產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。第1章機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1.1分析和擬定傳動(dòng)方案原始數(shù)據(jù)：運(yùn)動(dòng)帶拽引力F=3600N運(yùn)動(dòng)帶速度v=0.85m/s滾筒直徑D=400mm使用年限5年，雙班制29200h速度允許誤差±0.5%1.1.1確定傳動(dòng)方案根據(jù)工作要求，可擬定幾種傳動(dòng)方案，如圖所示：（a）圖1-1(b)圖1-2(a)圖所示為電機(jī)直接與圓錐齒輪—圓柱齒輪減速器相聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)緊湊，但是減速器的傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)尺寸較大。(b)圖所示為第一級(jí)用帶傳動(dòng)，后接圓錐齒輪—圓柱齒輪減速器。帶傳動(dòng)能夠緩沖，吸震，過載時(shí)起安全保護(hù)的作用，且可以減小減速箱的尺寸。綜合考慮本題，工作環(huán)境一般有輕微震動(dòng)，可選方案(b)。1.1.2傳動(dòng)方案的擬定傳動(dòng)方案如下：圖1-31.電機(jī)2.聯(lián)軸器3.減速器4.鼓輪5.傳動(dòng)帶1.2電動(dòng)機(jī)的選擇傳動(dòng)裝置總效率，可按下式計(jì)算：工作機(jī)輸入功率：1.3運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算1.總傳動(dòng)比及其分配表1-1軸號(hào)功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩Tp(kw)n(r/min)（N/m）電動(dòng)機(jī)軸3.71496036.95Ⅰ軸3.5338487.79Ⅱ軸3.39137.14236.07Ⅲ軸3.2640.57767.39卷筒軸3.09340.57728.08第2章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)確定V帶型號(hào)和帶輪直徑：工作情況系數(shù)KA，（載荷輕微震動(dòng)，雙班制）計(jì)算功率小帶輪直徑Dmin=75mm(A型)大帶輪直徑2.2直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)根據(jù)要求小齒輪選用40Cr,調(diào)制處理，硬度為240~280HB，取平均硬度260HB；大齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)制處理，硬度為230HB。齒面接軸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：驗(yàn)算圓周速度及KaFt/b確定傳動(dòng)主要尺寸齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：2.2斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)選擇齒輪材料，小齒輪40Cr,調(diào)制，硬度260HB，大齒輪45號(hào)鋼，調(diào)制，硬度240HB.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：2.校核計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：第3章軸的初步設(shè)計(jì)3.1軸材料及其附件選取初選聯(lián)軸器和軸承：3.2（軸Ⅰ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1擬定軸上零件的裝配方案軸Ⅰ的裝配方案如圖3-1所示。軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)制處理圖3-1軸Ⅰ的裝配方案從而確定軸的初步設(shè)計(jì)如圖3-2所示。圖3-2軸Ⅰ的裝配方案3.2.1軸的長(zhǎng)度的確定則確定軸的相關(guān)尺寸如下圖3-3所示。圖3-3軸Ⅰ的尺寸確定軸上各力作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距如圖3-4所示。圖3-4軸Ⅰ上各力作用點(diǎn)及支撐跨距另外，由于選定的是深溝球軸承，其負(fù)荷中心在軸向?qū)挾鹊闹悬c(diǎn)位置。3.3（軸Ⅱ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1軸的相關(guān)參數(shù)軸的材料選用：45號(hào)鋼，調(diào)制處理3.3.2軸的初步設(shè)計(jì)可以得到下圖圖3-5軸Ⅱ的尺寸確定軸上各力作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距如圖3-6所示。5圖3-6軸Ⅱ上各力作用點(diǎn)及支撐跨距L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm軸的受力分析：圖3-7軸Ⅱ的受力分析根據(jù)受力圖畫出剪力圖和彎矩圖。豎直方向受力圖：剪力圖：Mv：水平方向受力圖：剪力圖：剪力和：M合：圖3-8由上圖可知應(yīng)力最大處的位置，校核此處即可，由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取。另外小齒輪的兩個(gè)端面處較危險(xiǎn)，左端按軸頸d=45mm若彎曲組合按最大處計(jì)算，則有：3.3（軸Ⅲ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)示意如圖3-9所示圖3-9軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)1.1的尺寸有聯(lián)軸器確定，我們留出30mm的余量，則可取1=80mm,d1由聯(lián)軸器內(nèi)的內(nèi)徑確定取d1=50mm。2.2的尺寸由擋油板寬度，軸承寬度和軸承端蓋的寬的確定，擋油板8mm,6軸承寬度為21mm,端蓋24mm,在這之上加上2mm,2=55mm,d2由軸承確定為55mm.3.3的尺寸由2軸的尺寸確定讓它們軸承之間的尺寸相減得到，3=85.5mm,d3應(yīng)高出2,5~8mm,我們?nèi)3=62.4.4由大齒輪的寬度決定，大齒輪的寬度應(yīng)小于小齒輪6mm,所以大齒輪寬度為78mm,我們?nèi)?=77,d4應(yīng)高與軸承5,2mm.所以d4=57mm5.5由軸承的寬度2112.5mm，再加齒輪的余量1mm,5=34.5mm,d5由軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定d5=55mm.7第4章軸承及鍵的壽命校核4.1軸承的選擇和校核30209的主要性能參數(shù)如下：基本額定動(dòng)載荷:基本額定靜載荷：極限轉(zhuǎn)速：軸承面對(duì)面安裝，由于前面求出支反力，則軸承受力為：由于從而得e=0.4當(dāng)量動(dòng)載荷P為：(取)84.2鍵的選擇1.帶輪處：鍵12*8*63GB/T1095-20032.小錐齒輪：鍵16*10*36GB/T1095-20033.大錐齒輪：鍵14*9*45（b*h*l）GB/T1095-20034.小斜齒輪：鍵14*9*45GB/T1095-20035.大斜齒輪：鍵18*11*54GB/T1095-20036.聯(lián)軸器處：鍵14*9*72校核鍵的擠壓強(qiáng)度：[]=110Mpa聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T=第5章減速器的潤(rùn)滑與密封5.1減速器的潤(rùn)滑減速器的潤(rùn)滑方式有很多，如油脂潤(rùn)滑，浸油潤(rùn)滑，壓力潤(rùn)滑，飛濺潤(rùn)滑等。5.1.1齒輪的潤(rùn)滑當(dāng)齒輪圓周速度v≤10m/s時(shí)，常采用浸油潤(rùn)滑，這里也采用此法。即將齒輪浸入箱內(nèi)油液中，當(dāng)傳動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)粘在其上的油液被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑，同時(shí)油池的油被摔上箱壁，有助山熱。為避免浸油潤(rùn)滑的攪油功率太大及保證輪齒嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺。浸油潤(rùn)滑的油應(yīng)保持一定的深度和貯油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不宜散熱。一般齒頂圓至油池底面的距離h不應(yīng)小9于30～50mm.箱座內(nèi)底高度H≥d/2+(30～50)mm,式中d為浸油最深的齒輪的外圓直徑。換油時(shí)間一般為半年左右，主要取決于油中雜質(zhì)多少及油被氧化、污染的程度。5.1.2軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承通常采用油潤(rùn)滑或脂潤(rùn)滑。減速器中的滾動(dòng)軸承常用減速器內(nèi)用于潤(rùn)滑齒輪的油來潤(rùn)滑。5.2減速器的密封減速器需要密封的部位很多，一般有軸伸出處、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體結(jié)合面和軸承蓋，窺視孔和放油孔德接合面等處。密封裝置的型式繁多，結(jié)構(gòu)不一，這里采用氈圈式密封。氈圈式密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、安裝方便，但對(duì)軸頸接觸面得摩擦較嚴(yán)重，因而功耗大，氈圈壽命短。主要用于脂潤(rùn)滑、工作溫度t≤90度以及密封處軸頸圓周速度v＜5m/s的場(chǎng)合。安裝前，氈圈需用熱礦物油浸漬。第6章減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤(rùn)滑、接觸斑點(diǎn)、齒側(cè)間隙及向箱注油等，在箱蓋頂部應(yīng)設(shè)置便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置并有足夠大的窺視孔。窺視孔平時(shí)用蓋板蓋上并有螺釘予以固定，蓋板和箱蓋接觸面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片、蓋板材料可用鋼板、鑄鐵或有機(jī)玻璃制成。為避免油中雜質(zhì)侵入箱內(nèi)，可在孔口裝一濾油網(wǎng)。為減小機(jī)械加工面、窺視孔口應(yīng)制成凸臺(tái)。同時(shí)還在箱座底部裝上放油孔，在側(cè)面裝上油標(biāo)，用來測(cè)量油量。10第7章減速器的三維制作關(guān)于減速器的三維設(shè)計(jì)，這里選取幾個(gè)比較典型、具有代表性的零件，詳細(xì)的介紹其繪制過程。7.1螺栓的設(shè)計(jì)過程螺栓、螺母是機(jī)械設(shè)計(jì)中非常重要的緊固零件，由于它們屬于標(biāo)準(zhǔn)件，各項(xiàng)參數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)GB/T5780—2000，螺栓M6×25，螺紋部分長(zhǎng)22，螺頭e=10.9，螺栓頭厚4，圓角r=0.25，螺桿直徑6。螺栓的生成步驟如下：①拉伸生成六角螺栓頭實(shí)體。②在六角螺栓頭實(shí)體上拉伸生成螺桿。③在螺桿上加入螺紋修飾。④加入螺紋和倒角。下面是螺栓M6×25的具體制作過程。（1）創(chuàng)建新文件。啟動(dòng)Pro/E后，單擊新建對(duì)話框，在類型欄中選擇零件，輸入零件名字，然后單擊確定。在繪圖區(qū)域出現(xiàn)3個(gè)基準(zhǔn)平面。（2）設(shè)置繪圖平面。首先從繪圖區(qū)域右邊的快捷圖表中選取拉伸工具，單擊草繪，出現(xiàn)草繪對(duì)話框，按提示選取FRONT平面作為草繪平面。（3）繪制螺栓頭草圖。從繪圖區(qū)右邊的快捷圖標(biāo)中選取直線工具，繪制邊長(zhǎng)為5.45的正六邊形。（4）生成實(shí)體。完成草圖繪制后，再在智能菜單中輸入預(yù)拉伸的厚度。這里我們選擇4，然后再單擊對(duì)勾按鈕完成實(shí)體繪制。（5）繪制螺桿草圖。選擇螺栓頭的一個(gè)端面作為草繪平面，在從繪圖11區(qū)域右邊的快捷圖標(biāo)中選取圓工具按鈕，以六邊形的中心為圓心，繪制直接為6的圓形草圖。然后單擊對(duì)勾完成螺桿草圖繪制。（6）生成螺桿實(shí)體。完成草圖繪制后，再在繪圖區(qū)下面的智能菜單中輸入螺桿預(yù)拉伸的長(zhǎng)度25，然后單擊智能菜單右邊的對(duì)勾按鈕完成螺桿繪制。（7）生成螺栓頭切削特征。從繪圖區(qū)域選擇旋轉(zhuǎn)工具，再單擊草繪，選擇TOP面作為草繪平面。從繪圖區(qū)域選擇直線工具按鈕，在邊線上繪制三角形，邊長(zhǎng)分別為0.5和1.5,。然后再繪制一條虛線通過螺桿中心的中心線。最后單擊繪圖區(qū)域的對(duì)勾按鈕以完成草圖繪制。完成草圖繪制后，再單擊智能菜單中輸入旋轉(zhuǎn)角度360°，然后單擊智能菜單中的去除材料按鈕，最后單擊智能菜單中的對(duì)勾按鈕完成實(shí)體繪制。（8）加入螺紋修飾。從插入菜單中選擇修飾，在彈出的子菜單中選擇螺紋，此時(shí)在智能菜單中按提示選擇螺桿表面作為螺紋生成面，再選擇羅公司呢頭部，作為螺紋起始面。接下來在彈出的菜單管理器中選擇正向，再選擇盲孔，然后單擊完成按鈕。這時(shí)在繪圖區(qū)下面的智能菜單提示區(qū)中出現(xiàn)輸入框，提示輸入螺紋深度，輸入22，再單擊右邊的對(duì)勾按鈕；接著出現(xiàn)螺紋內(nèi)徑輸入框，輸入4.8，再單擊右邊的對(duì)勾按鈕完成螺紋修飾。（9）倒圓角。從繪圖區(qū)域右邊的快捷圖標(biāo)中選擇拉伸工具，這時(shí)在繪圖區(qū)域下面的智能菜單提示區(qū)中按提示選擇螺桿與螺栓的交線，在試圖中以紅色顯示。然后，在繪圖區(qū)下面的智能菜單提示區(qū)出現(xiàn)輸入框，提示輸入倒角半徑，輸入0.5，再單擊右邊的按鈕完成倒圓角。（10）螺桿端部倒角。從繪圖區(qū)域的快捷圖標(biāo)中選擇拉伸工具，這時(shí)在繪圖區(qū)下面的智能菜單按提示選擇螺桿端部邊緣部分，在視圖中以紅色顯示。然后，在繪圖區(qū)下面的智能菜單提示區(qū)中出現(xiàn)D×D輸入框，兩次都輸入0.5，12再單擊右邊的對(duì)勾按鈕完成倒角。（11）制作螺紋。在插入菜單中選擇螺旋掃描，再?gòu)膹棾龅淖硬藛沃羞x擇切口，此時(shí)會(huì)彈出螺旋掃描的對(duì)話框和菜單管理器，依次選擇常數(shù)→穿過軸→右手定則，然后單擊完成按鈕。這時(shí)在繪圖區(qū)域下面的智能菜單按提示選擇TOP面為草繪平面。接下來的菜單管理器中選擇正向，再選擇默認(rèn)，以虛線形式顯示實(shí)體，以便進(jìn)行草繪。單擊繪圖區(qū)域的直線按鈕，繪制掃描引導(dǎo)線。然后再?gòu)睦L圖區(qū)域的快捷圖標(biāo)中選取虛線按鈕，繪制如圖所示的螺旋線的繞行線，注意要與螺桿中心線重合。最后單擊繪圖區(qū)域的對(duì)勾按鈕。這時(shí)在繪圖區(qū)域下面的智能菜單提示區(qū)中出現(xiàn)輸入框，提示輸入螺距值，輸入12.5，單擊右邊的對(duì)勾按鈕。接著進(jìn)入草繪狀態(tài)，單擊繪圖區(qū)域的直線按鈕，在螺紋引導(dǎo)線根部繪制螺紋切削截面，單擊右邊的對(duì)勾按鈕以完成草圖繪制。在彈出的菜單管理器中選擇正向，單擊確定按鈕。完成螺紋制作后的螺栓如圖7-1所示圖7-17.2滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)過程（1）草繪前的設(shè)置。啟動(dòng)Pro/E后，單擊工具欄中的新建圖標(biāo)，在彈出的新建對(duì)話框的類型中選擇零件，在名稱文本框內(nèi)寫入零件名字，在紫類型欄中選擇實(shí)體，單擊確定按鈕。從繪圖區(qū)域右邊的工具欄選取旋轉(zhuǎn)工具，按智能菜單提示區(qū)的提示，單擊草繪按鈕，然后按彈出的草繪平面選取FPONT面作為草繪平面，使用系統(tǒng)所提示的方向?yàn)閰⒄辗较?。?）繪制滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈旋轉(zhuǎn)截面草圖。單擊繪圖區(qū)域的虛線按鈕，繪制一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直中心線；分別單擊繪圖區(qū)域的矩形、直線、圓形按鈕，再單擊動(dòng)態(tài)修建按鈕，刪除預(yù)刪除的線段，最后生成的草圖13入7-2所示。圖7-2（3）生成滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈的實(shí)體圖。在繪圖區(qū)下面的智能菜單中輸入旋轉(zhuǎn)角度360°，單擊智能菜單右邊的按鈕完成實(shí)體繪制。旋轉(zhuǎn)完成后的實(shí)體如圖7-3所示。圖7-3（4）繪制單個(gè)滾動(dòng)體。從繪圖區(qū)域右邊的快捷圖標(biāo)中選擇基準(zhǔn)平面，按照繪圖下面的智能菜單區(qū)的提示，先選擇基準(zhǔn)軸作為參照，接著選擇一個(gè)基準(zhǔn)平面作為參照，如FRONT平面，在旋轉(zhuǎn)角度輸入框中輸入45擊確定按鈕完成基準(zhǔn)平面DTM1插入。從繪圖區(qū)域的快捷圖標(biāo)中選取旋轉(zhuǎn)工具，按智能菜單區(qū)的提示，單擊草繪按鈕，然后按彈出的草繪平面選取對(duì)話框的提示，選取剛才建立的DTM1作為繪圖平面，再選取TOP平面作為繪圖參照平面。這時(shí)選擇默認(rèn)系統(tǒng)提示的方向?yàn)閰⒄辗较?。最后在繪圖區(qū)下面的智能菜單中輸入旋轉(zhuǎn)角度360°，單擊菜單中的對(duì)勾，完成實(shí)體繪制，如圖7-4所示。圖7-4（5）陣列滾動(dòng)體。在模型樹窗口中選擇剛才的滾動(dòng)體特征，單擊繪圖區(qū)域的陣列按鈕。此時(shí)實(shí)體模型將顯示出復(fù)制的滾動(dòng)體的相關(guān)尺寸。同時(shí)，繪圖區(qū)域下面的智能菜單提示區(qū)將顯示兩個(gè)方向的輸入值。兩個(gè)輸入框的意義分別為：第一個(gè)輸入框表示陣列之間的夾角；第二個(gè)輸入框表示通過陣列將要產(chǎn)生的個(gè)數(shù)。在這里根據(jù)課題需要，我們分別選擇30°和12個(gè)，單擊智能菜單中的對(duì)勾按鈕，完成滾動(dòng)體的陣列。如圖7-5所示。圖7-5147.3軸承蓋的設(shè)計(jì)過程（1）啟動(dòng)軟件，單擊新建按鈕，在子類型中選擇零件并命名。（2）單擊旋轉(zhuǎn)按鈕。打開創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體工具欄，在其中單擊草繪按鈕，即可打開剖面對(duì)話框。（3）在主窗口中選擇FRONT面作為草繪平面，單擊剖面對(duì)話框中的草繪按鈕，打開參照對(duì)話框。（4）接受系統(tǒng)默認(rèn)選取的尺寸參考，單擊參照對(duì)話框中的關(guān)閉按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。（5）單擊直線、圓形虛線按鈕。繪制尺寸。單擊對(duì)勾完成拉伸，生成的端蓋實(shí)體如圖7-6所示。圖7-6第8章減速器的運(yùn)動(dòng)仿真概述8.1約束類型的介紹在進(jìn)行減速器的運(yùn)動(dòng)仿真前，我們有必要先來了解一些常用的裝配約束類型。它們分別為：匹配、對(duì)齊、插入、坐標(biāo)系、相切、線上點(diǎn)、曲面上的點(diǎn)、曲面上的邊。1.匹配使兩平面或基準(zhǔn)平面重合或平行，法線方向互相平行且指向相反方向。2.對(duì)齊使零件的兩個(gè)平面或基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、點(diǎn)及邊重合或者共線。3.插入使兩零件指定的旋轉(zhuǎn)面共旋轉(zhuǎn)中心線，具有旋轉(zhuǎn)面特征的零件如螺栓、軸等以插入為約束方式。154.坐標(biāo)系使裝配零件之間的坐標(biāo)系對(duì)齊，X軸對(duì)X軸，Y軸對(duì)Y軸，Z軸對(duì)Z軸。5.相切在兩個(gè)進(jìn)行裝配的零件中，各自指定一個(gè)曲面或一個(gè)平面、另一個(gè)為曲面，使其相切。該約束類似于匹配約束，因?yàn)樗箖蓚€(gè)零件的面貼合，但是這兩個(gè)面并不對(duì)齊。6.線上點(diǎn)在一個(gè)零件上指定一點(diǎn)，在另一個(gè)零件上指定一條邊線，并使該點(diǎn)在這條邊線上。7.曲面上的點(diǎn)在一個(gè)零件上指定一點(diǎn)，然后再另一個(gè)零件上指定一個(gè)曲面，使指定的曲面與點(diǎn)接觸。8.曲面上的邊在一個(gè)零件上指定一條邊，在另一個(gè)零件上指定一個(gè)曲面，使指定的曲面與邊相接觸。該約束通常與匹配、對(duì)齊的約束選項(xiàng)一起使用。8.2減速器的裝配下面是利用以上的這些約束類型把減速器裝配到一塊兒。1.齒輪和下箱座之間的裝配過程。首先選擇齒輪的軸線和下箱座的軸線是對(duì)齊約束，然后再選擇齒輪的端面和下箱座的內(nèi)平面為匹配約束，同時(shí)在對(duì)話框中輸入要便宜的數(shù)值。這樣就把齒輪裝到了下箱座上。2.軸和平鍵的裝配過程分別選擇平鍵的側(cè)平面、圓弧側(cè)面、下平面對(duì)應(yīng)軸上鍵槽的相應(yīng)平面之16間的約束關(guān)系為匹配、匹配、插入。這樣就把平鍵裝到了鍵槽中。3.軸和軸承之間的裝配選擇軸承內(nèi)表面和大軸表面，添加插入約束；選擇軸肩側(cè)面和軸承側(cè)面，添加匹配約束，并將距離值設(shè)為0，單擊元件放置對(duì)話框中的確定按鈕，即可把軸承裝到軸上。4.軸承端蓋和軸承通蓋的安裝選擇軸承端蓋側(cè)面和軸表面，添加插入約束；選軸承端蓋端面和下箱座端面，添加匹配約束，并將距離值設(shè)為0，單擊元件放置按鈕，即可完成裝配。5.上箱蓋和定位銷的裝配選擇上箱蓋的下端面和下箱座的上端面，添加匹配約束；選擇上下殼體的對(duì)應(yīng)兩組銷孔，添加插入約束，單擊元件放置對(duì)話框中的確定按鈕，即可將上箱蓋和下箱座裝配到一塊。選擇定位銷的側(cè)面和殼體上的銷孔的內(nèi)曲面，添加插入約束；選擇定位銷的上平面和殼體的端面，添加匹配約束，并將距離值設(shè)為0，即可把定位銷裝到殼體上。6.窺視孔蓋、螺釘和通氣閥的裝配選擇窺視孔蓋的一組側(cè)面和底面對(duì)應(yīng)上殼體的側(cè)面和上平面，添加對(duì)齊約束，即可把窺視孔蓋裝到上箱蓋上。選擇螺釘?shù)牡灼矫婧透Q視孔蓋的表面，添加匹配約束且把距離設(shè)為0；同時(shí)選擇螺釘?shù)穆菁y表面和螺釘孔的螺紋表面，添加插入約束，即可把螺釘裝到上殼體上。同樣的裝配方式可以把螺栓、墊片、螺母和放油堵頭安裝到對(duì)應(yīng)的位置。8.3減速器的運(yùn)動(dòng)仿真在運(yùn)動(dòng)仿真版塊里，其約束類型有所變化，它里面分為剛性、銷釘、滑17動(dòng)桿、圓柱、平面、球、焊接、軸承、常規(guī)、6DOF、槽等。這里提一下本次設(shè)計(jì)用得到的幾個(gè)約束類型。1.6個(gè)自由度，顧名思義就是當(dāng)做基準(zhǔn)的元件來使用剛性約束，本次設(shè)計(jì)選擇的是下箱座作為基準(zhǔn)。2.圓4個(gè)自由度，使用圓柱約束可以來繞圓柱軸線旋轉(zhuǎn)和沿軸線平移，這個(gè)約束類型也是被設(shè)計(jì)用的最多的一種。該運(yùn)動(dòng)仿真分為6個(gè)時(shí)間段：1.上箱蓋相對(duì)于下箱座的運(yùn)動(dòng)；2.觀察窗相對(duì)于上箱蓋的運(yùn)動(dòng)；3.通氣閥和觀察窗上的螺釘相對(duì)于觀察窗的運(yùn)動(dòng)；4.端蓋和通蓋相對(duì)于箱體的運(yùn)動(dòng)；5.端蓋和通蓋上螺釘相對(duì)于端蓋或通蓋的運(yùn)動(dòng)；6.螺栓、螺母相對(duì)于箱體的運(yùn)動(dòng)以及放油堵頭、游標(biāo)相對(duì)于箱體的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)各零件相對(duì)于各自參照零件的距離，設(shè)定其速度，讓在同一時(shí)間段里一塊運(yùn)動(dòng)的零件所用的時(shí)間相等。這里我們?cè)O(shè)定第一時(shí)間段為5秒；第二時(shí)間段為5秒；第三時(shí)間段為4秒；第四時(shí)間段為5秒；第五時(shí)間段為5秒；第六時(shí)間段為5秒?？倳r(shí)間為29秒。組合到一塊的零件如下圖8-1所示（未圖8-1動(dòng)畫仿真可以參照檔案袋中光盤。18結(jié)論本設(shè)計(jì)從分析和擬定傳動(dòng)方案開始，選用了最常見的原動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后，進(jìn)入設(shè)計(jì)的主要部分，由于是二級(jí)錐齒輪減速器，首先對(duì)第一級(jí)減速的一對(duì)直齒錐齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，然后是一對(duì)斜齒輪的選擇、設(shè)計(jì)及校核。由于這是以前接觸過的課題，沒有出現(xiàn)什么技術(shù)上的問題。關(guān)鍵在于動(dòng)態(tài)虛擬裝配中參數(shù)的設(shè)置和運(yùn)功軌跡的擬定?；赑/roe的三維動(dòng)畫來仿真其裝配過程則更能體現(xiàn)此次設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使我有對(duì)P/roe的了解和使用有更深了一步。我相信以后再接觸此類課題或任務(wù)我能更好的完成。19謝辭經(jīng)過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心里有一種說不出的輕松，設(shè)計(jì)過程中遇到許多的問題，在眾多老師的幫助下予以解決。首先感謝葛述卿老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，葛老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過程中多走彎路，葛老師的督促是我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心上，保證按質(zhì)按量完成；還要感謝宿舍同學(xué)，是大家營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中互幫互助，是我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大的提高，同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能；還要感謝給我提出建議和意見的同學(xué)，使我能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。大學(xué)生活至此畫上了圓滿的句號(hào)，在洛陽理工學(xué)院這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂的成長(zhǎng)，我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記可親的同學(xué)可敬的老師，我永遠(yuǎn)記得這片土地。設(shè)計(jì)者：楊延強(qiáng)參考文獻(xiàn)[1]劉冰，機(jī)械制圖，北京：高等教育出版社，2007[2]同濟(jì)大學(xué)，上海交通大學(xué)，等.機(jī)械制圖.第4版.北京：高等教育出版社，1997[3]張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2007[4]吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社，2006[5]唐增寶，常建娥.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢：華中科技大學(xué)出版社，200620[6]王三民.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[7]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).8版.北京：高等教育出版社，2006[8]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).4版.北京：高等教育出版社，1997[9]彭文生，等.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社[10]譚雪松，甘露萍.Pro/ENGINEERWildfire中文版基礎(chǔ)教程.北京：人民郵電出版社，2006[11]吳權(quán)威，王凈瑩.Pro/ENGINEERWildfire中文版實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社，2006[12]薄繼康.Pro/ENGINEER基礎(chǔ)教程.北京：人民郵電出版社，2005[13]張學(xué)軍.Pro/ENGINEERWildfire機(jī)械設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006[14]方建軍，劉仁貞.機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真與工程分析—Pro/ENGINEERWildfire工程應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[15]李絎.Pro/ENGINEER工程建模實(shí)例與技巧.西安：西安電子科大出版社，200421外文資料翻譯無齒輪減速器的發(fā)展與滾球摘要為了滿足不同的需求no-backlash等特點(diǎn),因此,我們有新開發(fā)的三種類型的no-backlash減速器：擺線球減速器,運(yùn)動(dòng)球減速器和往復(fù)運(yùn)動(dòng)輸入型球減速器。特別值得注意的是這些正在研制的機(jī)器人關(guān)節(jié)。同樣,這種減速機(jī)是一種恒速度滾球凸輪機(jī)構(gòu)，他們用歲差運(yùn)動(dòng)、偏心運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)原理和側(cè)面的計(jì)算方法在減速機(jī)的基礎(chǔ)上,提出了利用矢量分析。關(guān)鍵詞:球減速器；No-backlash；歲差運(yùn)動(dòng)；偏心運(yùn)動(dòng)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)。1.介紹no-backlash傳播的特點(diǎn),提出了一種最對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的重要表現(xiàn)。為了滿足性能、多品種的no-backlash減速器[1-3了]。然而,傳統(tǒng)的no-backlash減速機(jī)有一個(gè)有限的減薄率。所以,我們不能選擇武斷地減薄率。同樣,這種減速器不能經(jīng)常被用來機(jī)器人手腕關(guān)節(jié),大小是有限的。與常規(guī)正交軸輸出式減速器無法消除的反作用。要解決這些問題,它是容易發(fā)展,只有一種減速。因此,注意如下:(1)的行星運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生減少旋轉(zhuǎn)減薄率高。(2)的凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用運(yùn)動(dòng)軌跡,也就是說,no-backlash在理論計(jì)算。(3)最簡(jiǎn)單的滾動(dòng)的球形狀。考慮到這些要點(diǎn),我們已研制出三種輸入運(yùn)動(dòng)式減速器是一種恒速度用滾球凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),他們有偏心、歲差運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心輸入類型是有用的同軸輸出減速器。與歲差運(yùn)動(dòng)輸入類型是有用的減少垂直的軸向旋轉(zhuǎn)。22輸出同時(shí),往復(fù)輸入類型適用于運(yùn)動(dòng)的空心形狀和大直徑減速器的元素。2.發(fā)展的偏心運(yùn)動(dòng)輸入類型球減速器2.1單一階段式擺線針輪減速機(jī)球單一階段式擺線針輪減速機(jī)[4]球組成兩個(gè)部分:減少部分和運(yùn)動(dòng)傳與許多圓形截面的凹槽,如圖1。這個(gè)減少部分被偏心軸顯示在圖1為1。消除所造成的激勵(lì)偏心運(yùn)動(dòng),一個(gè)反重量是必要的,如2。減少部分由一個(gè)固定的閥瓣4有epi-trochoidal。偏心波溝瓣6敗,hypotrochoidal運(yùn)動(dòng)波槽、許多滾球。消除古怪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),發(fā)射區(qū)由許多滾球11,圓形的凹槽10偏心的運(yùn)動(dòng),被安排在8瓣恰恰相反一個(gè)trochoidal波槽,輸出的閥瓣9圓形的凹槽。同時(shí),生成的減少運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)出力軸122.2二階段式擺線針輪減速機(jī)球在單級(jí)行星減速器的激勵(lì),以消除而造成偏心運(yùn)動(dòng),被看做是什么所需要的。再者,改善減速器的配置是必要的,以滿足重量輕、體積小。所以,我們開發(fā)了一個(gè)兩階段式擺線針輪減速機(jī)[5]的球,這是由兩個(gè)部分,減少部分和與許多圓形截面運(yùn)動(dòng)傳遞的凹槽,如圖2。每一個(gè)基本要素是相似的單級(jí)行星減速器,如圖3。每個(gè)術(shù)語定義在表1。2.3運(yùn)動(dòng)學(xué)分析減少部分一般來說,企業(yè)/hypo-trochoidal曲線是眾所周知的這個(gè)位點(diǎn)的滾圈上任意點(diǎn)滑動(dòng)的圓圈。確定任意位置滾圈上,我們有新定義trochoid因子。因此,用標(biāo)準(zhǔn)的半徑,trochoid因子和trochoidal波數(shù)的圓圈,epitrochoidal每個(gè)基課件定義為情商的曲線(1)和hypotrochoidal剛被定義為情商的曲線(2)。αa定義的trochoid因素trochoidal的形狀曲線。在案件中,那么這23個(gè)因素是1.0,那曲線有擺線針輪的形狀,和當(dāng)高于1.0,曲線有一個(gè)波形與一個(gè)循環(huán)。因此,trochoid因子應(yīng)該被選為式(3)。這個(gè)中心軌跡的溝槽上符合每瓣波浪trochoidal曲線,分析了中心,所以我們，當(dāng)固定的閥瓣具有hypo-trochoidal波槽,偏心運(yùn)動(dòng)閥瓣具有epi-trochoidal波槽,減少的幾何形狀截面圖（4epi-trochoidal運(yùn)動(dòng)軌跡的古怪拉丁化波運(yùn)動(dòng)的定義是由情商的圓盤(5)。在這個(gè)方程,得到了δ顯示減少旋轉(zhuǎn)角度在第一階段的偏心軸。另一方面,hypo-trochoidal波道固定盤符合式(2)。當(dāng)這些槽是緊密聯(lián)系的橫跨許多球,作為如圖4,第一階段的設(shè)計(jì)條件的如下。在案件中,所有的網(wǎng)狀分球相符這個(gè)點(diǎn)的切線epi-