基于Solidworks的减速器设计与仿真设计.doc

基于Solidworks的减速器设计与仿真摘 要本论文是对减速器的结构进行分析并对其进行设计，通过对减速器的设计获得如轴承、齿轮、轴等零件的各种数据，再利用Solidworks软件对这些数据进行三维造型，最后再利用Solidworks软件进行装配与仿真。可见计算机辅助技术在机械行业中的应用日渐广泛。对于复杂零件的设计与加工以与仿真起到了重要作用。通过计算机辅助技术的帮助可以有效的提高工作效率。关键词：减速器 ； Solidworks软件 ； 装配与仿真Based on the reducer Solidworks design and simulationAbstract This paper is reducer analysis of the structure and its design, through access to the design of reducer such as bearings, gears, shaft and other parts of the data and then use these data to Solidworks software for 3D modeling, and then use Solidworks assembly and simulation software. This shows that computer-assisted technology in the machinery industry of increasingly widespread. For complex parts of the design and processing and simulation has played an important role. Through the help of computer-assisted technology can effectively improve their work efficiency. Key words:Reducer； Solidworkssoftware； Assembly andSimulation目录1 绪论11.1仿真技术的发展趋势12 一级圆柱齿轮减速器的设计22.1 设计参数22.2 传动方案22.3 选择电机32.3.1 电动机的类型32.3.2 电动机的型号32.4 传动比分配42.5 传动装置的运动和动力参数42.5.1 电动机轴的运动和动力参数42.5.2 齿轮的高速轴的运动和动力参数52.5.3 齿轮的低速轴的运动和动力参数52.5.4 工作轴的运动和动力参数62.6 齿轮设计62.6.1 设计准则62.6.2 齿轮的设计参数72.6.3 齿轮的选材72.6.4 按齿面接触强度设计计算小齿轮直径72.6.5 确定齿轮的主要参数和计算几何尺寸92.6.6 校核齿轮传动的弯曲疲劳强度112.6.7 计算齿轮的圆周速度，并确定齿轮精度112.7 轴的设计122.7.1 轴的材料与其选择122.7.2 初算轴径132.7.3 轴的结构设计132.7.4 轴的受力计算162.8 轴承的选择162.8.1 轴承的初选162.8.2 轴承的额定载荷的计算172.9 键的选择193.0 减速器的上下箱体的设计213.0.1 减速器的箱体结构以与其作用213.0.2 减速器箱体的主要结构尺寸213.0.3 减速器箱体上的附件结构和作用223 关于对Solidworks的介绍234 关于Solidworks对减速器各个零件的三维造型254.1 齿轮的三维造型254.2 齿轮轴的三维造型264.3 低速轴的三维造型294.4 上箱体的三维造型314.5 下箱体的三维造型365 利用Solidworks对减速器进行装配仿真41结论46致47参考文献4846 / 501 绪论随着科技技术的飞速发展，CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制）技术在数控加工、模具制造等制造领域中的广泛普与应用，社会迫切需要一大批既懂得CAD/CAM设计，又熟悉CAM加工的专业人才。而Solidworks软件是在CAD/CAM的基础上发展而来的，它具有更为强大的功能。Solidworks软件广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、机车、自行车、航天、家电和玩具等各行业。Solidworks软件可谓是个全方位的3D产品开发软件，集成了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、自动测量、机构仿真、应力分析、和产品数据管理等功能。而制造企业的市场竞争十分激烈，要在市场中站有一席之地就必须在最短的时间以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要和性能合适的产品。而产品质量的优劣可以通过Solidworks软件对产品进行测量和应力分析,从而使产品质量和性能得到保证。通过Solidworks软件对产品进行设计与仿真可以缩短产品的制造周期。从而最大程度上提高了企业的生产效率。所以Solidworks软件在制造业中有着重要的地位。1.1仿真技术的发展趋势随着计算技术在软硬件方面的发展，大型工程软件系统开始有减少模型的简化、减少模型解藕的趋势，力争从模型和算法上保证仿真的准确性。更强更优化的算法，配合专业的库，将提供大型工程对象的系统整体仿真的可能性。在高性能计算方面，将支持包括并进行处理、网格计算技术和高速计算系统等技术。仿真作为总体优化的系统级设计分析工具，必要条件之一是跨专业多学科协同仿真。要求仿真工具能够提供建模、运算、数据处理（包括二次开发后的集成和封装）、数据传递等全部仿真工作流程要求的功能，并且通过数据流集成在更大的PDM/PLM平台上。同时，在时间尺度上支持全面开发流程的仿真要求，在空间尺度上支持不同开发团队甚至是交叉型组织架构间的协同工作以与数据的管理。整合化：将出现主流的标准工具。其特征是功能涵盖了现代工业领域的主要系统仿真需求，并与其他主流软件工具通过接口或后台关系数据库级别的数据交互，有协同工作的能力；软件自身的技术进展迅速，具有强大的发展后劲。专业化：随着市场需求的细分，走专业化道路，将出现极专业的工具。这些工具将在某些具体的专业领域提供深入研究的特殊支持，如开发特殊的库或模型，专注于具有鲜明行业特征的技术，满足特殊的行业标准。因具有智能化的求解器与模型管理。不断改进GUI，让软件使用者直接体验到数值计算专家开发的后台工具提供的强大功能，同时减少软件学习和使用的困难。提供易学易用的强大工具。提供源代码级的二次开发支持，开放的架构满足不同用户的专业开发要求。在强大的工具平台上，根据自身的需要，进行二次开发。这已经是目前许多研发单位开发专有技术的标准方式。今后的系统仿真工具必须支持用户在进行二次开发的时候，从源代码级别开始的创新和工程化定制，并能够通过封装集成到原有平台中去。这种技术将成为用户在实现知识和技术组织共享和传承的同时，保护自身知识产权的必然选择。2 一级圆柱齿轮减速器的设计2.1 设计参数 运输带工作拉力： 运输带工作速度： 滚筒直径： 工作寿命：10年，2班制，大修期3年，所以， 工作条件：载荷平稳，空载启动，室工作，有粉尘；。2.2 传动方案展开式一级圆柱齿轮减速器。图2-1 减速器的传动方案图2.3 选择电机2.3.1 电动机的类型Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机；2.3.2电动机的型号工作机所需输入功率：； 电机所需功率：由电动机至工作机的传动装置总效率为：查机械设计手册机械传动和摩擦副的效率概略值得：V带的传动的效率；圆柱齿轮传动的效率；滚动轴承的效率；联轴器的效率；平带传动的效率；所以电动机至工作机的传动装置总效率；则； 查 3047482：Y系列（IP44）电动机的技术数据选用电机型号为：Y132S-4电机同步转速选：1500； 电机参数：额定功率： 满载转速：查 3047482：机座带底脚、端盖无凸缘电动机的安装与外形尺寸则根据参数选用电机轴直径：2.4传动比分配传动装置总传动比其中：所以分配传动装置的各级传动比：其中：i为高速级传动比；i齿为低速级传动比，且，；则取，则有：2.5 传动装置的运动和动力参数2.5.1电动机轴的运动和动力参数电动机功率的选择直接影响到电动机的工作性能合经济性能的好坏。如果所选的电动机的功率小于工作要求，则不能保证作机正常工作，使电动机经常过载而损坏；如果所选电动机的功率过大，则电动机经常不能满载运行，功率因数和效率较低，从而增加电能消耗、造成浪费。因此在设计中一定要选择合适的电动机功率。在设计的题目中，电动机一般为长期连续运载、载荷不变或很少变化的机械，确定电动机功率的原则是电动机的额定功率稍大于电动机工作功率，即，这样电动机在工作时就不会过热。一般情况下可以不校验电动机的启动转矩和发热。则：工作机所需的电动机输出功率为；满载转速：电动轴的转矩：2.5.2齿轮的高速轴的运动和动力参数查机械设计手册机械传动和摩擦副的效率概略值得：V带的传动的效率；滚动轴承的效率所以通过计算得：高速轴的转速高速轴的转矩2.5.3 齿轮的低速轴的运动和动力参数查机械设计手册机械传动和摩擦副的效率概略值得：V带的传动的效率；圆柱齿轮传动的效率；滚动轴承的效率；所以通过计算得：低速轴的转速低速轴的转矩2.5.4 工作轴的运动和动力参数根据运输带工作数据计算工作轴的功率：查 3047482：Y系列（IP44）电动机的技术数据 选用额定功率为的Y132S-4电动机工作轴的转速；工作轴的转矩综合将以上所计算的各个轴的运动的动力参数列表如下：表2-1 各轴的数据参数轴名参数电动机轴高速轴低速轴工作轴转速n(r/min)1440280.1676.4376.43功率p(kw)5.55.235.104.8转矩T(N·m)36.48178.28637.25599.76传动比i1.005.1418.8418.84效率0.990.95040.9270.8722.6 齿轮设计2.6.1 设计准则齿轮的失效形式很多，但对于某个情况而言，它们不可能同时发生。因此，可以针对其主要失效形式确定相应的设计准则。 闭式齿轮转动软齿面（硬度350HBS）。齿轮的主要失效形式是齿面点蚀，故应先按齿面接触疲劳强度进行齿轮几何参数设计，然后按齿根弯曲疲劳强度进行校核。硬齿面（硬度350HBS）。齿轮的主要失效形式是齿根的弯曲疲劳折断，故应先按齿根弯曲疲劳强度进行齿轮几何参数设计，然后按齿面接触疲劳强度进行校核。 开式齿轮传动齿轮的主要失效形式是齿面磨粒磨损和齿根的弯曲疲劳折断。对齿面磨损目前尚无成熟的计算方法，故通常按齿根弯曲疲劳强度进行齿轮几何参数设计，并将计算结果增大10%20%，以补偿磨损量。 2.6.2齿轮的设计参数根据表2-1得到下列已知参数：高速轴的功率高速轴的转速高速轴的转矩高速轴的传动比2.6.3 齿轮的选材材料的基本要：应使齿轮的齿面具有较高的抗磨损、抗腐蚀、抗胶合与抗塑性变形的能力，而齿根应具有足够的抗断裂的能力。应具有良好的加工和热处理工艺性。齿轮选材：45，调质处理表面淬火，硬度4050HBS；2.6.4 按齿面接触强度设计计算小齿轮直径确定公式的各项参数值：表2-2 载荷系数K原动机工作机械载荷系数均匀中等冲击大的冲击电动机11.21.21.61.61.8多缸燃机1.21.61.61.81.92.1单缸燃机1.61.81.82.02.22.4注：直齿、圆周速度高、精度低、齿宽系数大时取大值；斜齿、圆周速度低、精度高、齿宽系数小时取小值；齿轮在两轴承间对称布置时取小值，不对称布置取大值，悬臂布时置取大值通过查表2-2得：载荷系数K=1.2；表2.-3 齿宽系数d小齿轮相对与轴承的位置齿面硬度软齿面（硬度350HBS）硬齿面（硬度350HBS）对称分布非对称分布悬臂布置0.81.40.61.20.30.40.40.90.30.60.20.25注：直齿圆柱齿轮取小值，斜齿圆柱齿轮取大值，载荷稳定、轴的刚度大取大值；反之取小值通过查表2-3得：齿宽系数；齿数比；已知高速轴的转矩查机械设计手册齿轮材料的Flim 值得：； 表2-4 最小安全系数S齿轮传动的重要性SHminSFmin一般11齿轮失效会产生严重后果1.251.5查表2-4得：最小安全系数 最小安全系数查机械设计手册齿轮材料的Hlim值得：由式得： ， 选用较小的齿轮材料的值，则，所以按接触疲劳强度条件计算小齿轮的直径2.6.5 确定齿轮的主要参数和计算几何尺寸（1）确定齿轮齿数齿轮不根切的最小齿数为17，如果允许少量根切，齿数可以减少到14。但是，如果提高齿轮传动的重合度，使传动平稳，应适当增加齿轮齿数。因此，一般在满足弯曲强度条件的前提下，齿数适当多些，模数取小些。对于闭式硬齿面齿轮传动或开式传动，齿数通常取；对于闭式软齿面齿轮传动，通常取。齿轮齿数的选取应满足强度计算要求。一对啮合传动齿轮的齿数Z1和Z2最好互为质数，以防止轮齿的磨损集中在几个轮齿上。所以取小齿轮的齿数，则大齿轮；则取。传动比误差：,齿轮合格。为理论传动比，为实际传动比（）（2）确定齿轮模数表2-5 渐开线齿轮的模数（GB 1357-87）第一系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第二系列1.75 2.25 2.75 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 5.5 （6.5） 7 9 （11）14 18 22 28 （30） 36 45注：选取时优先采用第一系列，括号的模数尽可能不用；对斜齿轮，该表所示为法面模数查表2-5得：渐开线齿轮的模数（3）计算齿轮传动中心距中心距：。（4）计算齿轮的分度圆直径参数小齿轮的分度圆直径；大齿轮的分度圆直径；（5）计算齿轮的齿宽参数小齿轮的齿宽；大齿轮的齿宽（6）计算齿轮的齿根圆以与齿顶圆直径参数小齿轮的齿根圆直径小齿轮的齿顶圆直径大齿轮的齿根圆直径大齿轮的齿顶圆直径（7）其他几何参数从略，根据装配图确定其几何参数。2.6.6 校核齿轮传动的弯曲疲劳强度查机械设计手册外齿轮的复合齿形系数则标准齿轮（x=0）复合齿形系数验算齿根弯曲疲劳强度：经验算，齿根弯曲疲劳强度满足要求，故合格。2.6.7 计算齿轮的圆周速度，并确定齿轮精度通过计算圆周速度，所以根据圆周速度确定齿轮的精度。表2-6 常用精度等级的齿轮加工方法与其应用围齿轮的精度等级6级（高精度）7级（较高精度）8级（普通）9级（低精度）加工方法用成法在精密机床上精磨或精制用成法在精密机床上精插或精滚，对淬火齿轮需磨齿或者研齿用成法插齿或者滚齿用成法或者仿形法粗滚或型铣齿面粗糙度Ra/m0.801.61.63.23.26.36.3用途用于分度机构或高速载重的齿轮，如机床、精密仪器、汽车、船舶、飞机中的重要齿轮用于高、中速载重齿轮，如机床、汽车、燃机中的较重要齿轮，标准系列减速器中的齿轮一般机械中的齿轮，不属于分度系统的机床齿轮，飞机、拖拉机中不重要的齿轮，纺织机械、农业机械中重要的齿轮轻载传动的不重要齿轮，或低速传动，对精度要求低的齿轮圆周速度v/(m/s)圆柱齿轮直齿151053斜齿2517102.5圆锥齿轮直齿9632.5查表2-6得：齿轮传动为8级精度2.7 轴的设计2.7.1 轴的材料与其选择轴的主要失效形式为疲劳断裂，轴的材料应具有较好的强度、韧性和耐磨性。轴的材料主要碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢廉价，对应力集中的敏感性较低，同时也可以通过热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度，故制造时广泛采用碳钢，其中最常用的是45钢。轻载或不重要的轴，可用Q235、Q275等普通碳素钢。合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，常采用合金钢。如滑动轴承的高速轴，常用20Cr、20CrMnTi等合金渗碳钢。一般情况下，选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，主要根据强度，而不是轴的弯曲或扭转刚度。但也应当注意，在既定条件下，有时也可以选择强度较低的钢材，而采用适当增大轴横截面面积的办法来提高轴的刚度。2.7.2 初算轴径（轴的材料均用45号钢，调质处理）高速轴的最小轴径：，轴外伸端安装联轴器，考虑补偿轴的可能位移，选用弹性柱销联轴器。由n和转矩 查GB50141985选用HL3弹性柱销联轴器，轴孔采用Y型；若高速轴的标准孔径选择；（外伸轴，联轴器轴孔长度L =82），根据联轴器参数选择；低速轴的最小轴径：查GB5014-1985：弹性柱销联轴器选用HL4弹性柱销联轴器，轴孔选用Y型轴孔。低速轴的标准孔径；（外伸轴，联轴器轴孔长度L=112），根据联轴器参数可以选择轴孔直径。2.7.3轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配一级展开式圆柱齿轮减速器中可将齿轮安排在箱体两侧，齿轮由轴肩定位，套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩定位，轴承两端分别用端盖密封与固定。采用过渡配合固定。确定高速轴各段直径和长度高速轴的草图：在确定轴的直径时，应注意当截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。对于直径的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。对于直径的轴，有一个键槽时，轴径增大5%7%；有两个键槽时，应增大10%15%。然后将轴径圆整为标准直径，并与相配合零件（如联轴器、带轮等）的孔径相吻合，作为转轴的最小直径。再根据定位轴肩和非定位轴肩的高度h确定各轴直径。这个为高速轴，有一个键槽，且直径的轴，所以轴径按照5%7%逐渐增大。所以高速轴的各个轴段按照6%逐渐增大直径；L2轴段是轴端，也是高速轴的最小轴径。根据上述对高速轴的轴径初算；因此从最小轴段L2开始依次确定各个轴段的直径，所以轴段L2的直径；又因为L2是用于联轴器的连接，其长度要根据联轴器的轴孔来确定L2，其中轴孔长度；因为联轴器选用HL3,轴孔为Y型的联轴器，故取。L3段将安装密封毡圈，查/ZQ 460686：毡圈油封与槽。再按照标准件选择毡圈的直径，则此轴段的直径。L4段安装轴承， m，查GB/T 27694：深沟球轴承。初选用6209型滚动球轴承，按照国标选择标准件轴承，则根据轴承的基本直径，所以确定此轴段的直径。L5为齿轮部分，分度圆直径，齿根高，所以齿根圆直径为；齿顶圆直径为。齿长。所以。L6段安装轴承，所以和L4段的直径是一样的，则有。其余长度尺寸根据装配图来确定其数据。确定低速轴的各段直径和长度低速轴的草图： 这个为低速轴，有两个键槽，且直径的轴，轴径增大10%15%。轴径增大取12%。L1段为最小轴段，根据上述对低速轴的轴径初算。为了增加轴的刚度，再根据此段用于联轴器的联结。所以查GB50141985选用HL4弹性柱销联轴器，轴孔采用Y型；故此段的轴径取；所以从轴段开始确定各个轴段的直径，此段用于联轴器的联结。L2段比L1段的直径有所增加，所以，此段用于安装密封毡圈，查/ZQ 460686：毡圈油封与槽。再按照标准件选择毡圈的直径，则此段的轴径。L3用于安装轴承，查GB/T 27694：深沟球轴承。 初选用6213型滚动球轴承，按照国标选择标准件轴承，则轴承的基本直径，所以此段的轴径。L4是轴环，用于固定、定位的作用。通过查GB/T 27694：深沟球轴承。选用6213型滚动球轴承，根据轴承的安装尺寸，所以轴环的直径为。L5用于安装齿轮，直径d5大于L6段的直径且小于L4轴环的直径，所以L5段的直径，为了保证齿轮更好的固定和定位，故此段的轴径取。而大齿轮的宽度，为了保证齿轮的固定L5必须小于80mm，所以此段的轴径取。L6用于安装轴承，所以和L3段的直径是一样的，则有。其余长度尺寸则根据装配图来确定其数据。2.7.4 轴的受力计算高速轴上齿轮的圆周力：高速轴上齿轮的径向力：低速轴上齿轮的圆周力：低速轴上齿轮的径向力：2.8 轴承的选择2.8.1 轴承的初选轴承的初选用为6213型滚动球轴承和6209型滚动球轴承两种。查GB/T 27694：深沟球轴承：6213型滚动球轴承的基本额定动载荷Cr为57kN，基本额定静载荷Cor为40kN。6209型滚动球轴承的基本额定动载荷Cr为31.5 kN，本额定静载荷Cor为20.5kN。2.8.2 轴承的额定载荷的计算，其中P当量动载荷，fT温度系数， fP载荷系数，寿命系数，n轴承的工作转速。表2-7 温度系数fT工作温度/°C120125150255200225250300fT1.00.950.90.850.80.750.70.6通过查表2-7得：fT=1.0表2-8 载荷系数fP载荷性质fP列举无冲击或轻微冲击1.01.2电机、汽轮机、通风机、水泵中等冲击1.21.8车辆、机床、起重机、冶金设备、燃机强大冲击1.83.0破碎机、轧钢机、石油钻机、振动筛通过查表2-8得：fP=1.16209型滚动球轴承的轴向力：6209型滚动球轴承径向力：6213型滚动球轴承的轴向力：6213型滚动球轴承的径向力：已知高速轴的转速 低速轴的转速根据以上数据计算6209型滚动球轴承各参数得：查机械设计手册径向载荷系数X与轴向载荷系数Y得知0.23落在0.1700.280之间，用插值法算得：再通过查机械设计手册径向载荷系数X与轴向载荷系数Y，Y落在1.051.15之间，则取查机械设计手册轴承预期寿命Lh 的推荐表轴承预期寿命取当量动载荷6209型滚动球轴承的额定载荷： 6209型滚动球轴承的大于计算所需的，故所选用的轴承合用。再根据以上数据计算6213型滚动球轴承各参数得：查机械设计手册径向载荷系数X与轴向载荷系数Y得知0.083落在0.0560.084之间，用插值法算得：再通过查机械设计手册径向载荷系数X与轴向载荷系数Y，Y落在1.551.71之间，则取查机械设计手册轴承预期寿命Lh 的推荐表轴承预期寿命取当量动载荷6213型滚动球轴承的额定载荷： 6213型滚动球轴承的大于计算所需的，故所选用的轴承合用。 2.9 键的选择为了保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键连接。高速轴的末端有一键槽C，其作用是用来联轴器的连接。而低速轴有两个键槽，其中键A用于固定齿轮，另一个键B用于联轴器的连接。在固定齿轮处的键A的轴段，轴径。查GB 1096-79，按照国家标准：则选取键宽为，键高为的普通平键。普通平键的长度（L）系列为：6.8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，35，40，45，50，55，60，70，80，90，100,500所以在轴段处，为了保证轴的刚度，取键的长度。校核键的连接强度：表2-9 键连接材料的许用应力许用应力连接方式轴、毂或键的材料载荷性质静载荷轻载荷冲击p静连接钢1201501001206090铸铁708050603045动连接钢504030注：p按键、毂或轴中机械性能较的材料选取。对静连接，p是指许用挤压应力；对动连接，p是指许用压强P；动连接（如滑移齿轮）的相对滑动表面经表面淬火，则p应提高23倍；若强度不够，可采用两个键按180。 布置，考虑载荷的不均匀性，在强度计算中按1.5个键计算通过查表2-9：选用铸铁材料 由公式计算得键A的强度为：，所选的键A的强度足够.在联轴器的连接处的键B的轴段，轴径。查GB 1096-79，按照国家标准：则选取键宽为，键高为的普通平键。通过对普通平键的长度（L）系列值的选取的，所以在轴段处，为了保证轴的刚度，取键的长度。由公式计算得键B的强度为：，所选的键B的强度足够。在高速轴的键槽C是用于联轴器的连接，此轴段长度为，直径为。查GB 1096-79，按照国家标准：则选取键宽为，键高为的普通平键。通过对普通平键的长度（L）系列值的选取的，所以在键槽C处的轴段长度为，为了保证轴的刚度，取键的长度。由公式计算得键B的强度为：，所选的键C的强度足够。3.0减速器的上下箱体的设计3.0.1 减速器的箱体结构以与其作用减速器的箱体结构根据装配图进行说明。箱体采用中等强度的灰铸铁铸成。为了便于减速器中的零件安装和拆卸，箱体一般做成剖分式结构，其中剖分面应与齿轮轴线重合。箱座和箱盖用圆锥定位销定位，并用螺栓连接固紧。箱座上的加强筋用以增加支承刚性。箱体两端用轴承盖封闭，外伸轴处的轴承盖为透盖，有通孔，采用间隙密封。为了加强密封效果，通常在装配前于箱体的剖分面上涂以水玻璃或密封胶。为了便于吊运，在箱体上设置有起吊装置，箱盖上的起吊挂钩用于提升整个减速器。打开观察孔盖板，通过观察孔可以检查齿轮啮合情况与向箱注油，平时用于观察齿轮啮合情况。箱座下部设有放油孔，换油时，排放污油和清洗剂，平时用螺塞堵住。为了便于检查箱油面高低，箱座上还设有游标。减速器工作时由于箱温度升高，空气膨胀，压力增大，为使箱受热膨胀的空气能自动排出，以保持箱压力平衡，不致使润滑油沿剖分面等处渗漏，因此在箱盖上的观察孔盖上装有通气器。3.0.2 减速器箱体的主要结构尺寸一级圆柱直齿减速器的主要结构尺寸如下：a为减速器两齿轮的中心距。箱座壁厚为 经计算：取9mm箱盖壁厚1为1 取9mm箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径，故地脚螺钉数目n：当时，；当时，；当时，；所根据计算中心距，则地脚螺钉数目n=4轴承旁连接螺栓直径，选用M16的螺栓箱盖与箱座连接螺栓直径，选用M12的螺栓检查孔螺钉直径，选用M8的螺栓定位销直径。齿轮顶圆与箱壁间的距离齿轮端面与箱壁间的距离3.0.3 减速器箱体上的附件结构和作用窥视孔和窥视孔盖窥视孔用于检查传动件的啮合情况、润滑状态、接触斑点与齿侧间隙等，还可以用于注入润滑油。窥视孔应开在便于观察传动啮合区的位置，尺寸大小以便于观察为宜。放油螺塞放油孔应设在箱座底面的最低处，常将箱体的底面设计成向放油孔方向倾斜1°1.5°，并在其附近做出一小凹坑，以便攻丝与油污的汇集和排放。油标油标用来指示油面高度，应设置在便于检查与油面较稳定之处。一般多采用带有螺纹的杆式油标。采用杆式油标时，应使箱座油标座孔的倾斜位置便于加工和使用，油标安置的部位不能太低，以防油进入油标座孔而溢出。油标上的油面刻度线应按传动的浸油深度确定。为避免因油的搅动而影响检查效果，可在标尺外装隔套。通气器减速器运转时，箱体温度升高、气压增大，对减速器的密封极为不利。因此多在箱盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使箱体的热胀气体自由逸出，以保证箱体外压力均衡，提高箱体有缝隙处的密封性能。简易的通气器常用带孔螺钉制成，但通气孔不能直通顶端，以免灰尘进入，这种通气器用于比较清洁的场合。较完善的通气器部做成各种曲路，并有金属网，以减少灰尘随空气吸入箱体。定位销为了保证剖分式箱体轴承座孔在加工与装配精度，在箱体连接凸缘的长度方向两端各设一个圆锥定位销。两销间的距离尽量远些，以提高定位精度。定位销的直径一般取，d2为箱体连接螺栓的直径，其长度应大于箱盖和箱座连接凸缘的总厚度，以便于拆装。吊钩为了拆卸与搬运减速器，应在箱座上铸出吊钩。3 关于对Solidworks的介绍随着科技的不断进步，人们的生活水平不断的提高。各种电子产品、机械产品、生活产品的使用周期不断的缩短，给产品的更新换代提出了很大的挑战。同时对产品的设计的效率提出了挑战。为了提高设计效率，首先从产品设计的辅助工具去考虑。特别是计算机辅助设计软件。这其中有Solidworks、UG、ProE、Auto CAD等软件。在这里我重点介绍Solidworks软件的一些主要功能。从电脑开始菜单启动Solidworks软件，在菜单栏单击 按钮，弹出一个如下图所示的对话框：图3-1 菜单栏选择“零件”后，单击“确定”便进入了零件三维实体的编辑界面。在SolidWorks 窗口顶部分别是Solidworks软件的菜单栏和工具栏；左边的是 FeatureManager 设计树；窗口左边的是任务窗格；窗口底部是状态栏。其中工具栏是重点介绍的对象，分别对工具栏中的草图工具栏、视图工具栏、插件工具栏、特征工具栏、装配工具栏作详细介绍。其中，草图工具栏如上图所示。在工具栏中的按钮的作用用于建立草图；此按钮为智能尺寸按钮，用于标注草图中轮廓曲线的尺寸大小；上面的功能键分别用于在草图中绘制直线、矩形、圆、圆弧、曲线、椭圆、绘制圆角、多边形、点等二维轮廓曲线；此按钮的功能可以在面、边线以与草图实体上绘制字体；用于剪裁实体或延伸实体；用于将模型上所选边线或草图实体转换草图实体；为等距功能键；为镜像功能键；为线性草图阵列和圆周草图阵列功能键；此工具栏为视图工具栏，工具栏的的各项功能分别是正视、前视、后视、左视、右视、上视、下视、等轴测、上下二等轴测、左右二等轴测、视图定向。此工具栏为插件工具栏，分别用于各项插件的安装与卸载。它们分别是3D Instsn Website插件、CosmosMotion插件、COSMOSWorks Designe插件、Design Checker插件、eDrawings插件、FeatureWorks插件、PhotoWork插件、Solidworks Routing插件、ScanTo3D插件、Solidworks Toolbox插件、Solidworks Utilities插件。此工具栏为特征工具栏，它们分别为拉伸凸台/基体、拉伸切除、倒圆角和倒角、筋板创建、抽壳、拔模、异型孔向导、各种列阵和镜像、参考几何体、曲线指令、Intant3D。此为装配工具栏，它们分别是插入零件、配合、零部件的阵列、智能扣件、移动、显示隐藏的零部件、装配体特征、参考几何体、新建运动算例、爆炸视图、爆炸直线草图、干涉检查、孔对齐、AssemblyXpert。4 关于Solidworks对减速器各个零件的三维造型4.1 齿轮的三维造型从电脑开始菜单启动Solidworks软件，在主窗口下单击菜单“文件新建”命令，弹出如图3-1所示的“新建”对话框。选用“零件”模板，按“确定”后进入编辑界面。首先对减速器的齿轮进行三维实体造型。齿轮的三维实体造型可以通过插件来完成。所以在进入编辑界面后，首先要对工具栏中的“Toolbox”插件进行安装。然后单击任务窗格中的按钮，再单击按钮。此时出现很多其它国家标准。则选用国际标准中的，最后单击按钮。出现一系列的齿轮供我们选择。将鼠标移动到“正齿轮”选项上右击后选择“生成零件”的选项。此时图形区域出现如图4-1-1所示的齿轮。.图4-1-1 第1步图4-1-2 第2步图4-1-3 第3步图4-1-4 第4步 图4-1-5 第5步 图4-1-6 第6步再在图形区域的左边的PropertyManager中输入所需齿轮的参数，例如：模数为3，齿数为128，压力角为20度，面宽为80mm，毂样式选择类型A，标准轴径为70mm，键槽为矩形等数据后单击“确定”，所得齿轮的三维实体如图4-1-2所示。然后再以齿轮的侧面为基准面建立草图，在此基准面上分别绘制直径为352.5mm和直径为108.8mm的同心圆，如图4-1-3所示。再在工具栏中单击按钮进行拉伸切除，且拉伸切除的厚度为30mm，如图4-1-4所示。以同样的方法对齿轮的另一侧面做同样的处理。处理后的齿轮两侧如图4-1-5所示。继续再以齿轮的任意一侧为基准面建立草图，在基准面上绘制半径为115.32mm的圆，图4-1-7 第7步 图4-1-8 第8步 图4-1-9 第9步 图4-1-10 第10步 图4-1-11 第11步 如图4-1-6所示。并以此为基圆，在圆上任意一点绘制直径为30mm的圆，如图4-1-7所示。再单击工具栏中按钮，对直径为30mm的圆进行圆周草图阵列，然后修改PropertyManager中的参数，将阵列的份数设为6，角度为360度等，再选择要阵列的圆。单击“确定”得到如图4-1-8所示的二维曲线。再将草图中半径为115.32mm基圆删除。单击按钮，对齿轮进行完全贯穿的拉伸切除。得到如图4-1-9所示的三维实体齿轮。最后再单击按钮，对齿轮的每个直角边进行倒角。将PropertyManager中倒角参数设为2mm，再选择要进行倒角的所有边线，如图4-1-10所示。最终得到如图4-1-11所示的三维实体齿轮。4.2 齿轮轴的三维造型