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CAD减速箱设计


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目录 1. 引言 引言------------------------------------------1 2. 上箱体的绘制 上箱体的绘制------------------------------2 3. 下箱体的绘制 下箱体的绘制------------------------------9 4. 齿轮轴的绘制 齿轮轴的绘制-----------

-------------------18 5. 轴的绘制 轴的绘制------------------------------------27 6. 其他零部件的绘制 其他零部件的绘制------------------------29 7. 总体装配 总体装配------------------------------------35 8. 减速箱工程图的绘制 减速箱工程图的绘制---------------------37 9. 心得体会 心得体会------------------------------------39

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1 引言
课程设计的容体系以机械的总体设计和机械零部件设计为主干, 重视工程应用,突破单纯功能设计的观念,强调总体设计的指导思想 和实施方法,强调机械零部件参数设计、结构设计。不仅从设计学科 的角度去培养学生,还从工程系统的观点去培养学生,加强综合设计 能力的培养。 课程设计是学习机械课程后进行的一项综合训练, 通过这次课程 设计应 77 熟悉和掌握软件的装配建模设计相关的知识,重点掌握复 杂零件装配设计的操作过程, 掌握常用工程特征工具栏和基础特征工 具栏的各项命令,达到能熟练使用操作命令。掌握一级圆柱斜齿轮减 速器的三维造型设计过程, 并通过一级圆柱齿轮减速器的造型设计来 熟悉复杂零件装配建模的设计方法。 通过课程设计这一实践环节, 使学生更好地理解和掌握本课程的 基本理论和方法,更加重视学生的学习能力,实践能力和创新能力的 培养,特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。 说明书可分 3 个主要部分。 1 部分主要介绍减速箱零部件的绘 第 制的设计过程。 2 部分主要介绍减速箱装配体的装配方法及装配步 第 骤。第 3 部分主要介绍减速箱工程图的绘制的方法。

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2 减速箱零部件的绘制 2.1 上箱体的绘制
箱体是减速器的重要组成部件,它是传动零件的基座,应具有足够的强度和 刚度,尤其是下箱体,往往会安装有加强筋。 箱体通常用铸铁制造,上箱体与下箱体用螺栓联接成一体,轴承座的联接螺 栓应尽量靠近轴承座孔,而轴承座旁的凸台,应具有足够的承拖面,以便放置联 接螺栓,并保证旋紧螺栓时满足扳手需要的空间。 1. 以 FRONT 面为基准草绘一个圆与另一个圆相切成拱行的平面然后用双向拉伸 命令拉伸成的实体。 2. 以底面为基准草绘长方形,然后用拉伸命令拉伸成高的长方体详见图 2-1。

图 2-1

4

3. 以 FRONT 面为基准草绘两个半圆,直径分别与图纸相符

图 2-2

4.创建螺栓座以侧面为草绘平面,草绘长方形,拉伸,并镜像详见图 2-2。

5

,详见图 2-3: 5 创建轴承孔,以侧面为草绘平面,

图 2-3

6 草绘的截面,拉伸切除多余部位,详见图 2-4:

6

图 2-4

7.创建安装孔和定位销孔,以螺栓座顶面为草绘平面,草绘各个安装孔,定位销 7. 孔,详见图 2-5:

图 2-5

7

8.创建检修孔,先创建一个基准轴, 8.

图 2-6

8

9.在检修平面上创建孔,M5*.5,选择【穿透】 ,选择【沉头】 ,最后在镜像,详见 9. 图 2-7:

图 2-7

10. 10.在轴承孔转孔,详见图 2-8:

图 2-8 以上倒圆角及倒角省略说明

9

3 下箱体的绘制
步骤如下: 步骤如下:
1. 以 FRONT 面为基准草绘一个长方体。 2. 以 TOP 面为基准草绘一个方体,详见图 2-9:

图 2-9

10

3.以 3. FROMT 为草绘平面草绘长方形并双向拉伸切除厚度,详见图 2-10:

图 2-10

4.创建螺栓座,以侧面为草绘平面草绘长方形,拉伸并镜像,详见图 2-11: 4.

图 2-11

5.创建底板,以底面为草绘平面草绘长方形,拉伸,详见图 2-12: 5.

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图 2-12

6.创建油位测量孔,游标,出油孔,详见图 2-13: 6.

图 2-13

7.1 用孔命令,在上步拉伸面上,切除地脚螺栓孔;7.2 创建吊耳详见图 2-14: 7.2

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图 2-14

8.创建轴承孔,以螺栓座侧面为草绘侧面,草绘 120 和 80 的圆,拉伸并镜像, 8. 详见图 2-15:

图 2-15

9. 草绘 8 的截面,拉伸切除多余部位,详见图 2-16:

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图 2-16

10. 创建安装孔和定位销孔,以顶部为草绘平面,草绘各个安装孔,定位销孔, 详见图 2-17:

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图 2-17

11.创建筋板:以侧面为草绘平面,草绘截面,拉伸并镜像,详见图 2-18: 11.

图 2-18

12.创建出油孔以侧面为草绘平面,草绘截面拉伸,插入孔,详见图 2-19: 12.

图 2-19

4. 减速斜齿轮轴的绘制 减速斜齿轮轴的绘制 斜齿轮轴

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齿轮轴的绘制 4.1 齿轮轴的绘制
小齿轮与轴制成一体,被称为齿轮轴,这种结构用于齿轮直径与轴的直径相 差不大的情况,如果轴直径为 d,齿轮齿根圆直径为 df,则当 df-d<6~7mm 时, 应采用齿轮轴结构,反之,则采用齿轮与轴分开的两个零件的结构,如低速轴与 大齿轮,此时齿轮与轴的周向固定平键连接,轴上零件利用轴肩,轴套和轴承端 盖作轴向固定。

步骤如下: 步骤如下:
1. 以 FRONT 为基准平面草绘,草绘分度圆、齿根圆、齿顶圆直径分别与图 纸 相 符

图 2-30 2. 选择基准曲线工具。选择从方程的命令,选择系统坐标系,设置坐标系类型 为笛卡儿,输入曲线方程:afa=60*t y=29.42*cos(afa)+pi*29.42*afa/180*sin(afa) z=29.42*sin(afa)-pi*29.42*afa/180*cos(afa) x=0.(注:29.42 为基圆半径,db=d*cos(af))完成曲线的绘制,详见图 2-31:

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图 2-31

3.选择基准点,按住 Ctrl 键,分别选择渐开线和分度圆,建立基准点 1。 4.单击基准面,按住 Ctrl 键,分别选择基准点 1 和圆柱外面,创建新面 1。 5.单击基准面,按住 Ctrl 键,分别选择面 1 与圆心轴,旋转角度 2.9,创建面 2,以面 2 为基准,镜像渐开线详见图 2-32:

图 2-32

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6.单击基准曲线, 6. 选择从方程, 选择系统坐标, 单击笛卡儿, 输入方程: afa=60*t y=29.42*cos(afa)+pi*29.42*afa/180*sin(afa) z=29.42*sin(afa)-pi*29.42*afa/180*cos(afa) x=-70.保存退出,完成曲线 2。 7.单击基准面,新建面 4,选面 3 与圆心轴,输入角度为 17.03,在创建面 5, 7. 按 Ctrl 选面 4 与圆心轴,输入旋转角度为 17.03。 8.以面 4 为基准,镜像曲线 2,生成曲线 3,以面 5 为基准镜像曲线 3 生成曲线 8. 图 2-33

图 2-33

9.以 RIGNT 面为基准草绘齿轮齿面,单击边界混合工具,按住 Ctrl 选择草绘面 2 和草绘面 3,填充草绘面,进行合并操作,最终实体话成单个齿,然后镜像, 详见图 2-34:

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图 2-34

10. 以 FRONT 为基准平面草绘,草绘轴并拉伸,详见图 2-35:

图 2-35

11. 以 RIGNT 面为草绘平面,草绘轴,并创建键槽详见图 2-36:

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图 2-36

大齿轮的绘制 4.2 大齿轮的绘制 步骤如下: 步骤如下:
1. 以 FRONT 为基准平面草绘,草绘分度圆、齿顶圆、齿根圆直径分别与图纸相 符,详见图 2-37:

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图 2-37

2.以 2. FRONT 面为基准草绘分度圆与齿根圆,单击基准曲线,选择从方程,单击系 统坐标,选择笛卡儿,输入坐标方程:afa=60*t x=173.585*cos(afa)+pi*173.585*afa/180*sin(afa) y=173.585*sin(afa)-pi*173.585*afa/180*cos(afa) z=0。 (注:149.426 为基圆半径,db=d*cos(af))点击保存退出,完成渐开线, 详见图 2-38:

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图 2-38

3.选择基准点,按住 Ctrl 键,分别选择渐开线和分度圆,建立基准点 1。 4.单击基准面,按住 Ctrl 键,分别选择基准点 1 和圆柱外面,创建新面 2。 5.单击基准面,按住 Ctrl 键,分别选择面 2 与圆心轴,旋转角度 0.58,创建 面 3,以面 3 为基准,镜像渐开线.详见图 2-39:

图 2-39

6.以 6. FRONT 为草绘平面,合并封闭曲线,详见图 2-40:

图 2-40

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7. 以 FRONT 为草绘平面,复制移动 6 草绘出的封闭曲线,详见图 2-41:

图 2-41

8.草绘合并方向的直线,合并 6,7 的封闭曲线,将成型后的一齿阵列成 171 个 8. 齿,详见图 2-42:

图 2-42

9.以 9. FRONT 为草绘平面,草绘齿轮内部,详见图 2-43:

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图 2-43

10. 以 FRONT 为草绘平面,草绘轮毂,并选择齿轮一个面作为基准平面,草绘四 个圆,用拉伸切除命令切除四个通孔,进行不要的键槽倒圆角等操作详见图 2-44:

图 2-44

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5. 轴的绘制
步骤如下: 步骤如下:
1. 以 FRONT 面为基准草绘平面,进行旋转创建实体,详见图 2-45,46:

图 2-45

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图 2-46

2. 对实体进行倒角。 3. 以 FRONT 为参照偏移 17 新建个 DTM1 面。 4. 以 DTM1 面为基准草绘平面。进行拉伸切除实体,详见图 2-47:

图 2-47

5. 以 FRONT 为参照偏移 22 新建个 DTM2 面. 进行拉伸切除实体。 进行必要的倒角详见图 2-48: 6. 以 DTM2 面为基准草绘平面。
图 2-48

6.其它零部件的绘制 其它零部件的绘制
步骤如下: 步骤如下:
6.1 挡油板的绘制:根据设计尺寸旋转出实体,详见图 2-49:

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图 2-49

6.2 垫圈的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体,详见图 2-50:

图 2-50

6.3 垫片的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体,详见图 2-51:

图 2-51

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6.4 螺钉的绘制:根据设计尺寸,螺钉的轴向截面旋转出螺杆和螺钉头,然后用 拉伸切除的方法做出螺钉头的六角形最后倒角修饰。 螺钉的绘制还可以用创建族 表的方法将各种型号的螺钉一起创建出来而不用反复去绘制螺杆螺钉头, 减少了 工作量,详见图 2-52: 6.5 销的绘制:根据设计尺寸,草绘销平面用旋转命令旋转实体,详见图 2-53:

图 2-53

6.7 轴承的绘制:根据设计尺寸,轴承是标准件所以各个尺寸已固定,所以只要 根据轴承型号查表就能找出轴承的各个尺寸。 内圈外圈可同时用旋转的方法绘制 出来,然后再用旋转的方法绘制出一个圆柱滚子,然后再阵列出其他滚子,最后 倒角修饰,详见图 2-54 :

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图 2-54 6.8 密封端盖的绘制:根据设计尺寸,端盖的轴向截面旋转出实体,最后倒角修 饰,如图 2-55 所示。

图 2-55

6.9 提手式通气器与窥视孔盖的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体再倒角修饰 完成窥视孔盖绘制后,在基础上根据通气器尺寸,用旋转命令完成造型,详见图

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2-56:

图 2-56

6.10 套筒的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体,如图 2-57 所示。 .10

图 2-57

6.11 键的绘制:根据设计尺寸直接拉伸出实体,详见图 2-58: .11

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图 2-58

6.12 毡封油圈的绘制:根据设计尺寸拉伸出实体,详见图 2-59: .12

图 2-59

6.13 螺塞的绘制:根据设计尺寸,螺塞的轴向截面旋转出实体,再用拉伸切除 .13 的方法做出螺塞头的六角形,最后倒角修饰,详见图 2-60:

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图 2-60

7.总体装配 7.总体装配 总体 先装小齿轮轴, 7.1 先装小齿轮轴,装上小轴承

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7.2 再装上大齿轮的

7.3 大小齿轮装进下箱体

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7.4 盖上上箱盖及安装各个小部件

图 3-2

34

8 减速箱工程图的绘制
把装好的减速器装配体先在 PROE 中导出工程图, 再把它保存副本为 DWG 格式 的文件导入 CAD 中进行修改,详见图 4-1 4-2 4-3

图 4-1

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9 结论
机械课程设计综合了机械设计学和其它专业课知识, 充分展现了学生在生产 实习中的实践能力。本说明书是关于减速箱设计过程,在这次为期三个星期的设 计,不仅让我们对所学课程进行了一次全面深入的总复习,而且为毕业设计提供 了一次热身的机会,真正实现了理论联系实际。 在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结, 但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。 课程设计不仅是对前面所 学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明 白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什 么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次课程设计,我才明白学习 是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自 己知识和综合素质。 在此要感谢我们的指导老师曾老师和李老师对我们悉心的指导, 感谢老师们 给我们的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自 学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获 同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立 了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而 且大大提高了动手的能力, 使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时 的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课 程设计的最大收获和财富,使我终身受益。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有 什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这 里非常感谢帮助我的同学。

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参考文献
【1】 温建民 于广滨等编著 PRO/ENGINEER 工程设计 社 北京清华大学出版 【2】 柳迎春 简启昭等编著 PRO/ENGINEER 工程造型设计 北京清华大学出版 社


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