减速器课程设计总结

减速器课程设计总结（7篇）

1.减速器课程设计总结 篇一

目录

第一部分

课程设计任务书及传动装置总体设计............................................................1

一、课程设计任务书................................................................................................1

二、该方案的优缺点................................................................................................4 第二部分

电动机的选择...............................................................................................4

一、原动机选择.......................................................................................................4

二、电动机的外型尺寸（mm）..............................................................................5 第三部分

计算减速器总传动比及分配各级的传动比.....................................................6

一、减速器总传动比................................................................................................6

二、减速器各级传动比分配.................................................................................6 第四部分

V带的设计.................................................................................................6

一、外传动带选为普通V带传动..............................................................................6

二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图.............................................................8 第五部分

各齿轮的设计计算........................................................................................9

一、齿轮设计步骤....................................................................................................9

二、确定齿轮的结构尺寸，给制齿轮零件图.........................................................11 第六部分

轴的设计计算及校核计算............................................................................11

一、从动轴设计.....................................................................................................11

二、主动轴的设计..................................................................................................16 第七部分

滚动轴承的选择及校核计算........................................................................20

一、从动轴上的轴承..............................................................................................20

二、主动轴上的轴承..............................................................................................20 第八部分

键联接的选择及校核计算............................................................................21

一、根据轴径的尺寸，选择键................................................................................21

二、键的强度校核..................................................................................................21 第九部分

减速器箱体、箱盖及附件的设计计算........................................................22

一、减速器附件的选择...........................................................................................22

二、箱体的主要尺寸..............................................................................................23 第十部分

润滑与密封.................................................................................................24

一、减速器的润滑..................................................................................................24

二、减速器的密封..................................................................................................25 第十一部分

参考资料目录..........................................................................................25 第十二部分

设计小结.................................................................................................25

第一部分

传动装置总体设计

一、课程设 计任务书

1设计带式运输机传动装置（简图如下）

数据编号 1 2 3 4 5 6 7 8

运输机工作

800 600 750 600 500 700 650

700 转矩T(N·m)运输机带速

1.4

1.4

1.5

1.5

1.6 1.6

1.7

1.7 V(m/s)卷筒直径D/mm 300 300 300 300 300 300 300 300 原始数据： 工作条件：

连续单向运转，工作时有轻微振动，两班制工作（16小时/天），5年大修，运输速度允许误差为5%。课程设计内容

1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。

每个学生应完成：

1）部件装配图一张（A0）。2）零件工作图两张（A3）

3）设计说明书一份（6000--8000字）。本组设计数据：

第8组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m)700

运输机带速V/(m/s)

1.70

卷筒直径D/mm

300

已给方案：外传动机构为带传动。

减速器为单级圆柱齿轮减速器。

传动装置总体设计 传动方案（上面已给定）

1）外传动为带传动。

2）减速器为单级圆柱齿轮减速器 3）方案简图如下：

3二、该方案的优缺点

该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于中小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器为一级圆柱齿轮减速器，原动机部分为Y系列三相交流异步电动机，减速器低速轴与工作机轴连接用的联轴器选用凸缘联轴器，滚动轴承选用深沟球轴承等。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

第二部分

电动机的选择

一、原动机选择

选用Y系列三相交流异步电动机，同步转速1500r/min，满载转速1460r/min。

传动装置总效率：a

4a1234567

0.96

120.99

3=0.97 640.99 0.99 50.96 0.99

（见课程设计手册P5，表1-7）

73其中：1为V带的传动效率

2为Ⅰ轴轴承效率

为齿轮传动效率

4为Ⅱ轴轴承效率 5为联轴器效率 6为卷筒效率

7为卷筒轴承效率

得a0.960.990.970.990.990.960.990.86

电动机的输出功率：Pd

PPdWa

其中 PW 为工作机（即输送带）所需功率

其中：PWnwTnw9550nw7001088.246Kw 95500.961V1.70108RminD3.140.30（卷筒转速）

工作机的效率w =0.96（见课程设计手册P5，表1-7）

所以PdPWa8.2469.6Kw 0.86

取Pd11Kw

选择电动机为Y160M-4型

（见课程设计手册P167，表12-1）

技术数据：额定功率（Kw）

满载转矩（rmin）

1460

额定转矩（Nm）

2.2 最大转矩（Nm）

2.3

Y132S-4

二、电动机的外型尺寸（mm）

A：254 B：210

C：108 D：42 E：110 F：12 G：37 H：160

5K：15 AB：330 AC：325 AD：255 HD：385 BB：270 L：600（参考课程设计手册P169，表12-4）

第三部分

计算减速器总传动比及分配各级的传动比

一、减速器总传动比

ianmn1460188，表13-2）

13.52（见课程设计手册P108

二、减速器各级传动比分配

iiia12

ia13.523.384

初定：i23.38（带传动）

i14.0（单级减速器）

第四部分

V带的设计

一、外传动带选为普通V带传动

（1）确定计算功率：Pc

查表13-8得Ka1.2，故PcKaP1.211kW13.2kW

（2）选带型号 根据 Pc13.2kW,n11460r/min由图13-15查此坐标点位于窄V带选型区域处，所以选用窄V带SPZ型。

d（3）确定大、小带轮基准直径d1、6

参考图13-16及表13-9选取小带轮直径

d1125mm

d21H

（电机中心高符合要求）

从动带轮直径 did213.38125422.5mm，取d2425mm

（4）验算带速

V146012519.56ms带速在5～25 m/s范围内，合适

60100060100011nd

（5）从动轮带速及传动比

1n114604254323.n2，id2Rmini3.38d112（6）确定V带基准长度Ld和中心距a

初步选取中心距 0.7da1da2a02da1da2 所以 385a01100 取a0800mm

由式（13-2）得带长

L02a02(d1d2)(d2d1)24a0(425125)2(2800(125425))mm

248002492mm查表13-2，对SPZ型带选用Ld2500mm。再由式（： 13-6）计算实际中心距LLaa2d00(80025002492)mm804mm 2（7)验算小带轮包角1 由式（13-1）得 1180d2d1a57.315.86120 合适

（8）确定SPZ型窄V带根数Z 由式（13-15）得

ZP(PP)KKc00

L查表13-4知单根SPZ带的基本额定功率P03.28kW

查表13-6知单根SPZ带的基本额定功率的增量式P00.23kW 由1158.6查表13-7用线性插值法求得K0.95 查表13-2得KL1.07，由此可得

13.2(3.280.23)0.951.07,取4根 3.7Z

（9）求作用在带轮轴上的压力FQ

查表13-1得q=0.07kg/m,故由式13-17得单根V带的初拉力

Pc(2.51)qv2[50013.2(2.51)0.079.562]288N作用500F0zvK49.560.95在轴上的压力

FQ2ZF0sin21(24288sin158.6)N2264N

2二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图

小带轮基准直径d1125mm采用实心式结构。大带轮基准直径d2425mm采用轮辐式结构

大带轮的简图如下：

第五部分

各齿轮的设计计算

一、齿轮设计步骤

选用直齿圆柱齿轮，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。（1）选择材料及确定许用应力

小齿轮采用

40MnB

调质,齿面硬度为

241～286HBS,Hlim1700MPa,FE1590MPa(表11-1),大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为241～269HBS，Hlim2600MPa，FE2510MPa(表11-1)，由表11-5，取SH1.15，SF1.35

[H1]Hlim1SH700MPa609MPa 1.19

[H2]Hlim2SH600MPa522MPa 1.15590MPa437MPa 1.35510MPa378MPa 1.35

[F1]

[F2]FE1SFFE2SF（2）按齿面接触强度设计

设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.5(表11-3），齿宽系数d1.0（表11-6）小齿轮上的转矩

T19.55106P610.45459.5510Nmm2.32710Nmm n1429取ZE188.9(表11-4）

d13（3ZEZH22KT1u1)[H]du5(41)188.92.5221.52.32710()mm89.4mm45221.01204 30

齿数取Z130,则Z2303.98120。故实际传动比i模数

md189.42.98

z130齿宽 bdd11.089.4mm89.4mm,取b290mm,b195mm

按表4-1取m=3mm,实际的d1zm303mm90mm,d21203mm360mm 中心距 ad1d290360mm225mm 22(3)验算轮齿弯曲强度

611-8）齿形系数

YFa12.（图

YSa11.63(图11-9）

YFa22.1

3YSa21.82

由式（11-5）

52KT1YFa1YSa121.52.3271102.61.63Fbm2z2MPa122MPa[F1]437MPa190330YFa2YSa2F2FY1222.131.82163MPa112MPa[F2]378MPa，安全 Fa1YSa12.61.（4）齿轮的圆周速度

Vπd1n16010003.1490429600002.02m/s

对照表11-2可知选用8级精度是合适的。

总结: 直齿圆柱齿轮 z130,z2120,m3

二、确定齿轮的结构尺寸，给制齿轮零件图

大齿轮示意图

第六部分

轴的设计计算及校核计算

一、从动轴设计

111、选择轴的材料

确定许用应力

选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知

强度极限B650MPa,屈服极限S360MPa,弯曲疲劳极限1300MPa，2、按扭转强度估算轴的最小直径

单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：dC3p n按扭转强度初估轴的直径,查表14-2得c=118～107,取c=112则:

从动轴： dC3p10.04mm1123mm51mm n107考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d55mm3、轴的结构设计

轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图

0.015A-B0.015A-B0.011.60.062?70++0.043E0.0050.80.021?65++0.002R10.0051.61.60.060?55++0.041E0.010.012A2×M8-6H121.63.20.80.021?65++0.002?78?602×B4/12.523.R***9801003411 1）、联轴器的选择

可采用弹性柱销联轴器，查[2]表9.4可得联轴器的型号为 :

2GY7凸缘联轴器 Y55112 GBY55112-2003 主动端：Y型轴孔、A型键槽、d155mm、L112mm;从动端：Y型轴孔、A型键槽、d155mm、L112mm;

2）、确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置

在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现

轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴

承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通 过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合 分别实现轴向定位和周向定位。

3）确定各段轴的直径

将估算轴d=55mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=60mm 齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d3应大于d2，取d3=65mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=70mm。齿轮右端用用套筒固定,左端用轴肩定位,轴肩直径d578mm，满足齿轮定位的同时,还应满足左侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d665mm

4)选择轴承型号.由 表16-2及表16-4初选深沟球轴承,代号为6213,查机械设计手册可得:轴承宽度B=23，安装尺寸damin74mm，选轴肩直径d5=78mm.15）确定各段轴的长度

Ⅰ段：d1=55mm

长度取L1=100mm II段:d2=86mm

长度取 L290mm

III段直径d3=65mm，此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6213深沟球轴承，其内径为65mm,宽度为23mm，取轴肩挡圈长为10mm L3=5+10+11.5+11.5=38mm Ⅳ段直径d4=70mm，此段安装从动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b=90mm,L490585mm Ⅴ段直径d5=78mm.长度L5=12mm Ⅵ段直径d665mm，长度L624mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距

L（11.5+12+45）×2=137mm

4、轴的强度校核 按弯矩复合强度计算

从动齿轮分度圆直径d2360mm,此段轴直径d70mm 1)绘制轴受力简图（如图a）

齿轮所受转矩 T9550P10.049550Nmm896Nm n107

作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d=28.96105/360N4978N

径向力：Fr=Fttan200=4978×tan200 =1812N

4该轴两轴承对称，所以LALB2)求垂直面的支承反力

FAYFBY11Fr1812906N 22L68.5mm 2求水平面的支承反力

FAZFBZ11Ft4978N2489N 223)由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAy L/2=906×68.5×10=62N·m 截面C在水平面上弯矩为：

MC2=FAZ L/2=2489×68.5×103=170.5N·m 4)绘制垂直面弯矩图（如图b）

绘制水平面弯矩图（如图c）5)绘制合弯矩图

（如图d）

MC=(MC12+MC22)1/2=（622+170.52)1/2=181.4N·m 6)绘制扭矩图

（如图e）转矩：T=9550×（P/n）=896N·m 7)绘制当量弯矩图

（如图f）

截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数0.6，截面C处的当量弯矩：

3Mec=[MC2+(αT)2]1/2

=[181.42+(0.6×896)2]1/2=567.4N·m 8）校核危险截面C的强度

5轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得B650MPa，由表14-3查得-1b60MPa，则

eMec567.4Pa16.6MPa1b60MPa 3390.1d0.17010∴该轴强度足够。图a--f 如下图：

二、主动轴的设计

1、选择轴的材料

确定许用应力

选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知

强度极限B650MPa,屈服极限S360MPa,弯曲疲劳极限1300MPa2、按扭转强度估算轴的最小直径

初估轴径，按扭转强度初估轴的直径,查表14-2得c=118～107,取c=112则 主动轴：dC3p10.4544mm1123mm32.5mm n429考虑到键槽对轴的削弱，取 d1.0532.5mm35mm

3、轴的结构设计

轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图，草图类似从动轴。

确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置

在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配 合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向 固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。4 确定轴的各段直径

初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm, 宽度为19mm。

将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1,取第二段直径为d2=40mm 齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d3应大于d2，取d3=45mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，17

取d4=50mm。齿轮右端用用套筒固定,左端用轴肩定位,轴肩直径d558mm，满足齿轮定位的同时,还应满足左侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.选择轴承型号.由 表16-2及表16-4初选深沟球轴承,代号为6209,查机械设计手册可得:轴承宽度B=19，安装尺寸damin52mm，选轴肩直径d5=58mm.5 确定各段轴的长度

Ⅰ段：d1=35mm

长度取L1=75mm II段:d2=40mm

长度取 L278mm

III段直径d3=45mm，此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19mm，取轴肩挡圈长为10mm L3=5+24+19=48mm Ⅳ段直径d4=50mm，此段安装主动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b=95mm,L495590mm Ⅴ段直径d5=58mm.长度L5=10mm Ⅵ段直径d645mm，长度L610+20=30mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距

L（9.5101047.5）2154mm 轴的强度校核 按弯矩复合强度计算 1)绘制轴受力简图（如图a）

齿轮所受的转矩：T=9550P/n=9550×10.4544/429Nm=232.5Nm 作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d= 2232.510/905167N

径向力：Fr=Fttan200=5167×tan200 =1881N

该轴两轴承对称，所以LALB2)求垂直面的支承反力

FAYFBY11Fr1881940.5N 22L77mm 2求水平面的支承反力

FAZFBZ11Ft5167N2583.5N 223）由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAy L/2=940.5×77×10-3=72.4N·m 截面C在水平面上弯矩为：

MC2=FAZ L/2=2583.5×77×10-3=199N·m 4）绘制垂直面弯矩图（如图b）

绘制水平面弯矩图（如图c）5)绘制合弯矩图

（如图d）

MC=(MC12+MC22)1/2=（72.42+1992)1/2=212N·m 6）绘制扭矩图

（如图e）转矩：T=9550×（P/n）=232.5N·m 7)绘制当量弯矩图

（如图f）

截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数0.6，截面C处的当量弯矩：

Mec=[MC2+(αT)2]1/2

=[2122+(0.6×232.5)2]1/2=254N·m 8）校核危险截面C的强度

轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得B650MPa，由表14-3查得-1b60MPa，则

eMe254Pa20.4MPa1b60MPa 0.1d30.1503109该轴强度足够

图a--f 类似从动轴，此图省略。

第七部分

滚动轴承的选择及校核计算

一、从动轴上的轴承

由初选的轴承的型号为: 6213,查表6-1（课程设计手册）可知:d=65mm,外径Ｄ=120mm,宽度B=23mm,基本额定动载荷Cr57.2kN，基本额定静载荷C0r40.0kN 极限转速6300r/min

根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5×300×16=24000h

1/fpP60n轴承基本额定动载荷为CL h6ft10转速n107r/min,ft1,(表对于球轴承3 16-8）fp1.（表516-9）1.590660107所以C2400061101/37286N7.286kN

因为Cr57.2kN，所以CCr，故所选轴承适用

二、主动轴上的轴承

由初选的轴承的型号为: 6209,查表6-1（课程设计手册）可知:d=45mm,外径Ｄ=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷Cr31.5kN，基本额定静载荷C0r20.5kN 极限转速9000r/min 根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5×300×16=24000h

fpP60n1/轴承基本额定动载荷为C6Lh

ft10深沟球轴承只考虑径向载荷,则当量动载荷PFr940.5N

转速n429r/min,ft1,(表对于球轴承3 16-8）fp1.（表516-9）1.5940.560429所以C2400061101/312015N12.015kN

因为Cr57.2kN，所以CCr，故所选轴承适用

第八部分

键联接的选择及校核计算

一、根据轴径的尺寸，选择键

键1，主动轴与V带轮连接的键为：GB/T1096 键10×8×63 键2，主动轴与小齿轮连接的键为：GB/T1096 键14×9×70 键3，从动轴与大齿轮连接的键为：GB/T1096 键20×12×70

键4，从动轴与联轴器连接的键为：GB/T1096 键16×10×80

查课程设计（表4-1）

二、键的强度校核

键1，GB/T1096 键10×8×63 工作长度lLb631053mm 挤压强度p4T4232.5103MPa62.7MPa dhl358

21p70~80MPa(轮毂材料为铸铁）pp所选键的强度足够

键2，GB/T1096 键14×9×70 工作长度lLb701456mm

4T4232.5103MPa40MPa 挤压强度 pdhl50956

p125~150MPa(轮毂材料为钢）pp所选键的强度足够

键3，GB/T1096 键16×10×70 工作长度lLb702050mm

挤压强

度

p4T4896103MPa85.4MPa

dhl701250

p125~150MPa(轮毂材料为钢）pp所选键的强度足够

键4，GB/T1096 键16×10×80 工作长度lLb801664mm

挤压强度p4T4896103MPa102MPa dhl551064125~150MPa(轮毂材料为钢）所选键的强度ppp

第九部分

减速器箱体、箱盖及附件的设计计算

一、减速器附件的选择

通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M12×1.5 油面指示器：选用游标尺M12 起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M12×1.5 根据《机械设计基础课程设计》表11-1选择适当型号：

2起盖螺钉型号：GB/T5782-2000

M12×45,材料5.8

高速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M8×25,材料5.8 低速轴轴承盖上的螺钉：GB5782-2000 M8×25,材料5.8 螺栓：GB5782～2000 M16×120，材料5.8

二、箱体的主要尺寸(1)箱座壁厚：=0.025a+1=0.025×225+1= 6.625 取=10mms

(2)箱盖壁厚：1=0.02a+1=0.02×225+1= 5.5mm

取1=10mm(3)箱盖凸缘厚度：b1=1.51=1.5×10=15mm(4)箱座凸缘厚度：b=1.5=1.5×10=15mm(5)箱座底凸缘厚度：b2=2.5=2.5×10=25mm(6)地脚螺钉直径：df =0.036a+12=0.036×225+12=20.1mm

取df =20mm(7)地脚螺钉数目：n=4(因为a<250)

(8)轴承旁连接螺栓直径：d1= 0.75df =0.75×20= 15mm

取 d1=16mm

(9)盖与座连接螺栓直径： d2=(0.5-0.6)df =10～12mm

取d2= 12mm

(10)连接螺栓d2的间距：L=150～200mm(11)轴承端盖螺钉直径：d3=(0.4-0.5)df=8～10mm取d3= 8mm

mm 2

3(12)检查孔盖螺钉直径：d4=(0.3-0.4)df=6～8mm取d4=8mm(13)定位销直径：d=(0.7-0.8)d2=8.4～9.6mm取d=8mm(14)df、d1、d2至外箱壁距离C1=26mm(15)df、d2至外箱壁距离C2=24mm（16）轴承旁凸台半径R1=C2=24mm(17)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准(18)外箱壁至轴承座端面的距离：l1C1＋C2＋﹙5～10﹚=58mm(19)铸造过度尺寸 x3mm,y15mm,R5mm(20)大齿轮顶圆与内箱壁间的距离：11.2,取114mm(21)齿轮端面与内箱壁间的距离2,取212mm

(22)箱盖、箱座肋厚：

m10.8518.5mm,取m19mm.m0.858.5mm,取m9mm.(23)轴承端盖外径为︰Ｄ2=D＋﹙５～５﹚d3 ,D-轴承外径

小轴承端盖D2=135mm,大轴承端盖D2=170mm(24)轴承旁连接螺栓距离S：取S=225mm.第十部分

润滑与密封

一、减速器的润滑

1.齿轮的润滑

采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s，当

m<20 时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为

436mm。

2.滚动轴承的润滑

由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。3.润滑油的选择

齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-1989全损耗系统用油L-AN15润滑油。

二、减速器的密封

选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

第十一部分

参考资料目录

[1]《机械设计基础课程设计手册》，高等教育出版社，吴宗泽、罗圣国主编，2006年5月第3版；

[2] 《机械设计基础》，高等教育出版社，杨可桢、程光蕴、李仲生

主编，2006年5月第5版

[3] 《机械制图》，高等教育出版社，何铭新、钱可强 主编，2004年1月第5版

第十二部分

设计小结

5课程设计体会

此次课程设计需要一丝不苟的态度，而且需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。在老师布置这次课程设计并拿出上届同学设计的成果时，感觉困难重重，难以在一个星期内完成，为了按时完成设计，我提前一个多星期开始设计。课程设计过程中出现的很多问题，几乎都是因为过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘了，我不断的翻资料、查书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，学到了很多知识，同时补回了许多以前没学好的知识，巩固了这些知识，而且提高了运用计算机相关软件的能力，如Office、Autocad等。

2.卷取机减速器的设计概述 篇二

关键词：卷取机；齿轮箱；设计

引言

铝板带重卷机组是用于成品铝卷材的纵向切边及重卷的设备系统。其整个机列由多个相互关联的单元组成，共同完成生产任务，卷取机组是其中的一个关键单元。该单元将成品带材进行卷取，并在重卷过程产生前张力，使轧制完的带材卷紧、卷齐。其组成主要包括高强度的涨缩卷筒、活动支撑、立式或卧式减速器、推料板、涨缩油缸及传动部分。下图是一种卷取机立式硬齿面减速器的结构形式。本文以该减速器的主要性能参数和结构形式展开设计讨论，为感兴趣的设计者进一步优化设计和创新提供一点思路。

1.减速器简介

该结构形式的卷取机减速器，动力由安装在减速器箱体上的Z4型直流电机输入，经两级斜齿轮传动，输出扭矩传递至低速输出轴，低速轴带动与其联接为一体的卷筒转动，卷取成品带材。根据生产工艺要求，减速器的传动比通常设计为两挡，即高速挡和低速挡，根据卷材不同厚度范围使用不同的速比挡。该减速器要具有比较高的安全性，一旦失效，会引起机组、生产线或全厂停产。目前，这种类型的减速器，在涿神有色金属加工专用设备有限公司生产的重卷机上很常用，诸如1550、1850、1900型，使用效果非常良好。国内一些有实力的减速器制造公司，已经能够设计和制造这种与国际先进水平媲美的同类机型。

2.减速器设计

以某型号卷取机减速器设计为例，探讨设计的方法和手段。设计的主要条件为：立式结构，两级传动，可高低速换挡，高速挡i=7.027，低速挡i=14.29，电机输入功率P=DC180KW，转速n=450/1500r/min，最小输入扭矩Tmin=1146N.m，最大输入扭矩Tmax=3820N.m，过载能力为200%，齿轮及轴承设计寿命为10年。

2.1 设计内容

（1）采用硬齿面齿轮传动，齿轮精度等级为6级，材质20CrMnMo，渗碳淬火+磨齿加工，齿轮进行齿廓和齿向修行。按满足齿轮最小弯曲强度SFmin=1.6和最小接触强度SHmin=1.25要求，确定减速器的中心距、模数，按各级传动承载能力大致相等分配传动比，得到如下结果：高速级/低速级中心距分别为450mm和630mm，模数分别为8mm和12mm，传动比高速挡i=64/45×84/17=7.027，低速挡 i=81/28×84/17=14.29。通过计算软件，还可以对以上参数继续优化。

（2）两挡速比通过花键联轴器和换挡机构实现。具体作法是，将高速级的两个大齿轮一端分别加工出外花键（m=6，z=60），装配位置呈相对方向，在两大齿轮之间的中间轴上装配有内外花键副（m=6，z=60），外花键靠平键固定在轴上，内花键套在外花键上可左右自由移动，通过减速器设置的换挡机构，在高速与低速之间实现转换。内花键套由换挡机构的拨动手柄进行位置固定。拨动手柄转过的弧线位移等于内花键套平移的距离。为了使花键副平滑对接啮入，要对两个大齿轮的花键齿部倒圆和倒角，且外齿齿部每隔一齿，在结合端齿宽上少1mm。换挡动作可通过手动机构或液压缸方式完成。

（3）箱体设计。箱体设计为立式安装形式，采用焊接机构，强度和刚度充足，中箱体和下箱体承担安装电机、制动器和输出大轴的功能。根据需要，下箱体底部设置了防滑筋板，结合面设置了水平安装基面，整机起吊吊耳沿低速轴方向设置，分布于下箱体四角。

（4）复杂的润滑系统。减速器的稀油润滑系统由总管路、支管路和分支管路组成。经冷却的润滑油由总管路进入，到达各个轴承的润滑点和齿轮副啮合区进行润滑，并带走产生的热量，然后汇集到箱体内，从箱体的回油法兰再回到外围的润滑站，循环流动。每个分支管路中都设置截止阀、油流指示器，通过指示器观察进油量大小并作出调节。润滑是否充分，将决定齿轮和轴承的使用寿命，因此润滑系统的设计须确保管路油流通畅。

（5）低速输出轴。低速轴一端联接涨缩卷筒，另一端联接旋转油缸。整个大轴由两盘高承载力的大型双列圆锥滚子轴承支承，支点跨距较大，受力状况合理。选择轴承，计算轴承寿命是大轴设计的关键步骤。

2.2技术要点

（1）滚动轴承在换挡中的运用。减速器中间轴设计了两套齿轮和三套花键副，花键副起传递不同速比的扭矩作用。当变换到高速档或低速档后，余下的一档齿轮副就不参与传递动力，跟着空转，用一对滚动轴承支承大齿轮，以达到传动分开的目的。

（2）立体化的传动机构形式。与卧式结构相比，本例的结构大大节省了平面布置的面积，开拓了空间利用，将电机、制动器与减速器集成为一体，符合当前减速器设计发展的趋势。

（3）密封和回油结构设计。在每个轴承孔下方，钻出两排或三排孔，通向箱体内部，润滑轴承的油，在此形成不了涡流，快速流向箱体内，并使轴承迅速降温。输入轴和输出轴，采用两道密封措施，即机械迷宫密封和骨架油封密封。对于强制润滑，采取这样的设计，防漏效果非常好。

3.结论

卷取机立式硬齿面减速器，设计构思巧妙，在传动方面，集合了双速比与换挡机构功能；在安装方面，箱体特殊的结构承担了多种功能；润滑与密封方面，采用了新结构和新措施。该减速器的优秀设计理念，对其它减速器的设计创新具有很高的借鑒价值。

参考文献：

[1]齿轮手册编委会编.齿轮手册（第二版）上册[M].北京：机械工业出版社，2000，8（2006.5 ）

[2]GB/T3480-1997.渐开线圆柱齿轮承载能力计算[S].

[3]成大先.机械设计手册.第二册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2008.1.

3.一级圆柱齿轮减速器课程设计心得 篇三

这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；提高我们机械设计的综合素质等方面有重要的作用。

通过两个星期的设计实践，使我们对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。在此次设计过程中，不但使我们树立起了正确的设计思想，而且，也使我们学到了很多机械设计的一般方法，基本掌握了一般机械设计的过程，还培养了我们的基本设计技能，所以这次课程设计我们的收获是非常巨大的。

机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《公差与配合》、《CAD实用软件》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。

在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。

一分耕耘一分收获，虽然两周的设计时间很紧迫，每天都要计算、画图到深夜，但是我们的收获也是很巨大的，相信这次的课程设计必将是我们走向成功的一个坚实基础。

4.变速器齿轮工艺设计实习总结 篇四

机自082班刘旭彪200810301242 时光如流水，两周时间转眼即逝，为期两周是实习给我的体会是：

1.通过这次实习我们了解了现代机械制造产业的生产方式和工艺过程。熟悉毛-----零件的主要成型方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理及典型结构、工夹量具的使 用及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。

2、在毛肧到零件的主要机加工方法上具有初步的独立操作技能。

3、在了解、熟悉和把握一定的工程基础知识和操作技能过程中，通过培养进一步加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。

4、通过实践培养和锻炼了我们的劳动观点、产品质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规划和爱护公共财产的自觉性，进一步提高了我们的整体综合素质。

5、这次实习，让我们明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。同时也使我们拥有了坚强不屈的本质，不到最后一秒绝不放弃的毅力。

6、在整个实习过程中老师对我们的纪律要求非常严格，制订了学生实习守则，同时更加强调了保持车间环境卫生、下班前要清理

机床及遵守各工序过程的安全操作规程等要求，对我们的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。

5.《机械设计课程设计》总结 篇五

一、课程设计目的

《机械设计基础课程设计》是《机械设计基础》课程的的最后一个重要教学环节，也是学生第一次较全面的设计能力训练。其基本目的是：

1．培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识；

2．通过制定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法；

3．进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。在本课程设计鼓励采用计算机绘图。

二、课程设计内容

为了达到上述目的，在课程设计中，针对布置题目学生要完成的设计内容有：

1.电动机的选择及运动参数的计算； 2.V带的传动设计； 3.齿轮传动的设计； 4.轴的设计（低速轴）； 5.滚动轴承的选择及验算（低速轴）； 6.键的选择计算及强度校核（低速轴）； 7.联轴器的选择（低速轴）； 8.润滑油及润滑方式的选择； 9.绘制零件的工作图和装配图（1）绘制零件的工作图轴的零件图

（2）减速器的装配图零件的工作图包括：(1)尺寸的标注；(2)公差；(3)精度；(4)技术要求。装配图包括：（1）尺寸标注（2）技术特性（3）零件编号(4)编写零件明细表、标题栏。

10.编写设计说明书

三、要求

作为指导教师，为了使学生能顺利地完成所布置的任务，在设计过程中要加以指导。首先让学生做减速器的装拆试验，形象地认识减速器。在设计过程，轴的结构设计和减速器的外形尺寸的确定对于学生来说是难点，针对这一难点要上一次辅导课。另外，每天来指导学生设计、计算、绘图，以便及时发现问题和解决问题。

要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到：1）随时复习教科书、听课笔记及习题。2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。4）按预定计划循序完成任务。

四、评分原则

课程设计中，最终的图纸及说明书并不能完全反映学生的真实水平，同学的工作能力也不能在图纸及说明书中得到完全的反映，因此，对同学的评分，特别要注意抓两头：一头抓平时，一头抓答辩．课程设计成绩根据平时出勤和设计图纸、说明书、创新能力和答辩情况综合按百分制制评定。

五、存在问题

在课程设计过程中，发现学生主要存在以下问题：1）学习态度不够认真，或虽认真但因基础差等原因，不能按时完成进度计划；2）独立工作能力差，设计时不能或不进行独立思考，教师指一步才作一步，或参照其他同学的设计进行“照猫画虎”式的进行；3)设计中有错误，有知其然不知其所以然的现象；4)图纸质量较差，特别是尺寸标注，出现问题较多，表达不清楚；说明书内容不够完整、工整，有个别原则性错误和若干一般性错误；5)答辩中不能很好的回答提问，回答中有个别原则性错误和若于非原则性错误。

六、结果分析

参加本次课程设计1个班，大部分同学能按老师要求完成每一阶段的任务，设计图纸、说明书和最后的答辩中满足要求。参加本次课程设计共有50名同学，其中优2人，良26人，中20人，及格2人，不及格0人。基本反映了学生的学习情况。

七、经验及教训

6.减速器课程设计总结 篇六

3.1 SolidWorks 软件介绍

SolidWorks 软件是由SolidWorks 公司开发的，SolidWorks 公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，从1993 年，PTC 公司与CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出该软件，引起设计相关领域的一片惊叹。现在SolidWorks 最新版为2009 SP0 多国语言版，本次毕业设计用的是SolidWorks2008 SP0 版本。

SolidWorks 软件集三维建模、装配、工程图于一身，功能强大、易学易用和技术创新，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。具有零件建模、曲面建模、钣金设计、有限元分析、注塑分析、消费产品设计工具、模具设计工具、焊件设计工具和装配设计等功能。

该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接到一起，具备全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚拟装配、动态仿真等一些其他CAD 软件无法完成的工作。

该软件本身集成了较多的插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次毕业设计用到如下的插件：GearTrax 主要用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其它相关参数，GearTrax 可以自动生成具有精确齿形的齿轮。

toolbox 提供了如iso、din 等多标准的标准件库。利用标准件库，设计人员不需要对标准件进行建模，在装配中直接采用拖动操作就可以在模型的相应位置装配指定类型、指定规格的标准件。

3.1.1 对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建模

Ⅰ、齿轮三维模型的形成

SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各种齿轮模型，如图3.1。根据机械设计数据，选择直齿，输入齿轮的模数m = 2，大小齿轮齿数88和22，点击齿面厚，键入大小齿轮的齿轮宽度b 50mm。分别点1 = b 44mm 2 =击激活大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型的齿轮导入SolidWorks 中，从而完成齿轮建模,如图3.2 和图3.3。

图3.1 GearTrax2008 操作

图3.3 大齿轮的大体建模

图3.3 大齿轮的大体建模

得到了大齿轮的大体建模，然后修改大齿轮：

① 通过【拉伸切除】命令构造轮毂直径为50mm，键槽高、宽分别为5mm、10mm。如图3.5。

② 修改大齿轮，按工程图画减重槽和减重孔，利用【拉伸切除】命令，先画减重槽，深度为10mm,如图3.6，利用基准面通过【镜像】命令，画出另一侧。

③ 通过【拉伸切除】命令打一个减重孔，孔径为36mm,如图3.7，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆心为基准轴，如图3.8，通过【圆周阵列】命令，选择基准轴和阵列的数目，完成多个减重孔成型如图3.9。

④ 通过【倒角】命令倒角，最后成型,如图3.10。

图3.4 齿轮的工程图

图3.5 加工轮毂和键糟 图3.6 加工减重槽

图3.7 加工减重孔 图3.8 插入基准轴

图3.9 减重孔圆周整列 图3.10 大齿轮的三维建模

Ⅱ、小齿轮轴的三维建模

在Ⅰ中GearTrax 导入小齿轮的基础上,按照二维工程图进行建模，如图3.11。

① 依次用【拉伸】命令构造小齿轮轴，完成小齿轮轴的大体建模，如图3.12。② 然后利用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在小齿轮轴的外伸端建立基准平面1,如图3.13，再在该基准平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速轴和V 带轮联接键的尺寸：高速轴和V 带轮联接键为：键8X28 GB1096-79b ×h = 8×7,L = 28，绘制草图，选择切除厚度，完成键槽的成型，如图3.14。

③ 利用【倒角】和【倒圆角】命令修改小齿轮轴，完成建模如图3.15。

图3.11 小齿轮轴工程图

3.12 图3.13 建立基准面1

齿轮拉伸

图3.14 拉伸键 图3.15 小齿轮轴的三维建模

Ⅲ、轴的三维建模

① 用【拉伸】命令，选择任意基准平面，按照设计尺寸依次拉伸成型，如图3.16。

② 通过【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在齿轮安装段和外伸端建立两个基础平面，如图3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齿轮与轴的键槽和低速轴（如图3.18）和联轴器的联接键键槽（如图3.19）。③ 用【倒角】和【倒圆角】命令修改轴，完成建模，如图3.20。

图3.16 轴的工程图

图3.17 轴的拉伸图 3.18 建立两个基准面

图3.19 齿轮键拉伸 图3.20 联轴器的键拉伸

图3.21 轴的三维建模

3.1.2 对箱体、箱盖的三维建模

Ⅰ、箱体三维建模

① 根据箱体的二维图，如图3.22，图3.23，图3.24，用【拉伸】命令，选择任意基准面，构造箱体大体立方体，如图3.25 用【圆角】命令将立方体四个棱边倒R=20mm 的圆角。

② 利用【抽壳】命令，选择壁厚度8mm，选择挖出材料面，完成抽壳，如图3.26。

③ 在抽壳选择面使用【拉伸】命令，拉伸出顶面凸缘，厚度为12mm，如图3.27，选择底面拉伸出箱体底板厚度为20mm，如图3.28，并【拉伸切除】底面通槽如图3.29。在凸缘下面【拉伸】轴承座凸台（如图3.30）和凸台（如图3.31），在轴承座凸台上用【拉伸切除】命令切出轴承槽，如图3.32。

④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令分别在两个轴承座建立基准平面1 和基准平面2，如图3.33，用【筋】命令，绘制轴承座凸台的加强筋，如图3.34。

⑤ 用【镜像】命令选择镜像对称平面，镜像凸台、轴承座凸台、加强筋和轴承槽，如图3.35。

⑥ 选择中间基准平面，用【筋】命令构造两个吊耳，如图3.36。⑦ 用【扫描切除】命令，绘制油沟，绘制扫描路线和扫描截面，如图3.37，用【异形孔向导】在轴承槽端面上打M8 的螺纹孔，如图3.38，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，分别建立基准轴1 和2，圆周阵列螺纹孔，等间距，孔数为6，如图3.39。

⑧ 用【拉伸切除】命令在顶面凸台上打d=13mm 起盖螺钉孔和销孔，在凸台上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地脚螺钉孔。

⑨ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令在箱体后端面建立一个45°平面作为基准，如图3.40，用【拉伸】命令构造凸台，如图3.41，在凸台上打油标尺M12 的螺纹孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸台，在凸台上打M20 的油塞孔。用【倒圆角】对箱体各处进行R=10mm 倒圆角，完成建模，如图3.42。

图3.22 箱体主视图

图3.23 箱体俯视图

图3.24 箱体左视图

图3.25 拉伸长方体 3.26 长方体的抽壳

图3.27 拉伸凸缘 图3.28 拉伸底板

图3.29 拉伸切除通糟 图3.30 拉伸轴承座

图3.31 拉伸凸台 图3.32 拉伸切除轴承安装槽

图3.33 建立两个基准图 3.34 轴承座加强筋

图3.41 拉伸油标尺凸台 图3.42 箱体三维建模

Ⅱ、箱盖的三维建模

根据减速器箱盖二维工程图进行建模，如图3.43，图3.44,图3.45。

① 【拉伸】构造箱盖的大体轮廓，如图3.46，【抽壳】命令，选壁厚为8mm ,选择底面为去除材料面，如图3.47，在去除材料面【拉伸】凸缘，厚度为12mm,如图3.48，在凸缘上【拉伸】出轴承座（图3.49）和凸台(图3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的轴承安装槽,如图3.51。

② 【镜像】，选择凸台、轴承座和轴承安装槽为对象，选择箱体对称面为基准面，构造另一侧，如图3.52。

③ 【筋】命令，构造吊耳，选择箱盖的对称面做草图，如图3.53。④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，用【异形孔向导】选择在轴承侧面打M8 的螺纹孔，【圆周阵列】选择基准轴1 为旋转轴，螺纹孔为阵列对象，数目选择为6，如图3.54。

⑤ 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸缘上打四个13mm 的起盖螺钉孔，在凸台上打六个17mm 螺栓通孔，再【旋转切除】出两个8mm 销孔。

⑥ 选择箱盖上表面为基准面，先【拉伸】出90X60 的，厚度为4mm 的凸台，如图3.55，再【拉伸切除】出观察孔，如图3.56，再在观察盖凸台上【异形孔向导】打四个M6 螺纹孔。

⑦ 【倒圆角】、【倒角】命令，对箱盖进行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如图3.57。

图3.43 箱盖的主视图

图3.44 箱盖的俯视图

图3.45 箱盖的左视图

图3.46 构造大体轮廓 图3.47 抽壳

图3.48 拉伸凸缘图 3.49 拉伸轴承座

图3.50 拉伸凸台 图3.51 拉伸轴承槽

图3.52 镜像凸台凸缘 图3.53 建立吊耳

图3.54 整列M8 螺纹孔 图3.55 拉伸观察盖凸台

图3.56 拉伸切除观察 图3.57 箱盖的三维建模

3.1.3 对轴承的三维建模

Ⅰ.保持架：

① 【拉伸】选择任意基准面，在草图上画一个内径为38mm 和外径40mm 的圆环，对称拉伸，拉伸厚度为5mm，如图3.58。

② 【旋转】，对称拉伸面作为基准面，画通过中心的虚线为旋转轴，画直径12mm 的半圆为旋转截面，如图3.59，用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周阵列】命令，选择基准轴1 为旋转轴，阵列对象为旋转、拉伸出的实体，如图3.60，【旋转切除】，仍然选择对称拉伸面为基准面，在刚才旋转出的圆体内切出一个空心为8mm 的球体，如图3.61，然后再次整列空心球体。【拉伸切除】切掉圆环外多余的材料，即完成建模，如图3.62。

图3.58 拉伸圆环 图3.59 旋转球体

图3.60 整列球体 图3.61 旋转切除

图3.62 保持架的三维建模

Ⅱ.滚动体：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，半径为4mm 的半圆截面，如图，3.63，完成建模，如图3.64。

Ⅲ.内圈、外圈：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，画出内圈外圈的截面草图如图3.65 和图3.66，即完成建模如图3.67 和图3.68。

图3.63 旋转拉伸滚动体 图3.64 滚动体的三维建模

图3.65 外圈的草图 图3.67 外圈的三维建模

图3.66 内圈的草图 图3.68 内圈的三维建模

3.1.4 油标尺、观察盖、油塞和通孔器的三维建模

1.端盖：

① 【旋转】命令，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出端盖的截面草图，旋转得到实体，如图3.69。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准

轴1，【拉伸切除】在端盖上打9mm 的孔，【圆周阵列】命令，基准轴1 为旋转轴，9mm 的孔为阵列对象，数目为6，完成建模，如图3.70。

图3.69 端盖的旋转草图 图3.70 端盖的三维建模

2.油标尺：

① 【旋转】，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出油标尺的截面草图，旋转得到实体，如图3.71。

② 在螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，选择Ｍ１２螺纹，完成建模，如图3.72。

图3.71 油标尺的旋转草图 图3.72 油标尺的三维建模

3.观察盖：

① 【拉伸】厚度为4mm,长X 宽为60Ｘ90 的实体，如图3.73。② 【拉伸切除】在观察盖4 个角切4 个7mm 的通孔。

③ 在观察盖上【拉伸】凸台，【异形孔向导】在凸台上打M12 的螺纹孔。④ 对4 条侧棱进行【倒圆角】R10mm.完成建模，如图3.74，图3.73 拉伸观察盖 图3.74 观察盖的三维建模

4.油塞: ① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴，如图3.75。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，完成建模，如图3.76。

图3.75 螺帽旋转切除 图3.76 油塞的三维建模

5.通气器：

① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸，如图3.76。② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】。

④ 【拉伸切除】打两个交叉的4mm 的通孔，完成建模，如图3.77。

图3.76 螺帽拉伸 图3.77 通气器三维建模

第四章减速器的装配和仿真

4.1 减速器的装配

装配是将各种零件模型插入到装配体文件中，利用零件的相应结构来限制各零件的相对位置，使构成机构的某部分，或者是一个完整的机构或机器。Solidworks 允许用户在装配体文件中插入数目众多的零件进行组装配合。

4.1.1 轴承的装配

首先组装轴承，【新建装配体】。

【插入】：内圈，外圈，保持架，滚动体，如图4.1。

【配合】：选择滚动体和保持架的小圈内圈，同心约束，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周整列】，选择基准轴1 为旋转轴，滚动体为阵列对象，数目为12个。【配合】内圈与保持架同心、对称面重合约束，外圈与保持架同心、对称面重合约束，完成轴承的装配，如图4.2。

图4.1 轴承的爆炸视图 图4.2 轴承的装配体

4.1.2 小齿轮轴的装配

接着装配小齿轮轴，在完成轴承的装配基础上。

【插入】：小齿轮轴，V 带轮和减速器联接键，套筒，如图4.3。【配合】：

① 小齿轮轴和套筒同心、面重合约束。

② 轴承和小齿轮轴同心约束，与套筒面重合约束。利用小齿轮的对称面【镜像】第二轴承。

③ V 带轮和减速器联接键和键槽面重合、同心、对称面重合约束。

图4.3 小齿轮轴的爆炸视图

4.1.3 齿轮轴的装配

装配完小齿轮轴，装配齿轮轴。

【插入】：齿轮轴的轴承的保持架、内圈、外圈、滚动体，完成轴承的装配，再插入轴、齿轮、齿轮和轴联接键、轴和联轴器联接键、套筒，如图4.4。

【配合】：

①轴和联轴器联接键、齿轮和轴联接键和轴的键槽面重合、同心、对称面重合约束。

②齿轮键槽与齿轮和轴联接键面平行约束，轮毂与轴同心约束，齿轮侧面与轴肩面重合约束。

③套筒和轴同心重合，与齿轮面重合约束。

④轴承与轴同心重合，与套筒面重合约束，利用大齿轮的对称面为基准，【镜像】轴承，完成装配。

图4.4 齿轮轴的爆炸视图

4.1.4 齿轮轴与箱体的装配

完成两个轴的装配，把轴安装进齿轮箱体内。【插入】：箱体如图4.5。【配合】： ① 约束。② 束。大齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱的对称面重合约小齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱体的对称面重合图4.5 轴和箱体的装配图

4.1.5 箱盖、端盖、观察盖等的装配

盖上箱盖，安装上一系列的附件，完成齿轮箱大体装配。

【插入】：箱盖、端盖、观察盖、通孔器、油塞、油标尺，如图4.6。【配合】：

①

箱盖与箱体对称面重合、接触面面重合、同心约束。

②

端盖与箱体同心约束，与轴承座的对称面重合，与箱体接触面重合约束。③

观察盖和箱盖接触面重合、对称面重合约束。④

通孔器于观察盖面重合、同心约束。⑤ 油塞和油标分别与箱体面重合、同心约束。

图4.6 箱盖、端盖、观察盖等的爆炸视图

4.1.6 M6、M8 螺钉的装配

完成箱体大体装配，装上螺钉固定。【插入】： M6 螺钉，M8 螺钉，如图4.7。【装配】：

① M6 螺钉与观察盖接触面重合、同心约束。

② M8 螺钉与轴承端盖接触面重合、同心约束，【镜像】，利用箱体对称面分别镜像大小轴承端盖上的螺钉，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，在每个端盖上分别用【圆周整列】，选择每个轴的基准轴为旋转轴，数目为6，完成M8 螺钉的装配。

图4.7 M6、M8 螺钉的爆炸视图

4.1.7 销、螺栓和起盖螺钉的装配

装好端盖螺钉，开始安装销和螺栓。

【插入】：销、M16（螺栓、螺母、垫片）、M12（螺栓、螺母、垫片），如图4.8。

【装配】：

①

销和销孔同心约束，销基准面和箱体凸缘底面重合约束。

② M12 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。③ M16 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。④ 将M12 和M16 装配好箱盖的一半，用【镜像】命令，选择箱盖的对称面为基准面，镜像所选螺钉和螺栓等，完成装配，如图4.9。

图4.8 螺栓和销的爆炸视图

图4.9 减速器的装配体

4.2 干涉检查

装配完成后，进行零部件之间的干涉检查，以检查装配体有无干涉及干涉位置。步骤：

（1）单击装配体工具栏上的【干涉检查】。（2）选择需要干涉检查的零部件。

（3）单击【计算】，在结果中即会显示干涉的位置及大小。

（4）存在干涉，使用零部件中的碰撞检查，对干涉的位置进行调整，对干涉零件的尺寸或者位置进行调整，完后再进行（1）的步骤，直到干涉检查结果显示无即可。

通过干涉检查，发现减速器存在的干涉主要是螺纹干涉和齿轮干涉，螺纹干涉，螺纹是固定的，不参与减速器运动，螺纹干涉被忽略不计，齿轮干涉通过碰撞干涉旋转齿轮的位置进行调整，直至消除齿轮干涉，如图4.10。

图4.10 干涉检查

4.3 Cosmosmotion 插件介绍

Cosmosmotion 三维运动仿真软件，如图4.11，它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真，得到系统中各个零部件的运动情况，包块能量、动量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等结果，并能以动画、图表、曲线等形式输出；还可以将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元分析软件中，从而进行正确的强度分析。

允许工程师通过虚拟的产品模型很容易地模拟装配体的复杂运动，保证准确的设计，排队产品设计错误。

图4.11 Cosmosmotion 插件界面

4.3.1 Cosmosmotion 运动仿真

1)加载Cosmosmotion:【工具】－【插件】－【COSMOSMotion 2008】，运行插件。

2)【打开】减速器装配体，点击箱盖，选择【隐藏零部件】，点击【旋转零部件】命令，选择【碰撞检查】，检查范围选择为【这些零部件之间】：大齿轮和小齿轮轴，选上【碰撞时停止】，旋转小齿轮轴，直至小齿轮轴不与大齿轮发生齿面重合为止，选择确定，如图4.12。

3)单击齿轮轴，选择【隐藏零部件】，单击【配合】-【机械配合】，选择齿轮轮毂和小齿轮轴，点击【齿轮】，比率选为4：1，反转，确定即可，如图4.13。

图4.12 旋转零部件界面 图4.13 齿轮配合界面

4）自由旋转小齿轮轴，大齿轮随即啮合运动，【新建运动算例】-【COSMOSMotion】-【马达】-【旋转马达】，对高速轴添加旋转方向，以及转速为382.4RPM,点击确定后，选定运动时间为8s，点击【计算】即可开始模拟。计算完成后，即可在截面上看到齿轮啮合运动的图像，如图4.14。5）【保存】即可输出运动动画。

图4.14 齿轮啮合运动图

参考文献

7.课程设计总结报告 篇七

现代分子生物学作为我们的主要专业课之一，虽然在大三开学初我对这门课并没有什么兴趣，觉得乏味，但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对分子生物学的兴趣也在逐渐增加。这次现代分子生物学课程设计我们历时两个星期，虽然时间较短，但经过这两个星期的实践和体验后，感觉即使是一个简单的实验设计也需要花费大量的时间和精力去做好。

作为一名生物技术的大三学生，我觉得做生物课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做课程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计实验之前，对实验原理必须了解，知道实验流程；要有一个清晰的思路和一个完整的流程图；在设计实验时，不能妄想一次就将整个设计做好，反复修改、不断改进是设计的必经之路；一个实验的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。设计过程，好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，但毕竟这是第一次做，难免会遇到各种各样的问题。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。我们通过查阅大量有关资料，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，都受益非浅，交流经验和自 学，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。虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名生物技术的学生，分子生物学的课程设计是很有意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着这一个多礼拜的“学习”，渐渐对这门课逐渐产生了些许的兴趣，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。我认为这个收获应该说是相当大的。觉得课程设计反映的是一个从理论到实际应用的过程，但是更远一点可以联系到以后毕业之后从学校转到踏上社会的一个过程。自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

通过研究报告的写作我初步学会查阅当前生物领域研究中所应用的分子标记手段，让自己学会独立思考与撰写相关方面的文献综述，并设计与此相关的某种分子标记在某方面应用实验设计方案，训练了自己分析问题和解决问题的能力及实际动手能力，培养了自己的创新思维以及对生命科学探索的兴趣和爱好。通过文献检索，了解到当前生物分类中的分子手段的方法。训练自己查阅文献能力。通过相关文献的查阅，确定某一分子手段的应用，进行某一方面的文献综述。训练了自己的科技论文的写作能力。根据文献综述综合设计某种分子标记的应用实验的设计，自己写出合理的包括实验目的、实验原理，实验仪器与方法、实验步骤、实验数据分析中可能应用的软件。训练自己独立思考能力和科研的基本素质。