基于ProE的蝸桿蝸輪參數(shù)化造型及運(yùn)動(dòng)仿真

摘要

傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)通常以一些設(shè)計(jì)手冊(cè)為依據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并運(yùn)用公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中存在很大的局限性。通常設(shè)計(jì)與制造過(guò)程不平行，如果設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品零部件裝配失敗只能重新設(shè)計(jì)，重新裝配來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品的合規(guī)性。為了解決減速器的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本高，傳動(dòng)質(zhì)量較低等問(wèn)題，本文以蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)為例，采用參數(shù)設(shè)計(jì)并利用Pro/Engineer軟件實(shí)現(xiàn)減速器的設(shè)計(jì)、建模、裝配。相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無(wú)論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱(chēng)，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。本文利用Pro/Engineer對(duì)蝸輪蝸桿進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并實(shí)體建模裝配設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)思路：（1）通過(guò)對(duì)單級(jí)蝸桿減速器工作狀況和設(shè)計(jì)要求對(duì)其結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析，得出總體方案（2）按總體方案對(duì)各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析得出單級(jí)蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸（3）以各個(gè)系統(tǒng)為模塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，得出各零部件的具體尺寸（4）用Pro/E實(shí)體建模各個(gè)零件并形成總裝配。

關(guān)鍵詞：減速器；參數(shù)化；Pro/Engineer；建模 

ABSTRACT

Traditional gearbox design is ....

KeyWords: reducer; parameterization; Pro/Engineer; modeling

目    錄

第一章  緒論1 

1.1蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介 1

1.2基于Pro/ENGINEER的設(shè)計(jì)意義1

第二章  總體方案確定2

2.1已知參數(shù)2 

2.2傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2

第三章  電動(dòng)機(jī)的選擇和動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算3 

3.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇3 

3.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇3

3.3確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)3 

3.4計(jì)算各級(jí)的傳動(dòng)比4

3.5運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算5 

第四章  傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算7

4.1蝸桿蝸輪的選擇 7 

4.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)7 

4.3蝸桿與渦輪的主要參數(shù)與尺寸8 

第五章  渦輪蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)12

5.1蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)12

5.1.1初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑12

5.1.2計(jì)算轉(zhuǎn)矩12 

5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12

5.1.4 Pro/E建模蝸桿外形13

5.2蝸輪基本尺寸設(shè)計(jì)13

5.2.1蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸表13 

5.2.2 Pro/E建模渦輪外形14 

第六章  渦輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核15

6.1 軸的直徑與長(zhǎng)度的確定15

6.2軸的受力分析16

6.3軸的校核計(jì)算18

第七章  滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算20

7.1計(jì)算輸入軸軸承20

7.2計(jì)算輸出軸軸承21

第八章  減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23

8.1箱體尺寸的計(jì)算23

8.2確定齒輪位置和箱體內(nèi)壁線24

第九章  減速器其他零件的選擇26

    9.1鍵選擇26

9.2軸承選擇26

9.3密封圈選擇27

9.4彈簧墊圈選擇27

第十章  減速器的潤(rùn)滑28

第十一章  Pro/E建模減速器及分析29

11.1 Pro/E建模減速器其它附件和總裝29

11.2 使用Pro/E進(jìn)行干涉分析32

第十二章  結(jié)論36

參考文獻(xiàn)37

致    謝38