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二級直齒圓柱齒輪減速器設計

及其有限元分析姓名：班級：機械143班學號：背景及意義背景：

減速器是各行各業普遍使用的傳動裝置，它包含不同種類常用件和標準件，隨著CAD技術的發展和生產實際的需要，如何實現零件的快速造型、虛擬裝配以及運動仿真分析顯得越來越重要。意義：

通過對二級圓柱直齒輪減速器所有零件采用SolidWorks三維造型并完成虛擬裝配，運用SolidWorks的Motion模塊進行運動仿真，直觀動態地觀察機構的嚙合和運動情況，檢查測試機構的運動情況是否符合設計要求，大幅度簡化設計機構的設計開發過程。原始條件輸送機由電動機通過減速減速后通過V帶傳動，連續單向傳輸物料，工作載荷較平穩，設計壽命8年，每天工作8小時，每年300工作日，輸送帶帶速允許誤差為±5%。主要參數數據工作拉力F(N)4667傳送帶轉速V(m/s)0.63滾筒直徑D(mm)300減速器的一般設計1.傳動方案布置2.電機的選擇3.分配傳動比，計算各軸的轉速，力矩4.齒輪傳動的設計與計算5.軸的設計與計算6.聯軸器的選擇7.軸承的選擇與校核8.潤滑方式選擇9.其他附件的選擇10.減速器箱體的設計傳動方案布置傳動示意圖傳動比，轉速，轉矩，功率

電動機軸

軸1

軸2

軸3

工作軸4轉速n(r/min)1440576130.940.1540.15功率P(kW)3.423.283.153.022.96轉矩T(Nm)22.6854.38229.81718.33704.06傳動比i2.54.43.261效率η0.980.950.950.862齒輪基本參數齒輪參數第一對齒輪第二對齒輪齒輪1齒輪2齒輪3齒輪4齒數Z2511133109模數m/(mm)2.52.533分度圓直徑d/(mm)62.5277.599327齒寬b/(mm)65609993傳動比i4.43.26中心距a/(mm)170215軸結構示意圖高速軸中間軸低速軸箱體結構尺寸減速器的虛擬裝配與運動仿真1.減速器的三維建模（軸，齒輪，軸承，箱體）2.減速器的虛擬裝配（1）軸與齒輪的裝配（2）齒輪與齒輪的裝配（3）子裝配體與箱體的裝配（4）箱蓋與箱蓋附件的配合（5）其他附件的裝配3.減速器的運動仿真（運動仿真，仿真動畫的制作）零件建模軸下箱體齒輪上箱體總裝配圖箱體零件裝配圖齒輪軸承擋油環軸裝配圖減速器嚙合齒輪的裝配1.確定中心距2.輔助線段重合3.機械配合中選擇齒輪配合主要步驟：減速器爆炸視圖動畫減速器的有限元分析1.軸的有限元分析

網格劃分施加載荷，夾具計算結果分析應力圖位移圖應變圖最大應力為168.5MPa，材料的屈服強度為530MPa。最大形變量為最大位移變量為2.齒輪的有限元分析施加載荷，夾具網格劃分計算結果分析靠近鍵槽端遠離鍵槽端由應力圖看出齒輪嚙合處齒沿軸向方向受力不等，由靠近鍵槽端向遠離鍵槽端逐漸變小。1.減小齒輪齒寬。2.采用硬度更高的材料（如40Cr）。3.減小齒輪安裝測隙。從應力圖解中可以知道高速小軸齒輪齒根處、齒面接觸