编号 重庆大学毕业设计题 目基于SolidWorks的减速器的三维设计及仿真学生姓名学 号系 部机电工程系专 业机械工程及自动化班 级指导教师二一二年五月重庆大学本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：基于SolidWorks的减速器的三维设计及仿真）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名： 年 月 日 （学号）：完整的毕设，包括三维图，二维图，经过严格的毕业答辩并取得优秀，如有需要，请联系QQ 491748528基于SolidWorks的减速器的三维设计及仿真摘 要本文主要研究的是基于SolidWorks的减速器的三维设计及仿真，利用SolidWorks软件平台首先进行零部件的建模，然后模拟仿真出减速器的工作过程。论文首先介绍了减速器在工业生产中的应用、特点以及分类，然后介绍了减速器的各零部件的结构和尺寸的设计；接着利用SolidWorks软件根据具体的计算参数对减速器进行三维建模，并且实现减速器的总体装配；最后利用仿真软件实现减速器的运动仿真。通过仿真结果表明了该设计是正确可行的。本设计是以SolidWorks软件为主，通过减速器的各部件的设计计算，利用SolidWorks进行建模并完成整体装配，然后利用仿真插件进行运动仿真。通过仿真运动结果表明该设计是可行的。关键词：减速器，SolidWorks，运动仿真3D Design and Motion Simulation of Gear Reducer Based on SolidWorksAbstractThis paper mainly studies 3D design and motion simulation of gear reducer based on SolidWorks. Firstly, the thesis introduces the application of reducer in industry production, characteristics and classification. Then it introduces the reducer in all parts of the design in structure and size. Next the paper introduces the way for modeling the three-dimensional model of reducer according to the specific parameters based on the SolidWorks software, and the realization of speed reducer assembly. Finally, by using the simulation software of gear reducer motion simulation, we find the design is correct and feasible. The design is based on the SolidWorks software, the we make the calculation of various parts of reducer. Using SolidWorks modeling and complete the whole assembly, and the use the simulation motion. Through the simulation of motion results show that the design is feasible.Key Words：Cylindrical gear reducer; SolidWorks; Simulation movement 目 录摘 要iAbstractii第一章 绪 论- 1 -1.1 减速器在工业生产中的应用- 1 -1.2圆柱齿轮减速器的特点以及它的发展趋势- 1 -1.2.1 特点及使用环境- 1 -1.2.2 发展趋势- 2 -1.3 本课题研究的意义和基本内容- 3 -第二章 减速器的总体设计方案- 4 -2.1 设计任务及要求- 4 -2.2 设计方案的确定- 4 -2.3 电动机的类型选择- 5 -2.4 计算总传动比及分配各级的传动比- 5 -2.5 计算传动装置的传动和动力参数- 5 -2.6 减速器齿轮传动的设计计算- 6 -2.6.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算- 6 -2.6.2低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算- 8 -2.6.3 圆柱齿轮上的作用力的计算- 11 -2.7 轴设计以及各轴上键,轴承的选择与校核- 11 -2.7.1 高速轴及键、轴承的设计及校核- 11 -2.7.2 中间轴及键、轴承的设计及校核- 15 -2.7.3 低速轴及键、轴承的设计及校核- 18 -2.8 减速器附件的选择及参数的设置- 22 -2.8.1 窥视孔及窥视孔盖- 22 -2.8.2 放油孔及放油螺栓- 23 -2.8.3 油标- 24 -2.8.4 通气器- 24 -2.8.5 减速箱的结构尺寸- 24 -第三章 基于SolidWorks的减速器的零部件的三维建模- 26 -3.1 轴类零件的建模- 26 -3.1.1 高速轴、中间轴以及低速轴的建模- 26 -3.1.2 轴承以及端盖的建模- 28 -3.1.3 挡油环的建模- 29 -3.2 齿轮的建模- 30 -3.3 键以及螺栓,螺母的建模- 31 -3.4 箱盖箱座的建模- 31 -3.5 通气器,油标尺,放油螺栓等的建模- 35 -第四章 基于SolidWorks的减速器的虚拟装配以及三维仿真- 36 -4.1 减速器的整体装配- 36 -4.2爆炸图- 38 -4.3 三维仿真以及动画的导出- 39 -第五章 总结与展望- 41 -参 考 文 献- 42 -致 谢- 43 -第一章 绪 论1.1 减速器在工业生产中的应用减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。1.2圆柱齿轮减速器的特点以及它的发展趋势1.2.1 特点及使用环境减速器包括平行轴系列、垂直轴系列、同轴式系列、三合一系列、挤塑机专用系列、齿轮减速电机系列及轴装式系列，起重机用硬齿面系列、重载模块化硬齿面系列。性能特点：1）中心距、公称传动比等主要参数均已优化设计，主要零部件互换性好。2）齿轮均采用优质合金钢经渗碳、淬火而成，齿面硬度达HRC54-62。3）体积小、重量轻、精度高、承载能力大、效率高、寿命长、可靠性高、传动平稳、噪声低。 圆柱齿轮减速器的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工，承载能力高、噪声低；主要用于带式输送机及各种运输机械，也可用于其它通用机械的传动机构中。它具有承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。圆柱齿轮减速器广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。1.2.2 发展趋势20世纪70年代以来,世界减速器技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性；技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。到20世纪80年代，国外硬齿面技术已日趋成熟。采用优质合金钢锻件、渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于GB/T 10095.12008的6级，综合承载能力为中硬齿面调制齿轮的34倍，为软齿面齿轮的45倍。一个中等的硬齿面减速器的重量仅为中硬齿面减速器的1/3左右，且噪声低、效率高、可靠性高。对通用减速器而言，除普遍采用硬齿面技术外，模块化设计技术已成为其发展的一个主要方向。它旨在追求高性能的同时，尽可能减少零部件及毛坯的品种规格和数量，以便于组织生产、形成批量、降低成本、获得规模效益。同时，利用基本零件，增加产品的形式和花样，尽可能多地开发实用的变型设计或派生系列产品，如由一个通用系列派生出多个专用系列；摆脱了传统的单一有底座实心轴输出的安装方式，增添了空心轴输出的无底座悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式连接、多方位安装面等不同形式，扩大了使用范围。改革开放以来，我国陆续引进先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，又开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有了较大提高，通过圆柱齿轮的制造精度可以从JB1791960的89级提高到GB/T 100952001的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。目前我国已可设计制造2800kW的水泥磨减速器、1700mm轧钢机各种齿轮减速器。各种棒、线材轧机用减速器已全部采用硬齿面。我国自行设计制造的高速齿轮装置的功率已达44000kW，齿轮圆周速度达168m/s。20世纪80年代末至90年代初，我国相继制订了近100个齿轮和蜗杆减速器的标准，研制了许多新型减速器，大体上实现了通用减速器的更新换代。许多产品达到了20世纪80年代的国际水平。部分减速器采用硬齿面后，体积和重量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率和可靠性有了大幅度提高，对节能和提高主机的总体水平起到了明显的作用，为发展我国的机械产品做出了贡献。进入20世纪90年代中后期，国外又陆续推出了更新换代的减速器，不但更突出了模块化设计的特点，而且在承载能力、总体水平、外观质量方面又有明显提高。随着社会的发展，应不断地开发出新结构、新类型的产品，以适应市场的需求。1.3 本课题研究的意义和基本内容计算机正在将制造业带入信息时代，它正作为一种新的工具进入到工厂中,正使制造业发生着变革。在竞争日益增加的社会，公司的生产效率以及生产质量对于公司在行业中立足起到至关重要的作用。而计算机就是这样一个提高企业竞争实力的工具，通过计算机对所造实体的仿真，可以及时找到设计中所存在的问题，找到可以改善的方法和措施，这样一来提高了企业的生产效率，而来减少了不必要的成本，增加了企业的利润。本课题研究的是在利用SolidWorks平台上绘制出减速器的相关零部件，并通过装配，爆炸明白整个减速器的内部结构。利用SolidWorks自带的动画软件对齿轮减速器的运动进行仿真，从而达到模拟减速器的工作过程。第二章 减速器的总体设计方案2.1 设计任务及要求