二级圆柱齿轮减速器建模及仿真

二级圆柱齿轮减速器的建模与仿真ee（ee）指导教师：ee[摘要]：使用Pro/E软件的参数化设计模块功能，并且整个减速器在Pro/E 环境下进行装配并仿真，可以使设计人员在人机交互环境下快速、高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，大大减少重复性劳动，提高设计效率，缩短设计周期，对促进制造业全面信息化以及其他设备的开发都有一定的积极意义。

本课题是以特征参数化建模、虚拟装配为一体的综合型设计。

[关键词]：圆柱齿轮减速器建模仿真Two cylindrical gear reducer Modeling andSimulationee（ee）Tutor: eeAbstract: This topic is take the characteristic parameterization modeling,the movement simulation to the entire reduction gear under the Pro/E environment, simultaneously may use the fast shaper equipment to make under the specific parameter under the reduction gear the box body fast prototype, and makes the preliminary research to the fast prototype manufacture precision control.Key words：Cylindrical gears reduction gear Modeling SimulationThe system realization, may cause to design the personnel under the man-machine interaction environment fast, designs the cylindrical gears reduction gear product highly effective, reduces the duplicated work greatly, enhances the rated capacity, reduces the design cycle, to promotes the manufacturing industry comprehensive information as well as other equipment development all has certain positive sense.目录引言 (1)1. 总体设计 (2)1.1 传动方案的拟定 (2)1.2 电动机的选择 (3)1.3 传动比的分配 (4)1.4 传动装置的运动和动力参数计算 (4)1.4.1 各轴转速的计算 (4)1.4.2 各轴输入功率计算 (4)1.4.3 各轴的输入转矩计算 (5)2.传动零件的设计计算 (6)2.1 V 带传动的设计 (6)2.2 高速级齿轮传动的设计 (7)2.2.1 选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数。

二级圆柱齿轮减速器建模及仿真任务书1.设计的主要任务及目标在已有减速器设计的基本理论基础上，利用CA庶图软件进行二维平面设计，建立齿轮、轴、轴承、端盖、上箱体及下箱体的三维参数化模型，将各零件进行装配并且运用Pro/E绘图软件对其进行运动仿真。

2.设计的基本要求和内容1、根据减速器设计的原始资料，研究减速器各组成部件设计及校核方法；2、对二级圆柱齿轮减速器设计进行功能分解，确立系统的整体结构；3、研究二级圆柱齿轮减速器系统设计中相关技术；4、采用Pro/E软件，设计一个二级圆柱齿轮减速器实现减速器的三维模型生成，以及由此生成三维动态仿真，进行工作过程仿真。

3.主要参考文献[1]宋正和，张子泉主编机械设计基础北京交通大学出版社，2007.5[2]罗圣国，吴宗泽主编机械设计手册高等教育出版社，2006.5[3]濮梁贵，纪名刚主编机械设计高等教育出版社，2001[4]卢颂峰，王大康主编机械设计毕业设计北京工业大学出版社，1993[5]机械设计手册联合编写组机械设计手册中册化学工业出版社，1982[6]张富洲主编机械设计毕业设计西北工业大学出版社19984.进度安排二级圆柱齿轮减速器建模及仿真摘要：减速器（又称减速机、减速箱）是一台独立的传动装置，它由密闭的箱体、互相啮合的一对或几对齿轮、传动轴及轴承等组成。

常安装在电动机（或其他原动机）与工作机之间。

作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用。

减速器主要运用齿轮传动装置而实现运作。

本设计简述了带式输送机的动力传递装置—二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。

主要包括传动方案设计、电动机的选择、V 带设计选择、，齿轮传动设计及轴的设计选择和校核等。

其间设计过程多次运用CAD、Pro/e软件设计绘制减速器装配图零件图来优化完整本设计，最终实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。

关键词：减速器，传动装置，齿轮传动Two cylindrical gear reducer modeling and simulationAbstract ：Reducer ( also known as reducer, reducer ) is an independent transmission device, which is composed of a sealed box, meshing pair or several pairs of gear, shaft and bearing. Often mounted on the motor ( or other prime mover ) and working machine. As a kind of important power transmission device, the mechanized production plays an irreplaceable role. Reducer mainly used gear transmission device and operation.The design of the belt conveyor power transfer device - two straight tooth cylindrical gear reducer design process. Mainly includes the transmission scheme design, the choice of motor, V belt design, selection, design of gear and shaft design and checking. During the design process to use manyCAD, Pro/e software design drawing speed reducer assembly drawing parts drawing to optimize the entire design, final implementation reducer reducer motion simulation and simulation design.Key words: reducer, gear, gear transmission1前言 (1)1.1减速器的主要型式及其特性 (1)1.2减速器结构 2 1.3减速器润滑 3 1.4设计的目的 4 2减速器结构分析及传动装置的总体设计 52.1分析传动系统的工作情况 5 2.2已知条件 5 2.3选择电动机系列 62.3.1选电动机功率及总效率 6 2.3.2计算电动机的输出转矩和转速： 6 2.3.3计算总传动比及各级传动比和效率：7 3减速器各零部件及齿轮的设计计算8 3.1计算各轴的转速功率和转矩8 3.2齿轮的参数设计8 3.3高速轴 (9)3.3.1按接触强度设计：9 3.3.2主要尺寸计算10 3.3.3齿根弯曲疲劳强度校核： ................................................ 1..1.3.4低速轴 (12)3.4.1按接触强度设计：12 3.4.2主要尺寸计算13 3.4.3齿根弯曲疲劳强度校核：14 3.5高速轴的设计15 3.6中间轴的设计16 3.7低速轴的设计与强度校核17 3.7.1低速轴的设计17 3.7.2低速轴的强度校核18 3.8滚动轴承21 3.9键联接的选择与计算 (22)4箱体的主要尺寸计算 (24)5减速器的三维建模 (25)5.1齿轮的三维建模 (25)5.2轴的三维建模 (26)5.3箱体的三维建模 (27)5.4其他零件的三维建模 (28)5.4.1轴承的三维模型 ..............................................285.4.2游标尺等零件的三维模型 (29)5.4.3组合装配建模 (30)5.4.4减速器的爆炸图 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)/ 、乙1刖百1.1减速器的主要型式及其特性减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮一蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。

二级斜齿圆柱齿轮减速器传动部分的三维实体设计与运动仿真一、三维实体设计1.确定减速比：根据实际应用需求确定减速比，减速比是输入轴转速与输出轴转速的比值。

2.齿轮参数设计：根据减速比计算输入轴与输出轴的转速，然后根据齿轮的模数、齿数、压力角等参数计算主动轮、从动轮的几何参数。

3.绘制轴线图：根据齿轮参数设计，绘制减速器的轴线图，包括输入轴、输出轴、主动轮、从动轮等。

4.绘制齿轮剖面图：根据主动轮、从动轮的几何参数，绘制齿轮的剖面图，包括齿廓曲线、齿根曲线等。

5.绘制齿轮三维实体：根据齿轮的剖面图，使用CAD软件绘制齿轮的三维实体，包括主动轮、从动轮等。

6.组装齿轮：根据轴线图，将绘制好的齿轮进行组装，确定每个齿轮的位置，并加入轴承等零件。

7.添加其他零件：根据实际需要，添加其他必要的零件，如轴、轴承、密封件等。

8.检查设计：对设计好的减速器进行检查，确保各部分之间的配合和接触无误。

9.优化设计：如果需要，对减速器的设计进行优化，包括减小体积、提高传动效率等。

二、运动仿真1. 导入三维实体：将设计好的三维实体导入仿真软件，如SolidWorks、CATIA等。

2.设置运动学参数：根据实际需求，设置减速器的运动学参数，包括输入轴转速、输出轴转速、减速比等。

3.添加运动连接：通过添加旋转关节等连接，将齿轮与轴进行连接，并设置其旋转中心。

4.添加运动加载：根据实际应用需求，添加适当的运动加载，如输入轴施加扭矩、输出轴加载负载等。

5.进行运动仿真：运行仿真软件，对减速器的运动进行仿真，观察齿轮的运动状态、齿轮接触情况等。

6.优化设计：根据仿真结果，分析减速器的运动特性，对设计进行优化，包括减小齿轮的接触应力、减小齿轮的振动等。

7.结果分析：分析仿真结果，评估减速器的性能，如传动效率、稳定性等。

8.输出报告：根据仿真结果，编写运动仿真报告，记录设计与仿真结果，并提出进一步改进的建议。

通过以上的三维实体设计与运动仿真，可以确保二级斜齿圆柱齿轮减速器传动部分的设计与运动仿真准确可靠。

目录概述 (2)设计任务书 (3)第1章传动方案的总体设计 (4)1.1传动方案拟定 (4)1.2电动机的选择 (5)1.3 传动比的计算及分配 (5)1.4 传动装置运动、动力参数的计算 (6)第2章减速器外传动件（三角带）的设计 (7)2.1功率、带型、带轮直径、带速 (7)2.2确定中心距、V带长度、验算包角 (8)2.3确定V带根数、计算初拉力压轴力 (8)2.4带轮结构设计 (9)第3章减速器内传动的设计计算 (10)3.1高速级齿轮传动的设计计算 (10)3.2低速级齿轮传动的设计计算 (14)3.3齿轮上作用力的计算 (18)第4章减速器装配草图的设计 (21)4.1合理布置图面 (21)4.2绘出齿轮的轮廓尺寸 (21)4.3箱体内壁 (21)第5章轴的设计计算 (22)5.1高速轴的设计与计算 (22)5.2中间轴的设计与计算 (28)5.3低速轴的设计计算 (35)第6章减速器箱体的结构尺寸 (41)第7章润滑油的选择与计算 (42)第8章装配图和零件图 (43)1.1附件设计与选择 (43)8.2绘制装配图和零件图 (43)参考文献 (44)致谢 (45)概述毕业设计目的在于培养机械设计能力。

毕业设计是完成机械制造及自动化专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为：1. 通过毕业设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。

2. 通过毕业设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。

3. 进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。

设计任务书一、设计题目：带式输送机传动装置输送机连续工作，单项运转，载荷变化不大，使用期限10年，两班制工作，输送带速度允许误差为±0.5%二、原始数据：三、设计内容和要求：本毕业设计选择齿轮减速器为设计课题，设计的主要内容包括以下几方面：（1）拟定、分析传动装置的运动和动力参数；（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；（3）进行传动件带、齿轮、轴的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；（4）绘制减速器装配图及典型零件图（有条件可用AutoCAD绘制）；（5）编写设计计算说明书。

二级圆柱齿轮减速器的设计与仿真分析□华晨辉 □王鹏成都工业学院智能制造学院成都611730摘 要：设计了二级圆柱齿轮减速器的结构，基于Unigraphics 软件进行了二级圆柱齿轮减速器的三 维建模与运动仿真,进而验证了设计的合理性。

关键词：减速器设计仿真中图分类号：TH132.46 文献标志码：A 文章编号：1000 -4998(2021)03 -0019 -02Abstract : The structure of the two-stage cylindrical gear reducer was designed , the three-dimensional modeling and motion simulation of the two-stage cylindrical gear reducer were carried out based on Unigraphics software , and the rationality of the design was verified.Keywords : Reducer Design Simulation1设计背景二级圆柱齿轮减速器是一种常见的减速机构，作用是降低转速，增大转矩，常常用于矿山、港口、航空、建筑、起重、汽车等领域。

在机构设计中，运动机构的设计与校核是最烦琐的工作。

目前多采用轨迹图法或求解法进行运动机构的设计，但对于运动部件多于三个的机构，设计时非常麻烦，并且设计不直观，设计结果也不能令人满意。

Unigraphics 软件是集设计与运动校核于一体的应用软件，建模速度快，直观，并且能够充分显示部件运动中相互之间的协调关系。

运用Unigraphics 软件的仿真功能,还可以快速验证减速器的设计是否合理。

2总体设计二级圆柱齿轮减速器的结构一般分为展开式、同 轴式等，笔者以展开式二级圆柱齿轮减速器为例进行 设计，所设计的二级圆柱齿轮减速器系统简图如图1 所示。

学术论坛/Academic Forum基于CATIA的二级圆柱齿轮减速器虚拟装配仿真张佩，邹俊俊，卫海，王凯(西安铁路职业技术学院，陕西西安710014)摘要：本文利用CATIA的建模和装配功能，对二级圆柱齿轮减速器进行了建模并对各零部件进行了分类装配；基于CATIA DMU技术实现了二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配仿真，并生成了装配仿真动画，关键词：CATIA DUM;二级圆柱减速器；三维建模；虚拟装配减速器是机械设计教学中的重要部分。

为了研究减速器的结构及工作原理，减速器拆装实验就成为机械类专业学生必备的基本技能，在实践教学环节中占有重要地位。

但是传统的减速器拆装实验虽然有利于学生实际动手能力的培养，但通过长期实践发现，实验效果并不理想。

由于减速器模型数量有限，不能满足所有学生的拆装需求。

因此本文利用CATIA软件对典型的减速器二级圆柱齿轮减速器进行三维建模，并进行了虚拟装配过程的仿真，为机械设计基础课程教学质量的提高奠定了基础。

1二级圆柱齿轮减速器模型的建立本文以某企业生产的二级圆柱齿轮减速器教学模型为例建立三维模型。

1.1二级圆柱减速器零部件建模二级圆柱齿轮减速器的零部件主要分为箱体类、轮盘类、轴类等类型。

因此，在零部件建模之前，对主要的零部件进行了简单分析，使建立的模型具备稳定以及可修改的特性。

建立好的二级圆柱减速器体统的主要零部件模型如图1所示。

图1二级圆柱减速器的主要零部件模型1.2二级圆柱减速器装配体的生成次。

依据二级圆柱齿轮减速器系统的组成结构，在装配过程可以分为四个模块进行，其装配完成后的爆炸图如图2所示。

2基于CATIA DUM的二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配仿真CATIA的DMU功能，即电子样机，可以对建立的模型进行有效的计算机模拟。

本文利用DMU模块，完成二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配仿真，并且记录装配路径和装配序列，生成仿真动画，实现二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配过程。

2.1二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配仿真进入CATLA的DMU配件模块，对二级圆柱齿轮减速器的虚拟装配仿真，具体方法如下：(1)打开跟踪命令，会弹出跟踪对话框以及播放器对话框，如下图3所示。

Academic Forum/学术论坛基于CATIA的二级圆柱齿轮减速器三维建模张佩，邹俊俊，卫海，王凯（西安铁路职业技术学院，陕西西安710014）摘要：本文利用CATIA的建模功能，建立了二级圆柱减速器的零部件模型，根据减速器的结构特点进行了各零部件的分类装配。

关键词：CATIA;二级圆柱减速器；三维建模减速器拆装实验作为培养工科类专业学生基本技能的一个重要环节，为工科院校的多个专业的机械基础课程学习提供有力支持，在实践教学环节中占有重要地位。

因此，减速器的结构、功能及设计一直是高校机械类专业的学生必须学习的内容。

为了清楚地学习和了解减速器内部结构，减速器拆装实验就显得尤为重要。

但是传统的减速器拆装实验虽然有利于学生实际动手能力的培养，但由于减速器数量有限，需要实验的学生人数较多，不能保证每个学生都亲自动手拆装。

本文利用CATIA软件对典型的减速器二级圆柱齿轮减速器进行三维建模，并进行虚拟仿真，以期解决上述问题。

1CATIA软件简介CATIA是法国索达公司幵发的CAD/CAE/CAM一体化软件，它通过建模帮助制造商设计他们所需要的产品，并支持从项目前阶段到具体的设计、分析、模拟、组装以及维护在内的全部工业设计流程。

2二级圆柱齿轮减速器零部件建模本文以某企业生产的二级圆柱齿轮减速器教学模型为例建立三维模型。

二级圆柱齿轮减速器主要由箱体、齿轮、轴、轴承和附件四部分组成。

利用CATIA软件提供的建模功能建立二级圆柱齿轮减速器系统的三维模型。

2.1箱体的建模对箱体的所有零部件，包括箱盖、箱座、视孔盖、油尺等零部件进行建模。

其中核心部件箱体和箱座的模型如下图lo图1箱体模型2.2齿轮和轴的建模此次建模的二级圆柱齿轮减速器属于展开式，因此在建模过程中需要建立低速轴、中速轴、高速轴三个轴以及相应齿轮等的零部件模型。

其重要零部件低速轴的模型如下图2。

2.3轴承的建模对二级圆柱减速器的高、中、低三根轴的轴承进行建模,其中高速轴的圆柱滚子轴承建模如下图3所示。

近年来，随着我国经济迅速发展，减速器作为工业中常用设备，在我国机械制造行业中有着举足轻重的地位。

同时，越来越多的企业愿意使用三维绘图软件对产品进行辅助设计，而SolidWorks拥有多样功能、快速设计与装配的能力，被越来越多的应用于产品辅助设计中。

本文将应用SolidWorks软件，对二级减速器进行零件设计、装配、干涉检查以及运动仿真分析。

1　二级减速器的三维建模1.1　二级减速器箱体的三维建模二级减速器箱体分为箱体和箱盖两部分，建模是先箱体后箱盖，先整体后局部。

箱体和箱盖的主体外形是通过拉伸与切除完成的；然后利用拔模、抽壳等操作完成内腔绘制；最后，利用异形孔向导绘制螺纹孔。

由此，箱体与箱盖的建模就可基本完成，如图1、图2所示。

图1　箱体的三维图 图2　箱盖的三维图1.2　标准件的三维建模SoldWorks拥有一个标准零件库Toolbox，里面有各种标准件；二级减速器中的很多标准件都可以直接调用。

从零件库中调用的标准件可以自己设定参数，然后将其另存为零件图，导入到装配图中即可使用。

1.3　二级减速器齿轮轴的三维建模二级减速器的齿轮轴需要先通过计算，得到满足自己要求的尺寸；然后利用SolidWorks进行三维建模，通过拉伸、Toolbox中直接调将箱体导入装配环境并固定，接着将齿轮、齿轮轴、端盖以及套筒等零件逐个装配到图中，主要使用同轴心、平行或重合等配合方法；最后，将箱盖配合到箱体上，完成装配工作。

为了方便观察，还可以对三维模型进行上色和更改透明度等处理。

图3　齿轮轴的三维建模SolidWorks拥有干涉检查功能，可以对装配体中的零件进行干涉检查；比较容易出现干涉的是齿轮和齿轮轴，出现原因多数是啮合角度不对，需要对三维图中进行修正，如图4所示；内部结构如图5所示。

图4　外部结构三维图 图5　内部结构三维图3　二级减速器的运动仿真二级减速器通过齿轮轴旋转，带动齿轮通过键连接传动给输出轴；通过插件SolidWorks motion对二级减速器进行运动仿真，给齿轮轴添加旋转马达，给定旋转方向和旋转速度；然后对输出轴添加负载，便可以实现减速器运动仿真。

摘要减速器作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用。

在现代制造业中，研究开发以产品设计为目标，全过程综合应用CAD及相关一体化集成技术已成为必然趋势，这种趋势有利于提高产品的设计水平，并且缩短科研和新产品开发周期，大幅度提高劳动生产率。

本毕业论文完成了减速器的机械设计后，利用SolidWorks软件的有关命令完成一个二级圆柱齿轮减速器的三维模型及齿轮、轴、箱体等各个零件的三维建模，通过各个零件之间的配合关系加以约束，将各个零件模型装配起来，标准零件由Toolbox导入，装配到减速器实体中去，完成装配体，并利用该软件生成二维工程图，用干涉对零件各个部分进行检查，通过修改配合约束或者尺寸大小，消除零件之间的干涉情况，通过Solidworks软件插件Cosmosmotion的仿真运动功能，检查、优化设计方案，观察齿轮的啮合情况。

实现了减速器的运动仿真，完成了减速器在计算机上的虚拟设计。

关键词：SolidWorks；减速器；三维建模；仿真ABSTRACTReducer as an important driving force transmission device, in the mechanized production plays an irreplaceable role. In modern manufacturing industry, product design is the objective of research and development, the comprehensive application of the whole process of integration of CAD and related integrated techno logy have become an inevitable trend, which is conducive to raising the level of product design, and to reduce consumption, and new products development cycle, substantial increase in labor productivity. The reducer is an important driving force transmission device, therefore, CAD technology has been applied to a wider range of gearbox design.The paper completed the mechanical design of the gearbox, used SolidWorks software to complete the three-dimensional model of gearbox and gear, shaft, tank and other parts of the threed imensional modeling, related the various parts and components to the assembly model byconstraint, imported the standard components from the Toolbox, assembled the reducer entities to complete the assembly and used the software to generate two-dimensional engineering drawings, parts used to interfere in various parts of the inspection, by modifying the size constraints or eliminating interference between the parts through SolidWorks Simulation software plug-in motor function Cosmosmotion to check and optimize the design, observed the mating gear and the meshing gears in the final output of the animation. The realization of the motion simulation of the gearbox was completed based on the computer virtual design.Key words: SolidWorks；gearbox；three-dimensional modeling；Simulation目录第一章绪论 (2)1.1 SolidWorks的发展现状 (2)1.2 课题研究的意义 (2)第二章二级直齿圆柱齿轮减速器的机械设计 (3)2.1 减速器的总体方案设计 (3)2.2 V带的设计 (5)2.3 齿轮的设计 (5)2.4 轴的设计 (6)2.5 选择联轴器 (6)2.6 减速器箱体设计 (6)2.7 确定润滑方式 (8)第三章减速器的三维建模与运动仿真 (10)3.1 齿轮三维模型 (10)3.2 轴的三维模型 (11)3.3 箱体的三维模型 (12)3.4 其他零件三维模型成型 (13)3.5 减速器的运动模拟仿真 (15)第四章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1 SolidWorks的发展现状SolidWorks软件是一个基于Windows操作平台的三维设计软件，它由著名的三维CAD软件开发商SolidWorks公司发布。

摘要齿轮减速器是一种广泛应用在各行各业，是一种非常普遍的机械装置。

现在的减速机械装置通常体积很庞大，或者还有的机械传动效率低下的问题。

本设计讲述了带式运输机的传动装置——二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计过程。

首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。

运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。

并且运用SolidWorks三维软件对各零件进行建模并装配，最后进行了运动仿真模拟减速机工作过程本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、几何精度、理论力学、材料力学、机械原理等知识，进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计。

本论文电动机通过减速器输出功率的计算选择。

通过齿面接触疲劳强度计算齿轮，齿根弯曲疲劳强度计算的许用弯曲应力；计算方法检查轴直径。

关键词：电动机；减速器；齿轮AbstractThe gear reducer is a kind of widely used in all walks of life, is a very common mechanical device. Deceleration mechanical device now usually volume is very large, or mechanical transmission efficiency is low and the problems.The design process of the design on the transmission of two conical cylindrical gear reducer of conveyor belt. First review of the transmission scheme, selection of gear reducer as the driving device, and then calculate the design of speed reducer (including the selection of electric motor, gear shaft design structure design, selection and calculation of rolling bearing selection and checking, checking, coupling flat key connection, selection of gear and bearing lubrication of nine parts). Planar design using AutoCAD software for gear reducer gear reducer, completed the 2D part drawings and assembly drawings. And the use of 3D SolidWorks software modeling and assembly of parts, the motion simulation of the reducer work process.The design of the integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanical manufacturing base, geometric accuracy, theoretical mechanics, material mechanics, mechanical principles, structural design, and completes the design of the reducer assembly drawing and part drawing belt conveyor device.In this paper, through the selection and calculation of the motor reducer output power. Through the calculation of gear tooth surface contact fatigue strength of the tooth root bending fatigue strength, the calculation of the allowable bending stress calculation method to check the shaft diameter.Keywords motor reducer gear目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)绪论 (4)第1章设计任务 (9)1.1设计要求 (9)1.2电动机的选择 (9)1.3各部分传动比的选择....................................................................... 错误！未定义书签。

任务书题目：二级圆柱齿轮减速器的设计与仿真1．设计的主要任务及目标根据设计参数完成二级减速器的设计及图纸绘制；根据设计参数完成减速器仿真模型的建立及仿真零件装配。

2．设计的基本要求和内容完成二级减速器设计并撰写设计说明书一份；完成所设计零件的零件图及装配图一套；完成仿真模型一份。

3.设计的参数滚筒的功率2.97kw滚筒转速度19 r/min4．主要参考文献.[1]《机械设计课程设计》，高等教育出版社，周元康林昌华张海兵主编，修订版[2]机械设计标准手册.吉林：吉林科技出版社，吴延本，刘世华，1996.7[3]《机械设计（第八版）》，高等教育出版社，邱宣怀主编，5．进度安排二级直齿圆柱齿轮减速器摘要：本设计简述了齿轮减速器的动力传递装置二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。

首先进行了传动方案的确定，选择齿轮减速器作为传动装置然后进行齿轮减速器的设计计算包括（选择电动机、确定传动装置的总传动比和分配传动比、计算传动装置的运动和动力参数、设计V带和带轮、齿轮设计、减速器机体结构、轴的设计、高速轴大齿轮的设计、联轴器的选择、润滑方式的确定）等内容。

运用Pro/E、AUTOCAD等软件实现了二维、三维绘图，通过该软件的三维设计功能优化设计方案，实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。

关键词：齿轮设计，减速器，Pro/E，仿真Two-stage straight tooth cylindrical gear reducerAbstract:The design of the belt conveyor power transfer device - two straight tooth cylindrical gear reducer design process. Firstly, the transmission scheme, selection of gear reducer as the driving device and gear reducer design calculation including ( Select motor, determining the total transmission ratio gearing anddistribution of transmission ratio, calculate the kinematic and dynamicparameters, design of gearing design of v-belts and pulleys, gears, gear reducer body construction, design of shafts, high-speed shaft main geardesign, determination of the coupling selection, lubrication ) etc..Using PROE,CAXA, AUTOCAD and other software to achieve the two-dimensional, three-dimensional graphics, through the software of three-dimensional design function optimization design of gear reducer, the motion simulation and simulation design of reducer.Key words: Gear design，reducer，Pro/E，simulation目录1 绪论 (1)2 传动装置总体设计 (2)3 设计计算过程及说明 (3)3.1 选择电动机 (3)3.1.1 计算电机所需功率 (3)3.1.2 确定电机转速 (3)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (4)3.3 计算传动装置的运动和动力参数 (4)3.3.1 各轴转速 (5)3.3.2 各轴输入功率 (5)3.3.3 各轴输入转矩 (5)3.4 设计V带和带轮 (6)3.4.1 设计V带 (6)3.5 齿轮的设计 (8)3.5.1 高速级大小齿轮的设计 (8)3.5.2 低速级大小齿轮的设计 (9)3.6 减速器机体结构尺寸如表 (10)3.7 轴的设计 (11)3.7.1 高速轴设计 (11)3.7.2 校核该轴和轴承 (12)3.7.3 轴承寿命校核 (14)3.7.4 弯矩及轴的受力分析图 (14)3.7.5 键的设计与校核 (15)3.7.6 从动轴的设计 (19)3.8 高速轴大齿轮的设计 (23)3.9 联轴器的选择 (24)3.10 润滑方式的确定 (24)4 零部件的仿真设计 (25)4.1 轴的设计 (25)4.1.1 轴模型的创建 (25)4.2 高速级大齿轮模型的创建 (28)4.2.1 输入基本参数和关系式 (28)4.2.2 创建齿轮基本圆 (30)4.2.3 创建渐开线 (31)4.2.4 镜像渐开线 (33)4.2.5 拉伸齿根圆 (38)4.2.6 创建齿形 (41)4.2.7 齿的复制与阵列 (42)4.2.8 创建腹板式齿轮结构 (43)4.2.9 完成齿轮的创建 (49)5 零部件的装配 (51)5.1 轴与键的装配 (51)5.2 齿轮的装配 (52)5.3 轴与垫圈的装配 (53)5.4 轴与挡油环的装配 (55)5.5 轴与轴承的装配 (56)5.6 轴的另一端挡油环与轴承的装配 (58)5.7 总装配图及其中的注意方面 (58)总结 (60)致谢 (61)参考文献 (62)1绪论齿轮减速器的发展趋势随着我国市场经济的推进,“九五”期间,齿轮行业的专业化生产水平有了明显提高,如一汽、二汽等大型企业集团的齿轮变速箱厂、车轿厂,通过企业改组、改制,改为相对独立的专业厂,参与市场竞争;随着军工转民用,农机齿轮企业转加工非农用齿轮产品,调整了企业产品结构;私有企业的崛起,中外合资企业的涌现,齿轮行业的整体结构得到优化,行业实力增强,技术进步加快。

二级圆柱齿轮减速器箱体零件的建模与加工司粉燕(陕理工机械工程学院机械电子工程专业043班，陕西汉中 723003)指导教师：侯红玲[摘要]本文介绍了用三维软件Pro/ENGINEER对二级圆柱齿轮减速器机座的建模设计及加工，运用数控机床及数控加工技术对二级圆柱齿轮减速器机座进行加工工艺的设计，用Pro/ENGINEER数控加工对机座进行仿真加工并且自动生成数控加工程序。

[关键词]减速器机座,Pro/ENGINEER三维建模，Pro/E数控仿真加工。

Gear reducer two box parts modeling and processingSiFenyan(Grade04,Class3,Machinery and Electronic Engineering.Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor:HouHonglingAbstract:This paper describes a new three-dimensional software Pro / ENGINEER pair of two cylindrical gear reducer machine design and modeling processing and use of CNC machine tools and CNC machining technology on two cylindrical gear reducer Block Machine Design Process, using Pro / ENGINEER NC machine to simulate the processing and automatic generation of CNC machining proceduresKey words: Reducer seat; Pro / ENGINEER 3D Modeling ; Pro / ENGINEER NC machining simulation目录第1章.绪论 (3)1.1 Pro/E简介 (3)1.2数控技术及自动加工的发展趋势 (7)1.3圆柱齿轮减速器的介绍 (18)第2章.二级圆柱齿轮减速器机座的设计与分析 (20)2.1.二级圆柱齿轮减速器箱体的结构分析 (20)2.2.减速器机座的工艺分析 (20)2.3．毛坯的选择 (21)2.4.基准选择 (21)2.5.拟定机械加工工艺路线 (21)2.6.确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 (22)2.7.机床的选取 (25)2.8.确定切削用量 (39)第3章.二级圆柱齿轮减速器底座的建模 (43)第4章.二级圆柱齿轮减速器底座的加工 (50)第5章.致谢 (56)第6章.参考文献 (57)第1章.绪论1.1Pro/E简介PRO/EGGINEER软件是一个CAD/CAM/CAEICAPP集成化的机械设计软件，它为机计、分析、加工一体化提供了一整套的解决方案，本论文的很大一部分是基于该软件的。

第1章绪论1.1 减速器的类型减速器是位于原动机和工作机的封闭式机械传动装置。

一般是由封闭在箱体内的齿轮或蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动所组成，主要用来降低转速、增大转矩或改变运动方向。

由于其传动运动准确可靠、结构紧凑，效率高，寿命长，维修方便，得到广泛的应用。

减速器的类型很多，可以满足不同机器的不同要求。

按传动类型的不同可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮、齿轮蜗杆减速器等；按传动级数的不同分为单级、二级、多级减速器；按传动布置方式不同可分为展开式、同轴式和分流式减速器；按传动功率大小不同可分为小型、中型和大型减速器。

1.2 减速器的特点齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。

它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力。

②适用的功率和速度范围广。

③传动效率高，η=0.92-0.98。

④工作可靠、使用寿命长。

⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。

1.3 减速器的基本原理由电机的输出转速从主动轴输入后，带动小齿轮转动，而小齿轮带动大齿轮运动，而大齿轮的齿数比小齿轮多且转速慢，再由大齿轮的轴（输出轴）输出。

从而起到输出减速的作用，用于降低速度、增大扭矩的传动装置,被广泛应用于各类机械中,在机械制造业中有着举足轻重的地位。

1.4 减速器的发展国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。

另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。

国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，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。

在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。

也推动了机械传动结构的飞速发展。

在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向，将成为新型传动产品发展的重要趋势。

第2章减速器的拆卸及测绘2.1 减速器的拆卸顺序减速器的拆卸首先要了解他们的基本结构，其基本结构是由传动零件（如齿轮、蜗轮蜗杆），连接零件（如螺栓、键、销），支撑零件（如箱体、箱盖）及润滑和密封装置组成。