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合肥工业大学机械CAD课程设计1课程设计设计题目：二级圆柱齿轮减速器设计学生姓名：学号：20100471专业班级：机械设计制造及其自动化10-4班指导老师：黄康董迎晖时间：2013年06月13日合肥工业大学机械CAD课程设计2目录一、设计题目.................................................3二、设计目的和意义.....................................3三、具体设计.................................................33.1题目分析及主要尺寸的确定..............33.2零件实体造型......................................53.3三维装配..............................................63.4二维工程图的生成...............................7四、设计心得...............................................10五、建议.......................................................11六、参考文献...............................................12合肥工业大学机械CAD课程设计3一、设计题目参考《机械设计课程设计图册》25页图纸，设计一个传动比为16的同轴式二级圆柱减速器，要求进行三维立体零件造型、完成三维装配并绘制二维零件图和总装配图。附：同轴式二级圆柱齿轮减速器简介：所需设计的为二级同轴式圆柱减速器。减速器机体铸造而成，采用大端盖结构，外形美观，结构简单，重量轻。中间轴一个轴承再断盖上，一个轴承在机体上，镗孔比较困难，精度不高，不宜用于高速。为了便于安装，中间轴上齿轮配合不要太紧。二、设计目的和意义《机械CAD》课程最重要的两个教学环节是“理论教学”和“课程设计”。通过本课程设计，巩固通过课程学习到的知识，提高动手实践能力，达到使同学们在综合运用计算机进行机械设计尤其是进行较为复杂的装配图和零件图的绘制、一般的三维实体造型及进行三维装配、图形仿真方面的能力得到提高，进一步提高二维图形绘制能力。同时，在课程设计的过程中，有部分问题无法运用仅有的机械CAD知识解决，需要运用其他渠道对机械CAD进行更加深入地习。所以通过这个课程设计，我们可以学到更多的机械CAD相关知识，并提高我们自我涉猎知识的积极性，养成良好的学习习惯。三、具体设计3.1题目分析及主要尺寸的确定根据题目要求，由于减速箱是同轴式布置，又给出的传动比为i=16。而减速器为二级减速器，则取低速级和高速级传动比i1=i2=4，1)确定中心距为a=1302）初选模数为m=3，齿数z1，z2和螺旋角β。a=m（z1+z2）/cosβ初选z1=17，β=14°，则z2=4x17=68，代入得：m=130x2xcos14°/（17+68）=2.97，取m=3，β=arccos（3x（17+68）/（2x130））=11.25°，满足要求3）计算齿轮分度圆直径d1=mxz1/cosβ=52mm；齿顶圆直径da=d1+2ha=52+2x3=58mm；齿根圆直径df=d1-2hf=52-2x1.25x3=45.5mm4）计算齿宽b合肥工业大学机械CAD课程设计4高速级取齿宽系数为1.2则b=1.2x52=62.39mm取b=63mm小齿轮b取70mm；低速级取齿宽系数为1.5；则b=1.5x52=77mm，小齿轮b取85mm；5）基本尺寸计算见下表：表1基本尺寸计算关系式名称符号计算关系式数值中心距aa=(d1+d2)/2130总传动比i16低速轴小齿轮分度圆直径d1d1=m*z1/cosβ52低速轴大齿轮分度圆直径d2d2=m*z2/cosβ204低速轴小齿轮齿顶圆直径da1da1=d1+2m58低速轴小齿轮齿根圆直径df1df1=d1-2.5m45.5低速轴大齿轮齿顶圆直径da2da2=d2+2m210低速轴大齿轮齿根圆直径df2df2=d2-2.5m196.5低速轴小齿轮齿宽B70低速轴大齿轮齿宽B63高速轴小齿轮齿宽B85高速轴大齿轮齿宽B77根据表1里提供的具体参数，可以绘制二级圆柱齿轮减速器的一些部件。根据齿轮和轴的大小的大小可以初步决定整体箱体的尺寸，长度和宽度。合肥工业大学机械CAD课程设计53.2零件实体造型根据任务分配，我进行了以下零件的实体造型：1.左右机盖2.箱体合肥工业大学机械CAD课程设计63.低速轴3.3三维装配合肥工业大学机械CAD课程设计73.4二维工程图的生成我负责的是总装图的工程图。先用SolidWorks的工程图功能进行工程图的生成，然后进行尺寸、粗糙度、形位公差的标注。再利用AutoCAD进行修改。工程图如下：合肥工业大学机械CAD课程设计81.主视图：2.左视图合肥工业大学机械CAD课程设计93.俯视图4.总图合肥工业大学机械CAD课程设计10四、设计心得机械CAD课程设计是一项很考验我们对机械CAD课程的掌握程度及对SolidWorks软件的熟悉程度的课程设计。它还检验了我们上学期进行的机械设计课程设计的设计成果，同时它还使我们提前经历了团队协作，考验了我们的团队精神。以下就是我在团队协作过程中的具体心得体会。第一阶段是准备参考图纸，确定尺寸阶段。拿到图纸，初定尺寸之后，我们就开始了零件造型。然而在造型过程中，我们发现初定的尺寸并不理想，便进行了修改，而且改动较大，这时我们才发现，应先对所有尺寸进行完全确定，在进行零件实体造型。正所谓磨刀不误砍柴工。所以，在做这个课程设计时，拿到图纸后，不能急于绘制三维实体图，应仔细计算考虑，确定主要尺寸，特别是如中心距之类的主要关联尺寸，以防在绘图过程中需要更改尺寸而使之前的工作作废。而对于如圆角半径之类的独立尺寸，可以在绘制零件实体图再进行确定，但确定之后应向搭档陈述，加强相互之间的沟通，以使得绘制的图形协调美观。同时，在这一阶段，我们应认真查看图纸，弄清每一个零件的具体正确结构，明确零件的每类零件的准确结构、尺寸大小及个数，做到心中有数，进行三维零件造型时就不需考虑过多而影响进度。对于我们的设计，有一处凸缘，开始我看到以后就认定其为常规圆柱形，都进行没多考虑，然而在绘制零件实体时才发现图纸上并不是圆柱，而是长方体，所以在认真观察图纸并与同学讨论后便改变了这一错误看法。还有一处为窥视孔凸缘上的连接螺钉数目，我一直以为是4个，在绘制实体时，经同学发现并提醒后，才认清图上有一处被我所表的尺寸所覆盖，而覆盖的正是另两个螺钉。所以在这一阶段，我们应认真查看图纸，明确具体结构，并进行尺寸确定并标注记录，标注时应选择空白处标注，保证图纸的整洁。在明确结构时不妨与其他同学讨论，说说自己的看法，以及时发现错误，以免一错到底。第二阶段是三维零件实体造型阶段。如前所述，我在设计过程中犯的心急的错误，所以我觉得在设计过程中，应有明确的阶段划分。也就是说，定尺寸阶段就应认真仔细的确定完整的主要尺寸及其关系，不应急于去进行零件造型。在完成第一阶段任务之后就可以进行第二阶段的操作。准备好了之后再进行实体造型，这使得实体造型变得相当简单。三维零件实体造型，主要考验的是我们对机械CAD这门课的掌握及对SolidWorks软件的掌握程度。所以这就要求我们在进行课程设计之前，应先熟悉SolidWorks软件的操作。而在我们课程考试结束与这个课程设计之间有十几个星期的时间间隔，我们应在这个很长的间隔期内继续巩固加强软件的学习，而不应荒废所学的软件知识。同时我们也不要因为考试的成绩而影响自己的信心，导致在绘图过程中听到不同的看法而去一味否定自己。所以我们要在学好的基础上肯定自己。而说到具体的零件造型，由于我们组的零件类型与老师给出的任务分配范本不尽相同，我们的减速器是整体式箱体，并不是老师所给任务分配中的底座箱盖分体式结构，所以我们经过协商之后，对任务进行了重新分配，协调均衡了工作量。我的任务是绘制机盖，齿轮，齿轮轴，轴承及其他零部件并进行零件二维工程图的绘制，而其他工作就交给了我的搭档。三维图零件的绘制需要的是我们的个人能力，但在绘图过程中，我们也可以与题目相似的其他组同学进行讨论，以解决一些自己不会的问题，同时也可以了解到一些自己所未了解的绘图、操作方式，以提高绘图效率。比如在绘制图形过程中，我一直使用的是菜单选择功能选项，速度较慢，而在使用快捷按钮之后，就省去了找菜单选项的时间，从而大大提高了绘图效率。所以，在三维零件实体造型阶段，我们应先进行均衡工作量，分配组员各自的任务。而对于软件操作的要求，我们应在课程设计之前进行足够的准备工作。造型的同时，我们也不合肥工业大学机械CAD课程设计11能完全独自单干，应与同学进行讨论，取其所长以补己之所短。提高工作效率的同时，又对自己的能力进行了提升。第三阶段是零件实体装配阶段，这一阶段就很考验我们的团队协作能力了。在进行装配时，不进行装配操作的同学应尽量共同参与装配工作，因为在装配时，经常会发生干涉的问题，有时干涉是因为零件绘制错误或开始时的尺寸计算错误，所以需要对零件进行及时的修改，并进行相互的协调。在我们组的零件装配过程中，就出现了好几次因零件绘制错误而造成的装配干涉问题。其实当时，在这个阶段我们就该到机房或者到其他场所坐在一起进相互协调完成装配工作。这一阶段对我们的团队精神进行了相当大的考验，所以，这就对当时的人员分组提出了要求，按照学前先后顺序进行分组应该是经不住考验的，而根据寝室来分组则更加合理，避免了很多弊端以及不少的不必要的冲突。考虑到这一阶段的工作就很依赖之前的分组工作，所以应进行合理的分组，这样才能更加高效的完成装配工作。第四阶段为二维工程图绘制阶段。绘制二维工程图需要的不仅仅是对SolidWorks软件的掌握，我们平时还应学会AutoCAD软件的基本操作。而且尺寸标注的课程教学进行得很伧俗，讲的不多，这就对我们提出了自学的要求，所以我们应该请教会的同学，以最快的速度学会基本操作。而对于粗糙度、形位公差等标注又对我们的几何公差与测量等课程的学习提出了相当的要求。所以，我们最好找一本含有相似零件图的图册或书本作为参考。这次的设计与上学期的机械设计课程设计很类似，所以我们可以参考之前使用过的书籍，可以提高标注效率，还能听提高标注的准确率。从零部件的三维绘制到装配图的装配完成，虽然我们组的分工不一样，但分工也并没有那么严格，所以几乎每个人都或多或少的参与到了每个过程当中，也就都体会到了每个过程的成功都是那么的来之不易，每个过程都需要我们认认真真的去完成，这也就更体现出了团队合作的重要地位。由于我们每个人都或多或少的参与到了每一个过程，所以这对我们的solidworks的学习也是一种锻炼和加强。因为我们的solidworks课时非常少，因此要想顺利完成此次课程设计，仅凭借课堂上的那点知识是远远不够的，这就要求我们要在课余时间勤加练习，以熟练solidworks的每一项基本功能，并能熟练掌握。虽然我们的课程是结束了，考试也结束了，但是我们不能为了考试而学习，我们要为了学习而学习，更不能因为考试结束就荒废了以前所学的知识。最后就是编写设计说明书，我们因根据实际设计情况进行编写，并学出自己的切身体会和建议。总的来说，在进行机械设计课程设计的过程中，我们应仔细查看分析图纸，明确零件的具体结构，制定合理的尺寸大小；之后进行合理的任务分配，进行适当的讨论；并参考相应的书籍来提高工作效率；最后认真地编写设计说明书，提出合理的建议。五、建议首先，关于分组的问题，希望老师能更加合理的分组，下达分组任务后，按照宿舍进行分组或自由分组，并由班长或学习委员进行相关的调配，最后进行统计上报；其次是任务分配的问题，可以由组员协商确定，毕竟组员各有所长。确定以后再由班长统计具体任务分配情况，制成电子版上报；建议老师考虑一下