罗茨鼓风机CAD

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1、第 1 节 罗茨鼓风机设计1. 罗茨鼓风机的特点：三叶罗茨鼓风机是一种高效、节能型鼓风机。叶轮型线采用改进后的复合线 型，其容积利用系数较高，啮合完美，泄漏少，效率高。此鼓风机体积小，重量 轻，流量大，噪声低。罗茨式鼓风机结构简单，制造方便，介质不含油。鼓风机的叶轮材料是球墨 铸铁或铸铝，外形轮廓在线切割机床加工或专用数控机床精密加工成型。同步齿 轮材料用 45 号钢或特殊铬锰钛合金钢，经渗碳淬火后磨削加工，精度高，使用 寿命长。叶轮部件要进行动平衡试验。采用高精度轴承和耐高温的氟橡胶制成的 骨架式橡胶油封，传动部件采用封闭式润滑，从而保证了产品质量。 材料和加 工方式的选择具体还需根据设计要

2、求和生产批量来确定。2. 罗茨鼓风机的的工作原理：罗茨式鼓风机的工作原理见图 1，靠两转子的相互啮合工作，推移气缸容积 内气体，在排气腔内达到升压的目的。同步齿轮带动转子有两种方式（见图 2）。 a方式，主轴的扭转变形对转子间的间隙影响小，b方式.维修方便。图 1-1图 1-2转子的断面型线有渐开线型，圆弧型和摆线型等.渐开找型的面积利用系数 较高.制造方便，应用较广.转子头数（叶峰或叶谷数）为 2 或 3。两头的转子均 为直叶，三头转子有直叶和扭叶两种，增加转子头数或选用扭叶，能改善排气的 不均匀性.3. 罗茨鼓风机的应用领域 罗茨鼓风机产品广泛应用于石油、化工、冶金、电力、环保、轻工、纺织

3、、 无纺布、水泥等行业及污水处理、气力输送、瓦斯脱硫、真空包装、水产养殖等领域。第 2 节 CAD/CAPP/CAM 技术1. CAD技术在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术 的总和称为计算机辅助设计(CAD, Computer Aided Design)。计算机辅助设计包括的内容很多，如：概念设计、优化设计、有限元分析、 计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理等。在工程设计中,一 般包括两种内容：带有创造性的设计(方案的构思、工作原理的拟定等)和非创 造性的工作,如绘图、设计计算等。创造性的设计需要发挥人的创造性思维能力, 创造出以前不存在的设计方案

4、,这项工作一般应由人来完成。非创造性的工作是 一些繁琐重复性的计算分析和信息检索,完全可以借助计算机来完成。一个好的 计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创造性作用,又能充分利用计算机的高速 分析计算能力,即要找到人和计算机的最佳结合点。计算机辅助设计作为一门学科始于60年代初,一直到70年代,由于受到计 算机技术的限制，CAD技术的发展很缓慢，进入80年代以来，计算机技术突飞 猛进,特别是微机和工作站的发展和普及,再加上功能强大的外围设备,如大型 图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世，极大地推动了 CAD技术的发展，CAD 技术已进入实用化阶段，广泛服务于机械、电子、宇航、建筑、纺织等产品的总

5、 体设计、造型设计、结构设计、工艺过程设计等环节。早期的CAD技术只能进行一些分析、计算和文件编写工作，后来发展到计算 机辅助绘图和设计结果模拟，目前的CAD技术正朝着人工智能和知识工程方向发 展，即所谓的ICAD(Intelligent CAD)。另外，设计和制造一体化技术即CAD/CAM 技术以及CAD作为一个主要单元技术的CIMS技术都是CAD技术发展的重要方向。在工业化国家如美国、日本和欧洲，CAD已广泛应用于设计与制造的各个领 域如飞机、汽车、机械、模具、建筑、集成电路中，基本实现100的计算机绘 图。CAD系统的销售额每年以3040%的速度递增，各种CAD软件的功能越来越 完善，越

6、来越强大。国内于70年代末开始CAD技术的大力推广应用工作，已经 取得可喜的成绩，CAD技术在我国的应用方兴未艾。2. CAM技术到目前为止，计算机辅助制造(CAM， Computer Aided Manufacturing)有 狭义和广义的两个概念。CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一 切生产准备活动，它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、 资源需求计划的制订等。这是最初CAM系统的狭义概念。到今天，CAM的狭义概 念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。CAPP已被作为一个专门的子系统，而 工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给MRPII

7、/ERP 系统来完成。CAM的广义概念包括的内容则多得多，除了上述CAM狭义定义所包 含的所有内容外，它还包括制造活动中与物流有关的所有过程(加工、装配、检 验、存贮、输送)的监视、控制和管理。3. CAD/CAM 技术计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)技术是设计人员和组织产 品制造的工艺技术人员在计算机系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进 行设计和制造的一项新技术，是传统技术与计算机技术的结合。设计人员通过人 机交互操作方式进行产品设计构思和论证，产品总体设计，技术设计，零部件 设计，有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信息（工程图 纸或数控加工信息等）的

8、输出，以及技术文档和有关技术报告的编制。而工艺设 计人员则可以根据CAD过程提供的信息和CAM系统的功能，进行零部件加工 工艺路线的控制和加工状况的预显，以及生成控制零件加工过程的信息。由于计算机技术的引进，大大地促进了设计和制造能力的提高，这种能力的 提高，不但体现在工作效率和工作质量方面，更体现在先进的计算机技术对传统 的工作方式的促进和变革方面。但要指出，CAD/CAM技术不能代替人们的设计 和制造行为，而只是实现这些行为的先进手段和工具，而人们的设计和制造行为， 则由专业技术人员的创造能力和工作经验，以及现代设计方法等提供的科学思维 方法和实施办法来确定。3.1 CAD/CAM系统的基

9、本组成与类型一般讲，一个CAD/CAM系统基本上只适用于某一类产品的设计和制造，如电 子产品CAD/CAM只适用于设计制造印制板或集成电路，而机床的CAD/CAM只适用 机床的设计和制造，这两个系统不仅基础和专业软件不一样，而且硬件配置上也 有差异。但就系统的逻辑功能和系统结构角度来看还是基本相同的。 不管是用 于何种产品设计和制造的CAD/CAM系统，从其逻辑功能角度来看，CAD/CAM系 统基本上是由计算机和一些外部设备（计算机和外部设备通常硬件）及相应的软 件组成（其中包括系统软件、支撑软件及应用软件），如图1所示。但对于一个 具体的CAD/CAM系统来讲，其硬件、软件相互的配置是需要进

10、行周密考虑的， 同时对硬软件的型号、性能以及厂家都需要进行全方位的考虑。图1-3 CADCAM系统的基本结构CAD/CAM系统的类型可按系统的功能分，也可以按系统中使用的计算机类型分。 按系统功能一般分为：通用CAD/CAM系统和专用CAD/CAM系统。通用的CAD/CAM 系统使用范围广，其硬件和软件的配置也比较丰富。而专用的CAD/CAM系统是为 了实现某种专门产品生产的系统，其硬件配置比较简单，软件也比较单一。 当 前各单位对CAD/CAM系统的要求不尽相同，所需的硬件和软件性能不同，即应用 是多层次的。根据计算机的性能和类型，传统的分类是将CAD/CAM系统分为4 种类型。随着计算机技

11、术的发展，正在或已经在不断的变化。3.2我国CAD/CAM系统的现状国内在二维CAD软件方面，有两个发展的方向。一是以Auto CAD为平台开发 的二次开发应用软件，另一类是自主平台的CAD软件，即从最低层进行开发，不 依赖于国外的平台软件，这类软件主要以学校和研究所方面的产品为主。这两种 产品之间的争论由来已久。相互谁也不服谁，实际上这两类软件各有千秋，对于 中国CAD技术的普及应用都起到了积极的促进作用。自主平台软件的开发和销售，对于降低国外产品的价格，起到了决定性作用。 在几年前，CAD软件被认为是高不可攀的软件，而到了现在，二维CAD软件的价 格已经低到足以让绝大多数企业能够承受的地步

12、，在三维CAD软件方面也是如 此。国产软件在价格方面的优势是具有相当竞争力的，况且经过多年来的努力， 国产软件在功能和实用性方面也有了巨大的提高，这为自主平台软件在市场上渐 成气候奠定了条件。二次开发CAD软件主要的平台是AutoCAD,目前，国内基于该平台的应用软 件数量很多，已经有较多很成熟的应用。这类软件主要的特点是功能丰富（平台 软件本身就提供了很多基本的功能），标准化程度高，兼容性好。4. CAPP技术CAPP计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计（CAD）相接，下与计算机辅 助制造（CAM）相连，是连接CAD与CAM之间的桥梁。CAPP （computer aided process

13、 planning,计算机辅助工艺过程设计）的作 用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要 求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工 艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内 容等工艺文件的过程。由于计算机集成制造系统（CIMS-computer integrated manufacturing system）的出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计（CAD-computeraided design）相接，下与计算机辅助制造（CAM-computer aided manufacturing） 相连，是

14、连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造 信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP 在实现生产自动化中的重要地位。4.1 CAPP系统的功能一个CAPP系统应具有以下功能：检索标准工艺文件；选择加工方法； 安排加工路线；选择机床、刀具、量具、夹具等；选择装夹方式和装夹表 面；优化选择切削用量；计算加工时间和加工费用；确定工序尺寸和公差 及选择毛坯；绘制工序图及编写工序卡。有的CAPP系统还具有计算刀具轨迹， 自动进行NC编程和进行加工过程模拟的功能，有些专家认为这些功能属于CAM 的范畴。4.2 CAPP系统的分类按其工作原理来分，有7种

15、类型的CAPP系统（在分类方面有多种说法，在后 面的章节中我们还会接触到一种分类方式，相互之间并没有矛盾）。1、检索式CAPP系统这种CAPP系统常应用于大批大量生产模式，工件的种类很少，零件变化不 大且相似程度很高。检索式CAPP系统不需要进行零件的编码，在建立系统时， 只需要将各类零件的工艺规程输入计算机。一般情况下，只需要对已建立的工艺 规程进行管理即可。如果需要编制新零件的工艺规程，将同类零件的工艺规程调 出并进行修改即可。这是最简单的CAPP系统。2、派生式 CAPP 系统这是一种建立在成组技术基础上的 CAPP 系统。首先对生产对象进行分析， 根据成组技术原理（几何形状和工艺上的相

16、似性）将各种零件分类归族，形成零 件组；对于每一零件族，选择一个能包含该组中所有零件特征的零件为标准样件， 也可以构造一个并不存在但包含该组中所有零件特征的零件为标准样件；对标准 样件编制成熟的，经过考验的标准工艺规程；然后将该标准工艺规程存放在数据 库中；当要为新零件设计工艺规程时，首先输入该零件的成组技术代码，也可以 输入零件信息，由系统自动生成该零件的成组技术代码；更具零件的成组技术代 码，系统自动判断零件所属的零件组，并检索出该零件族的标准工艺规程；然后 根据零件的结构形状特点和尺寸及公差，利用系统提供的修改编辑功能，对标准 工艺规程进行修改编辑，最后得到所需的工艺规程。派生式CAPP

17、系统具有结构 简单，系统容易建立，便于维护和使用，系统性能可靠、成熟等优点，所以应用 比较广泛。目前大多数实用型CAPP系统都属于这种类型。3、创成式 CAPP 系统与派生式 CAPP 系统不同，创成式 CAPP 系统中不存在标准工艺规程，但是有 一个收集有大量工艺数据的数据库和一个存贮工艺专家知识的知识库。当输入零 件的有关信息后，系统可以模仿工艺专家，应用各种工艺决策规则，在没有人工 干预的条件下，从无到有，自动生成该零件的工艺规程。创成式CAPP系统理论 目前尚不完善，因此还未出现一个纯粹的创成式CAPP系统。创成式CAPP系统的 核心是工艺决策逻辑，这是人工智能、专家系统发挥作用的大好

18、领域。所以，应 用专家系统原理的创成式CAPP系统将是今后研究的重点。4、半创成式 CAPP 系统从原理上看，半创成式CAPP系统是派生式和创出式CAPP原理的综合。也就 是说，这种系统是在派生式 CAPP 的基础上，增加若干创成功能而形成的系统。 这种系统既有派生式可靠成熟、结构简单、便于使用和维护的优点，又有创成式 能够存贮、积累、应用工艺专家知识的优点。这种系统非常灵活，便于结合企业 的具体情况进行开发，是一种实用性很强，很有发展前途的CAPP模式。5、广义CAPP系统又称综合式CAPP系统或多元化CAPP系统，这种系统将传统CAPP系统的概 念扩充到生产计划编制，车间调度和生产负荷平衡

19、等领域，它同时还包括多种 CAPP模式（检索式、派生式、创成式），根据不同的生产情况，系统可以自动选 择适用的模式。6、CAPP开发平台（见CAPP系统的柔性化）7、智能CAPP系统4.3 CAPP技术应用现状我国对CAPP的研究始于80年代，迄今为止，在国内学术会议、刊物上发表 的 CAPP 系统已有 50 多个，但被工厂、企业正式应用的系统只是少数，真正形成 商品化的 CAPP 系统还不多。经过多年的应用普及，我国制造业企业在CAD技术的应用方面已经取得了良 好的效果，大部分企业甩掉了图板，相当比例的企业应用了三维设计软件。但是， 在绝大多数企业中，工艺部门的计算机应用严重滞后于设计部门，

20、许多企业还在 使用手工进行设计，还有很多企业使用 CAD 软件或办公软件来“画”工艺卡片， 另外一些企业，虽然通过与高校、科研单位合作，开发了专用的CAPP,或者是 创成式的CAPP，但由于各种图形处理、与数据库结合，以及实用性等原因，时 至今日，也未能很好应用CAPP，在应用过程中还存在各种各样的问题。总结起 来企业的应用可以分为如下几种情况：（1）部分企业的工艺设计仍然采用手工设计的方式，CAPP的应用仍是空 白。较偏远地区的企业，特别是那些中小企业，不光CAPP的应用是一片空白， 计算机的应用状况也令人担忧；（2）部分企业在计算机技术和 CAD 的应用较为普及以后，工艺设计成为企 业的薄

21、弱环节。有些企业自己在 Word、Excel 或 AutoCAD 上绘制出工艺卡片的空 白表格，在此基础上进行工艺规程的设计。此种设计方式也是利用计算机进行辅 助工艺设计，因此，也可称做CAPP，但此类CAPP所生成的工艺规程是以文件的 形式存在的，企业无法对工艺数据进行有效的管理和利用。（3）部分企业已充分认识到工艺设计的重要性，并购买了部分商品化的 CAPP系统，但由于企业对CAPP的认识还存在一些误区，所选系统具有很大的局 限性，CAPP的应用还不尽如人意。图 1-45. CAD/CAPP/CAM 技术工艺卡片的填写和生成是CAPP系统必须首要解决的问题，但在计算机集成 制造系统中CAP

22、P是连接CAD与CAM之间的桥梁与纽带。集成化的CAPP系统应能 直接接收CAD的零件信息，进行工艺规划，生成有关的工艺文件，并以工艺设计 的结果和零件信息依据，经过适当的后置处理，生成 NC 程序，从而实现 CAD/CAPP/CAM的系统的集成，其核心是数据库。因此，CAPP系统必需能够生成 工艺数据并进行管理而不只是完成工艺卡片的填写。随着CAPP技术的发展，使数控自动编程成为可能。图3所示为自动编程系 统的组成。系统从CAD数据库获取零件的几何信息，从CAPP数据库获取零件 加工过程的工艺信息，然后调用NC源程序生成数控源程序，再对源程序进行动 态仿真，如果正确无误，则将加工指令送到机床

23、进行加工。第二章 罗茨鼓风机 CAD第 1 节 罗茨鼓风机叶型参数设计1设计任务：(1)排气量： Vth=0.5m3/min(2) 排气压力：P=0.49Mpa(3) 通径：=20mm2设计步骤：( 1 )转子叶型设计:(2)渐开线型转子节圆压力角 = 50。；转子头数Z=3; p4Ztan a +p3)渐开线型转子的面积利用系数：tan ap冗cos a + p 3丿=1-tan 50。+ 312 x 3 丿V 1( tan50。二312 x 3 丿cos50 o + 3丿=0.3(4) 长径比l/D增加时，D值减小，经济性好，但轴承间跨距l增加， 主轴刚性下降；l/D减少时，主轴刚性增强，

24、但泄漏面积f增大，九下降, D 值增大。L/D=0.8 : 1.5,最佳值 l/D二21 + - q 1.1，其中A为两转子中心距,D为31 D丿转子直径，所以l/D=1.15,推出l=1.15D(5) V =0.5m3/min,(理论排气量)转子圆周速度u=10 : 30m/s，为了设 th计方便取 u=10m/sV =30ulDC m3/sthn0.5=30x10xDx1.15Dx0.3D=70mm6) l=1.15D=81mmB = 2 R(.兀1inva += 2 x 16(兀10.32 +0I P 2Z 丿(2 X 3 丿A277)2 ( A、a70-1 + = 1.15 n = 0

25、.725 n A = 50 D丿8)节圆半径R： R =弓=50 = 25=知50。=16节圆啮合角 a : a = 50 。PPA(10)基圆半径 R : R = cos a0 0 211)型面始点半径 R ：iR = R1 + tan ap 2Z丿16 xl + tan50兀。2 x 3丿二 1912)型面顶点半径R:i=Rh + f tan a +工丿2 p 2Z丿13)型面终点啮合角 a :=16 xl + tan50。+兀2二 32R16 1cos a = = n a = 60。R32 2C14) 渐开线函数 inva 和 invaPinva = tan a - a = tan 50

26、。 - 50。 = 0.32 PP Pinva = tan a - a = tan 60。一 60。= 1.047(冗1180(冗1+ inva 一 inva+ 0.32 -1.04712Zp丿1 2 x 3丿(15)型面终点角0 ：=9。(16)非工作面的宽度s:0=型s = 2R sin 0 = 2x 32x sin 9。= 10C17) 非工作面圆弧半径 r:t 罟-25 = 10B 二 2 Rf冗1inva + 二 2 x 16I 0.32 + 兀 I0IP 2 Z 丿12 x 3 丿18) 转子的宽度 B：转子图：二 27图 2-13在 CAD 软件中检验转子的干涉：通过旋转角度检验

27、合格，如图所示图 2-24设计的转子结构如图所示：图 2-35.在CAD/CAM软件中作出转子结构设计立体图:图 2-46转子零件图如下：12Q.间隙的先取及热膨胀值间隙的选取 气缸与转子材料相同时，取5 =(0.0005 : 0.001)D2式中 5 转子外径与气缸的间隙25 =5 =5 =(0.001: 0.0015)D134式中 5两转子间的间隙15、5 转子端面与盖板间的间隙14第 2 节 渐开线圆柱齿轮传动设计 CAD一、软件功能简介GearNew V2.00渐开线圆柱齿轮传动设计程序，是用于渐开线外啮合直齿、 斜齿及变位圆柱齿轮的几何计算设计、强度校核和资料查询。程序提供全部常用

28、的齿轮参数值，检查项目值和接触强度、弯曲强度校核结果及相关的全部系数值。 强度校核强度校核采用了国标GB3480 1983渐开线圆柱齿轮承载能力计算方 法，并作适当的简化，齿轮的精度范围5 9,齿轮模数1。二、设计步骤程序主要分为齿轮的设计计算和资料查询两部分。齿轮传动设计计算采用了 分步进行的设计过程，用户只要按程序提供的步骤执行，就可设计出满足要求的 渐开线圆柱齿轮。齿轮传动设计的步骤如下：（详见下图）设计信息1 设计信息模块主要完成设计者、设计单位、设计日期和设计时间等四个设计 信息的输入功能。2 设计日期和设计时间自动取为该设计数据文件第一次建立时的时间和日期， 用户可直接对其内容进行

29、修改。设计步骤一：设计步骤二：设计步骤三：设计步骤四设计步骤五：确组II组III组说明下偏差匸養确定齿轮蒂度等级齿轮1齿轮2精度等级稱度等级hi组H齿厚极限偏差齿厚极限偏差上偏差F下偏差匚组 F? 3 组Z上偏差3设计步骤六：设计步骤七：设计步骤八：设计步骤九：设计步骤十：渐开线圆柱齿轮传动设计报告一、设计信息设计者Name二习文设计单位Comp二江航学院设计日期 Date=2006-1-8设计时间Time二上午09:30:04二、设计参数传递功率 P=0.20000 (kW)传递转矩 T=1.36414 (N.m) 齿轮1转速 n1=1400 (r/min) 齿轮2转速 n2=1400.00

30、000 (r/min) 传动比 i=1原动机载荷特性SF二轻微振动工作机载荷特性WF二均匀平稳预定寿命 H=10000 (小时)三、布置与结构结构形式ConS二闭式齿轮1布置形式ConS1=悬臂布置齿轮2布置形式ConS2=悬臂布置四、材料及热处理齿面啮合类型GFace二软齿面 热处理质量级别 Q=ML齿轮1材料及热处理Met1=45调质齿轮1硬度取值范围 HBSP1=217-255 齿轮1硬度 HBS1=236齿轮1材料类别 MetN1=0 齿轮1极限应力类别 MetType1=6齿轮2材料及热处理Met2=45正火齿轮2硬度取值范围 HBSP2=162-217齿轮2硬度 HBS2=190

31、齿轮2材料类别 MetN2=0 齿轮2极限应力类别 MetType2=7五、齿轮精度齿轮1第I组精度JD11=7齿轮1第II组精度JD12=7齿轮1第III组精度JD13=7 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F 齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L齿轮2第I组精度JD21=7齿轮2第II组精度JD22=7齿轮2第III组精度JD23=7 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F 齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L六、齿轮基本参数模数（法面模数） Mn=1.5 端面模数 Mt=1.50000螺旋角 B =0.0000000（度）基圆柱螺旋角B b=0.0000000（度）齿轮1齿数 Z1=40 齿轮1变位系数 X1=0

32、.00 齿轮1齿宽 B1=10 （mm） 齿轮1齿宽系数 d1=0.33333齿轮2齿数 Z2=40 齿轮2变位系数 X2=0.00 齿轮2齿宽 B2=10 (mm)齿轮2齿宽系数 d2=0.33333总变位系数 Xsum=0.00000 标准中心距 A0=60.00000 (mm) 实际中心距 A=60.00000 (mm)齿数比 U=1.00000端面重合度a=1.71353纵向重合度=0.00000总重合度=1.71353齿轮1分度圆直径 d1=60.00000 (mm) 齿轮1齿顶圆直径 da1=63.00000 (mm) 齿轮1齿根圆直径 df1=56.25000 (mm) 齿轮1齿

33、顶高 ha1=1.50000 (mm) 齿轮1齿根高 hf1=1.87500 (mm) 齿轮1全齿高 h1=3.37500 (mm) 齿轮1齿顶压力角a at 1=26.498589(度)齿轮2分度圆直径 d2=60.00000 (mm) 齿轮2齿顶圆直径 da2=63.00000 (mm) 齿轮2齿根圆直径 df2=56.25000 (mm) 齿轮2齿顶高 ha2=1.50000 (mm) 齿轮2齿根高 hf2=1.87500 (mm) 齿轮2全齿高 h2=3.37500 (mm) 齿轮2齿顶压力角 aat2=26.498589(度) 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=2.35559 (mm) 齿

34、轮1分度圆弦齿高 hh1=1.52313 (mm) 齿轮1固定弦齿厚 sch1=2.08057 (mm) 齿轮1固定弦齿高 hch1=1.12134 (mm) 齿轮1公法线跨齿数 K1=4 齿轮1公法线长度 Wk1=16.33902 (mm) 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=2.35559 (mm) 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=1.52313 (mm) 齿轮2固定弦齿厚 sch2=2.08057 (mm) 齿轮2固定弦齿高 hch2=1.12134 (mm) 齿轮2公法线跨齿数 K2=4 齿轮2公法线长度 Wk2=16.33902 (mm)齿顶高系数 ha*=1.00顶隙系数 c*=0.25压力角

35、a *=20(度)端面齿顶高系数 ha*t=1.00000 端面顶隙系数 c*t=0.25000 端面压力角 a*t=20.0000000(度)七、检查项目参数 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.04346 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.03428 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.02885 齿轮1齿距极限偏差 fpt()1=0.01429 齿轮1齿形公差 ff1=0.01025 齿轮1一齿切向综合公差 fi1=0.01473 齿轮1一齿径向综合公差 fi1=0.02030 齿轮1齿向公差FB 1=0.01025 齿轮1切向综合公差 Fi1=0.05371 齿轮1径向综合公差 Fi1

36、=0.04799 齿轮1基节极限偏差 fpb()1=0.01343 齿轮1螺旋线波度公差ffB 1=0.01473 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx()1=0.01025 齿轮1齿向公差 Fb1=0.01025 齿轮1x方向轴向平行度公差fx1=0.01025 齿轮1y方向轴向平行度公差fy1=0.00513 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.05717 齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.22869齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.04346 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.03428 齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.02885 齿轮2齿距极限偏差 fpt()2=0.01429 齿轮2齿

37、形公差 ff2=0.01025 齿轮2一齿切向综合公差 fi2=0.01473 齿轮2一齿径向综合公差 fi2=0.02030 齿轮2齿向公差FB 2=0.00630 齿轮2切向综合公差 Fi2=0.05371 齿轮2径向综合公差 Fi2=0.04799 齿轮2基节极限偏差 fpb()2=0.01343 齿轮2螺旋线波度公差ff 3 2=0.01473 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx()2=0.00630 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630 齿轮2x方向轴向平行度公差fx2=0.00630 齿轮2y方向轴向平行度公差fy2=0.00315齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.05717齿轮2齿

38、厚下偏差 Edn2=-0.22869中心距极限偏差 fa()=0.02067八、强度校核数据齿轮1接触强度极限应力oHliml=450.0 (MPa) 齿轮1抗弯疲劳基本值。FE1=320.0 (MPa) 齿轮1接触疲劳强度许用值。田1=0.0 (MPa) 齿轮1弯曲疲劳强度许用值oF1=0.0 (MPa) 齿轮2接触强度极限应力oHlim2=427.1 (MPa) 齿轮2抗弯疲劳基本值oFE2=311.1 (MPa) 齿轮2接触疲劳强度许用值。田2=0.0 (MPa) 齿轮2弯曲疲劳强度许用值oF2=0.0 (MPa) 接触强度用安全系数 SHmin=1.00 弯曲强度用安全系数 SFmin

39、=1.40 接触强度计算应力。H=0.0 (MPa) 接触疲劳强度校核oHWoH二满足 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力oF1=0.0 (MPa) 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力。F2=0.0 (MPa) 齿轮1弯曲疲劳强度校核oF1WoF1=满足 齿轮2弯曲疲劳强度校核oF2WoF2=满足在CAD软件中选择齿轮的结构利用CAD软件齿轮参数化设计如图所示:几何琴数;选挥模数:1. 5标尺寸*画侧视團:*左定位右走位用实縉画取消帮肋用虚娥画r不画中右线利用CAD软件生成的齿轮零件图如下:LPoLnu1_10LT在CAD/CAM软件中作出所设计齿轮的三维图形如下图所示:|耳 山亦卯闭口俪3胯垃.制诃亡lll

40、iq .cililUMl-tfalimpTi： I算改P 牌一ri :用丸日eiiw JSAj忖相式（D工且黑配囲 工逅風邮鲫d 测炯內 画畑窗口 5希肋迪E 館可0IHk 矗 口一畐0酋旳第3节 转轴的参数化设计与信息查询一、软件功能简介本软件是进行转轴结构分析设计与查询的 CAD/CAE 工具。可实现从参数化特 征造型、全可视化结构分析计算与优化，到设计结果的文本、图形、报表输出的 整个流程。它可以完成静定（单支撑、双支撑）和超静定（三支撑）轴的设计，也能适 应实心轴、空心轴、有伸出端、无伸出端等各种情况，还带有设计实例库的支持， 使用的数据库完全符合国家机械设计最新标准。系统具有智能导航

41、流程控制、可视化结构分析、参数化特征造型、完全的面 向对象、合理方便的人机集成、多途径自适应的载荷输入、数据的即时校验、随 时的POP提示、数据查询的历史跟踪、自适应的图形坐标系、即时的屏幕数据跟 踪、强度校核危险界面的智能识别、文本、图形及报表多方式输出、上下文敏感 帮助等特色。系统具有专业化、标准化、先进、可靠、实用、易用等特点，是适合国情的 通用普及型CAD类工具软件，具有广阔的应用前景。二、设计步骤：设计步骤一：JII匕HFG丈岸特征造型设计计算！结果输岀显示控制观医切换WI吓鸟 忌 陶脸 陶殆 验一悴 Q X二设计查询零件圉10毫菲样內拎BJ电融输圮危险盤田|西安吐|王学辞|欢迎便用

42、戸麺_-智徒导航始m KWtt的怙征造型垂数也设计与信JS菱诲家5（设计若:王学齋）Untitled.WflD菲盍戊址赶I柜|台担强虞J翹设计步骤二：IMl0二：10：25：010：3：:10：:IX10：3：C.JO10：020：5J：10T1O3-L5T155-2j7149-L8?1TO-217空 空|l.Ct42E5il42E5il菇旳咗治方弍：取氏旋無2)厂内jUtit：用芒苗土迓卫二|柚甬：乍甘昭7 :F住琦扫一性曲-血芳:工it*戶:二：1031： 14?300 162肌a-15:13；21 iJb:500 103155景小玄详.设计步骤三：单位:10童米/恪|：0：1Q235-A

43、CO：JQ23E-A芯云袈亏空伞co:：2：三;匕回先CON2：三;匕回农00052：三;匕回先CO：L0：二;匕回农00073:正妞回光w：e3:CO：E3:0010:三匕回coil三;匕回先COL0013刖*+埠$特征名称:轴段序号:零件图-In左距：2角度：严 顼向：|内已卩柚段左端席倒角宽度：厂圆角半径：x聪消I?帮助I厂柚蟻韦端席倒甫宽度:r H肃半径：第度:p 顷向：|内也a确认设计步骤四：设计步骤五：智老导嵐电导下转的昏征造壘琴S化设计与iWJS查迨球设计者:王事JTLUnlit led.WAD|口 X|文件特征港型设计i十算！结果输出工利錦!1视區题帮助卩出II|V麻乐心區除曲

44、刑-灶乂上乙-A二!一二匕花$/ H算遅计祐執査锻结杲网旖劉设计查词?卷乗件査询I顶目:你好诂选痢 阵文申5 ：为歼init设计步骤六：瞰活I豳图形I-rtf静乐垃帝闊- 0001轴的常用材料-主要刪 i i 驀 oin? n0003剪切弹性摸壷=也.4 CJ 助 o.m SXiRooj三心紀系象表数捉库 昜o.nq杯肯克住祭利信叢栄臣 i L母0007键、涓联接的许用比压肃 ooob花键联接的讦用比压貂 e皿遅苗匿平据的标t出nt 彷0010轴上零件的細定位尉 鞍)!锂上零1二射司町定也7 0012配咅系列的选用数据库！ ! L* 0013障低轴上应力辜中的主關 e 0014社応计亘益自曲抗

45、哥二于 轡皿:底窃强度匕耳辰士系宴I e 0015和討1馬JT坏JYtve .K钻丄配合零斗迫综的应. 001B吕忙刿的肓换力集E： e Dois咖处的有做曲集中：科常用轴林斜产TT用:e 0020期绑诧嚎礦及橫:零件号零件茗J12 raqVIF防桶坯轴一_ 丁 IF防桶坯轴一 目0021阶梯实心二支承转轴1西述尤壬学群欢迎便用FL帮肋设计步骤七：西实交K工宇甘咬;吏疋1哥土I智导式转轴可说化匚胆/ UE丟疑(设计若汪歹ff)Untitled-WAD1只件特芒龙1左计计亘！览妄铜L：辰丁輕制IH怛训* 帝幻1屮 |血1L:应险应-把&小二-二二！-二匕飞a Z ii i ffi设计步骤如图，设

46、计可以生成Auto CAD的文本命令文件* .SCR,直接在AutoCAD 中调用。将输出结果绘成零件图。第 4 节 轴承设计计算一：设计步骤设计步骤一：设计步骤二：设计步骤三：设计步骤四：设计计算2d度20工作状况|无沖击或轻徽冲击3数荷荷命速角馥 参载载寿转电系 入向向用作甫荷 輪径轴使工揺載100001400101. 1设计步骤五：.-滚动轴承设计文件 編辑 帮助瀝沟球轴承 轴承代号：6202类型选择设计校验铀押内径；15轴承外径:35轴承宽度:11额定动载荷；5380额定静载荷:3480极限转逋:17000洞滑力式；油闻滑轴承参数:数荷荷命速甫数 参载载寿转电系 伫向向用荷 工径轴使工

47、接载200 1000(1 i4uu101. 1计算结果：当星动载荷：.00当量静载荷：盈.00 算寿命：12000验算结论：该轴承满足使用要求。在 CAD 软件中调用轴承标准件，如图所示：2d放大放弃BBEE显示当前选挥窗口数量与放大显示谙握擇所需的图我确认下页276-94 一面带廊尘盖 的霹逾垠轴承GME-7 型悶 GB/T 276-94 深沟球轴承1 60000型尾页276-94 弁圈有止动槽 的探沟球轴承 feoonnw” GB/TH 276-94_口两面常防尘盖的探沏球瀚承i leoocxza口|-|*1| - Ltp1 _L-oGB/T 276-94 深询球轴承 50000型75r-i-CGB/T276-94 一面睛騎尘莺 1男一面外留有止 动搐的拥沟報承 .60000-ZN 型选择库