1、输入齿轮的各项参数:
&l3(+4Sh q&J5(9]O|L 齿数:tooths;模数:mn;压力角:angle;螺旋角:helix;变位系数:xn;齿高变动系数:teeth_change_modulus;
9:Oz-b vi
*A5 径向间隙系数:c_modulus;齿顶高系数:ha_modulus;齿宽:teeth_width;齿厚等于
http://www.ji-xie.net.cn齿槽宽的圆的直径:dse;
n1{[CCee@ PPH;'!>s" 2、编辑齿轮关系式:见“软件下载”区;
r5N TTc
?&;_>0P 3、插入基准曲线(草绘):
}oA>0Nw$K %4),P(4N FRONT平面作为草绘平面,绘制4个圆,圆的直径分别设定为:da, db, df, dse;完成后如下图:
J@2wPKh?Yp tE_n>~Zs Y(bB7tR 本篇教程来源于 完全教程网 原文链接:
http://203.208.35.101/search?q=cache:Ud8Xi5GRvbsJ:www.pcstu.com/IndustrialDesign/Pro_E/proym/20070214/32062.html+%E6%96%9C%E9%BD%BF%E5%9C%86%E6%9F%B1%E9%BD%BF&hl=zh-CN&ct=clnk&cd=4&gl=cn&st_usg=ALhdy29tKpA6uTN7VmfcxRYwRSxWz-o5TQ z?.9)T9_ 回答者: lovegps - 副总裁 十级 11-25 14:33
'(FC
一、 设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器
z4Zm% 1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。
Yi?bY 2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。
r'jUB^E 3. 知条件:运输带卷筒转速 ,
8T9s:/% 减速箱输出轴功率 马力,
4NW!{Vw , 二、 传动装置总体设计:
9Y'pT.Gyb 1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
P*BRebL: 2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
6ICW>#fI` 3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下:
\?
)S{ n|)((W 三、 选择电机
T>'O[=UWh 1. 计算电机所需功率 : 查手册第3页表1-7:
.FHk1~\%z^ -带传动效率:0.96
&`@YdZtd" -每对轴承传动效率:0.99
" Q?~LB -圆柱齿轮的传动效率:0.96
Ba8=nGa4KY -联轴器的传动效率:0.993
-yBKA]"<I —卷筒的传动效率:0.96
~Ym_ { 说明:
-
[h[ -电机至工作机之间的传动装置的总效率:
PXYLLX\3 tRJ5IX ##L H" `'d 2确定电机转速:查指导书第7页表1:取V带传动比i=2 4
U%s@np 二级圆柱齿轮减速器传动比i=8 40所以电动机转速的可选范围是:
)gdLb} A6]X
aF 符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000
_\X ,a5Un 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:
q+\<%$:u 方案 电动机型号 额定功率 同步转速
\hgd&H0UU r/min 额定转速
'Og@<~/Xy r/min 重量 总传动比
qsp.`9! 1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11
IZj`*M%3 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
TPJF?.le
' 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
k3qQU) 4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
s{Qae=$Q 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:
[oVM9Q H5x7)1Ir| 额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB
__'4Qt 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
]"Uzn 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:
qIQ=OY=6 总传动比:
I?}jf?!oM 分配传动比:取 则
kZz'&xdv'. 取 经计算
GNMOHqg4 注: 为带轮传动比, 为高速级传动比, 为低速级传动比。
O|,9EOrP 五 计算传动装置的运动和动力参数:
i`2SebDj'w 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴
;7z6B|8 ——依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。
]nUr E6 1. 各轴转速:
C7ivAh g=$U&Hgs g77M5(ME 2各轴输入功率:
6/S.sj~ o@zxzZWg -i:WA^yKgw Pl/ dUt_ 3各轴输入转矩:
" _2k3 cDY)QUmi 9KU&M"Yq&i ][S q^5` |ZH(Z}m 运动和动力参数结果如下表:
t|>zke!' 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
f"FFgQMkv 输入 输出 输入 输出
h5'hP>b# 电动机轴 3.67 36.5 960
>n09K8
A 1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
UA8hYWRP 2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68
Mqd'XU0L 3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1
60!%^O = 4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
z)^|. 六 设计V带和带轮:
HJAiQ[m5s 1.设计V带
PK2;Ywk` ①确定V带型号
X!Z)V)@J8 查课本 表13-6得: 则
M9W
zsWM 根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5,选择A型V带,取 。
Y.Zd_,qy 查课本第206页表13-7取 。
wu.l-VmGp) 为带传动的滑动率 。
#-;W|ib%z ②验算带速: 带速在 范围内,合适。
FYYc+6n ③取V带基准长度 和中心距a:
~-zTY&c_ 初步选取中心距a: ,取 。
skcyLIb 由课本第195页式(13-2)得: 查课本第202页表13-2取 。由课本第206页式13-6计算实际中心距: 。
2xLtJR4L ④验算小带轮包角 :由课本第195页式13-1得: 。
9i5?J ]o^ ⑤求V带根数Z:由课本第204页式13-15得:
+-<G(^ 查课本第203页表13-3由内插值法得 。
_U^[h ! [nO3%7t@ v@Uk% O/ EF=0.1
1<BKTMBq?{ =1.37+0.1=1.38
@-)?uYw:r ;Sivu-% q~R8<G%YK _&/`-"3y EF=0.08
QXZXj#` ^Lgvey% $yASWz !{jw!bB 查课本第202页表13-2得 。
L\2"1%8Wj 查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009
'Bue* =0.95+0.009=0.959
d%8n -O *_+8f uB
I/3aQ 7~XC_Yc1 `yv?PlKL #BLHHK/[ ;_bRq:!j; 则
0~ho/ _ 取 根。
J 4gtm"2) ⑥求作用在带轮轴上的压力 :查课本201页表13-1得q=0.10kg/m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:
j?N<40z 作用在轴上压力:
l}uZxKuYx 。
dS6 $ 七 齿轮的设计:
k9x[(
# 1高速级大小齿轮的设计:
0zH-g ①材料:高速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
=1Sny7G ②查课本第166页表11-7得: 。
*-9i<@|(U^ 查课本第165页表11-4得: 。
C .S BJ 故 。
EVqW(|Xg 查课本第168页表11-10C图得: 。
sGu.G 故 。
%P0 ③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数 计算中心距:由课本第165页式11-5得:
0 %~~IT}U 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取
K
";Et 则 取
*K|~]r(F? 实际传动比:
3*h"B$g! 传动比误差: 。
<,)R`90_X6 齿宽: 取
n*7^lAa2 高速级大齿轮: 高速级小齿轮:
/2Wg=&H ④验算轮齿弯曲强度:
\t!~s^ Oox 查课本第167页表11-9得:
9)oi_U. 按最小齿宽 计算:
zQyI4RHG[ 所以安全。
v])ew| ⑤齿轮的圆周速度:
=5\*Zh1 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
cHvm 2低速级大小齿轮的设计:
Ur])*# ①材料:低速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。
w7@`:W 低速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
Lu}jk
W* ②查课本第166页表11-7得: 。
|P>7C 查课本第165页表11-4得: 。
E]mm^i`| 故 。
VCWW(Y1Fd 查课本第168页表11-10C图得: 。
!_W/p`Tc 故 。
qzZ/%{Ak ③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数
3>h2W 计算中心距: 由课本第165页式11-5得:
8%,#TMOg L?h?LZnq 取 则 取
&4:R(]| 计算传动比误差: 合适
`q36`Wn 齿宽: 则取
9G/!18 X?f 低速级大齿轮:
N9!L8BBaK 低速级小齿轮:
_qa]T'8 ④验算轮齿弯曲强度:查课本第167页表11-9得:
q!c=f!U?\l 按最小齿宽 计算:
Jc#D4e1# 安全。
$Lp [i
<O] ⑤齿轮的圆周速度:
=^KgNQ 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
1Vu#:6% 八 减速器机体结构尺寸如下:
xF[%R{Mn' 名称 符号 计算公式 结果
6k
t,q0 箱座厚度
wyy
1M+ *a Z1 4 10
9ngxkOGx 箱盖厚度
8oJl ] 9vV==A# 9
!mxH/{+|n 箱盖凸缘厚度
7+P;s,mi7 hVF^"$ 12
7FE36Ub9 箱座凸缘厚度
i"<W6 ~2Wus8X- 15
IAQ<|3Q 箱座底凸缘厚度
b$b;^nly
(I$%6JO: 25
T]%-Ri 地脚螺钉直径
5mZ2CDV dL$ iTSfz" M24
/0/ouA>+ 地脚螺钉数目
6.)ug7aF 查手册 6
h[>pC"s?K 轴承旁联结螺栓直径
b&P)J|Fe B@(d5i{h M12
^s{F f+]W 盖与座联结螺栓直径
V[(fE=cIN~ =(0.5 0.6)
c -k3<|H` M10
_{jC?rzb 轴承端盖螺钉直径
}.A]=Ew =(0.4 0.5)
~LS</_N 'V?FeWp 0OM^,5%8 10
WK6,K92 视孔盖螺钉直径
c]uieig0~ =(0.3 0.4)
y$%oR6K7- 8
.Exvuo`F 定位销直径
\8xSfe =(0.7 0.8)
on7
n4 8
qTJ0}F , , 至外箱壁的距离
`PbY(6CF 查手册表11—2 34
^t})T*hM0 22
%'1iT!g8 18
tY;<S}[@7w , 至凸缘边缘距离
`0qjaC 查手册表11—2 28
@mCe{r*` 16
6=/sEz S' 外箱壁至轴承端面距离
uP* kvi:e = + +(5 10)
d}Pfj=W 50
r,JQR)l0@V 大齿轮顶圆与内箱壁距离
:xr^E] >1.2
` Tap0V 15
@/:4beh 齿轮端面与内箱壁距离
84WDR? >
Ro]Z9C>1o 10
bW=q G 箱盖,箱座肋厚
(?Mn_FNE| X\m\yv}} 9
)YAa7\Od 8.5
TX=894{nGh 轴承端盖外径
oE+P= +(5 5.5)
Q2 !GWz$ 120(1轴)
S=,czs3N 125(2轴)
zb{79Os[B 150(3轴)
HXU#Ux 轴承旁联结螺栓距离
7y=O!?* ^y@
W\ 120(1轴)
R0qZxoo 125(2轴)
?xqS#^Z 150(3轴)
`o{ Z;-OF 九 轴的设计:
\ UrD%;sq 1高速轴设计:
X|a{Z*y;r* ①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。
nriSVGi ②各轴段直径的确定:根据课本第230页式14-2得: 又因为装小带轮的电动机轴径 ,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且 所以查手册第9页表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。
th73eC' 因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取 ,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
~2k.x*$ 段装配轴承且 ,所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。
i?!9%U!z4 L3=B+ +2=16+10+2=28。
r<ww%2HTS 段主要是定位轴承,取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。
>
'=QBW 装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴:
cjL)M=pIS 查手册51页表4-1得:
HX2u{2$ 得:e=5.9<6.25。
{Phq39g 段装配轴承所以 L6= L3=28。
LG:k}z/T 2 校核该轴和轴承:L1=73 L2=211 L3=96
B<I(t"s 作用在齿轮上的圆周力为:
d'96$e o~ 径向力为
[QxP9EC 作用在轴1带轮上的外力:
w8X5kk
求垂直面的支反力:
'etA1]<N lW?}Ts~' ')v,<{ 求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:
]t)N3n6Bc <<01@Q <