| wuyanjun |
2008-12-30 18:51 |
1、输入齿轮的各项参数: W1WYej" zp6C3RG( 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;
M#ZcY Vo4,@scG 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; ]q\b,)4
e 2_)\a(.Qu 2、编辑齿轮关系式:见“软件下载”区; c|f<u{' t Cw<Ip 3、插入基准曲线(草绘): R%Hi+#/dr- f<-Jg 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: <3L5"77G6 2"COP> O6@j &*jS 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 &`h{iK7 回答者: lovegps - 副总裁 十级 11-25 14:33 '"`IC\N^ 一、 设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器 HsxVZ.dS 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。 ;[(oaK@+n 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%。 *=) cQeJ 3. 知条件:运输带卷筒转速 , 1kz\IQ{ 减速箱输出轴功率 马力, md+nj{Ib 二、 传动装置总体设计: SP@ >vl+; 1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 -6Z\qxKqZ 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。 ( B!uy` 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: |Yx~;q: RXNn[A4xfY 三、 选择电机 <<UB ^v m 1. 计算电机所需功率 : 查手册第3页表1-7: S Q@y;|( -带传动效率:0.96 Cwr~HY -每对轴承传动效率:0.99 ?}qttj -圆柱齿轮的传动效率:0.96 A4Ru g\p] -联轴器的传动效率:0.993 {vs
uPY
—卷筒的传动效率:0.96 i|c'Lbre` 说明: .GbX]?dN -电机至工作机之间的传动装置的总效率: [m+2(I1 XWDL5K oL-]3TY~ 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 ,y1PbA0m 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: AW%50V Y$o<6[7 符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000 ?yZ+D z\ 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: $': E\*ICb 方案 电动机型号 额定功率 同步转速
>/{@C r/min 额定转速 #:jHp44J r/min 重量 总传动比 [v7F1@6b 1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11 ]E7F/O/. 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79 {SOr#{1z* 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53 +ndaLhj' 4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89 !]42^?GH 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下: SII;n2[Ze P|^f0Rw3. 额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB >q#rw 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 Yf:IKY 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比: )(A]Ln4 总传动比: V08?-Iz$ 分配传动比:取 则 e%@'5k\SK 取 经计算 9"NF/)_ 注: 为带轮传动比, 为高速级传动比, 为低速级传动比。 oxC[F*mD 五 计算传动装置的运动和动力参数: :uP,f<=)K 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 =FlDb
5t{ ——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。 i% w3 /m 1. 各轴转速: w+C7BPV& #[,IsEpDO1 # Nk;4:[ 2各轴输入功率: cIUHa 5rwu!Y;7* PZ2;v< G"klu 3各轴输入转矩: aL*&r~`&e' B%"
d~5Y Bu#E9hJFvA T m,b,hi$ @>u]4Jn 运动和动力参数结果如下表: ?iPC* 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min =w;F<M|Y 输入 输出 输入 输出 k;2GEa]w 电动机轴 3.67 36.5 960 t,QyfN 1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86 6TYY
UM"& 2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68 pSoiH<33 3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1 7zA'ri3w 4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1 83E7k]7] 六 设计V带和带轮: ht7l- AK 1.设计V带 0bz'& ①确定V带型号 _|iSF2f,X 查课本 表13-6得: 则 s&A}
h 根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5,选择A型V带,取 。 0f~C#/[t7 查课本第206页表13-7取 。 ?Fi=P# 为带传动的滑动率 。 C^3 <={ ②验算带速: 带速在 范围内,合适。 MV<^!W ③取V带基准长度 和中心距a: 5G::wuxk 初步选取中心距a: ,取 。 dUsYZdQs 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: 。 wy yWyf ④验算小带轮包角 :由课本第195页式13-1得: 。 RzxNbeki[W ⑤求V带根数Z:由课本第204页式13-15得: yQU_>_!n 查课本第203页表13-3由内插值法得 。 (XeE2l2M ]*vdSr-J t,,k
EF=0.1 J3,fk) =1.37+0.1=1.38 Qr1 "Tk7s 8u"!dq .}^g!jm~h *$yR*}A EF=0.08 1s%#$ 7 JX-'
mV` Hcl(3>Jn2 RzBF~2 >i 查课本第202页表13-2得 。 %4ePc- 查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009 prYs
$j =0.95+0.009=0.959 0F]>Jby M|6A0m#Q kv3E4,<9 l H#u d_CKP"TA RLw;(*(g o4j[p3$ 则 GYJ80k| 取 根。 UADFnwR[R 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: IHe/xQ@ 作用在轴上压力: u2[iM d 。 /h+8A', 七 齿轮的设计: J]v%q," 1高速级大小齿轮的设计: NYE`Kin- 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。 q
]M+/sl ②查课本第166页表11-7得: 。 18~>ZR 查课本第165页表11-4得: 。 )#P;
x" 故 。 :ZTc7} 查课本第168页表11-10C图得: 。 SNfr"2c'h~ 故 。 lV`Q{bd+ 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: 5i>$]*o 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 p!>oo1& 则 取 ,-izEr 实际传动比: t?q@H8 传动比误差: 。 s8-<m,* 齿宽: 取 m6TNBX 高速级大齿轮: 高速级小齿轮: =x!2Ak/) ④验算轮齿弯曲强度: WP?TX b`5 查课本第167页表11-9得: H18Tn!RDS 按最小齿宽 计算: }E0,z 所以安全。 /]=C{)8 ⑤齿轮的圆周速度: \Z]UA&v_ 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。 eCN })An 2低速级大小齿轮的设计: >SML"+> ①材料:低速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。 \]%6|V 低速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。 4#ug]X4Y') ②查课本第166页表11-7得: 。 n1~o1 查课本第165页表11-4得: 。 {XNREjhm 故 。 3^R&:|, 查课本第168页表11-10C图得: 。 $>GgB` 故 。 Y,WuBH 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 _z'u pb& 计算中心距: 由课本第165页式11-5得: 3AQZRul ~;1l9^N| 取 则 取 P/c&@_b 计算传动比误差: 合适 lLp^Gt^}w( 齿宽: 则取 4kG,*3&2 低速级大齿轮: PE~G=1x3 低速级小齿轮: 5|l* `J) ④验算轮齿弯曲强度:查课本第167页表11-9得: &0NFb^8+ 按最小齿宽 计算: `wus\&!W 安全。 MZlk0o2 ⑤齿轮的圆周速度: \]=7!RQ\ 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。 w9NHk~LHKF 八 减速器机体结构尺寸如下: & @s!<9$W 名称 符号 计算公式 结果 6b+b/>G0 箱座厚度 t"k*PA 0o+6Q8q 10 }D7I3]2> 箱盖厚度 ?%`@ub$ F_;vO%} 9 lz"OC<D}( 箱盖凸缘厚度 6xWe=QGE !OBEM1~
1 12 VCn{mp*h 箱座凸缘厚度 {P{bOe 0Uz\H0T1 15 +w.JpbQ& 箱座底凸缘厚度 L1ieaKw 2C/$Ei^t 25 <(-3_s6- 地脚螺钉直径 jJuW-(/4[ g{8,Wx,, M24 D&}3$ 7> 地脚螺钉数目 cJ1#ge%4 查手册 6 y>72{ 轴承旁联结螺栓直径 Ys,{8Y,7 t*>R`,j M12 gA:5M 盖与座联结螺栓直径 3=Cc.a/3 =(0.5 0.6) Ttxqf:OMf M10 :lB=Lr) 轴承端盖螺钉直径 G`\f =(0.4 0.5) 0TGLM#{ >p.O0G
gg #$c Rkw 10 YN`H
BFH 视孔盖螺钉直径 7PANtCFb& =(0.3 0.4)
"Qja1TQ 8 q)Fq
i 定位销直径 dl~%MWAVb =(0.7 0.8) rb1`UG"h$ 8 &4b&X0pU , , 至外箱壁的距离 <Wp
QbQM 查手册表11—2 34 |lJX 3 22 Aj2OkD 18 ,`gl&iB , 至凸缘边缘距离 =0G!f$7^i 查手册表11—2 28 hRty [ 16 jBU4F~1y 外箱壁至轴承端面距离 ?Rj ~f{%g = + +(5 10) }; f#^gz' 50 agjv{ 大齿轮顶圆与内箱壁距离 L
]w/P| >1.2 +"8,Mh 15 UN zlN 齿轮端面与内箱壁距离 %*&UJpbA > :{oZ ~< 10 B<~ NS)w 箱盖,箱座肋厚 hi0R.V& m< 3Ao^I+ 9 "g'jPwFG 8.5 G.(mp<- 轴承端盖外径 k'#(1(xj +(5 5.5) QF&W`c 120(1轴) ^NX"sM0g 125(2轴) {W]=~*w 150(3轴) u%/goxA 轴承旁联结螺栓距离 q*2N{ zOGU8Wg 120(1轴) DSt]{fl`P 125(2轴) 7{I h_.# 150(3轴) Sr%;fq 九 轴的设计: NMww>80 1高速轴设计: 7c~u=U" ①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。 uPRQU+ 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。 jLpc
Zb, 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。 6e_dJ=_ 段装配轴承且 ,所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。 z,VD=Hnz L3=B+ +2=16+10+2=28。
2'5 ]~ 段主要是定位轴承,取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。 [-)r5Dsdq 装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴: Zc!@0 查手册51页表4-1得: ^b 7GH9<& 得:e=5.9<6.25。 1P(|[W1 段装配轴承所以 L6= L3=28。 !}4MN:r 2 校核该轴和轴承:L1=73 L2=211 L3=96 1!.(4gV 作用在齿轮上的圆周力为: F35#dIs`& 径向力为 $*kxTiG!7 作用在轴1带轮上的外力: \#rIQOPl? 求垂直面的支反力: D`xHD#j h cKn`/\.H xY$iz)^0& 求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图: <}sq?Sfq! '&sE=. SL,p36N 求水平面的支承力: |U_]vMq 由 得 V=lfl1Ev0J N 3;8!rNN N ,9P:Draxs` 求并绘制水平面弯矩图: &R$CZU MNg^]tpf ?_ dIIQ 求F在支点产生的反力: cetvQAGXY **+e7k m~dC3}e8/? 求并绘制F力产生的弯矩图: 0d3+0EN{ 2CzaL,je[ E"L2&. F在a处产生的弯矩: z
Nl , %%Qo2^- 求合成弯矩图: fPR$kch
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。 %eJGte- Vp<seO;7o )LdyC`S\c 求危险截面当量弯矩: b9"jtRTdz 从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 ) ru`U' t#S<iBAZ 计算危险截面处轴的直径: 7c;9$j 因为材料选择 调质,查课本225页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则: rLU/W<F8 !sRngXCXk? 因为 ,所以该轴是安全的。 5BR2?hO4 3轴承寿命校核: i@][rdhT 轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取 u-1;'a 按最不利考虑,则有: zz^F
k& !gLkJ) 则 因此所该轴承符合要求。 fi+R2p~vs 4弯矩及轴的受力分析图如下: 4:7V./" 9 kEO7PK/ 5键的设计与校核: 3&x-}y~sg 根据 ,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于 在 范围内,故 轴段上采用键 : , )~V4+*< 采用A型普通键: +`sv91c 键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取 =50得 查课本155页表10-10 所选键为: l?iSxqdT 中间轴的设计: \3Q&~j ①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。 g!i45-n3gt ②根据课本第230页式14-2得: yi^b)2G 段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + + =18+10+10+2=40。 #eN{!Niy&U 装配低速级小齿轮,且 取 ,L2=128,因为要比齿轮孔长度少 。 nkv(~ej( 段主要是定位高速级大齿轮,所以取 ,L3= =10。 `y+-H|%? 装配高速级大齿轮,取 L4=84-2=82。 #XnPsU<J 段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。 2Sq_Tw3^ ③校核该轴和轴承:L1=74 L2=117 L3=94 j& | |