分级变速主传动系统设计

机机械系统设计课 程 设 计分级变速主传动系统设计所 在 学 院 机 械 动 力 工 程 学 院专 业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化班 级 机 械 11-1姓 名学 号指 导 老 师 陈 永 秋2014 年 09 月 01 日I目 录目 录 .I摘 要 .1第 1 章 绪论 .21.1 课程设计的目的 .21.2 课程设计的内容 .21.2.1 理论分析与设计计算 .21.2.2 图样技术设计 .21.2.3 编制技术文件 .21.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求 .31.3.1 课程设计题目和主要技术参数 .31.3.2 技术要求 .3第 2 章 运动设计 .42.1 运动参数及转速图的确定 .42.1.1 转速范围 .42.1.2 转速数列 .42.1.3 确定结构式 .42.1.4 确定结构网 .42.1.5 绘制转速图和传动系统图 .52.2 确定各变速组此论传动副齿数 .62.3 核算主轴转速误差 .8第 3 章 动力计算 .93.1 带传动设计 .93.1.1 计算设计功率 Pd .93.1.2 选择带型 .103.1.3 确定带轮的基准直径并验证带速 .103.1.4 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 .103.1.5 确定带的根数 z .11II3.1.6 确定带轮的结构和尺寸 .123.1.7 确定带的张紧装置 .123.1.8 计算压轴力 .123.2 计算转速的计算 .133.3 轴的计算 .143.4 齿轮模数计算及验算 .153.5 主轴合理跨距的计算 .18第 4 章 主要零部件的选择 .204.1 电动机的选择 .204.2 轴承的选择 .204.3 键的规格 .204.3 变速操纵机构的选择 .20第 5 章 校核 .215.1 轴的校核 .215.2 轴承寿命校核 .23第 6 章 结构设计及说明 .246.1 结构设计的内容、技术要求和方案 .246.2 展开图及其布置 .24结 论 .25参考文献 .261摘 要本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。关键词 分级变速；传动系统设计,传动副，结构网，结构式，齿轮模数，传动比分级变速主传动系统设计论文2第 1 章 绪论1.1 课程设计的目的机械系统设计课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。1.2 课程设计的内容机械系统设计课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。1.2.1 理论分析与设计计算（1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。1.2.2 图样技术设计（1）选择系统中的主要机件。（2）工程技术图样的设计与绘制。1.2.3 编制技术文件（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。（2）编制设计计算说明书。分级变速主传动系统设计论文31.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求1.3.1 课程设计题目和主要技术参数题目 9：分级变速主传动系统设计技术参数：Nmin=75r/min；N max=600r/min；Z=7 级；公比为 1.41；电动机功率 P=4kW；电机转速 n=1440r/min1.3.2 技术要求（1）利用电动机完成换向和制动。（2）各滑移齿轮块采用单独操纵机构。（3）进给传动系统采用单独电动机驱动。分级变速主传动系统设计4第 2 章 运动设计2.1 运动参数及转速图的确定2.1.1 转速范围Rn= = =8minaxN75602.1.2 转速数列转速数列。查机械系统设计表 2-9 标准数列表，首先找到 75r/min、然后每隔5 个数取一个值（1.41=1.06 6） ，得出主轴的转速数列为 75 r/min、 106r/min、150r/min、212r/min、300r/min、 425 r/min，600 r/min 共 7 级。2.1.3 确定结构式对于 Z=7 可以按照 Z=8 可分解为：Z=2 12223。2.1.4 确定结构网根据“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,结构紧凑的原则,选取传动方案 Z=212223,易知第二扩大组的变速范围 r= (P3-1)x=1.413=2.8810 满足要求，其结构网如图 2-1。分级变速主传动系统设计5图 2-1 结构网 2.1.5 绘制转速图和传动系统图（1）选择电动机：采用 Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。（2）绘制转速图：分级变速主传动系统设计6转速图（3）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图 2-3：1-2 轴最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)轴最小齿数和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.2 确定各变速组此论传动副齿数(1)Sz 100-120,中型机床 Sz=70-100(2)直齿圆柱齿轮 Zmin 18-20图 2-3 主传动系统图分级变速主传动系统设计7（7）齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等，据设计要求 Zmin1820,由表 4.1，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表 2-2。表 2-2 齿轮齿数基本组 第一扩大组 第二扩大组传动比1:1 1:2 1:2 1：1.411.41:1 1:2代号 Z1Z Z 2Z Z3Z Z4Z Z5Z Z6Z 齿数 27 27 18 36 20 40 25 35 69 49 39 792.3 核算主轴转速误差实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过10( -1),即10( -1)n标 准 转 速标 准 转 速实 际 转 速 对 Nmax=600r/min，实际转速 Nmax=1440 =580r/min 25017352496则有=3.34.16058因此满足要求。