三速变速箱及其操纵机构设计说明书

三速变速箱及其操纵机构设计内容摘要作为传统机械的变速箱,在交通设施，机床变速机构中都起着举足轻重的作用。在科技日益发达及经济全球化的浪潮中，变速箱也在日益变化着，进步着。如今的变速箱种类繁多，如直齿圆柱齿轮变速箱，斜齿圆柱齿轮变速箱，有一级、二级和多级的，根据不同的要求采用不同的变速箱。我所设计的三级变速箱主要用于机床在不停车的情况下利用拨叉波动三联滑移齿轮，使三对齿轮分别在不同的转速要求下啮合，从而达到变速的目的。其中在设计齿轮的时候由于考虑到传动比较小，为了彼此平衡，所以采用了直齿圆柱齿轮。由于为了能让三联滑移齿轮在正确的轨道上滑行并与每个齿轮正确啮合，还设计了一个操纵机构，此操纵机构为齿轮齿条，它传动平稳，结构简单，比较适用与在这样的机构当中。简而言之，对三速变速箱的设计主要是传动方案的确定，三联滑移齿轮的设计及齿轮齿条操纵机构的设计。关键词：齿轮变速ContentsummaryAstraditionmechanicalgearbox,intrafficfacility,lathechangespeedorganizationveryimportantconductarises.Thegearbooftodayisvariousinstyle,suchasthecylindergearwheelgearboxofstraighttooth,thecylindergearwheelgearboxofobliquetooth,thereisonegrade,secondandmultistage.Adoptdifferentgearboxesaccordingtodifferentdemands.TertiarygearboxthatIdesignusedinlatheisitsetasideforkisitthreeuniteslipperytomovethegearwheeltofluctuatetoutilizeincaseofnotparkingmainly,Enableclenchingtheteethtothegearwheelunderdifferentdemandsseparatelythreetimes,andachievethegoalofchangingspeed.Amongthemconsiderwhendesignthegearwheelthetransmissionissmaller,forbeingbalancedeachother,soadoptthecylindergearwheelofstraighttooth.Becauselocationmakeslipperytomovegearwheelitslidestobeandcorrecttoclenchtheteethwithanothergearwheelatcorrecttrack,havealsodesignedanoperatingorganization,thisoperatingorganizationisarackofagearwheel,itstransmissionissteady,ofsimplestructure,relativelysuitableforsuchanorganization.Inbrief,thedesignofthegearboxofspeedthreeismainlythesurenessoftheschemeoftransmission,unitetheslipperydesignwhichmovethegearwheelanddesignoftherackoperatingorganizationofthegearwheelthreetimes.Keyword:GearwheelChangespeed目录内容摘要 1前言 41. 三速变速箱设计基本概述 51.1设计目的及意义 51.2三速变速箱的认识和市场调查 51.2.1查阅资料进行了解 51.2.2市场调研 51.3设计难点及指导思想 62.设计题目的研究 61》设计题目介绍 63.总体方案的拟定 74.原动机的选择 7Y90L-2 85.确定传动装置的总体的传动比和分配各级传动比 95.1计算总的转动比 95.2选择V带传动比 95.3分配各级传动比 106.传动装置的运动和动力参数 106.1高速轴和低速轴转速计算 106.2合轴的功率 116.3计算合轴的转矩 11带传动设计 118.齿轮传动设计 138.1选择材料及确定许用应力 138.2齿轮设计 148.2.1第一对齿轮的设计计算 14 第二对齿轮的设计计算 15 第三对齿轮的设计计算 168.3齿轮的结构设计 179.变速箱传动轴的设计计算 189.1花键轴的设计计算 18 第二根轴的设计计算 189.3花键轴的强度校核 199.4第二根轴的强度校核 2010.轴承的选择 2511.离合器与制动器的选择 2512.联轴器的选择 2613.键的选择及强度校核 2614.操纵机构的设计 2815.箱体的设计 30参考文献 34

三速变速箱前言机械设计是一门古老的学科，作为人类设计活动的延续和发展。它有悠久的历史和渊源，人类通过长期的生产实践,逐渐创造了机器。随着机械化生产规模的日益扩大，除机械制造部门外，在动力、交通设施的变速机构，都会经常接触各种类型的通用和专用机械。而机械设计是指规划和设计实现预期功能的前提下，性能好，效率高，成本低，在预期期限内使用安全可靠，操纵方便，维修简单和造型优美等。一部机器的诞生，从感到某种需要，萌生设计念头，明确设计要求开始，经过设计，制造，鉴定到产品定型是一个复杂的过程。三速变速箱作为传统的机械在交通设施，机床变速机构等方面起着很重要的作用。它的传动方式比较简单，由电动机作为动力源输出动力，经过齿轮传动装置，最后使得所要求的不同传速。在要结合实际情况加以综合分析，可以考虑接见前人的优秀设计经验，也要自己有所创新，以达到最佳的结合，使设计出的产品具有真正的使用价值。毕业设计是教学的基本要求规定，每个学生必须要完成的一个课题的设计，它是学生课程最后一个重要的教学环节，也是高等理工科院校大多数专业的学生的一次全面的设计能力的训练，是对学生综合运用所学的理论知识和实验实践解决实际问题的能力的检验，同时反映了高校的教学质量，使学生尽可能的将理论联系，具体问题具体分析，不仅反映学生的专业知识，而且反映了学生综合分析问题的能力，也是培养学生分析和解决一些机械实际问题的一个很好的机会，为今后的工作提供一些经验，也为今后学习新的机械理论，新的技术打下比较宽广而巩固的基础，以适应现代化人才的要求。在现代的企业生产过程中，生产的产品多样化，结构形状的多样化，所以在满足各种不同加工要求，同时对执行机构提出速度运动要求以满足生产的要求，提高效率。课题的基本目的有以下几点：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深，和扩展有关的机械设计方面的知识，通过指定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法，进行设计基本技能的训练。例如计算，绘画，熟悉和运用设计资料（手册，图册，标准和规范等）以及使用进行经验估算和处理数据的能力。设计的内容是一个三速变速箱的传动装置的结构和操纵机构的设计，主要的过程和内容：传动装置的总体设计方案，选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，传动装置（齿轮），传动轴设计计算，轴承，连接件，润滑密封和连轴器，离合器的选择和校核计算，机体结构及附件的设计，绘制轴系装配图及齿轮零件工作图，编写毕业论文及进行答辩。设计解决的问题，强度计算与结构，工艺等要求的关系，机械零件的尺寸不可能完全由理论计算确定而要考虑结构，加工和装配工艺，经济性和使用条件等要求，标准在设计中的重要性，正确使用标准，结构与工艺的关系，零件工艺性的考虑，创新与继承的关系。变速箱的设计综合了所有的大部分机械急促知识，如机械设计基础，机械制图，机械制造工艺学，机械原理，机械零件基础，形位公差与互换性，金属工艺学，机械工程材料等等。需要学生查阅大量的与本设计相关的专业及专业基础书记，是对机械的一个局部的阐述和研讨。主要是通过数据的计算得出响应的结论。通过各种书记和工具的辅助圆满的完成设计任务。三速变速箱设计基本概述1.1设计目的及意义分析本设计，主要是根据条件，设计出三速变速箱的总体传动方案，并且准确合理的设计三速变速箱的传动装置以及使三联滑移齿轮滑移的操纵机构，设计出的机器应能够用与工业。它有原动机，传动装置和操纵机构三部分组成。该装置中原动机采用电动机。传动装置在原动机与工作之间传动运动和动力，并借以改变运动形式，速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动，带传动等）和支撑件（轴承，轴，机体等）两部分。操作机构是用以操纵三连齿轮滑移的。它的重量和成本在机器中占有很大比重，其性能和质量对机器的工作影响也很大，因此合理设计传动方案具有重要的意义。1.2三速变速箱的认识和市场调查变速箱是工业和交通工具的主要组成部分，由于传动方案简单，操作方便，使用成本低，对作业环境适应性强等特点。变速箱的种类很多，如果平行轴斜齿轮变速箱，十字轴变速箱，斜齿圆柱变速箱，直齿圆柱变速箱，一级，两级，三级，无级变速箱等。1.2.1查阅资料进行了解在做设计的前期，不仅查阅大量资料而且还对成都机电市场上销售的三速变速箱有哪些种类。1.2.2市场调研在做设计的前期，不仅查阅大量资料而且还对成都机电市场有关销售变速箱的相关情况做了市场调查，其中主要是了解市场上销售的变速箱有哪些种类，其中具体的传动件是由什么构成的，其中尺寸的大小以及成品的质量等。在调查中发现，由于三速变速箱属于传统的变速机构，它传动方案简单，电动机作为原动机，可以简单的传动装置就可以达到传动要求。它的成本不高主要是根据电动机功率的大小确定，在市场上最常见的就是圆柱直齿变速箱，它的传动装置采用市场现有产品，这样，只需将各个型号的产品加以组合就可以制造出不同的机器来。由于三速变速箱的工作环境，所以其制造加工需要一定的要求。在调查中我们没有得到更多关于三速变速箱的先进的制造工艺和先进的产品类型。根据分析主要是因为它自身工作特性及现在制造业生产水平限制了它的发展，如果采用大量的数控技术，虽然三速变速箱有了很大的革命性的发展，但它的成本也有很大的提高。目前国内有了很大的革命性进展，但它成本也有很大的提高。目前国内有为数不多的厂家制造了比较先进的三速变速箱，主要是采用了数控技术，由于价格非常昂贵，所以不管是在市场占有还是在技术方面都不是很成熟。传统的三速变速箱虽然还是比较简陋。但是其稳定性还能满足一般工作的要求，所以传统机型成为主流产品。1.3设计难点及指导思想通过以上的分析，我们可以知道该设计的重要难点在于根据给定的技术参数，设计出符合要求的三速变速箱总体传动方案和传动装置，以及操纵机构。我们无法采用市面上一定规格和型号的成品，只有根据原始数据，计算出相关的数据。再设计拟订出多种参考方案，分析每一个方案的优缺点及根据具体条件分析其具体的工作条件。设计出的传动方案应该准确合理，包括传动装置的设计不仅仅能够达到传动运动的要求，还要结合三速变速箱实际的工作情况做大量的分析。最后，设计出机器在保证一定的使用寿命下的维护要求，甚至在制造成本方面也要做响应的考虑。由于收集了相关的资料并且做了一定的市场调查在设计中我们可以季节按三速变速箱已有的先进技术成果，同时要求不断查阅资料，对设计不断的加以分析改进，不仅在技术结果上要满足要求，也要在实际运用中能保证要求。在提出方案后要不断的分析比较，最后得到理想的设计方案。2.设计题目的研究1》设计题目介绍设计一个三速变速箱，其中有一个三联滑移齿轮，通过操纵机构使它分别与齿轮1，2，3啮合，从而获得三种不同的输出转速。（1）数据及设计要求工作条件：单班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作；使用期：10N，大修期：3N；生产批量：100台；动力：三相交流电；输出轴转速允许误差小于正负5%。（2）设计参数电动机额定功率电动机额定转速r/min940输出轴转速r/minn1160输出轴转速r/minn2230输出轴转速r/minn3330（3）设计工作量轴系装配图一张;设计一个移动三联齿轮Z4,Z5,Z6的操纵机构;齿轮零件图一张;毕业论文一份。由于要求设计题目中以上的要求，所以我拟定了两套方案，第一套是以电动机为原动力，通过V带轮、离合器，在通过利用操纵机构对三联滑移齿轮的手动控制以达到它和输出的三个齿轮啮合而得到所要求的不同的输出转速，从而达到变速的目的。而第二种方案是在上一种方案的基础上取消带轮的设置。经过分析和思考，虽然整个装置的传动比比较小，不采用带轮满足要求的同时，还可以减小整个装置的成本，但是经过调查并到学校的金工基地参观，听了老师和基地师傅的介绍发现如果没有带轮的设置将带来整个装置在机床上设置的位置问题，并且带轮还有减振使电动机输出给轴的转速更平稳，同时在带轮上将减小一部分的传动比，那么可以使齿轮的结构更加紧凑，所以选择第一套方案。4.原动机的选择大多数机器的原动机是由电动机组成，该三速变速箱的原动机即为电动机。主要有原动机产生动力，通过传递，使得工作机正常工作。根据题目给定的要求，动力源采用三相交流电380V，电动机正反向运转，载荷比较平稳。在交流电动机中主要有异步与同步之分，它们有着各自的特点：同步电动机的主要性能是：负载转矩在不需调速的高压、低速和大容量机械上采用，能提高功率因素。异步电动机又分为笼型和绕线式电动机两种。笼型电动机的性能：简单、耐用、可靠、易维护、价格低、特别硬，但是启动和调速性能差，轻载时功率因素低，一般无调速要求广泛采用。绕线式电动机的性能：因有滑环，比笼型电动机维护麻烦，价格也稍贵，转子串电阻的特性属于软特性，随负载转矩的增加，电动机的转速显着下降，但它启动时功率因素高，并了进行小范围的速度调节，控制设备简单，对于30KW以及启动不是很频繁而电网容量大又许可满压启动的场所，一般采用笼型电动机。在选择电动机时应该考虑许多综合问题：1)根据机械的负载性和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求选择电动机的类型。2)根据负载转矩，速度变化范围等要求，选择电动机的功率。3)根据使用场所的环境条件，选择电动机的结构形式。除此之外，选择电动机还必须符合节能的要求，考虑运行可靠性，设备的供货情况，备品备件的通用性，安全过程中前后期电动机功率变化关系等因素。通过以上的分析，并且借鉴相关的技术经验，综合总体因素可优选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。该电动机的主要性能及其特点如下：效率高，耗电量少，总体性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。采用B级绝缘，能防止灰尘，铁削，杂物侵入电动机内部，它广泛应用于工业粉尘多，环境较差的场所。在选择电动机的阶段，我和指导老师对是否采用Y系列电动机进行了一些探讨。Y系列电动机属于正规的机械专用电动机，它的优点主要是适应工作制的理想选择，而且通过仔细的探讨发现，Y系列电动机常用在工业变速机器中，对于本设计比较小的功率如果采用其它大功率系列的电动机，在工作中有很多的功率都将浪费掉。并且Y系列电动机的造价比较合适。在100台的年产量中如果采用它的话，制造成本会加大很多，这样对总体的经济成本不利。根据市场调研我们也发现，市面上绝大多数产品均采用Y系列电动机作为首选。因此，最终确定选择Y系列三相异步电动机。1》电动机的选择关键是电动机容量的选择，其次才是转速，形式，电压等选择。功率过大，造成浪费选择的过小电动机将会超载运行，将造成降低电动机的寿命和降低负载的使用难以充分发挥机床的效能。正确的选择电动机型号的原则是在满足生产机械要求的条件下，合理确定电动机的功率。选择的时候应该根据机床的功能要求所设计结构，工作状态等全面考虑。2》选择电动机的容量Pe=Pmax/Pmin(kw)Pmax——机床最大的切削功率Pmin——机床传动的最低功率3》选择电动机的型号由已知条件，对型号有以下几种选择：方案型号额定功率(kw)满载转速(r/min)满载时电流(A)1Y90L-228402Y2-100L1-414303Y112M-69404Y2-90L-428805Y132S-87106Y2-112M-62.29407Y100L1-41430又由于已知电动机额定转速为940r/min,所以初步确定方案3(Y112M-6)和方案6(Y2-112M-6)两种。型号功率(%)功率因数重量(kg)长(mm)宽(mm)高(mm)额定转矩最大转矩Y112M-640400245265Y2-112M-645400240300由上表根据比较，在加上市场价格Y2-112M-6高于Y112M-6所以最终选择型号为Y112M-6的电动机。4》Y112M-6电动机的示意图5.确定传动装置的总体的传动比和分配各级传动比机械传动和摩擦副的效率：9级精度的齿轮传动（油润滑）：V带传动：球轴承：弹性联轴器：离合器：5.1计算总的转动比齿轮1啮合时：齿轮2啮合时：齿轮3啮合时：5.2选择V带传动比普通V带传动比:iΔ=2～4i1=i△*i2=i△*i3=i△*由于传动比比较小，初步取iΔ=2，齿轮各级传动比为：=2.94=2.055.3分配各级传动比总传动比V带传动比齿轮传动比齿轮12齿轮22齿轮326.1高速轴和低速轴转速计算齿轮1啮合时：计算误差：(160-159.9)/160*100%=0.08%满足误差小于正负0.5%,合适齿轮2啮合时：计算误差：(230-229)/230*100%=0.32%满足误差小于正负0.5%,合适齿轮3啮合时：计算误差：(330-329)/330*100%=0.4%满足误差小于正负0.5%,合适6.2合轴的功率齿轮1：P1=Peη齿轮2：P2=Peη齿轮3：P3=Peη23=26.3计算合轴的转矩第一根轴的转矩：第二根轴的转矩齿轮1：齿轮2：齿轮3：1》求计算功率Pc2》选普通V带型号根据Pc=2.2kw，nm=940r/min，由图13-15查出此坐标点位于A型。3》求大、小带轮基准直径d2、d1由于属于A型，最好取d1≥100mm取小带轮直径d1=106mm，滑动率ε1大带轮直径：查教材表13-7,取d2=212mm4》检验带速v由于v=m/s在5~25m/s的范围内,所以小带轮直径合适.5》计算V带基准长度Ld和中心距a由于(d1+d2)<a<2(d1+d2),初步选取中心距：=1.5(d1+d2)=1.5*(106+212)=477mm取带长:对A型带选用Ld=1600mm实际中心距6》验算小带轮包角α合适7》求V带根数z根据d1=106mm及n1=940r/min,查教材表13-3得到单根v带的基本额定功率P0=0.99kw传动比i=d2/[d1（1-ε）]=2.02查教材表13-4，然后由内差齿法计算得：△P0=0.01KW由а1=169°查表13-5得：7,查表13-2得：从而V带的根数

z=Pc/[（P0+△P0）*Ka*KL]=2.29所以取3根.8》求作用在带轮轴上的压力FQq=0.10kg/m,故得单根V带的初始拉力=114N作用在轴上的压力FQ=2*z*F0sinα1/2=2*3*114*sin169°/2=681N9》带轮结构设计设计带轮时，应该使其结构便于制造，质量分布均匀，重量轻，并避免由于铸造产生过大的内应力。V>5m/s要进行静平衡。轮槽工作表面应光滑，以减少V带磨损，选用HT200。已知：载荷平稳，室内工作，因为在设计的要求中要用三联滑移齿轮的滑移来分别和三对齿轮啮合以达到不同的输出速度，需要平稳的啮合所以我在设计齿轮的时候将其设计成圆柱直齿齿轮。8.1选择材料及确定许用应力三联滑移齿轮用45调质，齿面硬度200HBS第二根轴上的齿轮用45正火，齿面硬度180HBS因，安全系数根据公式求出许用接触应力，

因，安全系数根据公式许用弯曲应力，8.2齿轮设计设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.2,齿宽系数三联滑移齿轮上的转矩：8.2.1第一对齿轮的设计计算(1)计算中心距：因μ=i´1a圆整取115mm,120mm,125mmm取2,2.5,3,4初取a=115mm,m=2齿数Z1=29，Z2=86则实际传动比：传动比误差△i=（i理-i实）/i理*100%=-1.02%属于±3%∽±5%范围内，允许。验证：2/2（29+86）=170mm=a故：取a=115mm，m=2，Z1=29，Z2=86合适。齿宽取b1=50mmb2=45mm(2)验算齿轮弯曲强度取齿型系数由得：，因此设计安全。(3)齿轮的圆周速度查教材表11-2可知9级精是合宜的。(4)齿轮结构小齿轮:d1=m*z1=58mmda1=d1+2*ha1=62mm大齿轮:d2=m*z2=172mmda2=d2+2*ha2=176mm第二对齿轮的设计计算(1)计算中心距：因μ=i´2a圆整取105mm,110mm,115mmm取2,2.5,3,4齿数Z1=31，Z2=61则实际传动比：传动比误差△i=（i理-i实）/i理*100%=3.9%属于±3%∽±5%范围内，允许。验证：2.5/2（31+61）=115mm=a故：取a=115mm，m=2.5，Z1=31，Z2=61合适。齿宽取b1=50mmb2=45mm(2)验算齿轮弯曲强度取齿型系数由得：，因此设计安全。(3)齿轮的圆周速度查教材表11-2可知9级精是合宜的。(4)齿轮结构小齿轮:d1=m*z1=77.5mmda1=d1+2*ha1大齿轮:d2=m*z2=152.5mmda2=d2+2*ha2第三对齿轮的设计计算(1)计算中心距：因μ=i´3a圆整取95mm,110mm,115mmm取2,2.5,3,4初取a=115mm,m=3齿数Z1=32，Z2=45则实际传动比：传动比误差△i=（i理-i实）/i理*100%=1.3%属于±3%∽±5%范围内，允许。验证：3/2（32+45）=115mm=a故：取a=115mm，m=3，Z1=32，Z2=45合适。齿宽取b1=50mmb2=45mm(2)验算齿轮弯曲强度取齿型系数由得：，因此设计安全。(3)齿轮的圆周速度查教材表11-2可知9级精是合宜的。(4)齿轮结构小齿轮:d1=m*z1=96mmda1=d1+2*ha1=102mm大齿轮:d2=m*z2=135mmda2=d2+2*ha2=141mm8.3齿轮的结构设计(1)第一根轴上齿轮设计常见的滑移齿轮结构形式有整体式和组合式两种。整体式滑移齿轮各端面之间必须留有足够的空刀槽。组合式滑移齿轮可缩小多联齿轮的轴向尺寸，加工方便，但是增加了组装的工艺。滑移齿轮拨叉厚度不应小于5mm，以免热处理时开裂。为了使滑移齿轮的轮齿能顺利进入固定齿轮的齿槽，应设计成直齿圆柱齿轮传动，相对啮合的齿端应有倒角或倒圆（或倒尖、倒棱）。非相对啮合的齿端也应倒角（m*45°）。为了保证良好的导向性，滑移齿轮的轮毂孔径d与长度l之比必需满足l/d≥(1.5～2)。为了使操纵机构不发生自锁，滑移齿轮的轴心线至拨叉动部位的径向距离应小于轮毂长度。所以将三个滑移齿轮做成整体式三联滑移齿轮，每两个齿轮之间的轴环为10mm，并且与花键联接。(2)第二根轴上齿轮的设计，，，，采用分离式齿轮采用分离式齿轮采用分离式齿轮齿轮1齿轮2齿轮3材料45#45#45#齿面硬度180HBS180HBS180HBS中心距(mm)115115115模数23齿宽(mm)455045分度圆直径(mm)172135轴的材料选用45#，可取C=1129.1花键轴的设计计算则取轴的最细端直径圆整成标准值：花键轴的基本尺寸：大径D=32mm小径d=28mm键宽B=7mm键数N=6内花键大径尺寸公差第二根轴的设计计算最细端直径：各轴段长度：总长：9.3花键轴的强度校核(1)校核许用压强·m各齿载荷分布不均系数ψh=m=3rm=32mmZ=6L=440mm许用压强[P]=5～15MPa<[P]安全(2)校核花键轴的强度选用材料为低碳合金钢，表面渗碳蘸火，硬度为58～64HBS输入转矩：名义切向应力：单位载荷：齿面接触疲劳强度：许用应力：<安全(3)齿根抗弯强度计算(4)外花键的抗弯与抗扭强度当量应力:<安全9.4第二根轴的强度校核(1)第一危险截面的轴的强度校核圆周力:径向力:联轴器作用下产生的力:F在支点上产生的反力 e.绘制垂直面、水平面和力F的弯距图a截面处F产生的弯距为考虑弯距最不利的情况，把与直接相加g.轴传递转距：T由图知a-a截面为危险截面由于该轴选用45#钢调质，查教材表14-3=650MPa=60MPa考虑到键槽对轴的削弱，由前面设计知：故轴径设计安全。(2)第二危险截面的轴的强度校核圆周力:径向力:联轴器作用下产生的力:F在支点上产生的反力 e.绘制垂直面、水平面和力F的弯距图a-a截面处F产生的弯距为考虑弯距最不利的情况，把与直接相加g.轴传递转距：T由图知a-a截面为危险截面由于该轴选用45#钢调质，查教材表14-3=650MPa=60MPa考虑到键槽对轴的削弱，由前面设计知：故轴径设计安全。(3)第三危险截面的轴的强度校核圆周力:径向力:联轴器作用下产生的力:F在支点上产生的反力 e.绘制垂直面、水平面和力F的弯距图a-a截面处F产生的弯距为考虑弯距最不利的情况，把与直接相加g.轴传递转距：T由图知a-a截面为危险截面由于该轴选用45#钢调质，查教材表14-3=650MPa=60MPa考虑到键槽对轴的削弱，由前面设计知：故轴径设计安全。轴承代号dDBrsdaDarasCrCor轴1第一端轴承6206306216136561轴1第二端轴承6205255215131461轴2两端的轴承620735721742651（1）离合器主要分为牙切式和摩擦式两类。另外，还有电磁离合器和自动离合器。电磁离合器在自动化机械作为控制转动的元件而被广泛应用。自动离合器能够在特定的工作条件下自动连接或结合，但是价格比较贵，所以我选择电磁式摩擦离合器。选择离合器的型号：根据转矩42.99N.m以及为了实现在不停止电机的情况下实现轴的离合，所以选择DLM3-5摩擦电磁离合器。许用转矩：50(动)80(静)花键孔:32mmL1=19mm(主动)L2这种离合器具有离合速度快并且可实现动静两种状态的离合。（2）制动器是用来减低机械速度或迫使机械停止的装置。它多采用摩擦制动的原理，即利用摩擦元件之间产生摩擦阻力矩来消耗机械运动部件的功能，以达到制动的目的。制动器主要由制动架、摩擦元件和驱动装置三部分组成。制动器的选择应满足以下要求：构造简单、尺寸小，制动时间应尽量短些。为了保证使用安全，制动机构与开停机构必须互锁。即离合器脱开时，制动器应制动；接通离合器前，制动器必须先断开。最简单的互锁方法是用同一个操纵机构，同时操纵离合器和制动器。所以选择带式制动器。联轴器主要用于轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩，用联轴器联接的两根轴，只有机器停车后经过拆卸才能把它们分离。联轴器刚性和弹性两大类。刚性联轴器由刚性传力件组成，又可分为固定式和可移动式两种。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移动式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移，并且有吸收振动和缓冲的能力，价格合适，所以我选择弹性联轴器。选择联轴器：根据以上计算选择D=120mm径向补偿ΔY，轴向补偿ΔX，角度补偿0°30´弹性柱销联轴器是利用若干非金属材料制成的柱销至于两个半联轴器凸缘的孔件中，以实现两轴的联接。柱销通常用尼龙材料制成，具有一定的弹性，更换方便。为了防止柱销滑出，在柱销两端设置挡板。装配挡板时应注意留出间隙。在联轴器中，动力从主动轴通过弹性件传递到从动轴，因此，它能缓和冲力，吸收振动，适用于正反向变化多，启动频繁的高速轴。最大转矩可达8000r/min，使用温度-20～60℃。这种联轴器能补偿大的轴向位移，依靠弹性柱销的变化，允许有微量的径向位移和角度位移。但若径向位移和角度位移过大的话，则会加速弹性柱销的磨损。因此采用时仍须仔细的安装。(1)与带轮的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸铁664640强度校核:所以满足强度,安全。(2)与离合器的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸铁874638强度校核:所以满足强度,安全。(3)在轴1上与联轴器的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸钢875648强度校核:所以满足强度,安全。(4)在轴2上与齿轮1的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸铁1286048强度校核:所以满足强度,安全。(5)在轴2上与齿轮2的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸铁1496046强度校核:所以满足强度,安全。(6)在轴2上与齿轮3的联接键型号材料bhcLtt1l=L-bA铸铁1496046强度校核:所以满足强度,安全。操纵机构是由操作者加以控制,从而使机器中有关部件（一般为主轴、刀架、工作台等）的动作做相应改变的机构。操纵机构一般由以下几个部分组成：eq\o\ac(○,1)操纵杆安装在机体外部，由操作者直接操作的器件，如按钮、手柄、手轮eq\o\ac(○,2)传动装置将操纵件的动作传递给执行元件。eq\o\ac(○,3)控制元件控制执行元件运动不致发生错位的元件，如孔盘、凸轮、限位器等。eq\o\ac(○,4)执行元件直接改变运动可变机构位置的元件，如滑块、拨叉、电磁铁等。（一）常见的机械式操纵机构有凸轮顺序操纵机构、齿轮齿条操纵机构、摇杆滑块操纵机构、凸轮摇杆操纵机构。对它们进行分析比较如下：1）凸轮顺序结构是滑头利用不规则曲线轮廓凹槽，其轮廓的曲线形状在平面上是凹凸不平的。在凹槽内滑动从而使与滑头连接在一起的拨叉在水平位置上进行移动。拨叉再拨动齿轮到相应的位置以达到变换齿轮分别啮合的目的。这种操纵机构虽然精度较高，但是在制造加工凸轮凹槽时难度较高。2）摇杆滑块操纵机构是利用手柄的摆动将使和它连结在一起的滑块摆动，滑块拨动齿轮使三联滑移齿轮滑移。它的结构虽然简单，但是在摆杆摆动的角度上不是很精确。3）凸轮摇杆操纵机构是利用连杆和凸轮结合，通过凸轮的转动来使摇杆摆动，而摇杆是和三联滑移齿轮连结在一起的，所以也就使三联滑移齿轮移动了。这种结构虽简单，但是比较难设计和加工凸轮。4）齿轮齿条操纵机构是利用齿轮齿条的啮合，通过手柄的转动使齿轮转动，齿轮再带动齿条移动而使拨叉来拨动三联滑移齿轮。这种结构简单，定位准确，所以我选择齿轮齿条操纵机构。（二）齿轮齿条操纵机构简图：所以是成立的。（三）齿轮的设计计算考虑到传动的力比较小，所以取m=2，z=19，d=mz=38mm（四）齿条的设计计算（五）由于手柄所传递的力比较小，大致在10牛顿左右，所以将不再对其校核强度，并选择35#的材料，正火处理，硬度150～180HBS。由于手柄和齿轮之间联接的这段轴是悬臂的，因此为了提高它的刚度，在悬臂轴上设置肋板，并尽量靠近齿轮传动件。在肋板孔与悬臂轴之间设计装有滚动轴承，悬臂轴与手柄连结处的箱壁上也设计装有滚动轴承。悬臂轴的直径：取d=25mm选用轴承代号为6205的滚动轴承：轴承代号dDBrsdaDarasCrCor62