分级变速主传动系统的设计题目10（Z=8公比1.14）【通过答辩说明书+CAD图纸】

买文档就送您 01339828 或 11970985 哈   尔   滨   理   工   大   学   题        目  分级变速主传动系统  院        系 机械设计制造及其自动化   姓        名 指导教师 年   月   日  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   目     录   摘要  . I  第  1 章  课程设计的目的  . 1  第  2 章  课程设计题目 主要设计参数和技术要求  . 2  程设计题目和主要技术参数  . 2  术要求  . 2  第  3 章  运动设计  . 3  动参数及转速图的确定  . 3  算主轴转速误差  . 5  第  4 章  动力计算  . 6   带传动设计  . 6  算转速的计算  . 7  轮模数计算及验算  . 8  动轴最小轴径的初定  . 11  行轴轴颈直径的确定 .承的选择 : .键的选择 .第  5 章  主要零部件的选择  .杆式操作机构的设计  .动机的选择  .第  6 章  校核  . 轴刚度校核  .承寿命校核  .第  7 章  润滑与密封  .第  8 章  设计结论  .参考文献  .买文档就送您 01339828 或 11970985 全套设计  加  401339828 摘要   设计机床得主传动变速系统时 首先利用传动系统设计方法求出理想解  和多个合理解。根据数控机床主传动系统及主轴功 率与转矩特性要求 分析  了机电关联分级调速主传动系统的设计原理和方法。从主传动系统结构网入  手 确定最佳机床主轴功率与转矩特性匹配方案 计算和校核相关运动参数  和动力参数。   这次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。   I  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第  1  章   课程设计的目的   (1)、课程设计属于机械系统设计课的延续 通过设计实践 进一步学习掌  握机械系统设计的一般方法。  (2)、培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材  料热处理及结构工艺等相关知识 进行工程设计的能力。   (3)、培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。   (4)、提高技术总结及编制技术文件的能力。   (5)、是毕业设计教 学环节实施的技术准备。   - 1 -  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第  2  章   课程设计题目 主要设计参数和技术要求   程设计题目和主要技术参数   题目 分级变速主传动系统设计   技术参数 0r/50r/=8 级 公比为  动  机功率  P=3机转速  n=1430r/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 。   2  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第   3 章   运动设计   动参数及转速图的确定   N    40 = 2 转速  数列。首  先找到  6 40r/然后  每隔  5 个数  取一个值  故得出主轴的转速数列为  40 r/56r/80 r/112 r/160 r/224 r/315 r/50r/  9 级。   3 确定传动组数和传动副数。   因为  Z=8可分解为 Z=212224。这种结构式可以使传动组结构紧  凑 再设计时不至于使整体结构过大。   4写传动结构式 ,画结构图。   根据 “前多后少 ” , “先降后升 ” , “前密后疏 ”,“升  2 降  4”的原  则 ,选取传动方案  Z=212224 ,易知第一扩大组的变速范围   r= =8 符合 “升  2 降  4”原则 其结  构  网  如  图   结构网    Z=212224  3  p1(     4 450 1 转速范围。       = 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   5 画转速图。转速图如下图   系统转速图  6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  主传动系统图   4  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   7齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等 据设计要求  7,齿数和  00120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  齿轮齿数   比  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( ,即   | 实  际  转  速  n ' 标准  转  速  n |1 0 ( 1 )% 对  50r/ 标  准  转  速  n 1430*95/150*30/42*45/453=有   =  450 因此满足要求。   各级转速误差   各级转速误差都都小于  因此不需要修改齿数。   5  n 450 315 224 160 112 80 56 40 n 差  传  基本组  第一扩大组  第二扩大组  1:2 1:1 1:4 代  1 2 3 4 5 6 齿  30 42 24 48 35 49 22 62 45 45 18 72 462  450 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第   4 章   动力计算     带传动设计   (1) 直径计算   计算功率  a*P=查普通  V 带选型图 可得  d=80100初取小带轮直径  d   取  d=100  A 型  V 带   大带轮直径  D     D=     =           = 根据  V 带带轮基准直径系列 取  D=1602计算带长   求        D 1 +D 2 )/2=(95+150)/2=求         =D 2 /2=1602=30根据  1+a22  即 18220初取中心距 50带长                L=  2 /由机械设计表  取标准    得 2503求实际中心距和包角   实际中心距  a2=中心距调整范围  a+小轮包角     1 =180  -D 1  /a=172  >120 4求带根数   验算带速   =D 1 n 1 /601000=001430/(601000)=  s  5 25合格   计算传动比  i 并验算传动比相对误差  理论传动比  实际传动比  i=n 2 =160/100=6    100 1430 900                                   买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   确定  V 带根数  Z         由机械设计表   K = 0 =表  由表   L =表     所以  ZP C /P 0 + K   K  L  =取  Z=3 根   算转速的计算   1主轴的计算转速   公式  n j =n  ( z / 3 1) 得 主轴的计算转速  主轴的计算转速  0 r/  2确定各传动轴的计算转速。 轴共有  4 级转速 160 r/224r/ 315 r/450r/经传动副传动主轴 全部传递全功率 其中  160/传递全功率的最低转速 故其计算转速  n j=160 r/  轴共有  2 级  转速 450 r/630 r/经转动副转动主轴 全部传递全功率 其  中  450/传递全功率的最低转速 故其计算转速  n j=450 r/  轴  有  1 级转速 且都传递全功率 所以其计算转速  n j=900 r/计算转  速入表。   各轴计算转速  3 确定齿轮副的计算转速。齿轮  Z 6 ' 装在主轴上并具有  40、 56、 80、  ' 112r/4 级转速 其中有  80、 112r/递全功率 故  Z 6 j=80 r/   齿轮  Z Z 6 / Z 6 6 ' 装在 轴上 有  160、 224、 315、 450r/  4 级转速 经齿轮副  传动主轴 则  4 个转速都传递全功率 故  Z6 j=160r/次可以  得出其余齿轮的计算转速 如表   7  轴号   轴   轴   轴   轴  计算转速  r/00 450 160 80 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   齿轮副计算转速    轮模数计算及验算   1模数计算。一般同一变速组内的齿轮取同一模数 选取负荷最重的  小  齿  轮   按  简  化  的  接  触  疲  劳  强  度  公  式  进  行  计  算   即   m z 1 u j  n j 式中    按接触疲劳强度计算的齿轮模数  N d 驱动电动机功率  n j 被计算齿轮的计算转速 r/  u  大齿轮齿数与小齿轮齿数之比 外啮合取 “+”内啮合取 “-”  z 1  小齿轮的齿数 齿  m   m                             m  j 得 基本组的模数      第一扩大组的模数     第二扩大组的模数    2基本组齿轮计算。   基本组齿轮几何尺寸见下表    8  序号  1 2 3 5 6 n j 900 630 900 450 450 315 450 160 160 160 315 80 齿轮  1 2 齿数  30 42 24 48 分度圆直径  90 126 92 144 齿顶圆直径  96 132 98 150 齿根圆直径  宽  15 15 15 15 ( u 1) P m=16338                  可得各组的模数   2 m 材料的许用接触应力 M P a 。   买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计    按基本组最小齿轮计算。小齿轮用  40质处理 硬度  24186平均取  260齿轮用  45 钢 调质处理 硬度  22986均取  240算如下    齿面接触疲劳强度计算  接触应力验算公式为               f 弯曲应力验算公式为  中    这里取  N 为电动机功率 N=3 j                                j  m=3.5  B=24.5  z=19;  u= K s   s     T   n   N   q K T   C 0 这里取  T=15000h.;  n 1 r/  n 1 =400r/ 0                                    0                      0 接触载荷取  m=3弯曲载荷取  m=6;  9  n                               n K m 60n T 1 K   7                         6 接触载荷取    =    弯曲载荷取    = 8 (u 1) K  K  K  K  N 1  2  3   s                                   (     5 191 10  K  K  K  K  N                         (    2 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   K K K n N q 取  K 取  K   K n N q =K 3 取  K 3 = K 2 取  K 2 =1   K 1   K 1 =1   Y= j 取   j =650   w 取 w =275  根据上述公式 可求得及查取值可求得   j = j w = w  3扩大组齿轮计算。   第一扩大组齿轮几何尺寸见下表    10  齿轮  3 4 齿数  35 49 22 62 分度圆直径  105 147 66 186 齿顶圆直径  111 153 72 192 齿根圆直径  宽  30 30 30 30 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计    第二扩大组齿轮几何尺寸见下表    按扩大组最小齿轮计算。小齿轮用  40质处理 硬度  24186平均取  260齿轮用  45 钢 调质 处理 硬度  22986均取  240  同理根据基本组的计算  n             N            q            3 K 2 =1 K 1 =1m=n j =280  可求得   j = j w = w 动轴最小轴径的初定   传动轴直径按扭转刚度用下式计算  d= 或               d=91 4 N 式中       轴 传 递 的 额 定 扭 矩 N*    T=9550000   N n J  齿轮  5 6 齿数  45 45 18 72 分度圆直径  180 180 72 288 齿顶圆直径  188 188 80 296 齿根圆直径  170 170 62 278 齿宽  40 40 40 40 K            K           K           K 买文档就送您 01339828 或 11970985 11  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   n j  0 0 各轴最小轴径如表   = 1 。   行轴轴颈直径的确定  执行轴的前轴劲  寸由教材  4得到 5后轴劲  1    所以取  0初步计算 取当量外径  D=1+执行轴选用阶梯状中空结构 内径直径  d=7承的选择 :  一轴 深沟球轴承 代号  6006,6007  二轴 圆锥滚子轴承 代号  30207  三轴 圆锥滚子轴承 代号  30208  四轴 深沟球轴承 代号  6015  圆锥滚轴承 代号  30214  双列圆柱滚子轴承 代号  轴承布置见展开图   键的选择  一轴 N*d*D*B=8*32*36*6  二轴 N*d*D*B=8*36*40*7  三轴 N*d*D*B=8*42*46*8  12  轴  号    轴    轴   轴  最小轴径  0 35 40 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第   5 章   主要零部件的选择   杆式操作机构的设计   1几何条件  2不自锁条件。   具体结构见     动机的选择   选择  Y 系列封 闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。   由机械设计课程设计附录  K 得 电动机型号为  定功率  3  由表   安装尺寸  A=160B=205D=245  13  买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计   第   6 章  校核    轴刚度校核   1 轴挠度校核   单一载荷下 轴中心处的挠度采用如下的公式计算 :  D      X= a i /L a i     校核合成挠度   a a Y b     2 (   )       =144  啮合角 =20齿面摩擦角   =   代入数据计算得 y a 2 =y a 3 =y a 1 = y b 5 =y b 4 =y b 6 =  合成挠度  Y h   y a 1    y b 5   2 y a1 y b 5 c    =查文献  6带齿轮轴的许用挠度  y =5/10000*L  即  y =  因合成挠度小于许用挠度 故轴的挠度满足要求。   14  3            3           Y Y   171                 Y 4 2     2 Y     Y   Y   2Y  Y     Y  Y 2      2 买文档就送您 01339828 或 11970985 哈尔滨理工大学机械系统设计课程设计    2 轴扭转角的校核    传动轴在支承点  AB 处的倾角 A , B 可按下式近似计算   A B 3 y l h  将上式计算的结果代入得   A B 0 由文献  6查得支承处的   =因 A B 0 轴的转角也满足要求。   承寿命校核   由    轴最小轴径可取轴承为  6212 深沟球轴承 ,寿命指数   X=1Y=0。   对 轴受力分析   得 前支承的径向力    由轴承寿命的计算公式 预期的使用寿命  15000h  (   )