人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 分级变速主传动系统设计 第四组 机械11-3-Nmin=50rmin；Nmax=500rmin；Z=8级（全套含CAD图纸）
分级变速主传动系统设计 第四组 机械11-3-Nmin=50rmin；Nmax=500rmin；Z=8级（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：7442104
类型：共享资源
大小：1.06MB
格式：ZIP
上传时间：2018-01-16
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
20
积分
- 关 键 词：
-
分级
变速
传动系统
设计
第四
机械
11
十一
nmin
50
rmin
nmax
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
设计任务书设计小组第4组班级专业机械设计制造及其自动化姓名学号任务分工姓名学号任务分工画图画图小组成员计算计算主要技术参数例如技术参数NMIN50R/MIN；NMAX500R/MIN；Z8级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN指导教师联系方式设计内容1、运动设计根据给定的极限转速、变速级数、及公比值，确定其转速范围、转速数列、结构式、结构网，绘制转速图和传动系统图，确定齿轮齿数，计算转速误差。2、动力计算根据给定的有关参数，确定各传动件的计算转速；确定各传动轴和主轴的轴径，确定并验算各传动齿轮的模数，计算主轴的合理跨距；对靠近主轴的传动轴进行刚度校核，并验算该轴上轴承的寿命。3、绘制下列图纸（1）主轴箱图1张（A1或A0）。（2）主轴零件工作图（A2或A3），并附在设计计算说明书内。4、编写设计计算说明书（约8000字左右）设计计算说明书书写格式梗概摘要；目录；课程设计的目的；课程设计题目、主要技术参数和技术要求运动设计；动力计算；主要零部件的选择；校核；结束语；参考资料等5、提交课程设计计算说明书及图纸打印稿和电子稿，并准备答辩。课程设计时间2014年12月22日至2015年01月02日答辩时间2014年01月02日主要参考文献、资料【1】、赵韩机械系统设计高等教育出版社；【2】、周堃敏机械系统设计高等教育出版社【3】、于惠力主编机械设计科学出版社第一版【4】、戴曙主编金属切削机床设计机械工业出版社【5】、赵九江主编材料力学哈尔滨工业大学出版社第一版【6】、郑文经主编机械原理高等教育出版社第七版【7】、于惠力主编机械设计课程设计科学出版社下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396I分级变速主传动系统设计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，传动比下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396II下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396III下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396IV目录摘要II第1章绪论111课程设计的目的112课程设计的内容1121理论分析与设计计算1122图样技术设计1123编制技术文件113课程设计题目、主要技术参数和技术要求2131课程设计题目和主要技术参数2132技术要求2第2章运动设计321运动参数及转速图的确定3211转速范围3212转速数列3213结构式分析3214确定结构式和结构网3215绘制转速图和传动系统图422确定各变速组齿轮传动副齿数523核算主轴转速误差6第3章动力计算731带传动设计732计算转速的计算833齿轮模数计算及验算934主轴合理跨距的计算14第4章主要零部件的选择1641电动机的选择1642轴承的选择1643变速操纵机构的选择16第5章校核1751轴的校核1752轴承寿命校核19第6章结构设计及说明2061结构设计的内容、技术要求和方案2062展开图及其布置20下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396V结论22参考文献23致谢24下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163961第1章绪论11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。12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。121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。122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。123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。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396213课程设计题目、主要技术参数和技术要求分级变速主传动系统设计技术参数NMIN50R/MIN；NMAX400R/MIN；Z7级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN131课程设计题目和主要技术参数题目25分级变速主传动系统设计技术参数NMIN50R/MIN；NMAX400R/MIN；Z7级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN132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。2、进给传动系统采用单独电动机驱动。133任务分配成员学号任务绘图计算计算绘图第2章运动设计下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396321运动参数及转速图的确定211转速范围RN8MINAXN405212转速数列转速数列。查机械系统设计表25标准数列表，首先找到50R/MIN、然后每隔5个数取一个值（1411066），得出主轴的转速数列为50/MIN、71R/MIN、100R/MIN、140R/MIN、200R/MIN、280R/MIN，400R/MIN，共7级。213结构式分析对于Z7可按Z8写出结构式，并且有一级转速重复。即Z222Z24Z42对于Z24和Z42的两个方案是由6对传动副组成的两个变速组串联而成。这样的方案可以省掉一根轴，缺点是有一个传动组内有4个传动副如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以，这两个方案不宜采用。故选Z222。214确定结构式和结构网由于每个变速组都有两个传动副，所以不涉及“前多后少”的原则。为了提高中间轴的最低转速，分配降速传动比时按照“前小后大”的递降原则较为有利。因此，选取传动方案Z212223，其结构网如图21。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163964图21结构网215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，如图22所示图22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23下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396512轴最小中心距A1_2MIN1/2ZMAXM2MD轴最小齿数和SZMINZMAX2D/M22确定各变速组齿轮传动副齿数1、SZ100120,中型机床SZ701002、直齿圆柱齿轮ZMIN1820图23主传动系统图3、齿轮齿数的确定。基本组传动比分别为1/1411/2SZ51607275849396取SZ60,小齿轮齿数分别为2025Z1/Z125/35,Z2/Z220/40下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163966第二扩大组传动比分别为1/11/2SZ5460667278取SZ72,小齿轮齿数2436Z3/Z336/36，Z4/Z424/48第三扩大组传动比分别为1/1、1/282SZ9296100102104取SZ100,小齿轮齿数2650Z5/Z550/50，Z6/Z626/74各齿轮齿数如表21。表21齿轮齿数基本组第1扩大组第2扩大组传动比1141121112111282代号Z1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6Z齿数25352040363624485050267423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101,即N10N实际转速标准转速标准转速对NMAX400R/MIN，实际转速MAX1825364304/MIN0NR则有71140因此满足要求。同理，根据计算得出其他各组的数据如下表因此满足要求。各级转速误差下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163967表22转速误差分析表N4002802001401007150N4012812008141988706494误差0403504071205612所有计算结果都小于41，因此不需要修改齿数。第3章动力计算31带传动设计输出功率P3KW,转速N11430R/MIN,N2350R/MIN1、确定计算功率按最大的情况计算P3KW，KA为工作情况系数，查1表35取KA11。PDKAP12336KW2、选择V带的型号根据PD,N11430R/MIN参考1图表316及表33选小带轮直径，查表选择A型V带D1118MM3、确定带轮直径D1,D2小带轮直径D1100MM验算带速1814305/606NVMS从动轮直径125D取D2300MM查1表33计算实际传动比ID2/D1300/1182544、定中心矩A和基准带长LD（1）初定中心距0120127DDA取AO500MM9683（2）带的计算基准长度212100LDA4下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163968218301825245067M查1表32取LD01800MM（3）计算实际中心距D00L1867355M22A（4）确定中心距调整范围MAXDIN301168365、验算包角218057857203A6、确定V带根数确定额定功率P0由查表并用线性插值得P017KW查1表37得功率增量P0013KW查1表38得包角系数96K查1表3得长度系数1L确定带根数Z/CLL（）670396012取Z332计算转速的计算1、计算主轴的转速由机械系统设计表32中的公式881133MIN504/MINJR取计算转速为100R/MIN2、传动轴的计算转速在转速图上，轴IV在最低转速50R/MIN时经过传动组传动副，得到主轴转速为140R/MIN。这个转速高于主轴计算转速，在恒功率区间内，因此轴的最低转速为该轴的计算转速即NJ140/MIN,同理可求得轴的计算转速为280R/MIN、轴计算转速为560R/MIN下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639693、确定各传动轴的计算转速。由机械设计知识可知，一对啮合齿轮只需要校核危险的小齿轮，因此只需求出危险小齿轮的计算转速。可求得其余两对啮合齿轮中危险齿轮的计算转速即100R/MIN，100R/MIN28JZN36JZN各计算转速入表31。表31各轴计算转速4、确定齿轮副的计算转速。齿轮Z装在主轴上转速，其中只有690R/MIN传递全功率，故ZJ90R/MIN。依次可以得出其余齿轮的计算转速，6如表32。5、表32齿轮副计算转速序号Z1Z2Z34Z5Z6NJ56056028028014014033齿轮模数计算及验算1、计算各传动轴的输出功率N3096285KWBRP额2128571G310RG主2、轴径设计及键的选取轴一，取带入公式185KWP9有，D2495MM,圆整取D25MM。49JPDN选花键6230轴二，取带入公式271PKW轴号轴轴轴IV轴计算转速R/MIN560280140100下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639610有，D293MM,圆整取D30MM。491JPDN选花键8326轴三，取带入公式30PKW09有，D345MM,圆整取D35MM。491JDN选花键8367主轴选择主轴前端直径，后端直径190DM210758DD（）取，则平均直径。2D65M5对于普通车床，主轴内孔直径,故本例之中，主轴内6D孔直径取为4D支承形式选择两支撑，初取悬伸量，支撑跨距。90A520LM选择平键连接，214,BHL因为所以取值较大，计算的轴的直径为最小直径，也是05危险直径，所以实际装配时可选用轴径更大的轴。3、模数计算（1）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321M68JMJUPZN其中公比；电动机功率；DN齿宽系数；M齿轮传动许允应力；计算齿轮计算转速。JN45号钢整体淬火，10JMP按接触疲劳计算齿轮模数M12轴由公式32168JJUZN按齿数20的计算可得208，取M3MMJ下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q1972163961123轴由公式321M68JMJUPZN按齿数24的计算可得232，M3MMJ3主轴由公式321JMJZU按齿数26的计算可得268，M30MMJ一般同一变速组内的齿轮取同一模数，所以根据情况都取一样的模数。如表33所示表33各传动组模数表（2）基本组齿轮计算。表34基本组齿轮几何尺寸表齿轮Z1Z1Z2Z2齿数25352040分度圆直径7510560120齿顶圆直径8111166126齿根圆直径6759755251125齿宽24242424按基本组最小齿轮计算。小齿轮用40CR，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均取240HB。计算如下齿面接触疲劳强度计算接触应力验算公式为JFSJMPAUBNNKZM102832组号基本组第一扩大组第二扩大组模数MM333下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639612弯曲应力验算公式为WSWMPABYNZMNK109235式中N传递的额定功率（KW），这里取N为电动机功率，N4KW计算转速（R/MIN）；JN560R/INJ（）M初算的齿轮模数（MM），M3（MM）；B齿宽（MM），B24（MM）；Z小齿轮齿数，Z20；U小齿轮齿数与大齿轮齿数之比,U2；寿命系数；SKSKTNNQ式中工作期限系数；TMTC016T齿轮工作期限，这里取T15000H齿轮的最低转速（R/MIN）,560（R/MIN）1N1N基准循环次数，接触载荷取，弯曲载荷取0C700C62M疲劳曲线指数，接触载荷取M3；弯曲载荷取M6转速变化系数，查【5】2上，取060NKNK功率利用系数，查【5】2上，取078N材料强化系数，查【5】2上，取060QQ工作状况系数，取1133动载荷系数，查【5】2上，取12K2K齿向载荷分布系数，查【5】2上，111下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639613Y齿形系数，查【5】2上，Y0386；许用接触应力（MPA）,查【4】，表47，取650JJMPA；许用弯曲应力（MPA），查【4】，表47，取275WWMPA；根据上述公式，可求得及查取值可求得638JJMPA0WW（3）扩大组齿轮计算。表35第一扩大组齿轮几何尺寸表齿轮Z3Z3Z4Z4齿数36362448分度圆直径10810872144齿顶圆直径11411478150齿根圆直径100510056451365齿宽24242424表36第二扩大组齿轮几何尺寸表齿轮Z5Z5Z6Z6齿数50502674分度圆直径15015078222齿顶圆直径15615684228齿根圆直径142514257052145齿宽24242424下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639614按扩大组最小齿轮计算。小齿轮用40CR，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均取240HB。同理根据基本组的计算查文献【6】，可得062，077，060，11，NKNQK31，1，M35，280；2K1J可求得623JJMPA19WW34主轴合理跨距的计算由于电动机功率P3KW，根据【1】表320，前轴径应为6090MM。初步选取D180MM。后轴径的D2（0709）D1，取D260MM。根据设计方案，前轴承为NN3016K型，后轴承为圆锥滚子轴承。定悬伸量A120MM，主轴孔径为30MM。轴承刚度，主轴最大输出转矩3T9502865NM10PN假设该机床为车床的最大加工直径为300MM。床身上最常用的最大加工直径，即经济加工直径约为最大回转直径的50，这里取60，即180MM，故半径为009M；切削力（沿Y轴）C2865F3109背向力（沿X轴）FP05FC1592N总作用力2P此力作用于工件上，主轴端受力为F3559N。先假设L/A2，L3A240MM。前后支承反力RA和RB分别为1043595382ALARN79BFL根据文献【1】式37得得前支承018091KRCOSFLAIZA下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639615的刚度KA168969；KB78557；/NM/NM1689257B主轴的当量外径DE8060/270MM，故惯性矩为484073106IM3362189AEKA查【1】图338得，与原假设接近，所以最佳跨距0L12020240MM合理跨距为（07515），取合理跨距L360MM。0L根据结构的需要，主轴的实际跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主轴的刚度，增大轴径前轴径D100MM，后轴径D80MM。前轴承采用双列圆柱滚子轴承，后支承采用背对背安装的角接触球轴承。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639616第4章主要零部件的选择41电动机的选择转速N1430R/MIN，功率P3KW选用Y系列三相异步电动机42轴承的选择I轴与带轮靠近段安装深沟球轴承6007，另一端安装深沟球轴承6006II轴靠近带轮一侧安装深沟球轴承6007，中间安装深沟球轴承6007，后端安装深沟球轴承61908III轴安装深沟球轴承6007,两个。43变速操纵机构的选择选用左右摆动的操纵杆使其通过杆的推力来控制II轴上的双联滑移齿下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639617第5章校核51轴的校核（A）主轴的前端部挠度02501SY（B）主轴在前轴承处的倾角RAD容许值轴承（C）在安装齿轮处的倾角容许值齿D107ILL平均总65875023685109598ME取为，521MPA44408751369066DIM3439927512ZPFNN主计件（），048YZN05XZFN由于小齿轮的传动力大，这里以小齿轮来进行计算442951291371QPMZN主主主计（将其分解为垂直分力和水平分力由公式,TATANYNQZYFF可得2105,647QZYN2150762133ZMLNM件845YY件432XXFD件下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639618主轴载荷图如图51所示图51主轴载荷图由上图可知如下数据A364MM,B161MM,L525MM,C87MM计算（在垂直平面）,16QZFABCLYEI23ZFCYLEI3236ZMCYLEI23017SZ，ZIL齿126ZLCI齿2ZLCI齿359齿齿齿2齿3，6QZFABEIL轴承1ZFLEI轴承2ZLI轴承3510轴承轴承轴承2轴承3计算（在水平面）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639619,16QYFABCLEI23YFCLEI3236YXMCLEI23017SY，QIL齿126YLCI齿2YXLCI齿358齿Y齿齿2齿3，6YFABEIL轴承1YFLEI轴承2YXMLEI轴承3510轴承轴承轴承2轴承3合成8SSZYY25齿齿齿20301轴承轴承Z轴承Y52轴承寿命校核由轴最小轴径可取轴承为7008C角接触球轴承,3；PXFRYFAX1，Y0。对轴受力分析如图52所示。图52轴受力分析图得前支承的径向力FR264232N。由轴承寿命的计算公式预期的使用寿命L10H15000HZ3106716702810HCLNP1028495HL轴承寿命满足要求。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639620第6章结构设计及说明61结构设计的内容、技术要求和方案设计主轴变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、带轮、齿轮、离合器和制动器等）、主轴组件、操纵机构、润滑密封系统和箱体及其联结件的结构设计与布置，用一张展开图和若干张横截面图表示。课程设计由于时间的限制，一般只画展开图。主轴变速箱是机床的重要部件。设计时除考虑一般机械传动的有关要求外，着重考虑以下几个方面的问题。精度方面的要求，刚度和抗震性的要求，传动效率要求，主轴前轴承处温度和温升的控制，结构工艺性，操作方便、安全、可靠原则，遵循标准化和通用化的原则。主轴变速箱结构设计时整个机床设计的重点，由于结构复杂，设计中不可避免要经过反复思考和多次修改。在正式画图前应该先画草图。目的是1布置传动件及选择结构方案。2检验传动设计的结果中有无干涉、碰撞或其他不合理的情况，以便及时改正。3确定传动轴的支承跨距、齿轮在轴上的位置以及各轴的相对位置，以确定各轴的受力点和受力方向，为轴和轴承的验算提供必要的数据。62展开图及其布置展开图就是按照传动轴传递运动的先后顺序，假想将各轴沿其轴线剖开并将这些剖切面平整展开在同一个平面上。轴上装的摩擦离合器和变速齿轮。有两种布置方案，一是将两级变速齿轮和离合器做成一体。齿轮的直径受到离合器内径的约束，齿根圆的直径必须大于离合器的外径，负责齿轮无法加工。这样轴的间距加大。另一种布置方案是离合器的左右部分分别装在同轴线的轴上，左边部分接通，得到一级反向转动，右边接通得到三级反向转动。这种齿轮尺寸小但轴向尺寸大。我们采用第一种方案，通过空心轴中的拉杆来操纵离合器的结构。总布置时需要考虑制动器的位置。制动器可以布置在背轮轴上也可以放在其他轴上。制动器不要放在转速太低轴上，以免制动扭矩太大，是制动尺寸增大。齿轮在轴上布置很重要，关系到变速箱的轴向尺寸，减少轴向尺寸有利于提高刚度和减小体积。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639621结论分级变速主传动系统设计的结构及部分计算，到这里基本结束了，由于笔者水平有限，加之时间仓促，仅对分级变速主传动系统主要部分进行设计和校核，有许多地方处理不够妥当，因为没有接触过生产实际，所以可能有的地方存在错误，希望老师多提宝贵意见。经过这次课程设计，使我对机械系统设计这门课当中许多原理公式有了进一步的了解，对于机械类的书籍，软件的使用能力得到了提升，并且对设计工作有了更深入的认识，在同学们一起进行设计任务的过程中，不仅增进了友谊，而且对于课程设计的课题有了更深的理解。在设计过程中，得到王仲文老师的精心指导和帮助，在此表示衷心的感谢。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639622参考文献【1】、候珍秀机械系统设计哈尔滨工业大学出版社，修订版；【2】、于惠力主编机械设计科学出版社第一版【3】、戴曙主编金属切削机床设计机械工业出版社【4】、戴曙主编金属切削机床机械工业出版社第一版【4】、赵九江主编材料力学哈尔滨工业大学出版社第一版【6】、郑文经主编机械原理高等教育出版社第七版【7】、于惠力主编机械设计课程设计科学出版社下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639623致谢在课程设计过程中，感谢很多同学的帮助和指点，感谢院系各位老师多年来的谆谆教诲，感谢他们默默的栽培我。这次的课程设计是在王仲文老师和丁艳艳老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，在此，谨向教师表示衷心的感谢和崇高的敬意。此外，在课程设计过程中，也得到了其他同学的帮助，有关软件方面的一些技能不足得到了同学的大力帮助，设计任务一直在很好的氛围中进行，在这里，也向他们表示真诚的感谢再次向此次课程设计中所有帮助过我的人表示感谢。机械系统设计课程设计计算书I机械系统设计课程设计任务书设计小组第4组班级机械113班专业机械设计制造及其自动化姓名学号任务分工姓名学号任务分工高丙路1130060307画图郭涛1130060310画图小组成员张潇1130060330计算苑敏慧113006029计算主要技术参数例如技术参数NMIN50R/MIN；NMAX500R/MIN；Z8级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN指导教师王仲文联系方式13754602538设计内容1、运动设计根据给定的极限转速、变速级数、及公比值，确定其转速范围、转速数列、结构式、结构网，绘制转速图和传动系统图，确定齿轮齿数，计算转速误差。2、动力计算根据给定的有关参数，确定各传动件的计算转速；确定各传动轴和主轴的轴径，确定并验算各传动齿轮的模数，计算主轴的合理跨距；对靠近主轴的传动轴进行刚度校核，并验算该轴上轴承的寿命。3、绘制下列图纸（1）主轴箱横剖面图1张（A1或A0）。（2）主轴零件工作图（A2或A3），并附在设计计算说明书内。4、编写设计计算说明书（约8000字左右）设计计算说明书书写格式梗概摘要；目录；课程设计的目的；课程设计题目、主要技术参数和技术要求运动设计；动力计算；主要零部件的选择；校核；结束语；参考资料等5、提交课程设计计算说明书及图纸打印稿和电子稿，并准备答辩。课程设计时间2014年12月22日至2015年01月02日答辩时间2014年01月02日主要参考文献、资料【1】、赵韩机械系统设计高等教育出版社；【2】、周堃敏机械系统设计高等教育出版社【3】、于惠力主编机械设计科学出版社第一版【4】、戴曙主编金属切削机床设计机械工业出版社【5】、赵九江主编材料力学哈尔滨工业大学出版社第一版【6】、郑文经主编机械原理高等教育出版社第七版【7】、于惠力主编机械设计课程设计科学出版社机械系统设计课程设计计算书II分级变速主传动系统设计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，传动比机械系统设计课程设计计算书III目录摘要II第1章绪论111课程设计的目的112课程设计的内容1121理论分析与设计计算1122图样技术设计1123编制技术文件113课程设计题目、主要技术参数和技术要求2131课程设计题目和主要技术参数2132技术要求2第2章运动设计321运动参数及转速图的确定3211转速范围3212转速数列3213结构式分析3214确定结构式和结构网3215绘制转速图和传动系统图422确定各变速组齿轮传动副齿数523核算主轴转速误差6第3章动力计算731带传动设计732计算转速的计算833齿轮模数计算及验算934主轴合理跨距的计算14第4章主要零部件的选择1641电动机的选择1642轴承的选择1643变速操纵机构的选择16第5章校核1751轴的校核1752轴承寿命校核19第6章结构设计及说明2061结构设计的内容、技术要求和方案2062展开图及其布置20机械系统设计课程设计计算书IV结论22参考文献23致谢24机械系统设计课程设计计算书0第1章绪论11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。12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。121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。122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。123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。机械系统设计课程设计计算书113课程设计题目、主要技术参数和技术要求分级变速主传动系统设计技术参数NMIN50R/MIN；NMAX400R/MIN；Z7级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN131课程设计题目和主要技术参数题目25分级变速主传动系统设计技术参数NMIN50R/MIN；NMAX400R/MIN；Z7级；公比为141；电动机功率P3KW；电机转速N1430R/MIN132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。2、进给传动系统采用单独电动机驱动。133任务分配成员学号任务高丙路1130060307绘图张潇1130060330计算苑敏慧1130060329计算郭涛1130060310绘图第2章运动设计机械系统设计课程设计计算书221运动参数及转速图的确定211转速范围RN8MINAXN405212转速数列转速数列。查机械系统设计表25标准数列表，首先找到50R/MIN、然后每隔5个数取一个值（1411066），得出主轴的转速数列为50/MIN、71R/MIN、100R/MIN、140R/MIN、200R/MIN、280R/MIN，400R/MIN，共7级。213结构式分析对于Z7可按Z8写出结构式，并且有一级转速重复。即Z222Z24Z42对于Z24和Z42的两个方案是由6对传动副组成的两个变速组串联而成。这样的方案可以省掉一根轴，缺点是有一个传动组内有4个传动副如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以，这两个方案不宜采用。故选Z222。214确定结构式和结构网由于每个变速组都有两个传动副，所以不涉及“前多后少”的原则。为了提高中间轴的最低转速，分配降速传动比时按照“前小后大”的递降原则较为有利。因此，选取传动方案Z212223，其结构网如图21。机械系统设计课程设计计算书3图21结构网215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，如图22所示图22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23机械系统设计课程设计计算书412轴最小中心距A1_2MIN1/2ZMAXM2MD轴最小齿数和SZMINZMAX2D/M22确定各变速组齿轮传动副齿数1、SZ100120,中型机床SZ701002、直齿圆柱齿轮ZMIN1820图23主传动系统图3、齿轮齿数的确定。基本组传动比分别为1/1411/2SZ51607275849396取SZ60,小齿轮齿数分别为2025Z1/Z125/35,Z2/Z220/40机械系统设计课程设计计算书5第二扩大组传动比分别为1/11/2SZ5460667278取SZ72,小齿轮齿数2436Z3/Z336/36，Z4/Z424/48第三扩大组传动比分别为1/1、1/282SZ9296100102104取SZ100,小齿轮齿数2650Z5/Z550/50，Z6/Z626/74各齿轮齿数如表21。表21齿轮齿数基本组第1扩大组第2扩大组传动比1141121112111282代号Z1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6Z齿数25352040363624485050267423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101,即N10N实际转速标准转速标准转速对NMAX400R/MIN，实际转速MAX1825364304/MIN0NR则有71140因此满足要求。同理，根据计算得出其他各组的数据如下表因此满足要求。各级转速误差机械系统设计课程设计计算书6表22转速误差分析表N4002802001401007150N4012812008141988706494误差0403504071205612所有计算结果都小于41，因此不需要修改齿数。第3章动力计算31带传动设计输出功率P3KW,转速N11430R/MIN,N2350R/MIN1、确定计算功率按最大的情况计算P3KW，KA为工作情况系数，查1表35取KA11。PDKAP12336KW2、选择V带的型号根据PD,N11430R/MIN参考1图表316及表33选小带轮直径，查表选择A型V带D1118MM3、确定带轮直径D1,D2小带轮直径D1100MM验算带速1814305/606NVMS从动轮直径125D取D2300MM查1表33计算实际传动比ID2/D1300/1182544、定中心矩A和基准带长LD（1）初定中心距0120127DDA取AO500MM9683（2）带的计算基准长度212100LDA4机械系统设计课程设计计算书7218301825245067M查1表32取LD01800MM（3）计算实际中心距D00L1867355M22A（4）确定中心距调整范围MAXDIN301168365、验算包角218057857203A6、确定V带根数确定额定功率P0由查表并用线性插值得P017KW查1表37得功率增量P0013KW查1表38得包角系数96K查1表3得长度系数1L确定带根数Z/CLL（）670396012取Z332计算转速的计算1、计算主轴的转速由机械系统设计表32中的公式881133MIN504/MINJR取计算转速为100R/MIN2、传动轴的计算转速在转速图上，轴IV在最低转速50R/MIN时经过传动组传动副，得到主轴转速为140R/MIN。这个转速高于主轴计算转速，在恒功率区间内，因此轴的最低转速为该轴的计算转速即NJ140/MIN,同理可求得轴的计算转速为280R/MIN、轴计算转速为560R/MIN机械系统设计课程设计计算书83、确定各传动轴的计算转速。由机械设计知识可知，一对啮合齿轮只需要校核危险的小齿轮，因此只需求出危险小齿轮的计算转速。可求得其余两对啮合齿轮中危险齿轮的计算转速即100R/MIN，100R/MIN28JZN36JZN各计算转速入表31。表31各轴计算转速4、确定齿轮副的计算转速。齿轮Z装在主轴上转速，其中只有690R/MIN传递全功率，故ZJ90R/MIN。依次可以得出其余齿轮的计算转速，6如表32。5、表32齿轮副计算转速序号Z1Z2Z34Z5Z6NJ56056028028014014033齿轮模数计算及验算1、计算各传动轴的输出功率N3096285KWBRP额2128571G310RG主2、轴径设计及键的选取轴一，取带入公式185KWP9有，D2495MM,圆整取D25MM。49JPDN选花键6230轴二，取带入公式271PKW9轴号轴轴轴IV轴计算转速R/MIN560280140100机械系统设计课程设计计算书9有，D293MM,圆整取D30MM。491JPDN选花键8326轴三，取带入公式30PKW09有，D345MM,圆整取D35MM。491JDN选花键8367主轴选择主轴前端直径，后端直径190DM210758DD（）取，则平均直径。2D65M5对于普通车床，主轴内孔直径,故本例之中，主轴内6D孔直径取为4D支承形式选择两支撑，初取悬伸量，支撑跨距。90A520LM选择平键连接，214,BHL因为所以取值较大，计算的轴的直径为最小直径，也是05危险直径，所以实际装配时可选用轴径更大的轴。3、模数计算（1）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321M68JMJUPZN其中公比；电动机功率；DN齿宽系数；M齿轮传动许允应力；计算齿轮计算转速。JN45号钢整体淬火，10JMP按接触疲劳计算齿轮模数M12轴由公式32168JJUZN按齿数20的计算可得208，取M3MMJ机械系统设计课程设计计算书1023轴由公式321M68JMJUPZN按齿数24的计算可得232，M3MMJ3主轴由公式321JMJZU按齿数26的计算可得268，M30MMJ一般同一变速组内的齿轮取同一模数，所以根据情况都取一样的模数。如表33所示表33各传动组模数表（2）基本组齿轮计算。表34基本组齿轮几何尺寸表齿轮Z1Z1Z2Z2齿数25352040分度圆直径7510560120齿顶圆直径8111166126齿根圆直径6759755251125齿宽24242424按基本组最小齿轮计算。小齿轮用40CR，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均取240HB。计算如下齿面接触疲劳强度计算接触应力验算公式为JFSJMPAUBNNKZM102832组号基本组第一扩大组第二扩大组模数MM333机械系统设计课程设计计算书11弯曲应力验算公式为WSWMPABYNZMNK109235式中N传递的额定功率（KW），这里取N为电动机功率，N4KW计算转速（R/MIN）；JN560R/INJ（）M初算的齿轮模数（MM），M3（MM）；B齿宽（MM），B24（MM）；Z小齿轮齿数，Z20；U小齿轮齿数与大齿轮齿数之比,U2；寿命系数；SKSKTNNQ式中工作期限系数；TMTC016T齿轮工作期限，这里取T15000H齿轮的最低转速（R/MIN）,560（R/MIN）1N1N基准循环次数，接触载荷取，弯曲载荷取0C700C62M疲劳曲线指数，接触载荷取M3；弯曲载荷取M6转速变化系数，查【5】2上，取060NKNK功率利用系数，查【5】2上，取078N材料强化系数，查【5】2上，取060QQ工作状况系数，取1133动载荷系数，查【5】2上，取12K2K齿向载荷分布系数，查【5】2上，111机械系统设计课程设计计算书12Y齿形系数，查【5】2上，Y0386；许用接触应力（MPA）,查【4】，表47，取650JJMPA；许用弯曲应力（MPA），查【4】，表47，取275WWMPA；根据上述公式，可求得及查取值可求得638JJMPA0WW（3）扩大组齿轮计算。表35第一扩大组齿轮几何尺寸表齿轮Z3Z3Z4Z4齿数36362448分度圆直径10810872144齿顶圆直径11411478150齿根圆直径100510056451365齿宽24242424表36第二扩大组齿轮几何尺寸表齿轮Z5Z5Z6Z6齿数50502674分度圆直径15015078222齿顶圆直径15615684228齿根圆直径142514257052145齿宽24242424机械系统设计课程设计计算书13按扩大组最小齿轮计算。小齿轮用40CR，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均取240HB。同理根据基本组的计算查文献【6】，可得062，077，060，11，NKNQK31，1，M35，280；2K1J可求得623JJMPA19WW34主轴合理跨距的计算由于电动机功率P3KW，根据【1】表320，前轴径应为6090MM。初步选取D180MM。后轴径的D2（0709）D1，取D260MM。根据设计方案，前轴承为NN3016K型，后轴承为圆锥滚子轴承。定悬伸量A120MM，主轴孔径为30MM。轴承刚度，主轴最大输出转矩3T9502865NM10PN假设该机床为车床的最大加工直径为300MM。床身上最常用的最大加工直径，即经济加工直径约为最大回转直径的50，这里取60，即180MM，故半径为009M；切削力（沿Y轴）C2865F3109背向力（沿X轴）FP05FC1592N总作用力2P此力作用于工件上，主轴端受力为F3559N。先假设L/A2，L3A240MM。前后支承反力RA和RB分别为1043595382ALARN79BFL根据文献【1】式37得得前支承018091KRCOSFLAIZA机械系统设计课程设计计算书14的刚度KA168969；KB78557；/NM/NM1689257B主轴的当量外径DE8060/270MM，故惯性矩为484073106IM3362189AEKA查【1】图338得，与原假设接近，所以最佳跨距0L12020240MM合理跨距为（07515），取合理跨距L360MM。0L根据结构的需要，主轴的实际跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主轴的刚度，增大轴径前轴径D100MM，后轴径D80MM。前轴承采用双列圆柱滚子轴承，后支承采用背对背安装的角接触球轴承。机械系统设计课程设计计算书15第4章主要零部件的选择41电动机的选择转速N1430R/MIN，功率P3KW选用Y系列三相异步电动机42轴承的选择I轴与带轮靠近段安装深沟球轴承6007，另一端安装深沟球轴承6006II轴靠近带轮一侧安装深沟球轴承6007，中间安装深沟球轴承6007，后端安装深沟球轴承61908III轴安装深沟球轴承6007,两个。43变速操纵机构的选择选用左右摆动的操纵杆使其通过杆的推力来控制II轴上的双联滑移齿机械系统设计课程设计计算书16第5章校核51轴的校核（A）主轴的前端部挠度02501SY（B）主轴在前轴承处的倾角RAD容许值轴承（C）在安装齿轮处的倾角容许值齿D107ILL平均总65875023685109598ME取为，521MPA44408751369066DIM3439927512ZPFNN主计件（），048YZN05XZFN由于小齿轮的传动力大，这里以小齿轮来进行计算442951291371QPMZN主主主计（将其分解为垂直分力和水平分力由公式,TATANYNQZYFF可得2105,647QZYN2150762133ZMLNM件845YY件432XXFD件机械系统设计课程设计计算书17主轴载荷图如图51所示图51主轴载荷图由上图可知如下数据A364MM,B161MM,L525MM,C87M
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号