三速变速箱及其操纵机构设计-说明书.doc

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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

Contentsummary

Astraditionmechanicalgearbox,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 4

1. 三速变速箱设计基本概述 5

1.1设计目的及意义 5

1.2三速变速箱的认识和市场调查 5

1.2.1查阅资料进行了解 5

1.2.2市场调研 5

1.3设计难点及指导思想 6

2.设计题目的研究 6

1》设计题目介绍 6

3.总体方案的拟定 7

4.原动机的选择 7

Y90L-2 8

5.确定传动装置的总体的传动比和分配各级传动比 9

5.1计算总的转动比 9

5.2选择V带传动比 9

5.3分配各级传动比 10

6.传动装置的运动和动力参数 10

6.1高速轴和低速轴转速计算 10

6.2合轴的功率 11

6.3计算合轴的转矩 11

7.V带传动设计 11

8.齿轮传动设计 13

8.1选择材料及确定许用应力 13

8.2齿轮设计 14

8.2.1第一对齿轮的设计计算 14

8.2.2 第二对齿轮的设计计算 15

8.2.3 第三对齿轮的设计计算 16

8.3齿轮的结构设计 17

9.变速箱传动轴的设计计算 18

9.1花键轴的设计计算 18

9.2 第二根轴的设计计算 18

9.3花键轴的强度校核 19

9.4第二根轴的强度校核 20

10.轴承的选择 25

11.离合器与制动器的选择 25

12.联轴器的选择 26

13.键的选择及强度校核 26

14.操纵机构的设计 28

15.箱体的设计 30

参考文献 34

4

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。

1.三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