分级变速主传动系统设计文档格式.doc

1、1.3.1课程设计题目和主要技术参数71.3.2技术要求7第2章 运动设计82.1运动参数及转速图的确定82.1.1 转速范围82.1.2 转速数列82.1.3确定结构式82.1.4确定结构网82.1.5绘制转速图和传动系统图92.2 确定各变速组此论传动副齿数92.3 核算主轴转速误差10第3章 动力计算123.1 带传动设计123.2 计算转速的计算133.3 齿轮模数计算及验算143.4 传动轴最小轴径的初定173.5 主轴合理跨距的计算17第4章 主要零部件的选择194.1电动机的选择194.2 轴承的选择194.3 键的规格194.4变速操纵机构的选择19第5章 校核205.1 刚度

2、校核205.2 轴承寿命校核21第6章 结构设计及说明226.1 结构设计的内容、技术要求和方案226.2 展开图及其布置22结 论23参考文献24致 谢24 分级变速主传动系统设计论文第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

3、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

4、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。1.3 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7：分级变速主传动系统设计技术参数：Nmin=63r/min；Nmax=710r/min；Z=8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。27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=11.262.1.2 转速数列转速数列。查机械系统设计

5、表 2-9标准数列表，首先找到63r/min、然后每隔5个数取一个值（1.41=1.066），得出主轴的转速数列为63 r/min、90r/min、125r/min、180 r/min、250r/min、350 r/min，500 r/min，710 r/min共8级。2.1.3确定结构式对于Z=8可分解为：Z=212224。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=2124,易知第二扩大组的变速范围r=（P3-1）x=1.414=3.958 满足要求满足要求，其结构网如图2-1。图2-1结构网 2.1.5绘制转速图和传动系统图（1

6、）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：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：A1_2min1/2（Zmaxm+2m+D）轴最小齿数和:Szmin（Zmax+2+D/m）2.2 确定各变速组此论传动副齿数（1）Sz100-120,中型机床Sz=70-100（2）直齿圆柱齿轮Zmin18-20 图2-3 主传动系统图（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 齿轮齿数传动比基本组第

7、一扩大组第二扩大组1:121：1.412:代号Z齿数1836 20402535 79392.3 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）对Nmax=710r/min，实际转速Nmax=1440=707.6r/min 则有=0.334.1因此满足要求。同理，根据计算得出其他各组的数据如下表：各级转速误差n 7105003502501801259063n707.6500.8349.2251.6179.6124.889.564.2误差0.330.410.850.470.150.320.492.41转速误差小于4.1，因此不需要修改齿数。第3章 动力计算

8、3.1 带传动设计输出功率P=4kw,转速n1=1440r/min,n2=500r/min（1）确定计算功率: 按最大的情况计算P=4kw ,K为工作情况系数，查1表3.5. 取K=1.0 pd=kAP=1.0X4=4kw（2）选择V带的型号: 根据pd,n1=1440r/min参考1图表3.16及表3.3选小带轮直径，查表选择A型V带 d1=90mm（3）确定带轮直径d1,d2小带轮直径d1=90mm验算带速v=d1n1/（60X1000）=X90X1440/（60X1000）=6.78m/s从动轮直径d2=n1d1/n2=1440X90/500=259.2mm取d2=265mm查1表3.3

9、计算实际传动比i=d2/d1=265/90=2.95（4）定中心矩a和基准带长Ld1初定中心距a00.7（d1-d2）a02（d1+d2）122.5a0710取ao=700mm2带的计算基准长度 Ld02a0+（d1+d2）/2+（d2-d1）2/4a02x700+（90+265）/2+（265-90）2/4X700 2399mm查1表3.2取Ld0=2400mm3计算实际中心距 aa0+（Ld-Ld0）/2=700+（2400-2399）=700.5mm 4确定中心距调整范围 amax=a+0.03Ld=700.5+0.03X2400=772.5mm amin=a-0.015Ld=700.5

10、-0.015X2400=664.5mm（5）验算包角:1=1800-（d2-d1）/aX57.30=1800-（265-90）/700.5X57.30=17201200（6）确定V带根数：确定额定功率：P0由查表并用线性插值得P0=0.15kw查1表37得功率增量P0=0.13kw查1表38得包角系数K=0.99查1表3得长度系数Kl=0.81确定带根数：Z=P/（P+P）KK=4.0/（1.05+0.13）X0.99X0.81=4.22取Z=53.2 计算转速的计算（1）.主轴的计算转速 由机械系统设计表3-2中的公式 63 119.74r/min 取计算转速为125r/min （2）. 传

11、动轴的计算转速 在转速图上，轴在最低转速63r/min时经过传动组传动副。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nj=250/min,轴计算转速为=250 r/min（2）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这转速都在恒功率区间内，即都要求传递最大功率所以齿轮Z3的计算转速为这3转速的最小值即=125/min各计算转速入表3-1。表3-1 各轴计算转速轴 号 轴 轴 轴IV 轴计算转速 r/min （3） 确定齿轮副的计算转速。齿轮Z装在主轴上并具有级转速，其中只有125r/min传递全功率，故Zj=125 r/min。依次可以得出其余齿轮的计算转速，如表3-2。 表3-2 齿轮副计算转速序号n3.3 齿轮模数计算及验算1、计算各传动轴的输出功率 2、轴径设计及键的选取轴一：，取带入公式： 有，,圆整取选花键：轴二： 选花键：轴三：主轴：选择主轴前端直径，后端直径取，则平均直径。对于普通车床，主轴内孔直径,故本例之中，主轴内孔直径取为支承形式选择两支撑，初取悬伸量，支撑跨距。 选择平键连接，3、模数计算，一般同一变速组内的齿轮