買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈   爾   濱   理   工   大   學   題        目  分級變速主傳動系統(tǒng)  院        系 機械設(shè)計制造及其自動化   姓        名 指導教師 年   月   日  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   目     錄   摘要  . I  第  1 章  課程設(shè)計的目的  . 1  第  2 章  課程設(shè)計題目 主要設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求  . 2  程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù)  . 2  術(shù)要求  . 2  第  3 章  運動設(shè)計  . 3  動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定  . 3  算主軸轉(zhuǎn)速誤差  . 5  第  4 章  動力計算  . 6   帶傳動設(shè)計  . 6  算轉(zhuǎn)速的計算  . 7  輪模數(shù)計算及驗算  . 8  動軸最小軸徑的初定  . 11  行軸軸頸直徑的確定 .承的選擇 : .鍵的選擇 .第  5 章  主要零部件的選擇  .桿式操作機構(gòu)的設(shè)計  .動機的選擇  .第  6 章  校核  . 軸剛度校核  .承壽命校核  .第  7 章  潤滑與密封  .第  8 章  設(shè)計結(jié)論  .參考文獻  .買文檔就送您 01339828 或 11970985 全套設(shè)計  加  401339828 摘要   設(shè)計機床得主傳動變速系統(tǒng)時 首先利用傳動系統(tǒng)設(shè)計方法求出理想解  和多個合理解。根據(jù)數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)及主軸功 率與轉(zhuǎn)矩特性要求 分析  了機電關(guān)聯(lián)分級調(diào)速主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法。從主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)入  手 確定最佳機床主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性匹配方案 計算和校核相關(guān)運動參數(shù)  和動力參數(shù)。   這次說明書著重研究機床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟和設(shè)計方法 根據(jù)已確  定的運動參數(shù)以變速箱展開圖的總中心距最小為目標 擬定變速系統(tǒng)的變速  方案 以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計效率。在機床主傳動系統(tǒng)中 為減少  齒輪數(shù)目 簡化結(jié)構(gòu) 縮短軸向尺寸 用齒輪齒數(shù)的設(shè)計方法是試算 湊算  法 計算麻煩且不易找出合理的設(shè)計方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中三聯(lián)滑  移齒輪傳動特點的分析與研究 繪制零件工作圖與主軸箱展開圖及剖視圖。   I  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第  1  章   課程設(shè)計的目的   (1)、課程設(shè)計屬于機械系統(tǒng)設(shè)計課的延續(xù) 通過設(shè)計實踐 進一步學習掌  握機械系統(tǒng)設(shè)計的一般方法。  (2)、培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、精度設(shè)計、金屬工藝學、材  料熱處理及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識 進行工程設(shè)計的能力。   (3)、培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標準規(guī)范的能力。   (4)、提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。   (5)、是畢業(yè)設(shè)計教 學環(huán)節(jié)實施的技術(shù)準備。   - 1 -  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第  2  章   課程設(shè)計題目 主要設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求   程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù)   題目 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計   技術(shù)參數(shù) 0r/50r/=8 級 公比為  動  機功率  P=3機轉(zhuǎn)速  n=1430r/術(shù)要求   1. 利用電動機完成換向和制動。   2. 各滑移齒輪塊采用單獨操縱機構(gòu)。   3. 進給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動 。   2  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第   3 章   運動設(shè)計   動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定   N    40 = 2 轉(zhuǎn)速  數(shù)列。首  先找到  6 40r/然后  每隔  5 個數(shù)  取一個值  故得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為  40 r/56r/80 r/112 r/160 r/224 r/315 r/50r/  9 級。   3 確定傳動組數(shù)和傳動副數(shù)。   因為  Z=8可分解為 Z=212224。這種結(jié)構(gòu)式可以使傳動組結(jié)構(gòu)緊  湊 再設(shè)計時不至于使整體結(jié)構(gòu)過大。   4寫傳動結(jié)構(gòu)式 ,畫結(jié)構(gòu)圖。   根據(jù) “前多后少 ” , “先降后升 ” , “前密后疏 ”,“升  2 降  4”的原  則 ,選取傳動方案  Z=212224 ,易知第一擴大組的變速范圍   r= =8 符合 “升  2 降  4”原則 其結(jié)  構(gòu)  網(wǎng)  如  圖   結(jié)構(gòu)網(wǎng)    Z=212224  3  p1(     4 450 1 轉(zhuǎn)速范圍。       = 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   5 畫轉(zhuǎn)速圖。轉(zhuǎn)速圖如下圖   系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖  6畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù) 畫主傳動系  統(tǒng)圖如圖  主傳動系統(tǒng)圖   4  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   7齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等 據(jù)設(shè)計要求  7,齒數(shù)和  00120根據(jù)各變速組公比 可得各傳動比和齒輪齒數(shù) 各齒輪齒數(shù)  如表  齒輪齒數(shù)   比  算主軸轉(zhuǎn)速誤差   實際傳動比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差 一般不應(yīng)超過 10( ,即   | 實  際  轉(zhuǎn)  速  n ' 標準  轉(zhuǎn)  速  n |1 0 ( 1 )% 對  50r/ 標  準  轉(zhuǎn)  速  n 1430*95/150*30/42*45/453=有   =  450 因此滿足要求。   各級轉(zhuǎn)速誤差   各級轉(zhuǎn)速誤差都都小于  因此不需要修改齒數(shù)。   5  n 450 315 224 160 112 80 56 40 n 差  傳  基本組  第一擴大組  第二擴大組  1:2 1:1 1:4 代  1 2 3 4 5 6 齒  30 42 24 48 35 49 22 62 45 45 18 72 462  450 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第   4 章   動力計算     帶傳動設(shè)計   (1) 直徑計算   計算功率  a*P=查普通  V 帶選型圖 可得  d=80100初取小帶輪直徑  d   取  d=100  A 型  V 帶   大帶輪直徑  D     D=     =           = 根據(jù)  V 帶帶輪基準直徑系列 取  D=1602計算帶長   求        D 1 +D 2 )/2=(95+150)/2=求         =D 2 /2=1602=30根據(jù)  1+a22  即 18220初取中心距 50帶長                L=  2 /由機械設(shè)計表  取標準    得 2503求實際中心距和包角   實際中心距  a2=中心距調(diào)整范圍  a+小輪包角     1 =180  -D 1  /a=172  >120 4求帶根數(shù)   驗算帶速   =D 1 n 1 /601000=001430/(601000)=  s  5 25合格   計算傳動比  i 并驗算傳動比相對誤差  理論傳動比  實際傳動比  i=n 2 =160/100=6    100 1430 900                                   買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   確定  V 帶根數(shù)  Z         由機械設(shè)計表   K = 0 =表  由表   L =表     所以  ZP C /P 0 + K   K  L  =取  Z=3 根   算轉(zhuǎn)速的計算   1主軸的計算轉(zhuǎn)速   公式  n j =n  ( z / 3 1) 得 主軸的計算轉(zhuǎn)速  主軸的計算轉(zhuǎn)速  0 r/  2確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。 軸共有  4 級轉(zhuǎn)速 160 r/224r/ 315 r/450r/經(jīng)傳動副傳動主軸 全部傳遞全功率 其中  160/傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速 故其計算轉(zhuǎn)速  n j=160 r/  軸共有  2 級  轉(zhuǎn)速 450 r/630 r/經(jīng)轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動主軸 全部傳遞全功率 其  中  450/傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速 故其計算轉(zhuǎn)速  n j=450 r/  軸  有  1 級轉(zhuǎn)速 且都傳遞全功率 所以其計算轉(zhuǎn)速  n j=900 r/計算轉(zhuǎn)  速入表。   各軸計算轉(zhuǎn)速  3 確定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。齒輪  Z 6 ' 裝在主軸上并具有  40、 56、 80、  ' 112r/4 級轉(zhuǎn)速 其中有  80、 112r/遞全功率 故  Z 6 j=80 r/   齒輪  Z Z 6 / Z 6 6 ' 裝在 軸上 有  160、 224、 315、 450r/  4 級轉(zhuǎn)速 經(jīng)齒輪副  傳動主軸 則  4 個轉(zhuǎn)速都傳遞全功率 故  Z6 j=160r/次可以  得出其余齒輪的計算轉(zhuǎn)速 如表   7  軸號   軸   軸   軸   軸  計算轉(zhuǎn)速  r/00 450 160 80 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   齒輪副計算轉(zhuǎn)速    輪模數(shù)計算及驗算   1模數(shù)計算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù) 選取負荷最重的  小  齒  輪   按  簡  化  的  接  觸  疲  勞  強  度  公  式  進  行  計  算   即   m z 1 u j  n j 式中    按接觸疲勞強度計算的齒輪模數(shù)  N d 驅(qū)動電動機功率  n j 被計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速 r/  u  大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比 外嚙合取 “+”內(nèi)嚙合取 “-”  z 1  小齒輪的齒數(shù) 齒  m   m                             m  j 得 基本組的模數(shù)      第一擴大組的模數(shù)     第二擴大組的模數(shù)    2基本組齒輪計算。   基本組齒輪幾何尺寸見下表    8  序號  1 2 3 5 6 n j 900 630 900 450 450 315 450 160 160 160 315 80 齒輪  1 2 齒數(shù)  30 42 24 48 分度圓直徑  90 126 92 144 齒頂圓直徑  96 132 98 150 齒根圓直徑  寬  15 15 15 15 ( u 1) P m=16338                  可得各組的模數(shù)   2 m 材料的許用接觸應(yīng)力 M P a 。   買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計    按基本組最小齒輪計算。小齒輪用  40質(zhì)處理 硬度  24186平均取  260齒輪用  45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 硬度  22986均取  240算如下    齒面接觸疲勞強度計算  接觸應(yīng)力驗算公式為               f 彎曲應(yīng)力驗算公式為  中    這里取  N 為電動機功率 N=3 j                                j  m=3.5  B=24.5  z=19;  u= K s   s     T   n   N   q K T   C 0 這里取  T=15000h.;  n 1 r/  n 1 =400r/ 0                                    0                      0 接觸載荷取  m=3彎曲載荷取  m=6;  9  n                               n K m 60n T 1 K   7                         6 接觸載荷取    =    彎曲載荷取    = 8 (u 1) K  K  K  K  N 1  2  3   s                                   (     5 191 10  K  K  K  K  N                         (    2 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   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  根據(jù)上述公式 可求得及查取值可求得   j = j w = w  3擴大組齒輪計算。   第一擴大組齒輪幾何尺寸見下表    10  齒輪  3 4 齒數(shù)  35 49 22 62 分度圓直徑  105 147 66 186 齒頂圓直徑  111 153 72 192 齒根圓直徑  寬  30 30 30 30 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計    第二擴大組齒輪幾何尺寸見下表    按擴大組最小齒輪計算。小齒輪用  40質(zhì)處理 硬度  24186平均取  260齒輪用  45 鋼 調(diào)質(zhì) 處理 硬度  22986均取  240  同理根據(jù)基本組的計算  n             N            q            3 K 2 =1 K 1 =1m=n j =280  可求得   j = j w = w 動軸最小軸徑的初定   傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計算  d= 或               d=91 4 N 式中       軸 傳 遞 的 額 定 扭 矩 N*    T=9550000   N n J  齒輪  5 6 齒數(shù)  45 45 18 72 分度圓直徑  180 180 72 288 齒頂圓直徑  188 188 80 296 齒根圓直徑  170 170 62 278 齒寬  40 40 40 40 K            K           K           K 買文檔就送您 01339828 或 11970985 11  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   n j  0 0 各軸最小軸徑如表   = 1 。   行軸軸頸直徑的確定  執(zhí)行軸的前軸勁  寸由教材  4得到 5后軸勁  1    所以取  0初步計算 取當量外徑  D=1+執(zhí)行軸選用階梯狀中空結(jié)構(gòu) 內(nèi)徑直徑  d=7承的選擇 :  一軸 深溝球軸承 代號  6006,6007  二軸 圓錐滾子軸承 代號  30207  三軸 圓錐滾子軸承 代號  30208  四軸 深溝球軸承 代號  6015  圓錐滾軸承 代號  30214  雙列圓柱滾子軸承 代號  軸承布置見展開圖   鍵的選擇  一軸 N*d*D*B=8*32*36*6  二軸 N*d*D*B=8*36*40*7  三軸 N*d*D*B=8*42*46*8  12  軸  號    軸    軸   軸  最小軸徑  0 35 40 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第   5 章   主要零部件的選擇   桿式操作機構(gòu)的設(shè)計   1幾何條件  2不自鎖條件。   具體結(jié)構(gòu)見     動機的選擇   選擇  Y 系列封 閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機。   由機械設(shè)計課程設(shè)計附錄  K 得 電動機型號為  定功率  3  由表   安裝尺寸  A=160B=205D=245  13  買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計   第   6 章  校核    軸剛度校核   1 軸撓度校核   單一載荷下 軸中心處的撓度采用如下的公式計算 :  D      X= a i /L a i     校核合成撓度   a a Y b     2 (   )       =144  嚙合角 =20齒面摩擦角   =   代入數(shù)據(jù)計算得 y a 2 =y a 3 =y a 1 = y b 5 =y b 4 =y b 6 =  合成撓度  Y h   y a 1    y b 5   2 y a1 y b 5 c    =查文獻  6帶齒輪軸的許用撓度  y =5/10000*L  即  y =  因合成撓度小于許用撓度 故軸的撓度滿足要求。   14  3            3           Y Y   171                 Y 4 2     2 Y     Y   Y   2Y  Y     Y  Y 2      2 買文檔就送您 01339828 或 11970985 哈爾濱理工大學機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計    2 軸扭轉(zhuǎn)角的校核    傳動軸在支承點  AB 處的傾角 A , B 可按下式近似計算   A B 3 y l h  將上式計算的結(jié)果代入得   A B 0 由文獻  6查得支承處的   =因 A B 0 軸的轉(zhuǎn)角也滿足要求。   承壽命校核   由    軸最小軸徑可取軸承為  6212 深溝球軸承 ,壽命指數(shù)   X=1Y=0。   對 軸受力分析   得 前支承的徑向力    由軸承壽命的計算公式 預期的使用壽命  15000h  (   )