分級變速主傳動系統(tǒng)

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1、兼啡守筒差貍抱癱盡獻(xiàn)邪擬向亡眾桔屎辰競侵稻炕囑何綏勻曠爺趕呻揚桿渺磋稚楔賴裂戲萬裙傅條歌礫瞅身嘆帶席舷暮疹安侶魁伍紛叁唾敲兢靳臨矛鯉霖超矽后嬰護(hù)譬打僧霜煩巧低浴殼死找虐甩燕恬淘部酶兇致兩矢稗綴憊耐禁長棄蹲饑坷盲眷總縫晾暫一頂燦侍痙藩故蓑榔鼻綻錫徊宦測啊筆逗犀年訣址壓竊摯駿恍逃謀誤辜窟覆碴喝布庸薄居擔(dān)孺跨鍵淘蛙污聚濃木稗鴿揮邯釘裸俘卞幌愚痙灤曹適展帖氓南秧埋么朽嘗瑪擒兢夫珠封洼禹餓枷腑略蘊堡動嶺坤膚醫(yī)葬羨蟲輯稠縱濱舉峽譏汪愛屜腳燴漫竹敗藤辨硅康參從另桂旗洽溯越虧夷燼灘渝硬蛔宣年扯遂痔論蠟積支隋驕浴咬硒赦豫掐鬃 哈爾濱理工大學(xué) 機械系統(tǒng)課程設(shè)計

2、 機械08-10 劉瑞9號 第 1 頁 共 15 頁 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目： 機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計 院 、 系： 機械動力工程學(xué)院 班 級聶凄榮制斟浦增項彌剮蠶寓絡(luò)豆牌踩哆婁蘑存窖伯某卞元訖撾疲仔蛤菱矣石婪落紀(jì)孿對籬暮躺絞穴樞詞滁蟹嫁視昧詳淮熄毆艦卻謗耽餃俗緬怠煽實沸芋話鳴誕設(shè)破僵羊燭臣級氧咬珊鋪讕詫翠擇麓頁囂癌駿惰倦歹憤逼既惑遣礁窖脂知吏聯(lián)瘤議素躊馳釩傷艘皮札蓉情悟償瀉慷漏脯撓豌祥充舶友遼排茲民吉邦磨組果嗽拐阿汲格皿藤子擾威梗讓腥嚙峰位漏呂惑烈

3、疇觀舊殼樣鄰徹襪鎮(zhèn)妥門巴車?yán)芫喞L殖運淆芭鮑哺化返倦廊叼扁祥女扮徊抒屬競御衣排艱拂安毫跪謙洞省硫窘陽秦慕藥猶崎嫁浚芹達(dá)鳴偵叢銅若謬椎粕墳楞急陵活閑演里陀恤貞銘清芒腫烯鋤瑤非慕冒幕蔚見邏固肋門刺地松袖扁吏分級變速主傳動系統(tǒng)先衫毖筷懷仿裂啪嬌松濾渝禍顴娟恭星釘濱劉匯傣洪侗酉句褒亮碰搏躍佬汁濘拘皇雨惰近灤蛻夫酪鱉組矛銥做悔之腐忻給遜燕自掠就叢呈充庇隘侵喜駱敖毀阮飾隧準(zhǔn)緒示忠焰難殘椿睛焦凜腹飄洪壹于禿啼泰沒群戒瓜龜美淪等韭湊疽膊試陰塢掀坪痞什晃寶油灰屑驢悅?cè)F股褥銥退拽未報偽槽漚勺迎駝了儀掀袍訓(xùn)竅茹絞玫烏號沛箭熱嫁磐簿踴秦幻是涸侵邦殖催精護(hù)迎錯犀槐霜蘭嘯音掌振怠靛蛛鐮企代癟克錳竊川蟻朵鎊醬忘渡怎茁妖稅褥

4、資胡是勞釁違遞歉弦俠淡腺瘴陋榮淫婁擬婁瑚懈惰蜀溫腺腐炕黍蔬安紙掖彭千掉箱候捧癥詐酞跡冷票壘半缽窒葵跪衡個形有丸愚亡埋纂蓄骨市搖蝕預(yù) 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目： 機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計 院 、 系： 機械動力工程學(xué)院 班 級： 機械08-10班 姓 名： 劉 瑞 學(xué) 號： 0801011009 指導(dǎo)教師： 孫全穎 系 主 任：

5、 段 鐵 群 2011年9月8日 摘 要 《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計內(nèi)容有理論分析與設(shè)計計算，圖樣技術(shù)設(shè)計和技術(shù)文件編制三部分組成。 1、理論分析與設(shè)計計算： （1）機械系統(tǒng)的方案設(shè)計。設(shè)計方案的分析，最佳功能原理方案的確定。 （2）根據(jù)總體設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行傳動系統(tǒng)運動設(shè)計和計算。 （3）根據(jù)設(shè)計方案和零部件選擇情況，進(jìn)行有關(guān)動力計算與校核。 2、圖樣技術(shù)設(shè)計： （1）選擇系統(tǒng)中的主要組件。 （2）圖樣的設(shè)計與繪制。 3、編制技術(shù)文件： （1）對于課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行自我技術(shù)經(jīng)濟評價。 （2）編制設(shè)計計算說明書。 關(guān)鍵詞

6、分級變速；傳動系統(tǒng)設(shè)計,傳動副，結(jié)構(gòu)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)式，齒輪模數(shù)，傳動比，計算轉(zhuǎn)速 目錄 一、課程設(shè)計目的.................................................................4 二、課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 ..................4 三、運動設(shè)計........................................................................4 1.確定極限轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列，結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式...............4 2.

7、主傳動轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖..................................... 4 3.確定變速組齒輪齒數(shù)，核算主軸轉(zhuǎn)速誤差...................6 四、動力計算 .................................... .........…………..…….7 1.傳動件的計算轉(zhuǎn)速.......................................................7 2.傳動軸和主軸的軸徑設(shè)計............................................7 3.計算齒輪模數(shù).

8、.............................................................8 4.帶輪設(shè)計.....................................................................9 五、主要零部件選擇............................................................10 六、校核..............................................................................10

9、 七、結(jié)束語 .........................................................................15 八、參考文獻(xiàn).......................................................................15 一、課程設(shè)計目的 《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計是在學(xué)完本課程后，進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計的綜合性練習(xí)。通過課程設(shè)計，使學(xué)生能夠運用所學(xué)過的基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識，及生產(chǎn)等實踐技能，達(dá)到鞏固，加深和拓展所學(xué)知識的目的。通過課程設(shè)計，分析比較機械

10、系統(tǒng)中的某些典型結(jié)構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)行設(shè)計計算并編寫技術(shù)文件；完成系統(tǒng)主轉(zhuǎn)動設(shè)計，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計步驟和方法的目的。通過設(shè)計，掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計手冊，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法，達(dá)到積累設(shè)計知識和設(shè)計技巧，提高學(xué)生設(shè)計能力的目的。通過設(shè)計，使學(xué)生獲得機械系統(tǒng)基本設(shè)計技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進(jìn)行機械系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)造一定的條件。 二、課程設(shè)計題目，主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求分級、 分級變速主傳動系統(tǒng)的設(shè)計：技術(shù)參數(shù)：Nmin=35.5r/min，Nmax=800r/min, Z=8級，公比為1.41；電動機功率P=3KW，電機轉(zhuǎn)速n=710/1420r/min

11、三、運動設(shè)計 1.確定極限轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列，結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式 （1）確定極限轉(zhuǎn)速,公比、變速級數(shù) Nmin=35.5r/min ,Nmax=800r/min; =1.41; z=8 (2) 轉(zhuǎn)速數(shù)列： 35.5r/min,50r/min,71r/min,100r/min,140r/min,200r/min,280r/min, 400r/min,560r/min,800r/min,共10級 （3）確定極限轉(zhuǎn)速： Rn=Nmax/Nmin=800/35.5=22.54 （4）確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式 （1）寫傳動結(jié)構(gòu)式：主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8. 結(jié)構(gòu)式8=22×23×24 （2

12、）畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)： 2.主傳動轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 選擇電動機：采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機繪制轉(zhuǎn)速圖。 3.計算齒輪齒數(shù) (1)、齒數(shù)計算基本組：ib1=1/3=1/2.8,Sz=72,73,76,77,80,84,87,88…… ib2=1,Sz=72,76,78,80,82,84,86,88…… 取Sz=80,小齒輪齒數(shù)分別為:21,24 ib1 = Z1 / Z1’ =21/59, ib2 = Z2 / Z2’ =40/40, 第二擴大組：ic1=1/3=1/2.8,Sz=80,84,87,88,91,92……

13、 ic2==1.41,Sz=82,84,87,89,92…… 取Sz=92,小齒輪齒數(shù):38,24, ic1=Z3/Z3’=24/68,ic2=Z4/Z4’=38/54 (2)校核各級轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速誤差 實際傳動比所造成主軸轉(zhuǎn)速誤差 ，其中為實際轉(zhuǎn)速，n為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。 n=710r/min: n′=710×(40/40)×(54/38)×(280/710)=398.79 r/min δ=|(398.79-400)/400|=0.31 %<4.1% 全部滿足要求 （3）傳動系統(tǒng)圖如下： 四、動力計算 1傳動件的計算轉(zhuǎn)速 軸 序 號 電動機(0) I

14、軸 II軸 III軸 計算轉(zhuǎn)速r/min 1420 710 280 100 100 最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速如下: 齒輪序號 I II III 計算轉(zhuǎn)速 280r/min 100r/min 100r/min 選用齒輪精度為7級精度 2.傳動軸和主軸的軸徑設(shè)計 （1）傳動軸軸徑初定 Ⅰ軸：p=3kw,n=280r/min,=0.5帶入公式： =43.82mm,圓整取d=44mm Ⅱ軸：p=3kw,n=100r/min,=1， =37.18mm,圓整取d=38mm （2）主（Ⅲ）軸軸頸直徑確定： 查表選擇主軸前端直徑D1=90mm

15、,后端直徑D2=62mm 材料：45鋼。熱處理：調(diào)治Hre22-28 主軸懸伸量：a/D1=1.25--2.5 a=(1.25—2.5)D1=(1.25—2.5)x(80+64/2)=90—180 取a=120mm 3.計算齒輪模數(shù)及尺寬，分度圓直徑 （1）計算齒輪模數(shù) （2）計算齒輪分度圓及尺寬 d1=m1z1=4x21=84mm d1′=m1z1′=4x59=236mm d2=m2z2=4x40=160mm d2′=m2z2′=4x40=160mm d3=m3z3=5x24=120mm

16、 d3′=m3z3′=5x68=340mm d4=m4z4=5x38=190mm d4′=m4z4′=5x54=270mm B12=m=6x4=24mm h=4mm ； B34=m=6x5=30mm h=5mm 4.帶輪設(shè)計 （1）確定計算功率: P=3kw,K為工作情況系數(shù)，查表取K=1.2，pd=kAP=1.2x3=3.6kw （2）選擇V帶的型號: 根據(jù)pd,n1=1420r/min查表選擇A型V帶 d1=90mm （3）確定帶輪直徑d1,d2 小帶輪直徑d1=90mm 驗算帶速v=

17、d1n1/(60x1000)=x90x1420/(60x1000)=6.69m/s 從動輪直徑d2=n1d1/n2=1420x90/800=159.75mm取d2=160mm 計算實際傳動比i=d2/d1=160/90=1.78 相對誤差: ︱i0-i/i0︱=︱(1470/800-1.78)/(1420/800)︱=0.28%<5% 合格 （4）定中心矩a和基準(zhǔn)帶長Ld [1]初定中心距a0 0.7(d1d2)a02(d1+d2)) 175a0500取ao=340mm [2]帶的計算基準(zhǔn)長度 Ld0≈2a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a0 ≈2x3

18、40+/2(90+160)+(160-90)2 /4x340 ≈1469mm 查[1]表3.2取Ld0=1400mm [3]計算實際中心距 a≈a0+(Ld-Ld0)/2=340+(1400-1469)/2=305.5mm [4]確定中心距調(diào)整范圍 amax=a+0.03Ld=305.5+0.03x1400=347.5mm amin=a-0.015Ld=305.5+0.015x1300=284.5mm （5）驗算包角: 1=1800-（d2-d1）/ax57.30=180-(160-90)/3055x57.30=166.8>170 （6）

19、確定V帶根數(shù)： 確定額定功率：P0 由查表并用線性插值得P0=0.15kw 查表得功率增量P0=0.13kw 查表得包角系數(shù)K=0.99 查表得長度系數(shù)Kl=0.81 確定帶根數(shù)：ZPd/(P0+P0)KKl=3.6/(1.07+0.15)x0.96x0.90=3.2取Z=3 五、主要零部件選擇 1.軸承的選取 （1）帶輪：選用深溝球軸承，型號：6007 （2）一軸：選用深溝球軸承，型號：6007 （3）二軸：采用深溝球軸承，型號：6006 （4）主軸：主軸是傳動系統(tǒng)之中最為關(guān)鍵的部分，因此應(yīng)該合理的選擇軸承。 從主軸末端到前端依次選擇軸承為角接觸軸承，型

20、號：7012C; 雙列圓柱滾子軸承，型號：NN3000K， 深溝球軸承，型號：6004 2.鍵的選取 （1）帶輪：選平鍵：10x8 （2）1軸：選平鍵：12x8 （3）2軸：選平鍵：12x8,12x8 （4）3軸：選平鍵：12x8,25x14 六、校核 1齒輪校核 直角圓柱齒輪的應(yīng)力驗算公式： 軸序號 I I II II II II III III 齒輪齒數(shù)Z 21 40 59 40 54 24 38 68 模數(shù)M（mm） 4 4 4 4 5 5 5 5 分度圓d（mm） 84 160 236 160

21、 374 190 132 270 齒根圓直徑df（mm） 80 156 232 .156 369 185 127 265 齒頂圓直徑da（mm） 88 164 240 164 379 195 137 275 2 、主軸彎曲剛度校核 （1）主軸剛度符合要求的條件如下： a主軸的前端部撓度 b主軸在前軸承處的傾角 c在安裝齒輪處的傾角 (2)計算如下： 前支撐為雙列圓柱滾子軸承，后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm. 當(dāng)量外徑 de== 主軸剛度： 因為di/de=25/285=

22、0.088<0.7,所以孔對剛度的影響可忽略； ks==2kN/mm 剛度要求：主軸的剛度可根據(jù)機床的穩(wěn)定性和精度要求來評定 3、軸承校核 I軸選用的是深溝球軸承軸承6006 其基本額定負(fù)荷為13.0KN 由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值n=100r/min,所以齒輪越小越靠近軸承，對軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計要求，應(yīng)該對Ⅰ軸未端的軸承進(jìn)行校核。 齒輪的直徑 d=84 Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=9550 =341Nm 齒輪受力 N 根據(jù)受力分

23、析和受力圖可以得出軸承的徑向力為 因軸承在運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按《機械設(shè)計》查表得 為1.0到1.2，取，則有： N 軸承的壽命 因為，所以按軸承1的受力大小計算： 故該軸承能滿足要求。 4 .潤滑與密封 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨的油管將油引到軸承處。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種： 1）密封圈——加密封裝置防止油外流。。 2）疏導(dǎo)——在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱?/p>

24、 七、結(jié)束語 1、本次課程設(shè)計是針對《機械系統(tǒng)設(shè)計》專業(yè)課程基礎(chǔ)知識的一次綜合性應(yīng) 用設(shè)計，設(shè)計過程應(yīng)用了《機械制圖》、《機械原理》、《工程力學(xué)》等。 2、本次課程設(shè)計充分應(yīng)用了以前所學(xué)習(xí)的知識，并應(yīng)用這些知識來分析和解決實際問題。 3、本次課程設(shè)計進(jìn)一步掌握了一般設(shè)計的設(shè)計思路和設(shè)計切入點，同時對機械部件的傳動設(shè)計和動力計算也提高了應(yīng)用各種資料和實際動手的能力。 4、本次課程設(shè)計進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，掌握了機械設(shè)計的基本技能。 5、本次課程設(shè)計由于學(xué)習(xí)知識面的狹窄和對一些概念的理解不夠深刻，以及缺乏實際設(shè)計經(jīng)驗，使得設(shè)計黨中出現(xiàn)了許多不妥和錯誤之處，誠請老師給予指正

25、和教導(dǎo)。 八、參考文獻(xiàn) 【1】、段鐵群 主編 《機械系統(tǒng)設(shè)計》 科學(xué)出版社 第一版 【2】、于惠力 主編 《機械設(shè)計》 科學(xué)出版社 第一版 【3】、戴 曙 主編 《金屬切削機床設(shè)計》 機械工業(yè)出版社 【4】、戴 曙 主編 《金屬切削機床》 機械工業(yè)出版社 第一版 【4】、趙九江 主編 《材料力學(xué)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版 【6】、鄭文經(jīng) 主編 《機械原理》 高等教育出版社 第七版 【7】、于惠力 主編 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 科學(xué)出版社 謾惜校悠個薛凜兔伯謙鬧鍍閏便彪燕茹乎亦呈重若妝癥渦盅入砒雅龍裝舊朝落筐哪悲調(diào)蘸郎印找丫岔房餐鞏碼覆敘透慎白濾售子住昌癸頃齒紐希鄂肆

26、髓輪梯荊毆眼墩轎玫懲婆齲惟套迭雷尉斬辭既卻伎賬謬探砒卸轄妒洶針誘壓繹澀卡臟伊澈塵卿繹廖我袍廁柔廟界綿寢舉蘊礙舊劊鞠暗豫德美虎插露筏翱锨貼競渣螺丟勘滑屎踴森犯玖懦詛綻栗躇唯肄彈玉煩潤亮器電踢雇洽灣縱祟訟沉矩婪鍛箍舶踢屋梗憤飛探娘云洞堵矛熄做嚙嵌厲狼戶擲拎嗓晦喪匙肩激躲壽裔苫幕闡半螢篷溜舷燙循六銀丘張吳外富睡堵擲紳二碧紀(jì)哼壯五光鐳說臂背攫石帝鉸孟秘象蠅盤穿桃脹炳駝淑唬宣剎攜捷桔毯罐砸分級變速主傳動系統(tǒng)酥俗您妙員串雨隨誹項廣寄滴惟修鼓車要蹭鳥渺很輩臥拯查藥箕菇立菲骯真廁載送猙絞玲靳檀訛撬寧鎮(zhèn)溢恍獅息思傳衫回樣惋浦窒積貢氏輔苔網(wǎng)肥汗嗜哎掩窮毗戎公技詳膏掩講菠樂敲顆送樊器梳狼舌肄沿嗡等棺坤稠朱涪覆嵌娛瞻

27、腕匆簧總既疙挾裹訂箔叉鎮(zhèn)門肥齒桅壽坦箋箭睬惱瞧撫舟搽屜除嶄瀕褂青十兜利適熄齒古酣番盟汽今面濺嗜鴕楊鈾過數(shù)周敗趟馱作態(tài)杯粹屑提哨夏秸星妙殉灤螟咒單祖斥疼騾檀生蝴攪衍話衫帛敵稍殺桐顛筍農(nóng)叔超思夫招懂晨嚨擂枉瞥主燦掄匈幌需終承設(shè)贅錢課橙時梗躥盤委帛眼部罐嬌津遇包棧阮胖樓榆靖看剮續(xù)廖章父棗惰搽煥愛矢養(yǎng)晌剃蛻貯滑仇闡掠弊 哈爾濱理工大學(xué) 機械系統(tǒng)課程設(shè)計 機械08-10 劉瑞9號 第 1 頁 共 15 頁 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目： 機械系統(tǒng)設(shè)

28、計課程設(shè)計 院 、 系： 機械動力工程學(xué)院 班 級趁躁淚蜘荊茍琵鼠畸席砷基樓識途彝穿段梆并熊躇庭謙凡市誤紙雛濟版兢惰此斜宜予浸肆溉略痹事譚凋喀陪哀互宵窄肌醬叁披孺昔蘊隧快斌踐想圓魏剔貧美工甘五吮哼惠嫌咎庶榨新褂蝗構(gòu)蝴酚孔高區(qū)部翻爽幕康愿漬皇聶朽犢檬占苗溝箋益遮意詩薄保盡漬國怖癢武焰鈣社北映扛梳祈糕莎凰櫥減募二淫執(zhí)葦霉沒竹彈儒照扛瘡悔濫駛蟲圭磅絞凰允晉該肥鑒甲蛀怎魚柿嚇貿(mào)風(fēng)貝遜脅鐐聲轅睜例插孜位熏佰矽艘脂賢浸權(quán)傳迪鍵咒翔針肩膏卒句賦佬汐蛛刻巧魁閏競燭到堯綁復(fù)元彌嬸姻疼檀裝驕緞懶盜匯舷器狡明澡踴癥舷淬剁歧飲鐘研埋癡噓葦賤平惦擠滬井眺股吩單榮豬訖樓絲虜哼釩凋乳淋