6級分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計【N=71~710；Z=6；公比為1.58；P=4kW；電機轉(zhuǎn)速n=1440含2張CAD圖】
6級分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計【N=71710；Z=6；公比為1.58；P=4kW；電機轉(zhuǎn)速n=1440含2張CAD圖】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙I機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計小組 班級 專業(yè)姓名 學(xué)號 任務(wù)分工 姓名 學(xué)號 任務(wù)分工繪圖 計算小組成員繪圖 計算主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)：Nmin=71r/min；Nmax=710r/min ；Z=6 級； 公比為1.58；電動機功率 P=4kW；電機轉(zhuǎn)速 n=1440r/min指導(dǎo)教師 聯(lián)系方式設(shè)計內(nèi)容：1、運動設(shè)計：根據(jù)給定的極限轉(zhuǎn)速、變速級數(shù)、及公比值，確定其轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速數(shù)列、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)，繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖，確定齒輪齒數(shù)，計算轉(zhuǎn)速誤差。2、動力計算：根據(jù)給定的有關(guān)參數(shù)，確定各傳動件的計算轉(zhuǎn)速；確定各傳動軸和主軸的軸徑，確定并驗算各傳動齒輪的模數(shù)，計算主軸的合理跨距；對靠近主軸的傳動軸進(jìn)行剛度校核，并驗算該軸上軸承的壽命。3、繪制下列圖紙：（1）主軸箱橫剖面圖 1 張（A1 或 A0） 。 （2）主軸零件工作圖（A2 或 A3） ，并附在設(shè)計計算說明書內(nèi)。4、編寫設(shè)計計算說明書（約 8000 字左右）：設(shè)計計算說明書書寫格式梗概摘要；目錄；課程設(shè)計的目的；課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求運動設(shè)計；動力計算；主要零部件的選擇；校核；結(jié)束語；參考資料等5、提交課程設(shè)計計算說明書及圖紙打印稿和電子稿，并準(zhǔn)備答辯。課程設(shè)計時間：2XXX 年 12 月 22 日至 2XXX 年 01 月 02 日答辯時間：2XXX 年 1 月 2 日主要參考文獻(xiàn)、資料： 【1】 、趙韓.機械系統(tǒng)設(shè)計.高等教育出版社；【2】 、周堃敏.機械系統(tǒng)設(shè)計.高等教育出版社【3】 、于惠力 主編 機械設(shè)計 科學(xué)出版社 第一版【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機床設(shè)計 機械工業(yè)出版社【5】 、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 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙II摘 要本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(biāo)，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。關(guān)鍵詞 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 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙III目 錄摘 要 .II第 1 章 緒論 .11.1 課程設(shè)計的目的 .11.2 課程設(shè)計的內(nèi)容 .11.2.1 理論分析與設(shè)計計算 .11.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計 .11.2.3 編制技術(shù)文件 .11.3 課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 .21.3.1 課程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù) .21.3.2 技術(shù)要求 .2第 2 章 運動設(shè)計 .32.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 .32.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 .32.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 .32.1.3 確定結(jié)構(gòu)式 .32.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) .32.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 .42.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) .42.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .5第 3 章 動力計算 .73.1 帶傳動設(shè)計 .73.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 .83.3 齒輪模數(shù)計算及驗算 .93.5 主軸合理跨距的計算 .13第 4 章 主要零部件的選擇 .154.1 電動機的選擇 .154.2 軸承的選擇 .154.3 變速操縱機構(gòu)的選擇 .15第 5 章 校核 .165.1 軸的校核 .165.2 軸承壽命校核 .18第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明 .196.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .196.2 展開圖及其布置 .19結(jié)論 .20參考文獻(xiàn) .21 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙IV致謝 .22 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙1第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計的目的機械系統(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)實習(xí)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，分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構(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)主傳動設(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。1.2 課程設(shè)計的內(nèi)容機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計內(nèi)容由理論分析與設(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。1.2.1 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)動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計（1）選擇系統(tǒng)中的主要機件。（2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件（1）對于課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價。（2）編制設(shè)計計算說明書。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙21.3 課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù)題目 22：分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)參數(shù)：Nmin=71r/min；Nmax=710r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機功率 P=4kW；電機轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1.3.2 技術(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(jìn)給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙3第 2 章 運動設(shè)計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =10minaxN7102.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查機械系統(tǒng)設(shè)計表 2-9 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，首先找到71r/min、然后每隔 7 個數(shù)取一個值（1.58=1.06 8） ， 得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為71r/min、112r/min、180r/min、280r/min、450r/min 、710r/min 共 6 級。2.1.3 確定結(jié)構(gòu)式對于 Z=6 可分解為：Z=2 331。2.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動方案 Z=3123,易知第二擴大組的變速范圍 r= (P3-1)x=1.414=3.958，滿足要求滿足要求，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙42.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖（1）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。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖，如圖 2-2 所示：圖 2-2 轉(zhuǎn)速圖（3）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 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙5圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設(shè)計要求 Zmin1820,由表 4.1，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 2-1。表 2-1 齒輪齒數(shù)基本組 第 1 擴大組傳動比 1:1 1:1.58 1:2.51 1.58:1 2.51:1代號 1Z12Z23Z34Z45Z5齒數(shù) 17 43 30 30 23 37 54 34 25 632.3 核算主軸轉(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( -1),即10( -1)n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實 際 轉(zhuǎn) 速 對 Nmax=710r/min，實際轉(zhuǎn)速 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙6max103544726N則有 726102.5%.8因此滿足要求。同理，根據(jù)計算得出其他各組的數(shù)據(jù)如下表：因此滿足要求。各級轉(zhuǎn)速誤差表 2-2 轉(zhuǎn)速誤差分析表n 710 450 280 180 112 71n 726 459.25 286.8 185.56 115.58 73.86誤差 2.25 2 2.4 3.0 3.2 4所有計算結(jié)果都小于 5.8，因此不需要修改齒數(shù)。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙7第 3 章 動力計算3.1 帶傳動設(shè)計 輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1、確定計算功率:按最大的情況計算 P=4kw，K 為工作情況系數(shù)，查1表 3.5. 取K=1.1pd=kAP=1.14=4.4kw2、選擇 V 帶的型號:根據(jù) Pdn=1440r/min 參考1圖表 3.16 及表 3.3 選小帶輪直徑，查表選擇 A 型 V 帶 d1=100mm3、確定帶輪直徑 d1,d2小帶輪直徑 d1=100mm驗算帶速 = d1n1/(601000)=1001440/(601000)=7.54 m/sv從動輪直徑 d2 取 d2=315mm35m0.計算實際傳動比 i=d2/d1=3.154、定中心矩 a 和基準(zhǔn)帶長 Ld1初定中心距 a00.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)290 a0 830 取 ao=700mm2帶的計算基準(zhǔn)長度Ld02a0+ (d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a02700+ (100+315)/2+(315-100)2/4700=2085mm查1表 3.2 取 Ld0=2000mm3計算實際中心距a=a0+(Ld-Ld0)/2=700+(2000-2085)=615mm4確定中心距調(diào)整范圍amax=a+0.03Ld=615+0.032000=675mmamin=a-0.015Ld=615-0.0152000=585mm5、驗算包角:1=1800-（d 2-d1）/a 57.30=1800-(315-100)/361557.30=16001200 6、確定 V 帶根數(shù)：確定額定功率：P 0由查表并用線性插值得 P0=1.32kw查1表 37 得功率增量 P0=0.15kw: 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙8查1表 38 得包角系數(shù) =0.95查1表 3 得長度系數(shù) =1.031Z=P /（P +P ）K K =4/(1.32+0.15) 0.991.03=3.06C0L取 Z=33.2 計算轉(zhuǎn)速的計算1、主軸的計算轉(zhuǎn)速 由機械系統(tǒng)設(shè)計表3-2中的公式 = 112r/min 71)13/6(58.取計算轉(zhuǎn)速為112r/min2、傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 I 軸：450r/minII 軸： 280r/minIII 軸：112r/min3、確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。由機械設(shè)計知識可知，一對嚙合齒輪只需要校核危險的小齒輪，因此只需求出危險小齒輪的計算轉(zhuǎn)速，可求得其余兩對嚙合齒輪中危險齒輪的計算轉(zhuǎn)速，各計算轉(zhuǎn)速如表3-1表 3-1 各軸計算轉(zhuǎn)速4、確定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。表 3-2 齒輪副計算轉(zhuǎn)速序號 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6軸 號 軸 軸 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 450 280 112 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙9nj450 450 280 280 112 1123.3 齒輪模數(shù)計算及驗算1、計算各傳動軸的輸出功率 kwnprb 80.39.6.041 額g 657832r .5.主3、軸徑設(shè)計及鍵的選取軸一： ，取 帶入公式：kw80.31p0.9?！?】 41jPdn有， ,圓整取 選花鍵：2.dm2m6230軸二： ，取 帶入公式：k6513p0.9。【 】 41jPdn有， ,圓整取 選花鍵：27.d38326軸三： ，取 帶入公式：kw60.3p0.9?！?】 41jdn有， ,圓整取 選花鍵：4.7dm35m836407主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑190D21.50.8DD:（ ）取 ，則平均直徑 。2D657.d 0.7(80+64/2)=50.4 取 d=45mm支承形式選擇兩支撐,初取懸伸量 ,支撐跨距 。aLm選擇平鍵連接， 214,0bhlm4、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(fù)荷最重的小 齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進(jìn)行計算，即 mj=16338 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙10可得各組的模數(shù)，如表 3-3 所示。321)(jjmnuzP45 號鋼整體淬火， 10jMP按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 軸由公式 mj=16338 可得 =2.6，取 m=3mm321)(jjnuzjIII 軸由公式 mj=16338 可得 ，m=3mm321)(jjmP2.35jmIII-主軸由公式 mj=16338 可得 ，m=3.0mm321jjnuz.6j一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，所以根據(jù)情況都取一樣的模數(shù)。表 3-3 模數(shù)（2）基本組齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2齒數(shù) 17 43 30 30分度圓直徑51 129 90 108齒頂圓直徑57 135 66 120齒根圓直徑47.25 131.25 62.25 112.25齒寬 24 24 24 24按基本組最小齒輪計算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度組號 基本組 第一擴大組模數(shù) mm 3 3 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙11229HB286HB，平均取 240HB。計算如下： 齒面接觸疲勞強度計算：接觸應(yīng)力驗算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗算公式為：wswaYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=4kW;-計算轉(zhuǎn)速（r/min）. ;jnmin50rjm-初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）;B-齒寬（mm）;B=24（mm）;z-小齒輪齒數(shù)；z=17;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2;-壽命系數(shù)；sK=sTnNKq-工作期限系數(shù)；TmC016T-齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =500（r/min）1n1n-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0 0C70C62m-疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取 m=3；彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查 【5】2 上，取 =0.60nKnK 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙12-功率利用系數(shù)，查【5】2 上，取 =0.78NKNK-材料強化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-工作狀況系數(shù)，取3 1.3-動載荷系數(shù)，查【5】 ，取2 2K-齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】 ， =1 1K1Y-齒形系數(shù)，查 【5-2】表，Y=0.386；-許用接觸應(yīng)力（MPa）,查【5】 ，表 4-7，取 =650 j jMpa；-許用彎曲應(yīng)力（MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 w wMpa；根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得： jjMpa635ww78（3）擴大組齒輪計算。第一擴大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪 Z3 Z3 Z4 Z4齒數(shù) 54 34 25 63分度圓直徑 162 102 75 189齒頂圓直徑 168 108 81 195齒根圓直徑 158.25 98.25 71.25 185.25齒寬 24 24 24 24 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙13按擴大組最小齒輪計算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB286HB，平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計算，查文獻(xiàn)【6】 ，可得 ， ， ， ，62.0nK7.0N60.qK1.3， ，m=3.5 ， ；12K35j可求得：jjMpa619ww353.5 主軸合理跨距的計算由于電動機功率 P=4KW，根據(jù) 【1】表 3.20，前軸徑應(yīng)為70100mm。初步選取 d1=90mm。后軸徑的 d2=（ 0.70.9）d 1，取d2=70mm。根據(jù)設(shè)計方案，前軸承為 NN3016K 型，后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm，主軸孔徑為 30mm。主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 mNnP3.890590假設(shè)該機床為車床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%，這里取 60%，即180mm，故半徑為 0.09m；切削力（沿 y 軸） FC471609.38背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2p此力作用于工件上，主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401RB=F =5272.65 =2636.325N根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙14的剛度：K A= 1689.69 ；K B= 785.57 ；mNmN15.27.869BAK主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為=113.810-8m464)03.7.(1.01.98.26383 a查【1】圖 3-38 得 ，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距20alml240.0合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實際跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主軸的剛度，增大軸徑：前軸徑 D=100mm，后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對背安裝的角接觸球軸承。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙15第 4 章 主要零部件的選擇4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n1440r/min，功率P4kW選用Y系列三相異步電動機 4.2 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝深溝球軸承6007，另一端安裝深溝球軸承6006II軸：靠近帶輪一側(cè)安裝深溝球軸承6007，中間安裝深溝球軸承6007，后端安裝深溝球軸承61908III軸：安裝深溝球軸承6007,兩個。4.3 變速操縱機構(gòu)的選擇選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙16第 5 章 校核5.1 軸的校核（a） 主軸的前端部撓度 0.250.1sy（b） 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒65170850236851095D1.07 879il mL 平 均 總44 40()(1)()6687dI m3 32951.9520.9512682zpF Nn主 計件 （ ），0.47()yzFN.()xzF由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進(jìn)行計算42951295103.785QPmzn主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanyQnQzyFF可得 2105()647()zyN810352()3ZMl Nm:件yyF件 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙1713170265()2xxMFdNm:件主軸載荷圖如圖 5-1 所示：圖 5-1 主軸載荷圖由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）, ,1()6QZFabclyEI2()3ZFcylEI3(23)6zMcylEI120.17sz， ，()3ZIl齒 1 ()6ZlcI齒 ()ZlcI齒 35.9齒 齒 1齒 2齒 3， ，()QZFablEI軸 承 1 zFlEI軸 承 ZlI軸 承 35.10軸 承 軸 承 1軸 承 2軸 承 3計算（在水平面） 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙18, ,1()6QyFabclEI2()3yFclEI3()(23)6yxMclEI120.17sy， ，()3QyIl齒 1 ()6lcI齒 2()(yxlcI齒 35.86齒 y齒 1齒 齒 3， ，()FablEI軸 承 1 yFlEI軸 承 2()yxMlEI軸 承 35.10軸 承 y軸 承 1軸 承 軸 承合成： 20.8.sszy5齒 齒 y齒 22.3.01軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,=3；P=XF r+YFaX=1，Y=0。對軸受力分析如圖 5-2 所示。圖 5-2 軸受力分析圖得：前支承的徑向力 Fr=2642.32N。由軸承壽命的計算公式：預(yù)期的使用壽命 L10h=15000hL10h= =n1670)PC( = hL10h=15000h180673)2.8(3.10284.9524 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙19軸承壽命滿足要求。第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等） 、主軸組件、操縱機構(gòu)、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計由于時間的限制，一般只畫展開圖。主軸變速箱是機床的重要部件。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計時整個機床設(shè)計的重點，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計中不可避免要經(jīng)過反復(fù)思考和多次修改。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。目的是：1 布置傳動件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2 檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時改正。3 確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置，以確定各軸的受力點和受力方向，為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。6.2 展開圖及其布置展開圖就是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案，一是將兩級變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，負(fù)責(zé)齒輪無法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級反向轉(zhuǎn)動，右邊接通得到三級反向轉(zhuǎn)動。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過空心軸中的拉桿來操縱離合器的結(jié)構(gòu)。總布置時需要考慮制動器的位置。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動扭矩太大，是制 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙20動尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙21結(jié)論分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)及部分計算，到這里基本結(jié)束了，由于筆者水平有限，加之時間倉促，僅對分級變速主傳動系統(tǒng)主要部分進(jìn)行設(shè)計和校核，有許多地方處理不夠妥當(dāng)，因為沒有接觸過生產(chǎn)實際，所以可能有的地方存在錯誤，希望老師多提寶貴意見。經(jīng)過這次課程設(shè)計，使我對機械系統(tǒng)設(shè)計這門課當(dāng)中許多原理公式有了進(jìn)一步的了解，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設(shè)計工作有了更深入的認(rèn)識，在同學(xué)們一起進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的過程中，不僅增進(jìn)了友誼，而且對于課程設(shè)計的課題有了更深的理解。在設(shè)計過程中，得到王仲文老師的精心指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙22參考文獻(xiàn)【1】候珍秀.機械系統(tǒng)設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，修訂版；【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 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙23致謝在課程設(shè)計過程中，感謝很多同學(xué)的幫助和指點，感謝院系各位老師多年來的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。這次的課程設(shè)計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此，謹(jǐn)向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設(shè)計過程中，也得到了其他同學(xué)的幫助，有關(guān)軟件方面的一些技能不足得到了同學(xué)的大力幫助，設(shè)計任務(wù)一直在很好的氛圍中進(jìn)行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！再次向此次課程設(shè)計中所有幫助過我的人表示感謝。I機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計小組 班級 專業(yè)姓名 學(xué)號 任務(wù)分工 姓名 學(xué)號 任務(wù)分工繪圖 計算小組成員繪圖 計算主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)：Nmin=71r/min；Nmax=710r/min ；Z=6 級； 公比為1.58；電動機功率 P=4kW；電機轉(zhuǎn)速 n=1440r/min指導(dǎo)教師 聯(lián)系方式設(shè)計內(nèi)容：1、運動設(shè)計：根據(jù)給定的極限轉(zhuǎn)速、變速級數(shù)、及公比值，確定其轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速數(shù)列、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)，繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖，確定齒輪齒數(shù)，計算轉(zhuǎn)速誤差。2、動力計算：根據(jù)給定的有關(guān)參數(shù)，確定各傳動件的計算轉(zhuǎn)速；確定各傳動軸和主軸的軸徑，確定并驗算各傳動齒輪的模數(shù)，計算主軸的合理跨距；對靠近主軸的傳動軸進(jìn)行剛度校核，并驗算該軸上軸承的壽命。3、繪制下列圖紙：（1）主軸箱橫剖面圖 1 張（A1 或 A0） 。 （2）主軸零件工作圖（A2 或 A3） ，并附在設(shè)計計算說明書內(nèi)。4、編寫設(shè)計計算說明書（約 8000 字左右）：設(shè)計計算說明書書寫格式梗概摘要；目錄；課程設(shè)計的目的；課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求運動設(shè)計；動力計算；主要零部件的選擇；校核；結(jié)束語；參考資料等5、提交課程設(shè)計計算說明書及圖紙打印稿和電子稿，并準(zhǔn)備答辯。課程設(shè)計時間：2XXX 年 12 月 22 日至 2XXX 年 01 月 02 日答辯時間：2XXX 年 1 月 2 日主要參考文獻(xiàn)、資料： 【1】 、趙韓.機械系統(tǒng)設(shè)計.高等教育出版社；【2】 、周堃敏.機械系統(tǒng)設(shè)計.高等教育出版社【3】 、于惠力 主編 機械設(shè)計 科學(xué)出版社 第一版【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機床設(shè)計 機械工業(yè)出版社【5】 、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 II摘 要本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(biāo)，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。關(guān)鍵詞 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III目 錄摘 要 .II第 1 章 緒論 .11.1 課程設(shè)計的目的 .11.2 課程設(shè)計的內(nèi)容 .11.2.1 理論分析與設(shè)計計算 .11.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計 .11.2.3 編制技術(shù)文件 .11.3 課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 .21.3.1 課程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù) .21.3.2 技術(shù)要求 .2第 2 章 運動設(shè)計 .32.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 .32.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 .32.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 .32.1.3 確定結(jié)構(gòu)式 .32.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) .32.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 .42.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) .42.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .5第 3 章 動力計算 .73.1 帶傳動設(shè)計 .73.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 .83.3 齒輪模數(shù)計算及驗算 .93.5 主軸合理跨距的計算 .13第 4 章 主要零部件的選擇 .154.1 電動機的選擇 .154.2 軸承的選擇 .154.3 變速操縱機構(gòu)的選擇 .15第 5 章 校核 .165.1 軸的校核 .165.2 軸承壽命校核 .18第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明 .196.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .196.2 展開圖及其布置 .19結(jié)論 .20參考文獻(xiàn) .21IV致謝 .221第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計的目的機械系統(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)實習(xí)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，分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構(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)主傳動設(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。1.2 課程設(shè)計的內(nèi)容機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計內(nèi)容由理論分析與設(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。1.2.1 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)動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計（1）選擇系統(tǒng)中的主要機件。（2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件（1）對于課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價。（2）編制設(shè)計計算說明書。21.3 課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù)題目 22：分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)參數(shù)：Nmin=71r/min；Nmax=710r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機功率 P=4kW；電機轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1.3.2 技術(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(jìn)給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動。3第 2 章 運動設(shè)計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =10minaxN7102.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查機械系統(tǒng)設(shè)計表 2-9 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，首先找到71r/min、然后每隔 7 個數(shù)取一個值（1.58=1.06 8） ， 得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為71r/min、112r/min、180r/min、280r/min、450r/min 、710r/min 共 6 級。2.1.3 確定結(jié)構(gòu)式對于 Z=6 可分解為：Z=2 331。2.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動方案 Z=3123,易知第二擴大組的變速范圍 r= (P3-1)x=1.414=3.958，滿足要求滿足要求，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 42.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖（1）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。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖，如圖 2-2 所示：圖 2-2 轉(zhuǎn)速圖（3）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 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-205圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設(shè)計要求 Zmin1820,由表 4.1，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 2-1。表 2-1 齒輪齒數(shù)基本組 第 1 擴大組傳動比 1:1 1:1.58 1:2.51 1.58:1 2.51:1代號 1Z12Z23Z34Z45Z5齒數(shù) 17 43 30 30 23 37 54 34 25 632.3 核算主軸轉(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( -1),即10( -1)n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實 際 轉(zhuǎn) 速 對 Nmax=710r/min，實際轉(zhuǎn)速6max103544726N則有 726102.5%.8因此滿足要求。同理，根據(jù)計算得出其他各組的數(shù)據(jù)如下表：因此滿足要求。各級轉(zhuǎn)速誤差表 2-2 轉(zhuǎn)速誤差分析表n 710 450 280 180 112 71n 726 459.25 286.8 185.56 115.58 73.86誤差 2.25 2 2.4 3.0 3.2 4所有計算結(jié)果都小于 5.8，因此不需要修改齒數(shù)。7第 3 章 動力計算3.1 帶傳動設(shè)計 輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1、確定計算功率:按最大的情況計算 P=4kw，K 為工作情況系數(shù)，查1表 3.5. 取K=1.1pd=kAP=1.14=4.4kw2、選擇 V 帶的型號:根據(jù) Pdn=1440r/min 參考1圖表 3.16 及表 3.3 選小帶輪直徑，查表選擇 A 型 V 帶 d1=100mm3、確定帶輪直徑 d1,d2小帶輪直徑 d1=100mm驗算帶速 = d1n1/(601000)=1001440/(601000)=7.54 m/sv從動輪直徑 d2 取 d2=315mm35m0.計算實際傳動比 i=d2/d1=3.154、定中心矩 a 和基準(zhǔn)帶長 Ld1初定中心距 a00.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)290 a0 830 取 ao=700mm2帶的計算基準(zhǔn)長度Ld02a0+ (d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a02700+ (100+315)/2+(315-100)2/4700=2085mm查1表 3.2 取 Ld0=2000mm3計算實際中心距a=a0+(Ld-Ld0)/2=700+(2000-2085)=615mm4確定中心距調(diào)整范圍amax=a+0.03Ld=615+0.032000=675mmamin=a-0.015Ld=615-0.0152000=585mm5、驗算包角:1=1800-（d 2-d1）/a 57.30=1800-(315-100)/361557.30=16001200 6、確定 V 帶根數(shù)：確定額定功率：P 0由查表并用線性插值得 P0=1.32kw查1表 37 得功率增量 P0=0.15kw:8查1表 38 得包角系數(shù) =0.95查1表 3 得長度系數(shù) =1.031Z=P /（P +P ）K K =4/(1.32+0.15) 0.991.03=3.06C0L取 Z=33.2 計算轉(zhuǎn)速的計算1、主軸的計算轉(zhuǎn)速 由機械系統(tǒng)設(shè)計表3-2中的公式 = 112r/min 71)13/6(58.取計算轉(zhuǎn)速為112r/min2、傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 I 軸：450r/minII 軸： 280r/minIII 軸：112r/min3、確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。由機械設(shè)計知識可知，一對嚙合齒輪只需要校核危險的小齒輪，因此只需求出危險小齒輪的計算轉(zhuǎn)速，可求得其余兩對嚙合齒輪中危險齒輪的計算轉(zhuǎn)速，各計算轉(zhuǎn)速如表3-1表 3-1 各軸計算轉(zhuǎn)速4、確定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。表 3-2 齒輪副計算轉(zhuǎn)速序號 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6軸 號 軸 軸 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 450 280 1129nj450 450 280 280 112 1123.3 齒輪模數(shù)計算及驗算1、計算各傳動軸的輸出功率 kwnprb 80.39.6.041 額g 657832r .5.主3、軸徑設(shè)計及鍵的選取軸一： ，取 帶入公式：kw80.31p0.9。【 】 41jPdn有， ,圓整取 選花鍵：2.dm2m6230軸二： ，取 帶入公式：k6513p0.9?！?】 41jPdn有， ,圓整取 選花鍵：27.d38326軸三： ，取 帶入公式：kw60.3p0.9?！?】 41jdn有， ,圓整取 選花鍵：4.7dm35m836407主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑190D21.50.8DD:（ ）取 ，則平均直徑 。2D657.d 0.7(80+64/2)=50.4 取 d=45mm支承形式選擇兩支撐,初取懸伸量 ,支撐跨距 。aLm選擇平鍵連接， 214,0bhlm4、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(fù)荷最重的小 齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進(jìn)行計算，即 mj=1633810可得各組的模數(shù)，如表 3-3 所示。321)(jjmnuzP45 號鋼整體淬火， 10jMP按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 軸由公式 mj=16338 可得 =2.6，取 m=3mm321)(jjnuzjIII 軸由公式 mj=16338 可得 ，m=3mm321)(jjmP2.35jmIII-主軸由公式 mj=16338 可得 ，m=3.0mm321jjnuz.6j一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，所以根據(jù)情況都取一樣的模數(shù)。表 3-3 模數(shù)（2）基本組齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2齒數(shù) 17 43 30 30分度圓直徑51 129 90 108齒頂圓直徑57 135 66 120齒根圓直徑47.25 131.25 62.25 112.25齒寬 24 24 24 24按基本組最小齒輪計算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度組號 基本組 第一擴大組模數(shù) mm 3 311229HB286HB，平均取 240HB。計算如下： 齒面接觸疲勞強度計算：接觸應(yīng)力驗算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗算公式為：wswaYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=4kW;-計算轉(zhuǎn)速（r/min）. ;jnmin50rjm-初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）;B-齒寬（mm）;B=24（mm）;z-小齒輪齒數(shù)；z=17;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2;-壽命系數(shù)；sK=sTnNKq-工作期限系數(shù)；TmC016T-齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =500（r/min）1n1n-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0 0C70C62m-疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取 m=3；彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查 【5】2 上，取 =0.60nKnK12-功率利用系數(shù)，查【5】2 上，取 =0.78NKNK-材料強化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-工作狀況系數(shù)，取3 1.3-動載荷系數(shù)，查【5】 ，取2 2K-齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】 ， =1 1K1Y-齒形系數(shù)，查 【5-2】表，Y=0.386；-許用接觸應(yīng)力（MPa）,查【5】 ，表 4-7，取 =650 j jMpa；-許用彎曲應(yīng)力（MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 w wMpa；根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得： jjMpa635ww78（3）擴大組齒輪計算。第一擴大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪 Z3 Z3 Z4 Z4齒數(shù) 54 34 25 63分度圓直徑 162 102 75 189齒頂圓直徑 168 108 81 195齒根圓直徑 158.25 98.25 71.25 185.25齒寬 24 24 24 2413按擴大組最小齒輪計算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB286HB，平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計算，查文獻(xiàn)【6】 ，可得 ， ， ， ，62.0nK7.0N60.qK1.3， ，m=3.5 ， ；12K35j可求得：jjMpa619ww353.5 主軸合理跨距的計算由于電動機功率 P=4KW，根據(jù) 【1】表 3.20，前軸徑應(yīng)為70100mm。初步選取 d1=90mm。后軸徑的 d2=（ 0.70.9）d 1，取d2=70mm。根據(jù)設(shè)計方案，前軸承為 NN3016K 型，后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm，主軸孔徑為 30mm。主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 mNnP3.890590假設(shè)該機床為車床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%，這里取 60%，即180mm，故半徑為 0.09m；切削力（沿 y 軸） FC471609.38背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2p此力作用于工件上，主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401RB=F =5272.65 =2636.325N根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos14的剛度：K A= 1689.69 ；K B= 785.57 ；mNmN15.27.869BAK主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為=113.810-8m464)03.7.(1.01.98.26383 a查【1】圖 3-38 得 ，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距20alml240.0合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實際跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主軸的剛度，增大軸徑：前軸徑 D=100mm，后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對背安裝的角接觸球軸承。15第 4 章 主要零部件的選擇4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n1440r/min，功率P4kW選用Y系列三相異步電動機 4.2 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝深溝球軸承6007，另一端安裝深溝球軸承6006II軸：靠近帶輪一側(cè)安裝深溝球軸承6007，中間安裝深溝球軸承6007，后端安裝深溝球軸承61908III軸：安裝深溝球軸承6007,兩個。4.3 變速操縱機構(gòu)的選擇選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。16第 5 章 校核5.1 軸的校核（a） 主軸的前端部撓度 0.250.1sy（b） 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒65170850236851095D1.07 879il mL 平 均 總44 40()(1)()6687dI m3 32951.9520.9512682zpF Nn主 計件 （ ），0.47()yzFN.()xzF由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進(jìn)行計算42951295103.785QPmzn主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanyQnQzyFF可得 2105()647()zyN810352()3ZMl Nm:件yyF件1713170265()2xxMFdNm:件主軸載荷圖如圖 5-1 所示：圖 5-1 主軸載荷圖由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）, ,1()6QZFabclyEI2()3ZFcylEI3(23)6zMcylEI120.17sz， ，()3ZIl齒 1 ()6ZlcI齒 ()ZlcI齒 35.9齒 齒 1齒 2齒 3， ，()QZFablEI軸 承 1 zFlEI軸 承 ZlI軸 承 35.10軸 承 軸 承 1軸 承 2軸 承 3計算（在水平面）18, ,1()6QyFabclEI2()3yFclEI3()(23)6yxMclEI120.17sy， ，()3QyIl齒 1 ()6lcI齒 2()(yxlcI齒 35.86齒 y齒 1齒 齒 3， ，()FablEI軸 承 1 yFlEI軸 承 2()yxMlEI軸 承 35.10軸 承 y軸 承 1軸 承 軸 承合成： 20.8.sszy5齒 齒 y齒 22.3.01軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,=3；P=XF r+YFaX=1，Y=0。對軸受力分析如圖 5-2 所示。圖 5-2 軸受力分析圖得：前支承的徑向力 Fr=2642.32N。由軸承壽命的計算公式：預(yù)期的使用壽命 L10h=15000hL10h= =n1670)PC( = hL10h=15000h180673)2.8(3.10284.952419軸承壽命滿足要求。第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等） 、主軸組件、操縱機構(gòu)、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計由于時間的限制，一般只畫展開圖。主軸變速箱是機床的重要部件。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計時整個機床設(shè)計的重點，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計中不可避免要經(jīng)過反復(fù)思考和多次修改。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。目的是：1 布置傳動件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2 檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時改正。3 確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置，以確定各軸的受力點和受力方向，為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。6.2 展開圖及其布置展開圖就是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案，一是將兩級變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，負(fù)責(zé)齒輪無法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級反向轉(zhuǎn)動，右邊接通得到三級反向轉(zhuǎn)動。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過空心軸中的拉桿來操縱離合器的結(jié)構(gòu)?？偛贾脮r需要考慮制動器的位置。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動扭矩太大，是制20動尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。21結(jié)論分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)及部分計算，到這里基本結(jié)束了，由于筆者水平有限，加之時間倉促，僅對分級變速主傳動系統(tǒng)主要部分進(jìn)行設(shè)計和校核，有許多地方處理不夠妥當(dāng)，因為沒有接觸過生產(chǎn)實際，所以可能有的地方存在錯誤，希望老師多提寶貴意見。經(jīng)過這次課程設(shè)計，使我對機械系統(tǒng)設(shè)計這門課當(dāng)中許多原理公式有了進(jìn)一步的了解，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設(shè)計工作有了更深入的認(rèn)識，在同學(xué)們一起進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的過程中，不僅增進(jìn)了友誼，而且對于課程設(shè)計的課題有了更深的理解。在設(shè)計過程中，得到王仲文老師的精心指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。22參考文獻(xiàn)【1】候珍秀.機械系統(tǒng)設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，修訂版；【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 23致謝在課程設(shè)計過程中，感謝很多同學(xué)的幫助和指點，感謝院系各位老師多年來的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。這次的課程設(shè)計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此，謹(jǐn)向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設(shè)計過程中，也得到了其他同學(xué)的幫助，有關(guān)軟件方面的一些技能不足得到了同學(xué)的大力幫助，設(shè)計任務(wù)一直在很好的氛圍中進(jìn)行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！再次向此次課程設(shè)計中所有幫助過我的人表示感謝。
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