《4級(jí)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)N=40~224；Z=4；公比為1.78；P=3kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《4級(jí)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)N=40~224；Z=4；公比為1.78；P=3kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)小組班級(jí)專業(yè)小組成員姓名學(xué)號(hào)任務(wù)分工姓名學(xué)號(hào)任務(wù)分工畫(huà)圖畫(huà)圖計(jì)算計(jì)算主要技術(shù) 參數(shù)技術(shù)參數(shù)：Nmin=40r/min； Nmax=224r/min；Z二4級(jí)；公比為1.78；屯動(dòng)機(jī)功率P=3kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430r/min指導(dǎo)教師聯(lián)系方式設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的極限轉(zhuǎn)速、變速級(jí)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(dòng)系統(tǒng)圖，確定齒輪齒數(shù)，計(jì)算 轉(zhuǎn)速誤差。2、動(dòng)力計(jì)算：根據(jù)給定的有關(guān)參數(shù)，確定各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速；確定各傳動(dòng) 軸和主軸的軸徑，確定并驗(yàn)算各傳動(dòng)齒輪的模數(shù)，計(jì)算主軸的合理跨距；對(duì)靠近主 軸的傳動(dòng)軸進(jìn)行剛度校核

2、，并驗(yàn)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(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)。4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（約8000字左右）：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)格式梗概摘要；冃錄；課程設(shè)計(jì)的冃的；課程設(shè)計(jì)題冃、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)；動(dòng)力計(jì)算；主要零部件的選擇；校核；結(jié)束語(yǔ)；參考資料等5、提交課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)及圖紙打印稿和電子稿，并準(zhǔn)備答辯。課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年12月22日至2015年01月02日 答辯時(shí)間：2015年1月2日主要參考文獻(xiàn)、資料：【1】、趙韓.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).高等教育出版社；【2】、周塑敏.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)高等教育出版社

3、【3】、于惠力主編 機(jī)械設(shè)計(jì)科學(xué)出版社第一版【4】、戴 曙主編金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)機(jī)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(jī)械原理高等教育出版社第七版【7】、于惠力主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)科學(xué)出版社I本說(shuō)明書(shū)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確 定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為冃標(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(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，為 減少齒輪數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試 算，湊算法，計(jì)算麻煩且不易找岀合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系 統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與

4、研究，繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi) 圖及剖視圖。關(guān)鍵詞 分級(jí)變速；傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；傳動(dòng)副；結(jié)構(gòu)網(wǎng)；結(jié)構(gòu)式；齒輪模 數(shù)，傳動(dòng)比機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。摘要錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。目 錄I第1章緒論11課程設(shè)計(jì)的冃的11.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容11.2.1理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算11.2.2圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)11.2.3編制技術(shù)文件11.3課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求21.3.1課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) 21.3.2技術(shù)要求2第2章運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)32. 1運(yùn)動(dòng)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結(jié)構(gòu)式分析32.1.4確定結(jié)構(gòu)式和

5、結(jié)構(gòu)網(wǎng)32.1.5繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖42.2確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)42.3核算主軸轉(zhuǎn)速誤差6第3章動(dòng)力計(jì)算73. 1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)73.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算83.3齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算93.5主軸合理跨距的計(jì)算13第4章主要零部件的選擇154. 1電動(dòng)機(jī)的選擇154.2軸承的選擇154.3變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇15第5章校核165軸的校核165.2軸承壽命校核18第6章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明196結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案196.2展開(kāi)圖及其布置19結(jié)論20參考文獻(xiàn)21致謝22IV課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完木課程后，進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的 綜合性練習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)牛能夠運(yùn)用所學(xué)過(guò)的

6、基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ) 課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識(shí)，及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能，達(dá)到鞏固、加深和 拓展所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī) 構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫(xiě)技術(shù)文件；完 成系統(tǒng)主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的冃的。通過(guò)設(shè)計(jì)，掌握查 閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì) 技巧，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè) 計(jì)技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng) 設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè) 計(jì)和技術(shù)文件編制三部分

7、組成。1.2.1理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算（1）機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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(jì)參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況，進(jìn)行有關(guān)動(dòng)力計(jì)算和校核。1.2.2圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)（1）選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。（2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3編制技術(shù)文件（1）對(duì)于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。（2）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。1.3課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目20：分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：Nmin二40r/min； Nmax:224r/min；Z二4級(jí)；公比為1.78；電動(dòng)機(jī)功率

8、P二3kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速n =1430r/min1.3.2技術(shù)要求（1）利用電動(dòng)機(jī)完成換向和制動(dòng)。（2）各滑移齒輪塊采用單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。（3）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。6第2章運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 2.1.1轉(zhuǎn)速范冃Rn=N maxN min=224/40=5.62.1.2轉(zhuǎn)速數(shù)列該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速都比電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，屈于降速傳動(dòng)鏈，總降速比i 總二 n/ Nmin=l 430/40=38 o轉(zhuǎn)速數(shù)列。查機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)表2-5標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，首先找到 40r/min然后每隔9個(gè)數(shù)取一個(gè)值（5.6二1.784），得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列 為 40/min 71r/min 125r/min 224

9、r/min,共 4 級(jí)。2.1.3結(jié)構(gòu)式分析對(duì)于Z二4可分解為：Z=21X23o2.1.4確定結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)由于每個(gè)變速組都有兩個(gè)傳動(dòng)副，所以不涉及“前多后少”的原則。 為了提高中間軸的最低轉(zhuǎn)速，分配降速傳動(dòng)比時(shí)按照“前小后大”的遞降 原則較為有利。因此，選取傳動(dòng)方案Z二21X23,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖21。圖2-1結(jié)構(gòu)網(wǎng)2.1.5繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)(1) 選擇電動(dòng)機(jī)：采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng) 機(jī)。(2) 繪制轉(zhuǎn)速圖，如圖22所示：1430圖22轉(zhuǎn)速圖(3) 畫(huà)主傳動(dòng)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(huà)主傳 動(dòng)系統(tǒng)圖如圖23：1-2 軸最小中心距：A1 _2min 1 /2(9

10、*Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:Szmin(Zmax+2+D/m)2. 2確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1) Sz 18-20齒輪齒數(shù)的確定基本組傳動(dòng)比分別為1/1.781/3.16Sz=51 60 72 75 84 93 96取Sz=75,小齒輪齒數(shù)分別為:18, 27 Zl/Z2=27/48, Z3/Z1 =18/57 擴(kuò)大組傳動(dòng)比分別為1/1 1/2Sz=54 60 66 72 78取Sz=80,小齒輪齒數(shù):40,19Z4/Z5二36/36, Z4/Z6= 19/61據(jù)設(shè)計(jì)要求Zmin 18-20,由表4.1,根據(jù)各變速組公比，可得各傳動(dòng) 比和齒輪齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表21。表2-1

11、齒輪齒數(shù)傳動(dòng)比基本組擴(kuò)大組1:1.781:3. 161:11:3. 16代號(hào)Z,z2ZiZ3Z4z5z4Z6齒數(shù)27481857404019612. 3核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)10（心1）%,即實(shí)際轉(zhuǎn)速n-標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速農(nóng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n10(0 1)%對(duì)Nmax二224r/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速：1/lon 100 27 36.叫林-1430 xx x一 = 226.584r/minmdX355 48 36則有(226.584-224)224x 100% = 1.15% 4.1%因此滿足要求。同理，根據(jù)計(jì)算得出其他各組的數(shù)據(jù)如下表22：表2-2轉(zhuǎn)速誤差分析表n2241257

12、140n226.58127.4771.6140.34誤差1.15%1.98%1.42%0.85%所有計(jì)算結(jié)果都小于4,因此不需要修改齒數(shù)。第3章動(dòng)力計(jì)算3.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P二3kw,轉(zhuǎn)速 nl二1430r/min,n2=400i7min1、確定計(jì)算功率：按最大的情況計(jì)算P=3kw, K為工作情況系數(shù)，查1表3.5.取K=1.0 pd=kAP= 1.2 X 3=3.6kw2、選擇V帶的型號(hào)：根據(jù)pd,nl = 1430r/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dl二100mm3、確定帶輪直徑dl,d2小帶輪直徑dl = 100mm驗(yàn)算帶速7idxnx -x 1

13、00x1430- .o_.v = 7.487 ml s60x100060x1000從動(dòng)輪直徑 d2=n 1 d 1 /n2= 1430X 100/400=357.5mm,查表 3.3,取 d2=355mm。計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比i=d2/d 1=355/100=3.554、定中心矩a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld1初定中心距a00.7（d| +tZ2）tz0 120 ci5496、確定V帶根數(shù)：確定額定功率：由查表并用線性插值得Pl = 1.7kw查1表37得功率增量P1二013kw查1表38得包角系數(shù)K a二0.92查1表3得長(zhǎng)度系數(shù)K1二0.96確定帶根數(shù)：= 2.223.6店(1.7 + 0.13)X0.92x

14、0.963. 2計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算1、主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)表32中的公式rtj =/?inin3=40x1.78=48.5r/min取計(jì)算轉(zhuǎn)速為40r/min2、傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)速圖上，軸III在最低轉(zhuǎn)速40r/min時(shí)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)組傳動(dòng)副，得到主 軸轉(zhuǎn)速為125r/min。這個(gè)轉(zhuǎn)速高于主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速，在恒功率區(qū)間內(nèi)，因此 軸II的最低轉(zhuǎn)速為該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速即nlllj=125/min,同理可求得軸I的計(jì)算 轉(zhuǎn)速為 riiij=400r/mino3、確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。由機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)可知，一對(duì)嚙合齒輪只需要校核危險(xiǎn)的小齒輪，因此 只需求出危險(xiǎn)小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速?？汕蟮闷溆鄡蓪?duì)嚙合齒輪中危險(xiǎn)齒

15、輪的 計(jì)算轉(zhuǎn)速即njz28=40r/min, njZ36=40r/min各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表3-lo表31各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸號(hào)I軸n軸ITT軸計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min400125404、確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Za裝在主軸上轉(zhuǎn)速，其中只有 40r/min傳遞全功率，故 乙j=40 r/min依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn) 速，如表32。表32齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)Z,n40022412571403. 3齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算1、計(jì)算各傳動(dòng)軸的輸岀功率Pi =嗆 x n/? x nr =3.0x0.96x0.99 = 2.85曲 p2 = p、xn;, xnr = 2.85x0.97x0.99= 2.7lkwpr =

16、p2 xnv xnr =2.71x0.97x0.99= 260bv2、軸徑設(shè)計(jì)及鍵的選取軸一:卩=085上”,取0 = 0.9,帶入公式:26有，cl = 24.95mm ,圓整取 d = 25mm選花鍵：6 x 26 x 30 x 6軸二：p2 = 2.1 kw,取0 = 0.9,帶入公式:有，d = 29.3mm ,圓整取 d = 30mm 選花鍵：8x32x36x6主軸：選擇主軸前端直徑，后端直徑0 =(0750.85)0 取D2 = 65mm,則平均直徑D = U.5mm。對(duì)于普通車床，主軸內(nèi)孑L直徑d = (0.550.6D),故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取為d = 45mm支承形式選擇

17、兩支撐，初取懸伸量Q = 90mm ,支撐跨距L = 520加。 選擇平鍵連接，Z?x/? = 22xl4,厶=100mm。因?yàn)? = O5S1.O,所以取值較大，計(jì)算的軸的直徑為最小直徑，也 是危險(xiǎn)直徑，所以實(shí)際裝配時(shí)可選用軸徑更大的軸。3、模數(shù)計(jì)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(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，即“ =16338 3匚丫 1卑(u + V)Nd 血 zMcrJ其中：“ 公比；Nd 電動(dòng)機(jī)功率;% 齒寬系數(shù)0.2至1.4； 切齒輪傳動(dòng)許允應(yīng)力;計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。45號(hào)鋼整體淬火，b= ll()(MP,按接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)m1-2軸由公式竹163

18、383(ul)p血Z沖勺了按齒數(shù)18的計(jì)算可得加=4/78m加，取m=5mm2 主軸由公式= 16338s(弘 1)血z初勺了竹按齒數(shù)19的計(jì)算可得 = 4.67mm,取m=5mm表33模數(shù)組號(hào)基本組擴(kuò)大組模數(shù)mm55(2)基本組齒輪計(jì)算如下表34。表3-4基本組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪Z1zrZ2Z3齒數(shù)27184857分度圓育徑13590240285齒頂圓直 徑145100250295齒根圓直 徑122.577.5227.5272.5齒寬32323232按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB 286HB,平均取260HB,大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB 2

19、86HB,平均取240HB。計(jì)算如下：(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為2088 x10s (u 土 DKKKKN “、“1j zm 斗 uBn fJ彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為zm2B Y n式中N傳遞的額定功率(kW),這里取N為屯動(dòng)機(jī)功率，N=3kW;式中N傳遞的額定功率(腳)，這里取N為屯動(dòng)機(jī)功率，N=4kW；nj計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）； n =49 r/nrn/m初算的齒輪模數(shù)(mm), m=5 (mm)；B齒寬（mm）, B=32 （mm）；z小齒輪齒數(shù)，z=18；u小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u二3；Ks壽命系數(shù)；Ks = KTKnKNKqK廠工作期限系數(shù)；T齒輪工作期限，這里

20、取T=15000h.;“I齒輪的最低轉(zhuǎn)速(r/min)，也=560 (r/min)基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取C。-IO?,彎曲載荷取Co = 2xlO6m疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取m二3；彎曲載荷取m二6;K廠轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查【5 2,取心二0.60Kn 功率利用系數(shù)，查【51 2,取Kn =0.78Kq材料強(qiáng)化系數(shù)，查【5】2上，取Kq二0.60K.工作狀況系數(shù)，取心二1K2 動(dòng)載荷系數(shù)，查5 2,取心二1K、齒向載荷分布系數(shù)，查【5】2上，&二1Y齒形系數(shù)，查【5】2上,Y二0.386；y 午用接觸應(yīng)力（MPa），查4,表47,取t.=650 Mpa； 仇.許用彎曲應(yīng)力（MPa）,查【4】，表

21、47,取ru,=275 Mpa； 根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：W =65 lMpacr-aw = S5Mpaaw（3）擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。表35擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪Z4Z5Z4Z6齒數(shù)40401961分度圓直徑20020095305齒頂圓直徑210210105315齒根圓直徑187.5187.582.5292.5齒寬32323232按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB 286HB ,平均取260HB,大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB- 286HB,平均取 240HB 同理根據(jù)基本組的計(jì)算，查文獻(xiàn)【6】，可得Kn =0.62,心二（）.77, 他二

22、0.60,二 1.1, K2 = , K嚴(yán) 1, m二3.5, =280；可求得：（J -634Mpaa.JJaw = l35Mpacrw3. 5主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率P二3kW,根據(jù)【1】表3.20,前軸徑應(yīng)為6090mm。 初步選取dl=80mmo后軸徑的d2= （0.70.9） dl,取d2=60mm。根據(jù)設(shè) 計(jì)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30mmo軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩T = 9550左=9550 x=286.5N.mn100假設(shè)該機(jī)床為午床的最大加工直徑為300mmo床身上最常用的最大加 工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工

23、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）=TTl 3183背向力（沿 X 軸）Fp二0.5Fc二 1592N總作用力F = Jf： + F； = 3559此力作用于工件上，主軸端受力為F二3559N。先假設(shè)l/a=2, l=3a=240mmo前后支承反力Ra和Rb分別為:= 3559x120 + 240240= 5338NRn = Fx- = 3559 x- = 1779.5N I240根據(jù)文獻(xiàn)【1】式3.7,得:Kr = 3.39Fr01/0-8(zz)-9cosL96/得前支承的剛度：Ka= 1689. 69N/“加；KB= 785

24、.57= 1689,69 = 2.15 心 785.57主軸的當(dāng)量外徑g二(80+60)/2二70mm,故慣性矩為 /(0.07-0.03)=口3.8“0%64El 2.1xl01,xll3.8xl0-8 八KAa3 1689.69 x0.13xl06查【1】圖338得 = 2.0,與原假設(shè)接近，所以最佳跨距厶二120 X a2.0=240mm合理跨距為(0.75-1.5) /0,取合理跨距I二360mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實(shí)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=80mmo前軸 承，采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對(duì)背安裝的角接

25、觸球軸承。第4章主要零部件的選擇4.1電動(dòng)機(jī)的選擇轉(zhuǎn)速 n =1430r/min,功率 P=3kW選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。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 6006 oII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6l908o4. 3變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇選用左右擺動(dòng)的操縱桿使其通過(guò)桿的推力來(lái)控制I軸上的兩聯(lián)滑移齒 輪和II軸二聯(lián)滑移齒輪。第5章校核5.1軸的校核(a) 主軸的前端部撓度 1=0-0002 x 525 = 0.105(b) 主軸在前軸承處的傾角&-容許值刃軸承 0.001 rad(c)

26、在安裝齒輪處的傾角& W容許值刃齒 1 radD平均= 1.0765x16 + 70x78 + 75x50 + 80x236 + 85x160 + 90x150y Din690u SI mmE = 2Axi05MPa/二旦(1 一仏)二龍朋7：( _蘭)二356904(mm4)64 d 6487廠 2x955xl04P x0.99532x955x 104x3.37x0.9953“小八F = 1268( N)d件 x 斤計(jì)400 x 125mvz:n3x20x125將其分解為垂直分力和水平分力 由公式Fy = 0.4E = 507(N), Fx = 0.25見(jiàn)=217(N)由于小齒輪的傳動(dòng)力大，

27、這里以小齒輪來(lái)進(jìn)行計(jì)算Fq = 2X955X1( = 2吧0：號(hào)37 =A/v =-Fv/# =-x507xl60 = 54080(N mm)可得F + 倫伽乙=FqF = F tan%倫=21()5(N),他=6477()2 2Mz =-鄉(xiāng)件=-xl268xl60 = l35253(N mm)Mx = -F血=1x317x130 = 20605(N mm)2 2主軸載荷圖如圖5-1所示：（8）垂直平面內(nèi)（b）水平平面內(nèi)圖5-1主軸載荷圖由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b= 161 mm,l=525mm,c=87mm 計(jì)算（在垂直平而）。F abcQ + a）Fzc 門（、 八1 6EII

28、 3EII6EI兒+y2+y3=i73Fn/abRM7&齒i =”3F“_g）齒 2=1/ + 3c）。齒 3=jy + 3c）&軸承1&齒Z =&齒l +。齒2 + 血3 =6.9x10 5 -FQzab（l + a）F：clMzl67/,軸承2 _ Sei ,軸承3 _ 3EZ&穌Z =血承1 +。軸利+血承3 = 2.9x10 占m坐滬（心計(jì)算（在水平面） -Foabc（l + a） 6EII兒，=必+% + %=17=& 厶+ 3c) 齒1 3EII-齒 2 6EI3EI(/ + 3c)齒 y =血1 + 血2 + 兔3 = 13.86x10_ -仏唄/ + 0)_Fyd _ (My-

29、MJl軸承_ 6EII%承2 _ 3EI %承3 _3EI縊承y =2峽1 +體詠2 +2峽3 =328x10 5合成:兒二 +兒2=0 080 105&齒=也齒:+e齒:=0-00015 o.ooi0軸承=軸承；+ &軸承二0.00033 0.0015.2軸承壽命校核由口軸最小軸徑可取軸承為7008C角接觸球軸承,e=3 ；P=XFr+YFaX=l, Y二0。對(duì)II軸受力分析如圖52所示。1*516a120圖5-2 II軸受力分析圖得：前支承的徑向力Fr=2642.32No由軸承壽命的計(jì)算公式：預(yù)期的使用壽命Lg二15()0()h。厶()空2 ()一 型22 X (Z000 3 =鰹 x(5

30、000 = 288142 沖,九J n P 1802238.3815026423210/軸承壽命滿足要求。第6章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離 合器和制動(dòng)器等）、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié) 件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由 于時(shí)間的限制，一般只畫(huà)展開(kāi)圖。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要 求外，著重考慮以下兒個(gè)方面的問(wèn)題。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)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

31、，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(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中 不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。的 是：1布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便 及時(shí)改正。3確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置， 以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。6. 2展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖 開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)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(jí)變速 齒輪和離合器做成一體。齒輪的直

32、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(wú)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(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向 尺寸大。我們采用第一種方案，通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié) 構(gòu)?？偛贾脮r(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以 放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動(dòng)扭矩太大，是制 動(dòng)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。結(jié)論分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)及部分計(jì)算，到這里基本結(jié)束了，由 于筆者

33、水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，僅對(duì)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部分進(jìn)行 設(shè)計(jì)和校核，有許多地方處理不夠妥當(dāng)，因?yàn)闆](méi)有接觸過(guò)生產(chǎn)實(shí)際，所以 可能有的地方存在錯(cuò)誤，希望老師多提寶貴意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門課當(dāng)中許多原理公式有 了進(jìn)一步的了解，對(duì)于機(jī)械類的書(shū)籍，軟件的使用能力得到了提升，并且 對(duì)設(shè)計(jì)工作有了更深入的認(rèn)識(shí)，在同學(xué)們一起進(jìn)行設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程中，不 僅增進(jìn)了友誼，而且對(duì)于課程設(shè)計(jì)的課題有了更深的理解。在設(shè)計(jì)過(guò)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。參考文獻(xiàn)【1】候珍秀.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)岀版社，修訂版;【2】、于惠力主編機(jī)械設(shè)計(jì)科學(xué)岀版社第一版【3】、戴

34、曙主編【4】、戴曙主編金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社金屬切削機(jī)床機(jī)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【7】、于惠力主編機(jī)械原理高等教育出版社第七版機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)科學(xué)出版社致謝在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，感謝很多同學(xué)的幫助和指點(diǎn)，感謝院系各位老師 多年來(lái)的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。這次的課程設(shè)計(jì)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(xiàng)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(jì)過(guò)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(jì)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(chéng)的感謝！再次向此次課程設(shè)計(jì)中所有幫助過(guò)我的人表示感謝。