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1、 中華人民共和國教育部 課程設計 設計題目：MB106A進給系統(tǒng)有級變速裝置設計 學生： 指導教師： 學院：機電工程學院 專業(yè)：機械設計 課程設計任務書 設計題目MB106A進給系統(tǒng)有級變速裝置設計 指導教師教授 專業(yè)機械設計 學生 2015年8月  題目名稱：MB106A進給系統(tǒng)有級變速裝置設計 任務內(nèi)容（包括內(nèi)容、計劃、時間安排、完成工作量與水平具體要求） 一、設計的題目 將MB106A進給系統(tǒng)中的無級變速裝置改為八級有級變速

2、裝置，并進行系統(tǒng)的設計與計算。 二、設計原始數(shù)據(jù) 加工木料最大寬度 600mm 加工木料最大厚度 200mm 最小刨削長度 290mm 最大刨削厚度 5mm 刀頭切削圓直徑 128mm 刀軸轉(zhuǎn)速 6000r/min 刀片數(shù) 4片 進料輥筒直徑 90mm 進料速度 7～32m/min 主電機功率 5.5kw 加工材種軟、硬雜木 木材含水率

3、 10%～15% 三、課程設計的工作量 （1）編寫設計計算說明書 a.機床用途說明 b.運動計算——擬定結(jié)構圖，轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 c.動力計算——通過計算，決定進給電機功率和主要零件的尺寸和材料 d.設計方案的分析比較 （2）設計圖紙 a.用計算機繪制A0整體裝配圖一張，A0箱體圖一張，A4傳動系統(tǒng)圖一張 b.手工繪制A3花鍵軸或雙聯(lián)滑移齒輪一張 專業(yè)負責人意見 簽名： 年月日 目錄 1總體設計 1 1.1 選擇傳動方案 1 1.2 進給電機的選擇 1 1.3 傳動原理 5 2 傳動件的選擇及計算 7 2.1 V帶的設計 7 2.

4、2 傳動軸計算 9 2.3 齒輪模數(shù)的確定 10 2.4 滑移齒輪的尺寸 11 2.5 齒輪的校核 13 2.6 軸承的選擇 15 2.7 軸的校核 15 2.8 軸承校核 19 2.9 鏈輪的設計 20 2.10 鍵的選擇 21 3 操縱機構方案設計 22 4 箱體設計.................................................................................................................................23 5 變速箱的潤滑與密封 24 6課程設計

5、感想 .......................................................................................................................25 參考文獻 1 總體設計 1.1選擇傳動方案 應根據(jù)機床的使用要求和結(jié)構性能綜合考慮，參考同類型機床，合理選擇傳動方案并加以論證，初步擬出傳動系統(tǒng)示意圖。 （1）選擇傳動布局選擇分離傳動式 （2）選擇變速方式變速方式分為無級和有級變速，本課程設計要求選用有級變速方式，變速裝置選用滑移齒輪變速機構。 故選擇布局方式

6、如圖1-1 圖1-1 分離傳動式布局 1.2進給電機的選擇 根據(jù)工作要求運用木材切削原理有關知識進行進給電動機型號選擇如下： 進給速度u=7~32m/min 進料滾筒直徑 90mm 變速范圍 八級有級變速器Z=8 公比，取標準值=1.26 根據(jù)機械手冊知各級轉(zhuǎn)速如下： ，，，， ，，， 動力設計：進給功率 （1）被加工材料為軟木（以松木為例） 式中 其中， 當切削厚度e<0.1mm時為薄切削，e0.1mm時為厚切削 由最大切削厚度為5mm知其為薄切削與厚切削均要滿足。 厚切削時， 摩擦系數(shù)0,25~0.3 取0.3 摩擦角取 為不同含

7、水率條件下的修正系數(shù)，木材含水率為10%～15%，取1.05 修正系數(shù)，切削刃的變鈍程度用工作時數(shù)T 表示 取 由刀軸轉(zhuǎn)速6000r/min，刀軸直徑128mm知： 切削速度 壓刨刨削為縱端向切削，G=1.25 選得切削松木縱向 端向 由刨削厚度知 齒距，因進給速度，主運動速度，所以 故每齒進給量 刨削寬度b取600mm（原始數(shù)據(jù)） 薄切削時由最大刨削厚度0.1知 可得 可知，薄切削遠小于厚切削時的切削力，可不予考慮 又有 其中： （2）被加工材料為硬木（以櫟木為例） 取3mm， u取15m/

8、min 取0.70 由軟木，硬木知選擇電動機時選用軟木的切削力 =N 采用YEJ系列電磁制動三相異步電動機YEJ100L-6. 電機參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速n=940r/min,額定功率。 1.3 傳動原理 最小轉(zhuǎn)速: 最大轉(zhuǎn)速： 變速范圍： 八級有級變速器Z=8 公比，查表取標準值=1.26 選取轉(zhuǎn)速： （1）傳動組和傳動副數(shù)的確定： 可能的傳動方案有 ，，，，，，，，， 由降速“前慢后快”，級數(shù)排列“前多后少”，轉(zhuǎn)速分布“前密后疏”，轉(zhuǎn)速變換“升早降晚”， （2）結(jié)構網(wǎng)和方案的選擇： 選擇結(jié)構式為： 結(jié)構網(wǎng)如圖

9、1-2 Ⅰ ⅡⅢ 圖1-2 結(jié)構網(wǎng) 在降速傳動時，為防止被動齒輪直徑過大而使徑向尺寸過大，常常限制最小傳動比，最大傳動比。故主傳動鏈任一傳動組的最大變速范圍一般為 （3）擬定轉(zhuǎn)速圖： 最大降速比 圖1-3 轉(zhuǎn)速圖 因?qū)嶋H進給速度較低，避免帶輪徑向尺寸過大，故采用定比-變比-定比模式傳動，第一級由帶傳動實現(xiàn)，變比傳動采用滑移齒輪，最后一級由于工況復雜，工作環(huán)境惡劣，由鏈傳動實現(xiàn)。 鏈傳動 傳動組b： 傳動組a： 帶傳動 確定齒輪齒數(shù) 根據(jù)轉(zhuǎn)速分布圖進行計算各傳動副齒輪的齒數(shù) A組傳動副

10、齒輪齒數(shù)的選擇，機械手冊查表得 表1-1各傳動副齒輪齒數(shù)選擇 傳動組 傳動比 小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) A組 96 38 58 96 32 64 96 26 70 96 22 74 B組 90 40 50 90 22 68 傳動原理圖如圖1-4： 圖1-4 傳動原理圖 2 傳動件的選擇及計算 2.1 V帶的設計 普通V帶傳動計算 （1）功率的確定與帶型的選擇 計算功率 ， 根據(jù)機械手冊確定為A型帶 （2）選取基準直

11、徑及實際傳動比 由機械手冊，、分別為主、從動輪轉(zhuǎn)速，滑動率，取主動輪基準直徑，則從動輪直徑 取 實際傳動比 理論傳動比 傳動比相對誤差 ，故允許。 （1） 驗算帶速 因摩擦型帶傳動帶速在5~25 m/s范圍內(nèi)，所以帶速符合。 （3）確定中心距a和帶的基準長度： 初選中心距 即 初步選取中心距，帶長 由機械手冊：取標準帶長 得實際中心距 小于700mm,中心距滿足要求。 中心距調(diào)整范圍： 驗算小帶輪包角 包角合格。 （4）確定V帶的根數(shù)Z 由機械手冊知 取Z=2根。 （5）帶輪結(jié)構設計 由機械手冊得，帶輪寬

12、度 其它結(jié)構尺寸的確定參見機械零件設計手冊。 2.2 傳動軸計算 直齒輪傳動效率為0.99，軸承傳動效率為0.98，V帶傳動效率為0.96 （1）各軸的傳遞功率,據(jù)轉(zhuǎn)矩公式計算各軸功率 （2）初估軸徑 軸的材料均采用45鋼調(diào)質(zhì)處理， 由手冊查得，C=120， 式中，C —由材料和承載情況確定的系數(shù) 一般情況下，開一個鍵槽，軸徑應增大5%；花鍵軸將估算的d值減7%作為其小徑。 由已知數(shù)據(jù)，求得各軸軸徑分別為： 由于所求d應該為受扭部分的最細處，即裝帶輪處的軸徑該有一個鍵槽，故軸徑應該增大5%。則： 取 由于花鍵軸減少7%則 取

13、 由于花鍵軸減少7%則 取 2軸即花鍵軸的選用規(guī)格為中系列6x 26mm x 30mm x 6mm 2.3 齒輪模數(shù)的確定 由公式 （1）傳動組a ，K =1 齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度(241~286)HBW，取260HBW，7級精度 查機械手冊得 ，， ，， 則 綜上計算取 （2）傳動組b類同傳動組a： , , 綜上計算取 2.4 滑移齒輪的尺寸 （1）雙聯(lián)齒輪1： 總長 其中，齒輪寬度 插齒刀退刀槽寬度 換位用撥叉槽的寬度 取 撥叉槽邊到齒輪端面的距離

14、 撥叉槽深度 輪轂直徑根據(jù)花鍵軸根徑，取 得 （2）雙聯(lián)齒輪2： 總長度 其中，齒輪寬度 插齒刀退刀槽寬度 換位用撥叉槽的寬度，取 撥叉槽邊到齒輪端面的距離 撥叉槽深度 輪轂直徑根據(jù)花鍵軸根徑，取 得 （3）雙聯(lián)齒輪3： 總長度 其中，齒輪寬度 ， 插齒刀退刀槽寬度 換位用撥叉槽的寬度，取 撥叉槽邊到齒輪端面的距離 撥叉槽深度 輪轂直徑根據(jù)花鍵軸根徑，取 得 2.5 齒輪的校核 （校核高速級齒數(shù)為26/70的一對） （1）齒輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度260HBW，7級精度 大齒

15、輪材料為45鋼齒面硬度為230HBW 公式 確定公式中各參數(shù) 已知 由機械手冊得 由于工作平穩(wěn)，取 齒輪非對稱布置，取， 取，則 又 代入公式： 確定許用應力： 查機械手冊得，， 取， ， 則： ， 式中，—失效概率為1%的齒輪接觸疲勞極限 —接觸疲勞強度計算壽命系數(shù) —接觸疲勞強度安全系數(shù) —許用接觸應力 故齒面接觸疲勞強度滿足條件。 根據(jù)公式： ，，，， 由手冊得，，，，， 可得 查得，，， ，， 式中，—失效概率為1%的齒輪彎曲疲勞極限 —彎曲疲勞強度計算壽

16、命系數(shù) —尺寸系數(shù) —彎曲疲勞強度安全系數(shù) —許用彎曲應力 故齒根彎曲疲勞強度滿足要求。 （2）靜強度校核 傳動平穩(wěn)，無嚴重過載，故不需要靜強度校核。. 2.6 軸承的選擇 Ⅰ軸：滾動軸承 6206 GB/T276-1994 Ⅱ軸：滾動軸承 6205 GB/T276-1994 Ⅲ軸：滾動軸承 6208 GB/T276-1994 2.7 軸的校核 軸2受力復雜，故對軸2進行校核 1軸對2軸的作用力，取齒數(shù)為26:70的傳動副傳遞的力。 小齒輪傳遞的扭矩： ，則： 圓周力： 徑向力: 1軸對2軸的作用力，取齒數(shù)為32:6

17、4的傳動副傳遞的力。 小齒輪傳遞的扭矩 ，則 圓周力： 徑向力： 3軸對2軸的作用力，取40:50傳動副傳遞的力。 小齒輪傳遞的扭矩 圓周力： 徑向力： 設定1軸順時針，則2軸逆時針，3軸順時針。 綜上，花鍵軸直徑： 該軸的平均直徑： 抗彎截面慣性矩為： 2.7.1彎曲剛度驗算 （1）在豎直平面內(nèi)：B處為雙聯(lián)滑移齒輪，C處為雙聯(lián)滑移齒輪，E處為雙聯(lián)滑移齒輪。 圖2-1 II軸豎直面受力圖 B點處的撓度為 其中，，，，， ， 則 左支撐點A處的傾角 右支撐點D處的傾角 載荷點B處的傾角 C點處的撓度為

18、 其中，，，，， ， 則。 載荷點C處的傾角 E點處的撓度為 其中，，，，， ， 則。 載荷點E處的傾角 綜上，各點處傾角合適。 （2）在水平面內(nèi)：B處為雙聯(lián)滑移齒輪，C處為雙聯(lián)滑移齒輪，E處為雙聯(lián)滑移齒輪。 圖2-2II軸水平面受力圖 B點處的撓度為 其中，，，， ， 則。 左支撐A點處的傾角 右支撐D點處的傾角 載荷點B處的傾角 C點處的撓度為 其中，，，，， ，。 則。 載荷點C處的傾角 E點處的撓度為 其中，，，，， ，。 則。 載荷點E處的

19、傾角 綜上，各點處傾角合適。 （3）結(jié)論 由機械手冊得一般傳動軸 齒輪處，向心球軸承處 則：在豎直面內(nèi) 左支撐 右支撐 故齒輪處、也滿足要求。 在水平平面內(nèi) 左支撐 右支撐 齒輪處、也滿足要求。 2.7.2花鍵側(cè)擠壓應力的驗算 滑動聯(lián)接時。 因為 ，，，，。 則。 2.8 軸承的校核 由機械手冊查得所選用軸承的額定壽命不得低于14000h，即。 軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的軸承依次為6206,6205,6208。 以Ⅰ軸軸承為例校核 ，因為 取 當時，由手冊查得 當，，，， 則 由于，則當時，。

20、 顯然軸承壽命滿足要求。同理Ⅱ、Ⅲ的軸承校核壽命滿足要求。 2.9 鏈輪的設計 （1）選擇鏈輪齒數(shù) 根據(jù)傳動比，查機械手冊得， 小鏈輪齒數(shù)，則大鏈輪齒數(shù) （2）確定計算功率 由于中等沖擊載荷，查得工況系數(shù).3 （3）計算中心距及鏈節(jié)數(shù) ①初定中心距 取 ②確定鏈節(jié)數(shù) 取鏈節(jié)數(shù) （4）計算額定功率 ①查齒數(shù)系數(shù) ②選單排鏈多列數(shù)系數(shù) ③長度系數(shù) ④計算額定功率 （5）確定鏈條節(jié)距 根據(jù)額定功率和轉(zhuǎn)數(shù)n查手冊選擇滾子鏈型號為16A，查得鏈節(jié)距p=25.4mm （6）確定鏈長和中心距 ①鏈條長度 ②計算實際中心距 ，符合設計要

21、求 （7）計算壓軸力 鏈速 工作拉力 壓軸力 （8）潤滑方式選擇 根據(jù)鏈速和鏈節(jié)距， 按手冊查得潤滑方式為人工定期潤滑。 2.10 鍵的選擇 均選普通平鍵A型鍵,各處鍵選擇見表2-1 表2-1 鍵的選擇 鍵的位置 型號尺寸 帶輪從動輪 齒數(shù)22齒輪 齒數(shù)26齒輪 齒數(shù)32齒輪 齒數(shù)38齒輪 齒數(shù)50齒輪 齒數(shù)68齒輪 鏈輪主動輪 3操縱機構方案設計 選擇單獨操縱機構，擺動式操縱機構原理圖如圖3-1 圖3-1擺動式操縱原理圖 設計步驟： （1）雙聯(lián)滑移齒輪①操縱機構設計： 考慮

22、結(jié)構形狀，取，滑塊高度 則 得 所以滿足條件。 （2）雙聯(lián)滑移齒輪②操縱機構設計 考慮結(jié)構形狀，取，滑塊高度 則 可得 所以滿足條件。 （3）雙聯(lián)滑移齒輪③操縱機構設計 考慮結(jié)構形狀，取，滑塊高度 則 可得 所以滿足條件。 4、箱體設計 減速器機體是減速器的主要組成部分，它的主要作用是支持和固定軸系零件，保證軸系零件的運轉(zhuǎn)、潤滑、和密封。設計機體結(jié)構時應綜合考慮傳動質(zhì)量、加工工藝及制造成本等諸多要素，機體可以鑄造也可以焊接。 鑄造機體（鑄鐵、鑄鋼）工藝復雜，周期長，質(zhì)量大，適于批量生產(chǎn)。鑄鋼比鑄鐵強

23、度和剛度好。焊接機體周期短，質(zhì)量輕，節(jié)省材料，但易變性，適用于單件或小批量生產(chǎn)?？紤]到鑄鐵抗震性好成本低，本設計選擇鑄鐵。 機體有整體式和剖分式兩種結(jié)構，整體式質(zhì)量輕，加工量小，但裝拆不便。剖分式質(zhì)量重，但裝拆方便。本次課程設計采用整體式。 5、 變速箱的潤滑與密封 （1）潤滑 潤滑對機械設備的正常運轉(zhuǎn)起著重要的作用，其作用為：控制摩擦、減少磨損、降低溫度、防止腐蝕、保護金屬表面、密封作用、減震防噪等。 ①軸承潤滑 該裝置軸承轉(zhuǎn)速較低，采用脂潤滑，滾動軸承轉(zhuǎn)速n與其內(nèi)徑d乘積是選用脂潤滑的重要依據(jù)， 具體計算如下： ， 由于，所以該裝置采用脂潤滑。 據(jù)此選用鈣鈉基潤滑脂L-

24、X0120LA265。 ②齒輪潤滑 閉式齒輪傳動主要根據(jù)齒輪的圓周速度確定潤滑方式。 計算的齒輪的圓周速度，采用浸油潤滑，即將大齒輪的輪齒浸入到油池中，齒輪轉(zhuǎn)動時將潤滑油帶入嚙合處，潤滑油采用工業(yè)齒輪油150。 ③鏈輪潤滑 根據(jù)鏈速和鏈節(jié)距選擇滴油潤滑。 （2）密封 為防止液體、氣體工作介質(zhì)或潤滑劑泄漏，防止灰塵、水分進入潤滑部位必須設有密封裝置。密封不僅能大量節(jié)約潤滑劑，保證機器正常工作，提高機器壽命，而且改善工作環(huán)境，對工人健康有利。 箱體上下接合面處采用密封膠，密封效果好，其它結(jié)合面處可加墊片以消除間隙起到密封作用。軸承蓋處密封采用氈圈密封。 6、 課程設計感想 課程

25、設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。三周的課程設計結(jié)束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去做好一件事情的能力。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們互相探討，互相學習。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。這次課程設計讓我知道了學無止境的道理，雖然這次課程設計并不完美,但我相信在以

26、后的日子里我會做得更好.。 “結(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 參考文獻 [1] 花軍. 《現(xiàn)代木工機床設計》[M] 哈爾濱:東北林業(yè)大學出版社,2004.10. [2] 劉誠. 《機械制造裝備設計課程設計》[M] 哈爾濱：東北林業(yè)大學出版社,2010.12. [3] 金維洙. 《木材切削與木工刀具》 哈爾濱：東北林業(yè)大學出版社，2005.9. [4] 孟兆新 馬慧萍. 《機械精度設計基礎》[M] 北京：科學出版社,2012 [5] 呂宏 王慧. 《機械設計》[M] 北京：北京大學出版社.2009.9. [6] 王連明 宋守玉. 《機械設計課程設計》[M] 哈爾濱：

27、哈爾濱工業(yè)大學出版,2008.1 [7] 田玉梅 呂書清. 《材料力學》[M]北京：科學出版社，2009. [8] 郭克希 王建國. 《機械制圖》[M]北京：機械工業(yè)出版社，2009.7. [9] 《機械設計手冊》編寫組. 《機械設計手冊》[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1. [10] 《機床設計手冊》編寫組. 《機床設計手冊》[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2010.4. [11] 花軍. 《現(xiàn)代木工機床設計》[M]哈爾濱:東北林業(yè)大學出版社,2006.8. [12]孫玉芹孟兆新.《機械精度設計基礎》[M]北京：科學出版社.2005.2. [13]哈爾濱工業(yè)大學.《材料力

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