8級分級變速主傳動系統(tǒng)設計【N=35.5~800；Z=8；公比為1.41；P=3kW；電機轉(zhuǎn)速n=710~1420含2張CAD圖】
【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】圖紙預覽詳情如下：
充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙I分級變速主傳動系統(tǒng)設計摘 要本說明書著重研究機床主傳動系統(tǒng)的設計步驟和設計方法，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)方案以及較高的設計效率。在機床主傳動系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡化結構，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設計方法是試算，湊算法，計算麻煩且不易找出合理的設計方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中雙聯(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。關鍵詞 分級變速；傳動系統(tǒng)設計；傳動副；結構網(wǎng)；結構式；齒輪模數(shù)，傳動比 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙II目 錄摘 要 .................................................................................................................I第 1 章 緒論 ........................................................................................................11.1 課程設計的目的 .......................................................................................11.2 課程設計的內(nèi)容 ........................................................................................11.2.1 理論分析與設計計算 ........................................................................11.2.2 圖樣技術設計 ....................................................................................11.2.3 編制技術文件 .....................................................................................11.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 ...........................................21.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù) ......................................................21.3.2 技術要求 .............................................................................................2第 2 章 運動設計 ................................................................................................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 確定結構式 .........................................................................................32.1.4 確定結構網(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 ...................................................................................6第 3 章 動力計算 ................................................................................................73.1 帶傳動設計 ...............................................................................................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 結構設計及說明 ..................................................................................196.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 .....................................................196.2 展開圖及其布置 .....................................................................................19 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙III結論 ....................................................................................................................20參考文獻 ............................................................................................................21致謝 ....................................................................................................................22 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙1第 1 章 緒論1.1 課程設計的目的《機械系統(tǒng)設計》課程設計是在學完本課程后，進行一次學習設計的綜合性練習。通過課程設計，使學生能夠運用所學過的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課的有關理論知識，及生產(chǎn)實習等實踐技能，達到鞏固、加深和拓展所學知識的目的。通過課程設計，分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構，進行選擇和改進；結合結構設計，進行設計計算并編寫技術文件；完成系統(tǒng)主傳動設計，達到學習設計步驟和方法的目的。通過設計，掌握查閱相關工程設計手冊、設計標準和資料的方法，達到積累設計知識和設計技巧，提高學生設計能力的目的。通過設計，使學生獲得機械系統(tǒng)基本設計技能的訓練，提高分析和解決工程技術問題的能力，并為進行機械系統(tǒng)設計創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設計的內(nèi)容《機械系統(tǒng)設計》課程設計內(nèi)容由理論分析與設計計算、圖樣技術設計和技術文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設計計算（1）機械系統(tǒng)的方案設計。設計方案的分析，最佳功能原理方案的確定。（2）根據(jù)總體設計參數(shù)，進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。（3）根據(jù)設計方案和零部件選擇情況，進行有關動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術設計（1）選擇系統(tǒng)中的主要機件。（2）工程技術圖樣的設計與繪制。1.2.3 編制技術文件（1）對于課程設計內(nèi)容進行自我經(jīng)濟技術評價。（2）編制設計計算說明書。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙21.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求1.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù)題目 29：分級變速主傳動系統(tǒng)設計技術參數(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/min1.3.2 技術要求（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。（3）進給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動。1.3.3 任務分配成員 學號 任務繪圖繪圖計算 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3第 2 章 運動設計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =22.53minaxN5.3802.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查《機械系統(tǒng)設計》表 2-5 標準數(shù)列表，首先找到35.5r/min、然后每隔 5 個數(shù)取一個值（1.41=1.06 6） ，得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 35.5r/min、50r/min、71r/min、100r/min、140r/min 、200 r/min，280 r/min、 400 r/min、560r/min、800r/min 共 10 級。2.1.3 確定結構式對于 Z=8 可分解為：Z=2 1×22×24 。2.1.4 確定結構網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,結構緊湊的原則,選取傳動方案 Z=21×22×24,易知第二擴大組的變速范圍 r=φ (P3-1)x=1.414=3.95〈8，滿足要求，其結構網(wǎng)如圖 2-1。圖 2-1 結構式 Z=21×22×24 結構網(wǎng) 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙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_2min>1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin>(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組齒輪傳動副齒數(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-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙5圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設計要求 Zmin≥18—20,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 第 2 擴大組傳動比1:1 1:1.41 1:1 1：2 2：1 1:2代號 Z1Z 'Z2Z 'Z3Z 'Z4Z'Z5Z'Z6Z'齒數(shù) 30 30 25 35 36 36 24 48 56 28 28 56 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙62.3 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，一般不應超過±10( -1)％,即?|實際轉(zhuǎn)速 n-標準轉(zhuǎn)速 n標準轉(zhuǎn)速 n | 12006、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=1.31Kw查[1]表 37 得功率增量 P0=0.17Kw:查[1]表 38 得包角系數(shù) K =0.952?查[1]表 3 得長度系數(shù) Kl=1.06 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙8確定帶根數(shù)：Z=P /｛（P +△P ）×K ×K ｝C0?L=3.3/(1.31+0.17) ×0.952×1.06=2.21 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)設計》表3-2中的公式 88(1)(1)33min50.4/minj r??????取計算轉(zhuǎn)速為100r/min(注：主軸的計算轉(zhuǎn)速是低速第一個三分之一變速范圍的最高一級轉(zhuǎn)速)2、傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 在轉(zhuǎn)速圖上，軸IV在最低轉(zhuǎn)速50r/min時經(jīng)過傳動組傳動副，得到主軸轉(zhuǎn)速為100 r/min。這個轉(zhuǎn)速高于主軸計算轉(zhuǎn)速，在恒功率區(qū)間內(nèi)，因此軸Ⅲ的最低轉(zhuǎn)速為該軸的計算轉(zhuǎn)速即nⅢj=200/min,同理可求得軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速為 =400r/min、軸Ⅰ計算轉(zhuǎn)速為 =400 r/min3、確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。由機械設計知識可知，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)速即 =400r/min， =200r/min28jzn36jzn各計算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計算轉(zhuǎn)速4、確 定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上轉(zhuǎn)速，其中只有 100r/min 傳遞全'6功率，故 Z j=100 r/min。依次可以得出其余齒輪的計算轉(zhuǎn)速，如表 3-2。'6表 3-2 齒輪副計算轉(zhuǎn)速軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 IV 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 400 400 200 100 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙9序號 Z1Z2Z3Z '4Z 5Z '6n j400 400 200 200 100 1003.3 齒輪模數(shù)計算及驗算1、計算各傳動軸的輸出功率 )(85.29.06.3n1 Kwprb ?????額 718522g 6..71.3r )(g主2、軸徑設計及鍵的選取軸一： ，取 帶入公式：kw85.21?p0.9??！?】 ＝有，d=24.4mm,圓整取 d=25mm。49jPdn?選花鍵： 63軸二： ，取 帶入公式：k71.2?p0.9??！?】 ＝有，d=27.3mm,圓整取 d=28mm。49jdn?選花鍵： 836軸三： ，取 帶入公式：kw60.23?p0.9??！?】 ＝有，d=31.5mm,圓整取 d=32mm。491jPdn?選花鍵： 837主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑190Dm?210.75.8DD?:（ ）取 ，則平均直徑 。2D65m?.5對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中，主軸內(nèi)(.6)d?孔直徑取為 4d支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量 ，支撐跨距 。90a?520Lm?選擇平鍵連接， 214,bhl??因為 所以取值較大，計算的軸的直徑為最小直徑，也是0.5~??危險直徑，所以實際裝配時可選用軸徑更大的軸。3、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 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙10齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算，即321][)(68mj jjmnuzP????可得各組的模數(shù)，如表 3-3 所示。45 號鋼整體淬火， []0jM?按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 1-2 軸由公式 可得 2.34，取 m=3mm321()=68[]j juPzn??j?2-3 軸由公式 可得 2.15,取 m=3mm321jmj?j3-主軸由公式 可得 2.57，取 m=3mm321()=68[]j juzn??jm?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 齒輪計算如表 3-4。表 3-4 基本組齒輪尺寸齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`齒數(shù) 30 30 25 35分度圓直徑 90 90 75 105齒頂圓直徑 96 96 81 111齒根圓直徑 82.5 82.5 67.5 97.5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，硬度組號 基本組 第一擴大組 第二擴大組模數(shù) mm 3 3 3 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙11241HB～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。計算如下：齒面接觸疲勞強度計算：接觸應力驗算公式為??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應力驗算公式為：??wswaYnzK)(109235式中 N----傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=3kW;-----計算轉(zhuǎn)速（r/min）. =400（r/min）;jnjm-----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=25;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2;-----壽命系數(shù)；sK=sKTnNq----工作期限系數(shù)；TmTC016?T------齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速（ r/min）, =400（r/min ）1n1n----基準循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0C070C621?m----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-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙12----功率利用系數(shù)，查【5】2 上，取取 =0.78NKNK-----材料強化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-----工作狀況系數(shù)，取 =1.13 3-----動載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =1K2K------齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】2 上， =1 1 1Y------齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；----許用接觸應力（MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 ??j? []j?Mpa；---許用彎曲應力（ 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： 638[]j jMpa????0ww（3）擴大組齒輪計算。表 3-5 第一擴大組齒輪幾何尺寸 齒輪 Z3 Z3` Z4 Z4`齒數(shù) 36 36 24 48分度圓直徑 108 108 72 144齒頂圓直徑 114 114 78 150齒根圓直徑 100.5 100.5 64.5 136.5齒寬 24 24 24 24 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙13表 3-6 第二擴大組齒輪幾何尺寸 齒輪 Z5 Z5` Z6 Z6`齒數(shù) 56 28 28 56分度圓直徑 168 84 84 168齒頂圓直徑 174 90 90 174齒根圓直徑 160.5 76.5 76.5 160.5齒寬 24 24 24 24按擴大組最小齒輪計算。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)基本組的計算，查文獻【6】 ，可得 =0.62， =0.77， =0.60， =1.1，nKNqK3=1， =1，m=3.5， =355；2K1j可求得： 623[]j jMpa????19ww3.5 主軸合理跨距的計算由于電動機功率 P=3KW，根據(jù) 【1】表 3.20，前軸徑應為60~90mm。初步選取 d1=80mm。后軸徑的 d2=（0.7~0.9）d 1，取d2=60mm。根據(jù)設計方案，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。3T95086.5Nm10pn???假設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； 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙14切削力（沿 y 軸） c286.5F31N09?背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=1591.5N總作用力 2p?此力作用于工件上，主軸端受力為 F=3558.7N。先假設 l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為1043595382AlaRN???79.BFl?根據(jù) 文獻【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos的剛度：K A= 1689.69 N/ ；K B= 785.57 N/ ；m?m?168.2.57A?主軸的當量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為：484(0..3).106I????13362. .89.AEKa????查【1】圖 3-38 得 ，與原假設接近，所以最佳跨距0l=120×2.0=240mm 合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l 0l根據(jù)結構的需要，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-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙15第 4 章 主要零部件的選擇4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n＝1420r/min，功率P＝3kW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 變速操縱機構的選擇選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制I軸、II軸以及III軸上的雙聯(lián)滑移齒輪。同時擺動式操縱機構的選擇應符合主軸箱的空間結構設計，且操縱可靠、輕便、靈敏。變速時，特別是集中變速時，為保證齒輪順利嚙合，必須消除頂齒現(xiàn)象，為了避免打齒，變速往往是在停車后進行。為了防止停車變速時兩個齒輪端面相互頂住，變速機構中的齒輪在進入嚙合處的輪齒端面應倒成大圓角。即便如此，仍不一定能保證滑移齒輪順利嚙合，常采取一下措施來消除頂齒現(xiàn)象。1.手動操縱2.機動操縱3.變速時使各軸做連續(xù)的低速回轉(zhuǎn)為了消除變速過程中的頂齒現(xiàn)象，還應考慮傳動的連續(xù)性問題。因為在集中變速時，各滑移齒輪不可能同時進入嚙合，總是有先有后。因此，為了保證傳動連續(xù)性，可采用如下方法：1.加寬或減薄相應變速齒輪的齒厚2.在推動滑移齒輪的機構內(nèi)設置彈性原件 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙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6517085023685109D1.07 879il mL??????? ??平 均 總E 取為 ，52.MPa44 40875(1)(1)360()66dI??????3439.92.79512682zpF Nn???? ?主 計件 （ ）求得： ，0.457()yzN0.5()xzFN由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算 442912913.785)QPmzn?????主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tataynQzynFF????可得 2105(),647()QzyN21860352()3ZMl Nm???:件 54yyF件 7()2xxd件 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙17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()6QZFabclyEI???2()3ZFcylEI??3(23)6zMcylEI??230.17sz， ，()ZIl?齒 1 (2)6ZlcI?齒 2 ()ZlcI?齒 35.9?????齒 齒 齒 2齒 3， ，()6QZFabEIl?軸 承 1 zFlEI軸 承 2ZlI?軸 承 35.10???軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3計算（在水平平面）, ,1()6QyabclI??2()yclI??3()(23)6yxMclI?120.17sy 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙18， ，()3QyFabEIl???齒 1 (23)6yFlcEI???齒 2()(3yxMlcEI????齒 351.860?齒 y齒 1齒 齒， ，()6lI?軸 承 1 ylI軸 承 2()yxlI軸 承 35.?????軸 承 y軸 承 1軸 承 軸 承合成： 20.8.1sszy??5齒 齒 y齒 22.3.0????軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 П 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,ε=3；P=XF r+YFaX=1，Y=0。對Ⅱ軸受力分析如圖 5-2 所示。圖 5-2 Ⅱ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：預期的使用壽命 [L10h]=15000hz 3106716702.810()()hCLnP????10284.9[]5hL?軸承壽命滿足要求。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙19第 6 章 結構設計及說明6.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案設計主軸變速箱的結構包括傳動件（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、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結件的結構設計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設計由于時間的限制，一般只畫展開圖。主軸變速箱是機床的重要部件。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外，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，結構工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標準化和通用化的原則。主軸變速箱結構設計是整個機床設計的重點，由于結構復雜，設計中不可避免要經(jīng)過反復思考和多次修改。在正式畫圖前應該先畫草圖。目的是：1 布置傳動件及選擇結構方案。2 檢驗傳動設計的結果中有無干涉、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，否則齒輪無法加工。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構?？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，使制動尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要，關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-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙20結論分級變速主傳動系統(tǒng)設計的結構及部分計算，到這里基本結束了，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)主要部分進行設計和校核，有許多地方處理不夠妥當，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)過這次課程設計，使我對機械系統(tǒng)設計這門課當中許多原理公式有了進一步的了解，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設計工作有了更深入的認識，在同學們一起進行設計任務的過程中，不僅增進了友誼，而且對于課程設計的課題有了更深的理解。在設計過程中，得到王仲文老師的精心指導和幫助，在此表示衷心的感謝。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙21參考文獻【1】候珍秀 主編 《機械系統(tǒng)設計》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，修訂版；【2】于惠力 主編 《機械設計》 科學出版社 第一版【3】戴 曙 主編 《金屬切削機床設計》 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》 哈爾濱工業(yè)大學出版社 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 《機械設計課程設計》 科學出版社 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙22致謝在課程設計過程中，感謝很多同學的幫助和指點，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。這次的課程設計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關懷和悉心指導下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，在此，謹向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設計過程中，也得到了其他同學的幫助，有關軟件方面的一些技能不足得到了同學的大力幫助，設計任務一直在很好的氛圍中進行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！再次向此次課程設計中所有幫助過我的人表示感謝。I分級變速主傳動系統(tǒng)設計摘 要本說明書著重研究機床主傳動系統(tǒng)的設計步驟和設計方法，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)方案以及較高的設計效率。在機床主傳動系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡化結構，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設計方法是試算，湊算法，計算麻煩且不易找出合理的設計方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中雙聯(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。關鍵詞 分級變速；傳動系統(tǒng)設計；傳動副；結構網(wǎng)；結構式；齒輪模數(shù)，傳動比II目 錄摘 要 .................................................................................................................I第 1 章 緒論 ........................................................................................................11.1 課程設計的目的 .......................................................................................11.2 課程設計的內(nèi)容 ........................................................................................11.2.1 理論分析與設計計算 ........................................................................11.2.2 圖樣技術設計 ....................................................................................11.2.3 編制技術文件 .....................................................................................11.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 ...........................................21.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù) ......................................................21.3.2 技術要求 .............................................................................................2第 2 章 運動設計 ................................................................................................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 確定結構式 .........................................................................................32.1.4 確定結構網(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 ...................................................................................6第 3 章 動力計算 ................................................................................................73.1 帶傳動設計 ...............................................................................................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 結構設計及說明 ..................................................................................196.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 .....................................................196.2 展開圖及其布置 .....................................................................................19III結論 ....................................................................................................................20參考文獻 ............................................................................................................21致謝 ....................................................................................................................221第 1 章 緒論1.1 課程設計的目的《機械系統(tǒng)設計》課程設計是在學完本課程后，進行一次學習設計的綜合性練習。通過課程設計，使學生能夠運用所學過的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課的有關理論知識，及生產(chǎn)實習等實踐技能，達到鞏固、加深和拓展所學知識的目的。通過課程設計，分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構，進行選擇和改進；結合結構設計，進行設計計算并編寫技術文件；完成系統(tǒng)主傳動設計，達到學習設計步驟和方法的目的。通過設計，掌握查閱相關工程設計手冊、設計標準和資料的方法，達到積累設計知識和設計技巧，提高學生設計能力的目的。通過設計，使學生獲得機械系統(tǒng)基本設計技能的訓練，提高分析和解決工程技術問題的能力，并為進行機械系統(tǒng)設計創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設計的內(nèi)容《機械系統(tǒng)設計》課程設計內(nèi)容由理論分析與設計計算、圖樣技術設計和技術文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設計計算（1）機械系統(tǒng)的方案設計。設計方案的分析，最佳功能原理方案的確定。（2）根據(jù)總體設計參數(shù)，進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。（3）根據(jù)設計方案和零部件選擇情況，進行有關動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術設計（1）選擇系統(tǒng)中的主要機件。（2）工程技術圖樣的設計與繪制。1.2.3 編制技術文件（1）對于課程設計內(nèi)容進行自我經(jīng)濟技術評價。（2）編制設計計算說明書。21.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求1.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù)題目 29：分級變速主傳動系統(tǒng)設計技術參數(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/min1.3.2 技術要求（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。（3）進給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動。1.3.3 任務分配成員 學號 任務繪圖繪圖計算3第 2 章 運動設計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =22.53minaxN5.3802.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查《機械系統(tǒng)設計》表 2-5 標準數(shù)列表，首先找到35.5r/min、然后每隔 5 個數(shù)取一個值（1.41=1.06 6） ，得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 35.5r/min、50r/min、71r/min、100r/min、140r/min 、200 r/min，280 r/min、 400 r/min、560r/min、800r/min 共 10 級。2.1.3 確定結構式對于 Z=8 可分解為：Z=2 1×22×24 。2.1.4 確定結構網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,結構緊湊的原則,選取傳動方案 Z=21×22×24,易知第二擴大組的變速范圍 r=φ (P3-1)x=1.414=3.95〈8，滿足要求，其結構網(wǎng)如圖 2-1。圖 2-1 結構式 Z=21×22×24 結構網(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_2min>1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin>(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組齒輪傳動副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機床 Sz=70-100?(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20?5圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設計要求 Zmin≥18—20,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 第 2 擴大組傳動比1:1 1:1.41 1:1 1：2 2：1 1:2代號 Z1Z 'Z2Z 'Z3Z 'Z4Z'Z5Z'Z6Z'齒數(shù) 30 30 25 35 36 36 24 48 56 28 28 5662.3 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，一般不應超過±10( -1)％,即?|實際轉(zhuǎn)速 n-標準轉(zhuǎn)速 n標準轉(zhuǎn)速 n | 12006、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=1.31Kw查[1]表 37 得功率增量 P0=0.17Kw:查[1]表 38 得包角系數(shù) K =0.952?查[1]表 3 得長度系數(shù) Kl=1.068確定帶根數(shù)：Z=P /｛（P +△P ）×K ×K ｝C0?L=3.3/(1.31+0.17) ×0.952×1.06=2.21 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)設計》表3-2中的公式 88(1)(1)33min50.4/minj r??????取計算轉(zhuǎn)速為100r/min(注：主軸的計算轉(zhuǎn)速是低速第一個三分之一變速范圍的最高一級轉(zhuǎn)速)2、傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 在轉(zhuǎn)速圖上，軸IV在最低轉(zhuǎn)速50r/min時經(jīng)過傳動組傳動副，得到主軸轉(zhuǎn)速為100 r/min。這個轉(zhuǎn)速高于主軸計算轉(zhuǎn)速，在恒功率區(qū)間內(nèi)，因此軸Ⅲ的最低轉(zhuǎn)速為該軸的計算轉(zhuǎn)速即nⅢj=200/min,同理可求得軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速為 =400r/min、軸Ⅰ計算轉(zhuǎn)速為 =400 r/min3、確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。由機械設計知識可知，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?？汕蟮闷溆鄡蓪Ш淆X輪中危險齒輪的計算轉(zhuǎn)速即 =400r/min， =200r/min28jzn36jzn各計算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計算轉(zhuǎn)速4、確 定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上轉(zhuǎn)速，其中只有 100r/min 傳遞全'6功率，故 Z j=100 r/min。依次可以得出其余齒輪的計算轉(zhuǎn)速，如表 3-2。'6表 3-2 齒輪副計算轉(zhuǎn)速軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 IV 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 400 400 200 1009序號 Z1Z2Z3Z '4Z 5Z '6n j400 400 200 200 100 1003.3 齒輪模數(shù)計算及驗算1、計算各傳動軸的輸出功率 )(85.29.06.3n1 Kwprb ?????額 718522g 6..71.3r )(g主2、軸徑設計及鍵的選取軸一： ，取 帶入公式：kw85.21?p0.9??！?】 ＝有，d=24.4mm,圓整取 d=25mm。49jPdn?選花鍵： 63軸二： ，取 帶入公式：k71.2?p0.9??！?】 ＝有，d=27.3mm,圓整取 d=28mm。49jdn?選花鍵： 836軸三： ，取 帶入公式：kw60.23?p0.9?。【 】 ＝有，d=31.5mm,圓整取 d=32mm。491jPdn?選花鍵： 837主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑190Dm?210.75.8DD?:（ ）取 ，則平均直徑 。2D65m?.5對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中，主軸內(nèi)(.6)d?孔直徑取為 4d支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量 ，支撐跨距 。90a?520Lm?選擇平鍵連接， 214,bhl??因為 所以取值較大，計算的軸的直徑為最小直徑，也是0.5~??危險直徑，所以實際裝配時可選用軸徑更大的軸。3、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10齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算，即321][)(68mj jjmnuzP????可得各組的模數(shù)，如表 3-3 所示。45 號鋼整體淬火， []0jM?按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 1-2 軸由公式 可得 2.34，取 m=3mm321()=68[]j juPzn??j?2-3 軸由公式 可得 2.15,取 m=3mm321jmj?j3-主軸由公式 可得 2.57，取 m=3mm321()=68[]j juzn??jm?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 齒輪計算如表 3-4。表 3-4 基本組齒輪尺寸齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`齒數(shù) 30 30 25 35分度圓直徑 90 90 75 105齒頂圓直徑 96 96 81 111齒根圓直徑 82.5 82.5 67.5 97.5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，硬度組號 基本組 第一擴大組 第二擴大組模數(shù) mm 3 3 3 11241HB～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。計算如下：齒面接觸疲勞強度計算：接觸應力驗算公式為??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應力驗算公式為：??wswaYnzK)(109235式中 N----傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=3kW;-----計算轉(zhuǎn)速（r/min）. =400（r/min）;jnjm-----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=25;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2;-----壽命系數(shù)；sK=sKTnNq----工作期限系數(shù)；TmTC016?T------齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速（ r/min）, =400（r/min ）1n1n----基準循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0C070C621?m----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 =1.13 3-----動載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =1K2K------齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】2 上， =1 1 1Y------齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；----許用接觸應力（MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 ??j? []j?Mpa；---許用彎曲應力（ 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： 638[]j jMpa????0ww（3）擴大組齒輪計算。表 3-5 第一擴大組齒輪幾何尺寸 齒輪 Z3 Z3` Z4 Z4`齒數(shù) 36 36 24 48分度圓直徑 108 108 72 144齒頂圓直徑 114 114 78 150齒根圓直徑 100.5 100.5 64.5 136.5齒寬 24 24 24 2413表 3-6 第二擴大組齒輪幾何尺寸 齒輪 Z5 Z5` Z6 Z6`齒數(shù) 56 28 28 56分度圓直徑 168 84 84 168齒頂圓直徑 174 90 90 174齒根圓直徑 160.5 76.5 76.5 160.5齒寬 24 24 24 24按擴大組最小齒輪計算。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)基本組的計算，查文獻【6】 ，可得 =0.62， =0.77， =0.60， =1.1，nKNqK3=1， =1，m=3.5， =355；2K1j可求得： 623[]j jMpa????19ww3.5 主軸合理跨距的計算由于電動機功率 P=3KW，根據(jù) 【1】表 3.20，前軸徑應為60~90mm。初步選取 d1=80mm。后軸徑的 d2=（0.7~0.9）d 1，取d2=60mm。根據(jù)設計方案，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。3T95086.5Nm10pn???假設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；14切削力（沿 y 軸） c286.5F31N09?背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=1591.5N總作用力 2p?此力作用于工件上，主軸端受力為 F=3558.7N。先假設 l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為1043595382AlaRN???79.BFl?根據(jù) 文獻【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos的剛度：K A= 1689.69 N/ ；K B= 785.57 N/ ；m?m?168.2.57A?主軸的當量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為：484(0..3).106I????13362. .89.AEKa????查【1】圖 3-38 得 ，與原假設接近，所以最佳跨距0l=120×2.0=240mm 合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l 0l根據(jù)結構的需要，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n＝1420r/min，功率P＝3kW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 變速操縱機構的選擇選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制I軸、II軸以及III軸上的雙聯(lián)滑移齒輪。同時擺動式操縱機構的選擇應符合主軸箱的空間結構設計，且操縱可靠、輕便、靈敏。變速時，特別是集中變速時，為保證齒輪順利嚙合，必須消除頂齒現(xiàn)象，為了避免打齒，變速往往是在停車后進行。為了防止停車變速時兩個齒輪端面相互頂住，變速機構中的齒輪在進入嚙合處的輪齒端面應倒成大圓角。即便如此，仍不一定能保證滑移齒輪順利嚙合，常采取一下措施來消除頂齒現(xiàn)象。1.手動操縱2.機動操縱3.變速時使各軸做連續(xù)的低速回轉(zhuǎn)為了消除變速過程中的頂齒現(xiàn)象，還應考慮傳動的連續(xù)性問題。因為在集中變速時，各滑移齒輪不可能同時進入嚙合，總是有先有后。因此，為了保證傳動連續(xù)性，可采用如下方法：1.加寬或減薄相應變速齒輪的齒厚2.在推動滑移齒輪的機構內(nèi)設置彈性原件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6517085023685109D1.07 879il mL??????? ??平 均 總E 取為 ，52.MPa44 40875(1)(1)360()66dI??????3439.92.79512682zpF Nn???? ?主 計件 （ ）求得： ，0.457()yzN0.5()xzFN由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算 442912913.785)QPmzn?????主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tataynQzynFF????可得 2105(),647()QzyN21860352()3ZMl Nm???:件 54yyF件 7()2xxd件17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()6QZFabclyEI???2()3ZFcylEI??3(23)6zMcylEI??230.17sz， ，()ZIl?齒 1 (2)6ZlcI?齒 2 ()ZlcI?齒 35.9?????齒 齒 齒 2齒 3， ，()6QZFabEIl?軸 承 1 zFlEI軸 承 2ZlI?軸 承 35.10???軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3計算（在水平平面）, ,1()6QyabclI??2()yclI??3()(23)6yxMclI?120.17sy18， ，()3QyFabEIl???齒 1 (23)6yFlcEI???齒 2()(3yxMlcEI????齒 351.860?齒 y齒 1齒 齒， ，()6lI?軸 承 1 ylI軸 承 2()yxlI軸 承 35.?????軸 承 y軸 承 1軸 承 軸 承合成： 20.8.1sszy??5齒 齒 y齒 22.3.0????軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 П 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,ε=3；P=XF r+YFaX=1，Y=0。對Ⅱ軸受力分析如圖 5-2 所示。圖 5-2 Ⅱ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：預期的使用壽命 [L10h]=15000hz 3106716702.810()()hCLnP????10284.9[]5hL?軸承壽命滿足要求。19第 6 章 結構設計及說明6.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案設計主軸變速箱的結構包括傳動件（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、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結件的結構設計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設計由于時間的限制，一般只畫展開圖。主軸變速箱是機床的重要部件。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外，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，結構工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標準化和通用化的原則。主軸變速箱結構設計是整個機床設計的重點，由于結構復雜，設計中不可避免要經(jīng)過反復思考和多次修改。在正式畫圖前應該先畫草圖。目的是：1 布置傳動件及選擇結構方案。2 檢驗傳動設計的結果中有無干涉、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，否則齒輪無法加工。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構?？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，使制動尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要，關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。20結論分級變速主傳動系統(tǒng)設計的結構及部分計算，到這里基本結束了，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)主要部分進行設計和校核，有許多地方處理不夠妥當，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)過這次課程設計，使我對機械系統(tǒng)設計這門課當中許多原理公式有了進一步的了解，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設計工作有了更深入的認識，在同學們一起進行設計任務的過程中，不僅增進了友誼，而且對于課程設計的課題有了更深的理解。在設計過程中，得到王仲文老師的精心指導和幫助，在此表示衷心的感謝。21參考文獻【1】候珍秀 主編 《機械系統(tǒng)設計》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，修訂版；【2】于惠力 主編 《機械設計》 科學出版社 第一版【3】戴 曙 主編 《金屬切削機床設計》 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》 哈爾濱工業(yè)大學出版社 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 《機械設計課程設計》 科學出版社 22致謝在課程設計過程中，感謝很多同學的幫助和指點，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。這次的課程設計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關懷和悉心指導下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，在此，謹向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設計過程中，也得到了其他同學的幫助，有關軟件方面的一些技能不足得到了同學的大力幫助，設計任務一直在很好的氛圍中進行，在這里，也向他們表示真誠的感謝！再次向此次課程設計中所有幫助過我的人表示感謝。