【题目12】分级变速主传动系统设计Nmin=40_Nmax=315_Z=7_公比1.41_P=3_n=1430【金属切削机床课程设计】.rar

1 宁 XX 大学 课 程 设 计 (论 文 ) 分级变速主传动系统设计（题目 12） 所 在 学 院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指 导 老 师 年 月 日 2 摘 要 本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参 数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方 案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴 向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方 案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图 与主轴箱展开图及剖视图。 关键词 分级变速；传动系统设计,传动副，结构网，结构式，齿轮模数，传动比 4 目 录 摘 要.2 目 录.4 第 1 章 绪论.6 1.1 课程设计的目的 6 1.2 课程设计的内容 .6 1.2.1 理论分析与设计计算 .6 1.2.2 图样技术设计 .6 1.2.3 编制技术文件 6 1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求 7 1.3.1 课程设计题目和主要技术参数 7 1.3.2 技术要求 7 第 2 章 运动设计.8 2.1 运动参数及转速图的确定 .8 2.1.1 转速范围 .8 2.1.2 转速数列 .8 2.1.3 确定结构式 8 2.1.4 确定结构网 8 2.1.5 绘制转速图和传动系统图 9 2.2 确定各变速组此论传动副齿数 9 2.3 核算主轴转速误差 10 第 3 章 动力计算.12 3.1 带传动设计 12 3.2 计算转速的计算 13 3.3 齿轮模数计算及验算 14 3.4 传动轴最小轴径的初定 17 3.5 主轴合理跨距的计算 17 第 4 章 主要零部件的选择.19 5 4.1 电动机的选择 .19 4.2 轴承的选择 19 4.3 键的规格 19 4.4 变速操纵机构的选择 .19 第 5 章 校核.20 5.1 刚度校核 20 5.2 轴承寿命校核 21 第 6 章 结构设计及说明.22 6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 22 6.2 展开图及其布置 22 结 论.23 参考文献.24 致 谢.24 分级变速主传动系统设计论文 6 第 1 章 绪论 1.1 课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。 通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知 识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计， 分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计 算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设 计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计 技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训 练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 1.2 课程设计的内容 《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件 编制三部分组成。 1.2.1 理论分析与设计计算 （1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。 （2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。 （3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。 1.2.2 图样技术设计 （1）选择系统中的主要机件。 （2）工程技术图样的设计与绘制。 1.2.3 编制技术文件 （1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。 （2）编制设计计算说明书。 分级变速主传动系统设计论文 7 1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求 1.3.1 课程设计题目和主要技术参数 题目 12：分级变速主传动系统设计 技术参数： Nmin=40r/min；N max=315r/min； Z=7 级；公比为 1.41；电动机功率 P=3kW；电机转速 n=1430r/min 1.3.2 技术要求 （1）利用电动机完成换向和制动。 （2）各滑移齿轮块采用单独操纵机构。 （3）进给传动系统采用单独电动机驱动。 分级变速主传动系统设计论文 8 第 2 章 运动设计 2.1 运动参数及转速图的确定 2.1.1 转速范围 Rn= = =7.875minaxN40315 2.1.2 转速数列 转速数列。查《机械系统设计》表 2-9 标准数列表，首先找到 40r/min、然后每隔 5 个数取一个值（1.41=1.06 6） ，得出主轴的转速数列为 40r/min、56r/min、80r/min、112r/min、160r/min、 224r/min，315r/min 共 7 级。 2.1.3 确定结构式 对于 Z=7 可以按照 Z=8 分解为：Z=2 1×22×24。 2.1.4 确定结构网 根据“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,结构紧凑的原则,选取传动方案 Z=21×22×24,易知第二扩大组的变速范围 r=φ (P3-1)x=1.414=3.95〈8，满足要求满足 要求，其结构网如图 2-1。 图 2-1， Z=21×22×24 结构网 分级变速主传动系统设计论文 9 2.1.5 绘制转速图和传动系统图 （1）选择电动机：采用 Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 （2）绘制转速图： 转速图 （3）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图 2- 3： 1-2 轴最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D) 轴最小齿数和:S zmin(Zmax+2+D/m) 2.2 确定各变速组此论传动副齿数 (1)Sz 100-120,中型机床 Sz=70-100 (2)直齿圆柱齿轮 Zmin 18-20 分级变速主传动系统设计论文 10 图 2-3 主传动系统图 （7）齿轮齿数的确定。据设计要求 Zmin≥18—20,由表 4.1，根据各变速组公比，可 得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表 2-2。 表 2-2 齿轮齿数 基本组 第 1 扩大组 第 2 扩大组传动比 1:1.41 1:2 1:1.41 1：2.8 1：1 1:2.8 代号 Z1Z 'Z 2Z 'Z3Z 'Z4Z 'Z5Z 'Z6Z ' 齿数 30 42 24 48 35 49 22 62 45 45 24 66 分级变速主传动系统设计论文 11 2.3 核算主轴转速误差 实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过±10( -1)％,即 〈10( -1)％n标 准 转 速标 准 转 速实 际 转 速  对 Nmax=315r/min，实际转速 Nmax=1430× × × × =325.7r/min 24103954 则有 =3.4％〈4.1％3157.2 因此满足要求。 同理，根据计算得出其他各组的数据如下表： 因此满足要求。 各级转速误差 所有计算结果都小于 4.1％，因此不需要修改齿数。 n 315 224 160 112 80 56 40 n` 323.45 229.55 160.68 115.52 80.86 57.39 4