11級分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計【N=90~900；Z=11級；公比為1.26；P=2.5~3.5kW；電機轉(zhuǎn)速n=710~1420含4張CAD圖】
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充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計 (論 文 )分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計（題目 23）所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙2摘 要設(shè)計機床得主傳動變速系統(tǒng)時首先利用傳動系統(tǒng)設(shè)計方法求出理想解和多個合理解。根據(jù)數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)及主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性要求，分析了機電關(guān)聯(lián)分級調(diào)速主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法。從主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)入手，確定最佳機床主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性匹配方案，計算和校核相關(guān)運動參數(shù)和動力參數(shù)。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4目 錄摘 要.........................................................................................................................................2目 錄.........................................................................................................................................4第 1 章 緒論...............................................................................................................................61.1 課程設(shè)計的目的 ..........................................................................................................61.2 課程設(shè)計的內(nèi)容 ...........................................................................................................61.2.1 理論分析與設(shè)計計算 .......................................................................................61.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計 ...................................................................................................61.2.3 編制技術(shù)文件 ....................................................................................................61.3 課程設(shè)計題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 ..............................................................71.3.1 課程設(shè)計題目和主要技術(shù)參數(shù) ........................................................................71.3.2 技術(shù)要求 ............................................................................................................7第 2 章 運動設(shè)計.......................................................................................................................82.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 ...........................................................................................82.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 ...........................................................................................................82.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 ...........................................................................................................82.1.3 確定結(jié)構(gòu)式 ........................................................................................................82.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) ........................................................................................................82.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 ................................................................................92.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) ..................................................................................92.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ....................................................................................................10第 3 章 動力計算.....................................................................................................................123.1 帶傳動設(shè)計 ................................................................................................................123.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 ........................................................................................................133.3 齒輪模數(shù)計算及驗算 ................................................................................................143.4 傳動軸最小軸徑的初定 ............................................................................................173.5 主軸合理跨距的計算 ................................................................................................17第 4 章 主要零部件的選擇.....................................................................................................19 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙54.1 電動機的選擇 .............................................................................................................194.2 軸承的選擇 ........................................................................................................194.3 鍵的規(guī)格 ............................................................................................................194.4 變速操縱機構(gòu)的選擇 .........................................................................................19第 5 章 校核.............................................................................................................................205.1 剛度校核 ............................................................................................................205.2 軸承壽命校核 ....................................................................................................21第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明.........................................................................................................226.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 ................................................................226.2 展開圖及其布置 ................................................................................................22結(jié) 論.........................................................................................................................................23參考文獻...................................................................................................................................24致 謝.......................................................................................................................................24 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙6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)，進行選擇和改進；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行設(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)容進行自我經(jīng)濟技術(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71.3 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 23：分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)參數(shù)：Nmin=90r/min；Nmax=900r/min；Z=11 級；公比為 1.26；電動機功率 P=2.5/3.5kW；電機轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/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8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= = =10=minaxN901?Z?2.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列查[1]表 2.12，首先找到 90r/min、然后每隔 3 個數(shù)取一個值（1.26=1.06 4） ，得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 90 r/min、112r/min、140 r/min、180/min、224 r/min、280 r/min、355 r/min、 450r/min、560r/min、710 r/min、900 r/min 共 11 級。2.1.3 確定結(jié)構(gòu)式對于 Z=11 可以按照 Z=12，實現(xiàn) 12 級主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動系統(tǒng)可以寫成多種傳動副組合：12＝3×4 12＝4×312＝3×2×2 12＝2×3×2 12＝2×2×312=2×3×2。在上列兩行方案中，第一行的方案有時可以節(jié)省一根傳動軸，缺點是有一個傳動組內(nèi)有四個傳動副。如用一個四聯(lián)滑移齒輪，則會增加軸向尺寸；如果用兩個雙聯(lián)滑移齒輪，操縱機構(gòu)必須互鎖以防止兩個雙聯(lián)滑移齒輪同時嚙合，所以少用。根據(jù)傳動副數(shù)目分配應(yīng)“前多后少”的原則，方案 12＝3×2×2 是可取的。但是，由于主軸換向采用雙向離合器結(jié)構(gòu)，致使Ⅰ軸尺寸加大，此方案也不宜采用，而應(yīng)選用方案 12＝2×3×2。2.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)12=2×3×2 的傳動副組合，其傳動組的擴大順序又可以有以下 6 種形式：A、12=2 1×32×26 B、12=2 1×34×22C、12 =2 3×31×26 D、12=2 6×31×23E、12=2 2×34×21 F、12=2 6×32×21 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙9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=12=23×31×26 其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。已知該題設(shè)選用電機為二級調(diào)速電機，其分?jǐn)偭?0-1 級的 2 個級別的變速。圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 2.1.5 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 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙10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：A1_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11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 Zmin≥18~20,齒數(shù)和 Sz≤100～120，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 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴大組傳動比1:1.58 1:1.26 1:1 1：1 1：3.18代號 Z1Z '1Z 2Z 'Z3Z 'Z4Z 'Z5Z '齒數(shù) 28 44 32 40 36 36 60 60 29 912.3 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 ?選一種情況計算 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙12對 Nmax=900r/min，實際轉(zhuǎn)速 Nmax=1420× × × =887.5r/min 1603則有=1.38％〈2.6％905.87?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：各級轉(zhuǎn)速誤差n 900 710 560 450 355 280n` 898.73 714.38 564.32 449.37 357.19 282.16誤差 0.41％ 0.64％ 0.77％ 0.14％ 0.62％ 0.77％n 224 180 140 112 90n` 224.68 178.59 141.08 112.34 89.3誤差 0.31％ 0.78% 0.77% 0.31% 0.78％轉(zhuǎn)速誤差都小于 2.6％，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13第 3 章 動力計算3.1 帶傳動設(shè)計輸出功率 P=2.5/3.5kW,轉(zhuǎn)速 n1=710/1420r/min,n2=450/900r/min3.1 計算設(shè)計功率 Pd edAdPK?表 4 工作情況系數(shù) AK原動機ⅰ類 ⅱ類一天工作時間 /h工作機 10?10~16 16?0?10~16 16?載荷平穩(wěn)液體攪拌機；離心式水泵；通風(fēng)機和鼓風(fēng)機（） ；離心式壓縮機；7.5kW?輕型運輸機1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動小帶式運輸機（運送砂石、谷物） ，通風(fēng)機（ ） ；發(fā)電機；旋7.5k?轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機床；剪床；壓力機；印刷機；振動篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動較大螺旋式運輸機；斗式上料機；往復(fù)式水泵和壓縮機；鍛錘；磨粉機；鋸木機和木工機械；紡織機械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6載荷變動很破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機；棒磨機；起重機；1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙14大 挖掘機；橡膠輥壓機根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時） ，查《機械設(shè)計》P 296表 4，取 KA＝1.1。即 1.35.8kWdAedPK???3.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動的設(shè)計功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按《機械設(shè)計》P297 圖13－11 選取。根據(jù)算出的 Pd＝3.85kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n1＝1420r/min ，查圖得：d d=80～100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速由《機械設(shè)計》P 298表 13－7 查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80～100mm則取 dd1= 100mm> ddmin.=75 mm（d d1根據(jù) P295表 13-4 查得）表 3. V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 500 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙1521 240=1.58,=10.58m9d di??所 以 由《機械設(shè)計》P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ，得 =160mm2d① 誤差驗算傳動比： （ 為彈性滑動率）2161.3()0(2%)di?????誤 ?誤差 符合要求1.630%5i???誤 ＜② 帶速 11420v=7.3/6dnms??滿足 5m/s300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪。總之，小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。3.7 確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。3.8 計算壓軸力由《機械設(shè)計》P 303表 13－12 查得，A 型帶的初拉力 F0＝138.58N，上面已得到=171.81o， z=3，則1a 1a17.82sin=38.5sinN=29.3ooFz??? 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙173.2 計算轉(zhuǎn)速的計算（1）主軸的計算轉(zhuǎn)速n j，由公式 n =n 得，主軸的計算轉(zhuǎn)速n j=154r/min，jmi)13/(??z取140 r/min。（2） 確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。Ⅱ軸共有 3 級轉(zhuǎn)速：180 r/min、250 r/min、355 r/min。若經(jīng)傳動副 Z / Z 傳動主軸，則只有 355r/min 傳遞全功率；若經(jīng)傳動副 Z / 6' 5Z 傳動主軸，全部傳遞全功率，其中 180r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速， 故其計算'5轉(zhuǎn)速 nⅡ j=180 r/min；Ⅰ 軸有 1 級轉(zhuǎn)速，且都傳遞全功率，所以其計算轉(zhuǎn)速 nⅠ j=500 r/min。各計算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計算轉(zhuǎn)速（3） 確定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 45-90r/min 共 3 級轉(zhuǎn)'6速，其中只有 90r/min 傳遞全功率，故 Z j=90 r/min。'齒輪 Z 裝在Ⅱ軸上，有 180-355 r/min 共 3 級轉(zhuǎn)速，但經(jīng)齒輪副 Z / Z 傳動主軸，6 6'則只有 355r/min 傳遞全功率，故 Z j=355r/min。依次可以得出其余齒輪的計算轉(zhuǎn)速，6如表 3-2。表 3-2 齒輪副計算轉(zhuǎn)速序號 Z1Z2Z3Z4Z5n j500 500 500 180 3553.3 齒輪模數(shù)計算及驗算（1）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行計算，即 mj=16338 可得各組的模數(shù)，321][)(jjmnuzP???式中 mj——按接觸疲勞強度計算的齒輪模數(shù)（mm） ；——驅(qū)動電動機功率（kW ） ；dN——被計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速（r/min） ；jn軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 450 280 140 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙18——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，外嚙合取“ +”，內(nèi)嚙合取“-” ；u——小齒輪的齒數(shù)（齒） ；1z——齒寬系數(shù)， （B 為齒寬，m 為模數(shù)） ， ； =8 m???4~10m??m——材料的許用接觸應(yīng)力（ ） 。取 =650 Mpaj????? MPa??j?（2）基本組的齒輪參數(shù)計算mj=16338 321][)(jjmnuz??=16338 =2.8423224506.8.3)(??結(jié)合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=3（3）擴大組的齒輪參數(shù)計算mj=16338 321][)(jjmnuzP???=16338 =3.8832290658.9.3)(??結(jié)合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=4 如表 3-3 所示。表 3-3 模數(shù)（2）基本組齒輪計算?；窘M齒輪幾何尺寸見下表齒輪 齒數(shù) 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬Z128 84 90 76.5 24Z '44 132 138 124.5 24Z232 96 102 88.5 24組號 基本組 擴大組模數(shù) mm 3 4 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙19Z '240 120 126 112.5 24Z336 108 114 100.5 24Z '36 108 114 100.5 24按基本組最小齒輪計算。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。計算如下：① 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：??wswPaBYnz?????)(109235式中 N----傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=3.5kW;-----計算轉(zhuǎn)速（r/min）. =630（r/min）;jnjm-----初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）;B----齒寬（mm）;B=25（mm）;z----小齒輪齒數(shù)；z=19;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.78;-----壽命系數(shù)；sK=sTnNKq----工作期限系數(shù)；TmTC016?T------齒輪工作期限，這里取 T=15000h.; 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙20-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速（ r/min）1n----基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0C0C710C612?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----功率利用系數(shù)，查【5】2 上，取 =0.78N N-----材料強化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-----工作狀況系數(shù)，取 =1.13K3K-----動載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =12------齒向載荷分布系數(shù)，查【5】2 上， =1 1 1KY------齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；----許用接觸應(yīng)力（MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 Mpa；??j? ??j?---許用彎曲應(yīng)力（ MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 Mpa；w w根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=635 Mpa j????j?=78 Mpaww（3）擴大組齒輪計算。擴大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪 Z4 Z4` Z5 Z5`齒數(shù) 29 91 60 60分度圓直徑 116 364 240 240齒頂圓直徑 124 372 248 248 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙21齒根圓直徑 106 354 230 230齒寬 32 32 32 32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：=619 Mpa j????j?=135Mpa ww3.4 傳動軸最小軸徑的初定由【5】式 6，傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計算：d=1.64 （mm）??4?Tn或 d=91 （mm）4njN式中 d---傳動軸直徑（mm）Tn---該軸傳遞的額定扭矩（N*mm） T=9550000 ；JnN?N----該軸傳遞的功率（KW）----該軸的計算轉(zhuǎn)速jn---該軸每米長度的允許扭轉(zhuǎn)角， == 。??????01各軸最小軸徑如表 3-3。表 3-3 最小軸徑 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙223.5 主軸合理跨距的計算由于電動機功率 P=2.5/3.5kw，根據(jù)【1】表 3.20，前軸徑應(yīng)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(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。軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550× =424.44N.mnP905.3假設(shè)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） Fc= =4716N09.42背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC?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× =7908.97Nla?2401?RB=F× =5272.65× =2636.325Nl根據(jù) 文獻【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承的剛度：K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ；K B= 785.57 N/ ； = =2.15m?m?BAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為I= =113.8×10-8m464)03.7.(???η= = =0.143aKEA6381.980.2??查【1】圖 3-38 得 =2.0，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距 =120×2.0=240mml0 0l軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 III 軸最小軸徑 mm 25 30 45 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙23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。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n＝710/1420r/min，功率P＝2.5/3.5kW選用Y系列三相異步雙速電動機 4.2 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸：對稱布置深溝球軸承6009III軸：后端安裝雙列角接觸球軸承代號7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號7010C中間布置角接觸球軸承代號7012C4.3 鍵的規(guī)格I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格：BXL=10X56 II軸選擇花鍵規(guī)格：N d =8X36X40X7 × ×??×??III軸選擇鍵規(guī)格：BXL=14X90 4.4 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24第 5 章 校核5.1 剛度校核（1）П 軸撓度校核單一載荷下，軸中心處的撓度采用文獻【5】中的公式計算：:??????YmZnDxNLYba ???43375.09.1L-----兩支承的跨距；D-----軸的平均直徑；X= /L； -----齒輪工作位置處距較近支承點的距離；iaiN-----軸傳遞的全功率；校核合成撓度??YYbabah ?????cos22-----輸入扭距齒輪撓度；-------輸出扭距齒輪撓度b；)(2???????---被演算軸與前后軸連心線夾角； =144°?嚙合角 =20°，齒面摩擦角 =5.72°。?代入數(shù)據(jù)計算得： =0.026； =0.084； =0.160；2ay3ay1ay=0.205； =0.088； =0.025。5b4b6b合成撓度 =0.238?cos251521aahY???查文獻【6】 ，帶齒輪軸的許用撓度 =5/10000*L??y即 =0.268。??y因合成撓度小于許用撓度，故軸的撓度滿足要求。（2）П 軸扭轉(zhuǎn)角的校核傳動軸在支承點 A，B 處的傾角 可按下式近似計算：BA?,????????radlyhA3 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙25將上式計算的結(jié)果代入得：??radBA052.???由文獻【6】 ，查得支承處的 =0.001???因 〈0.001，故軸的轉(zhuǎn)角也滿足要求。.BA5.2 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= × = × = h≥[L 10h]n1670?)PC(180673)28.10(?367.10()284.9524??=15000h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 0 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。 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙26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。I 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27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(shè)計和校核，定有許多地方處理不夠妥當(dāng)，有些部分甚至可能存在錯誤，望老師多提寶貴意見。課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只是努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論聯(lián)系實踐，理論運用到實際。這無論對我們大學(xué)學(xué)習(xí)，還是日后工作都是很有幫助的。在此，學(xué)生也非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。最后，衷心的感謝幾位幫助過我的老師，感謝你們的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計。謝謝！ 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙28參考文獻1 侯珍秀主編.機械系統(tǒng)設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.20002 戴曙主編．金屬切削機床．機械工業(yè)出版社，19943 機床設(shè)計手冊編寫組.機床設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版 社.19864 戴曙主編．金屬切削機床設(shè)計，第 2 版．機械工業(yè)出版 社，19955 于惠力主編.機械設(shè)計.科學(xué)出版社.20066 于惠力主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.科學(xué)出版社.2006 充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙29致 謝在設(shè)計成過程中，感謝很多人的幫助和指點，首先我要感謝我的母校的辛勤培育，感謝院系各位老師四年來的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。本次設(shè)計是在我的導(dǎo)師 XX 教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。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，在畢業(yè)設(shè)計過程中，也得到了其他老師和同學(xué)的幫助，設(shè)計任務(wù)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！再次向設(shè)計中所有提供過幫助的人表示感謝！