分級變速主傳動系統(tǒng)設計-題目31【通過答辯說明書+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 寧 學  課程 設計 (論文 ) 無級變速主傳動系統(tǒng)設計 （題目 31）  所在學院   專    業(yè)   班    級   姓    名   學    號   指導老師   年    月    日  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 摘   要  根據已確定的運動參數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，為減少齒輪數目，簡化結構，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數的設計方法是試算，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)中三聯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，結構式，齒輪模數，傳動比  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目   錄  摘   要  . 2 目   錄  . 4 第 1 章  緒論  . 6 程設計的目的  . 6 程設計的內容  . 6 論分析與設計 計算  . 6 樣技術設計  . 6 制技術文件  . 6 程設計題目、主要技術參數和技術要求  . 7 程設計題目和主要技術參數  . 7 術要求  . 7 第 2 章  運動設計  . 8 動參數及轉速圖的確定  . 8 定結構網  . 8 制轉速圖和傳動系統(tǒng)圖  . 9 定各變速組此傳動副齒數  . 9 第 3 章  動力計算  . 11 算轉速的計算  . 11 輪模數計算及驗算  . 11 軸合理跨距的計算  . 15 第 4 章  主要零部件的選擇  . 17 動機的選 擇  . 17 承的選擇  . 17 速操縱機構的選擇  . 17 第 5 章  校核  . 17 的校核  . 17 承壽命校核  . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 6 章  結構設計及說明  . 21 構設計的內容、技術要求和方案  . 21 開圖及其布置  . 22 結  論  . 23 參考文獻  . 24 致   謝  . 25 全套設計加  401339828 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 1 章  緒論  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。  程設計的內容  機械系統(tǒng)設計課程設計內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。  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）根據總體設計參數，進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。  （ 3）根據設計方案和零部件選擇情況，進行有關動力計算和校核。  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。  制技術文件  （ 1）對于課程設計內容進行自我經濟技術評價。  （ 2）編制設計計算說明書。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 程設計題目、主要技術參數和技術要求  程設計題目和主要技術參數  題目 31： 無級變速主傳 動系統(tǒng)設計  技術參數：  20r/400r/00r/ 電動機功率： 000r/500r/ 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)采用單獨電動機驅動。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 2 章  運動設計  動參數及轉速圖的確定  技術參數：  20r/400r/00r/ 電動機功率： 000r/500r/ (1)無級變速傳動系統(tǒng)的恒功率調速范圍  3002400 =8 (2)交流調速電動機的恒功率調速范圍 15003000 =2 (3)分級變速傳動的轉速級數 Z：  Z=3 取 Z=3 定結構網  主軸的計算轉速為 300r/轉速得 ,選用齒輪精度為 8級精度  圖 2構網   買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 制轉速圖和傳動系統(tǒng)圖  （ 1）繪制轉速圖：  轉 速圖  （ 2）畫主傳動系統(tǒng)圖。根據系統(tǒng)轉速圖及已知的技術參數  1 (m+D) 軸最小齒數和 :+D/m) 定各變速組此 傳動副齒數  (1)100型機床 02)直齒圓柱齒輪 18文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 2主傳動系統(tǒng)圖  （ 7） 齒輪齒數的確定。 據設計要求 18 20,由表 據各變速組公比，可得各傳動比和齒輪齒數，各齒輪齒數如表 2 齒輪  0 1  2 3 齒數  37 63 68 52 48 72 30 90 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章  動力計算  算轉速的計算  （ 1） 傳動件的計算轉速)1( mi n/30 0 主軸的計算轉速  ,  :各軸的計算轉速如下  輪模數計算及驗算  1、計算各傳動軸的輸出功 率  )(1 8 0 0 0 014510955)(3(2(44計算各軸的扭矩率如下計算各傳動軸的輸出功電 1;:(91)4(4該軸的計算轉速該軸的傳遞功率注由公式擇軸徑的計算以及鍵的選 0 0 m i n ;/300;225; 0 0 m i n ;/900;2 . 1:圓整取代入公式得取軸圓整取代入公式得取軸序     號  電動機 (0) 計算轉速r/500 900 145 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 4、 模數計算 ， 一般同一變速組內的齒輪取同一模數，選取負荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算，即 63383 221 )1( 可得各組的模數，如表 3 45號鋼整體淬火， 1 1 0 0j 按接觸疲勞計算齒輪模數 m  6338mm i n/300;4;10:6338mm i n/900;4;10:0;104;m i n )/();()1(16338取軸取軸小齒輪齒數大小齒輪齒數比齒輪計算轉速驅動電機的功率（ 2） 基本組齒輪計算 。  0本組齒輪幾何尺寸見下表  齒輪  0 齒數  37 63 模數  2 2 分度圓直徑  74 126 齒頂圓直徑  78 130 齒根圓直徑  69 121 齒寬  24 24 1買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 齒輪  1  2 3 齒數  68 52 48 72 30 90 模數  3 3 3 3 3 3 分度圓直徑  204 156 144 216 90 270 齒頂圓直徑  210 162 150 222 96 276 齒根圓直徑  寬  24 24 24 24 24 24 按基本組最小齒輪計算 。 小齒輪用 40質處理，硬度 241286均取260齒輪用 45 鋼，調質處理，硬度 229286均取 240算如下：    齒面接觸疲勞強度計算：  接觸應力驗算公式為   P  n )()1(102088 3218彎曲應力驗算公式為：   P   )(101 9 12 3215  式中   的額定功率（ 這里取 N=3r/.  , ;  u=2;  K 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14   里取 T=15000h.; 1n r/， 1n =500（ r/ 0觸載荷取0C= 710 ，彎曲載荷取0C= 6102  觸載荷取 m=3；彎曲載荷取 m=6;  【 5】 2 上，取 【 5】 2 上，取 【 5】 2 上 ,3K=K  【 5】 2 上，取 2K =1 1K  【 5】 2 上， 1K =1       【 5】 2 上， Y= j ,查 【 4】，表 4 j =650   w 查 【 4】，表 4 w =275  根據上述公式，可求得及查取值可求得：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 合格；彎曲應力校核：合格接觸應力校核：M P aM p   aM p  (按擴大組最小齒輪計算 。 小齒輪用 40質處理，硬度 241286均取 260齒輪用 45 鋼，調質處理，硬度 229286均取 240 同理根據基本組的計算，  查文獻 【 6】， 可得 : K= 2K =1， 1K =1， m=355； 可求得：   合格；彎曲應力校核：合格接觸應力校核：M P aM p   aM p  (軸合理跨距的計算  由于電動機功率 P=3據【 1】表 軸徑應為 6090步選取0軸徑的   0據設計方案，前軸承為 軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120軸孔徑為 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 軸承剛度，主軸最大輸出轉矩 T=955095501453= 設該 機床為車床 的最大加工直徑為 300床身上最常用的最大加工直徑，即經濟加工直徑約為最大回轉直徑的 50%，這里取 60%，即 180半徑為  切削力（沿 y 軸）         4716N 背向力（沿 x 軸）         c=2358N 總作用力                 F= 22F =力作用于工件上，主軸端受力為 F= 先假設 l/a=2， l=3a=240后支承反力 B 分別為  40240120 =B=F40120=據 文獻 【 1】式 得： iz 前 支承的剛度： ； N/ m ；軸的當量外徑 80+60)/2=70慣性矩為  I=64 )4 =10 =38 9 = 【 1】圖 3  原假設接近，所以最佳跨距0l=120 40理跨距為（ l，取合理跨距 l=360 根據結構的需要，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=100軸徑 d=80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。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 第 4 章  主要零部件的選擇   動機的選擇  000r/用 調速 電動機    承的選擇  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 6012 稱布置 深溝 球軸承 6009 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 7012C 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  第 5 章  校核  的 校核  （ 1）主軸剛度符合要求的條件如下：  （ a）  主軸的前端部撓度 0 . 0 0 0 2 5 2 5 0 . 1 0 5 （ b）  主軸在前軸承處的傾角 0 . 0 0 1 r a d容 許 值 軸 承 （ c）  在安裝齒輪處的傾角 0 . 0 0 1 r a d容 許 值 齒 6 5 1 6 7 0 7 8 7 5 5 0 8 0 2 3 6 8 5 1 6 0 9 0 1 5 0D 1 . 0 7 8 7690D i l 平 均總2  0E M P a ， 44 40 8 7 4 5( 1 ) ( 1 ) 1 3 5 6 9 0 4 ( )6 4 6 4 8 7m   買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 43 432 9 5 5 1 0 0 . 9 9 5 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 0 . 9 9 5 12684 0 0 1 2 5 主 計件 （ ）0 . 4 5 0 7 ( ) N， 0 . 2 5 2 1 7 ( ) N 由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算  4 42 9 5 5 1 0 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 8 5 8 2 )3 2 0 1 2 5z n 主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力  由公式,t a n t a nQ y Q y n Q Q z Q y  F F F 可得 2 1 0 5 ( ) , 6 4 7 7 ( )Q z Q  F N22 1 2 6 8 1 6 0 1 3 5 2 5 3 ( )33 l N m m 件22 5 0 7 1 6 0 5 4 0 8 0 ( )33 l N m m 件11 3 1 7 1 3 0 2 0 6 0 5 ( )22 d N m m 件主軸載荷圖如下所示：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 由上圖可知如下數據： a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87算（在垂直平面）  1()6a b c l l , 22 ()3 l l,3 ( 2 3 )6 l 1 2 3 0 . 0 0 1 7 3y y y ()3a b l 齒 1 ， ( 2 3 )6 ZF 齒 2 ， ( 3 )3 ZM 齒 3  56 . 9 1 0 齒 Z 齒 1 齒 2 齒 3 ()6a b l l軸 承 1，3 zF 軸 承 2，3 軸 承 352 . 9 1 0 軸 承 Z 軸 承 1 軸 承 2 軸 承 3 計算（在水平面）  1()6a b c l l , 22 ()3 l l,3() ( 2 3 )6 cy l 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 1 2 3 0 . 0 1 7y y y ()3a b l 齒 1 ， ( 2 3 )6 yF 齒 2 ， ()( 3 )3齒 3  51 3 . 8 6 1 0 齒 y 齒 1 齒 2 齒 3 ()6a b l l軸 承 1，3 yF 軸 承 2， ()3 軸 承 353 2 . 8 1 0 軸 承 y 軸 承 1 軸 承 2 軸 承 3 合成：  22 0 . 0 1 8 0 . 1 0 5s s z s yy y y 22 0 . 0 0 0 1 5 0 . 0 0 1 齒 齒 y 齒 y 22 0 . 0 0 0 3 3 0 . 0 0 1 軸 承 軸 承 Z 軸 承 Y 承壽命校核  軸選用的是深溝球軸承軸承 6006,其基本額定負荷為 輪越小越靠近軸承，對軸承的要求越高。根據設計要求，應該對軸未端的軸承進行校核。  軸傳遞的轉矩         550T=3 輪受力             18 4025 23*22 據受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為  14 522111 ll  8 71 4 5 21 8 4 02 軸承在運轉中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按 機械設計表 10 0.1有：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 1 4 5 21 4 5 p N  3 8 73 8 p N 故該軸承能滿足要求。  由 軸 最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸 球軸承 ,=3； P=， Y=0。  對 軸受力分析  得：前支承的徑向力  由軸承壽命的計算公式： 預期的使用壽命  15000h )18016670 3)= 31 6 6 7 0 3 6 . 3 1 0 0 0( ) 2 8 8 1 4 2 . 9 41 5 0 2 6 4 2 . 3 2h 15000h 軸承壽命滿足要求。  第 6 章  結構設計及說明  構設計的內容、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 0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。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 主軸變速箱結構設計時整個機床設計的重點，由于結構復雜，設計中不可避免要經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據。  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。  總布置時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。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 結  論  經過這次課程設計，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，并且對設計工作有了更深入的認識。在設計過程中，得到 師的精心指導和幫助，在此表示衷心的感謝。  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，定有許多