分級變速主傳動系統(tǒng)設計-題目38【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 38）  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(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(shù)，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(shù)和技術要求  . 7 程設計題目和主要技術參數(shù)  . 7 術要求  . 7 第 2 章  運動設計  . 8 動參數(shù)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(shù)  . 9 第 3 章  動力計算  . 11 傳動設計  . 11 算設計功率 . 11 擇帶型  . 12 證帶速并確定帶輪的基準直徑  . 12 定 中心距離、帶的基準長度并驗算小輪包角  . 13 定帶的根數(shù) z . 14 定帶輪的結構和尺寸  . 14 定 帶的張緊裝置  . 14 算壓軸力  . 14 算轉速的計算  . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 輪模數(shù)計算及驗算  . 16 軸合理跨距的計算  . 22 第 4 章  主要零部件的選擇  . 23 動機的選擇  . 23 承的選擇  . 23 速操縱機構的選擇  . 23 第 5 章  校核  . 23 的校核  . 23 承壽命校核  . 26 第 6 章  結構設計及說明  . 27 構設計的內 容、技術要求和方案  . 27 開圖及其布置  . 28 結  論  . 29 參考文獻  . 30 致   謝  . 31 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(shù)，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(shù)和技術要求  程設計題目和主要技術參數(shù)  題目 38： 無級變速主傳動系統(tǒng)設計  技術參數(shù)：  6r/000r/50r/ 電動機功率 000r/300r/ 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(shù)及轉速圖的確定  技術參數(shù)：  6r/000r/50r/ 電動機功率 000r/300r/ (1)無級變速傳動系統(tǒng)的恒功率調速范圍  2503000 =12 (2)交流調速電動機的恒功率調速范圍 13003000 =3)分級變速傳動的轉速級數(shù) Z：  Z=3 取 Z=3 定結構網  主軸的計算轉速為 250r/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：  圖 2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(shù)  1 (m+D) 軸最小齒數(shù)和 :+D/m) 定各變速組此 傳動副齒數(shù)  (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(shù)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(shù)，各齒輪齒數(shù)如表 2 齒輪  0 1  2 3 齒數(shù)  36 54 60 40 40 60 22 78 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章  動力計算  傳動設計  輸出功率 P=速 300r/300r/ 計算設計功率 Pd 表 3作情況系數(shù)原動機   類   類  一天工作時間 /h 10  1016 16  10  1016 16  載荷  平穩(wěn)  液體攪拌機；離心式水泵；通風機和鼓風機（ ）；離心式壓縮機；輕型運輸機  荷  變動小  帶式運輸機（運送砂石、谷物），通風機（ ）；發(fā)電機；旋轉式水泵；金屬切削機床；剪床；壓力機 ；印刷機；振動篩  荷  變動較大  螺旋式運輸機；斗式上料機；往復式水泵和壓縮機；鍛錘；磨粉機；鋸木機和木工機械；紡織機械  荷  變動很大  破碎機（旋轉式、顎式等）；球磨機；棒磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機  據 穩(wěn) ，兩班工作制（ 16小時），查 機械設計 ，  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 取  1 . 1 2 . 2 2 . 4 2 k  e  P k W 擇帶型  普通 機械設計 3 11選取。  圖 3據算出的 1300r/查圖得： d d=80 100可知應選取 帶。  證帶速并確定帶輪的基準直徑  由 機械設計 3 7查得，小帶輪基準直徑為 80 100取 9075 295表 13 表 3帶帶輪最小基準直徑Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211300 = 1 , = 9 0 1 = 9 0 m 所 以   由 機械設計 查“ 基準直徑”，得20文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13  誤差驗算傳動比：2190= 1 . 0 2(1 ) 9 0 (1 2 % )d 誤（ 為彈性滑動率）  誤差111 . 0 2 11 0 0 % 1 0 0 % 2 % 5 %1 誤   符合要求    帶速  1 9 0 1 3 0 0v = 7 . 4 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 滿足 5m/以宜選用  總之，小帶輪選 帶輪選擇  帶輪的材料：選用灰鑄鐵，  定帶的張緊裝置  選用結構簡單，調整方便的定期調整中心距的張緊裝置。  算壓軸力  由 機械設計  13 12 查得 ， A 型帶的初拉力 面已得到1a=z=3，則 1a 1 6 5 . 1 72 s i n = 2 3 1 2 3 . 3 1 s i n N = 7 3 3 . 6 7 z F 對帶輪的主要要求是質量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉速高時要進行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內應力要小 , 帶買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通 0 ，為了適應 彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 為 32 、34 、 36 、 38 （按帶的型號及帶輪直徑確定），輪槽尺寸見表 7在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板），用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。  表 3通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自  項目   符號   槽型   Y  Z  A  B  C  D  E  基準寬度   b p  基準線上槽深   h 基準線下槽深   h 槽間距   e  8 12 15 19  37  第一槽對稱面至端面的距離   f 6  7  9  16  23  28  最小輪緣厚    5  6  10  12  15  帶輪寬   B  B =( z e + 2 f   z 輪槽數(shù)   外徑   d a   輪  槽  角  32  對應的基準直徑  d d   60  -  -  -  -  -  -  34  -   80   118   190   315  -  -  36  60  -  -  -  -   475   600  38  -    80    118    190    315    475    600  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 極限偏差   1   V 帶輪按腹板（輪輻）結構的不同分為以下幾種型式：   （ 1）  實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪 (3)d 時 )，如圖 3   （ 2）  腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪 ( 300 )，如圖 3  （ 3）  孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪 (d)  100  )，如圖 3   （ 4）  橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪 ( 500 )，如圖 3 （ a）               （ b）              （ c）                  （ d）  圖 3輪結構類型  根據設計結果，可以得出結論：小帶輪選擇實心帶輪，  如圖 （ a） ,大帶輪選擇 腹板 帶輪 如圖 （ b）  算轉速的計算  （ 1） 傳動件的計算轉速)1( mi n/25 0 主軸的計算轉速  ,  :各軸的計算轉速如下  輪模數(shù)計算及驗算  1、計算各傳動軸的輸出功率  0 2 . 2 0 . 9 6 0 . 9 9 2 . 0 5 3 32 . 0 5 3 3 0 . 9 7 0 . 9 9 1 . 9 0 6 6I r  I r  k  k w （ 3）計算各軸的扭矩：  軸     序     號  電動機 (0) 計算轉速 r/300 866 250 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 442 . 0 5 3 39 5 5 1 0 2 2 6 4 3 . 0 3 ( )8661 . 9 0 6 69 5 5 1 0 7 2 8 3 4 . 3 4 ( )250 m  m m 1;:(91)4(4: 66r/ 代入公式得  4 308771 . 6 4 3 2 . 2 5 ;0 . 5 整取 35Id I: 50r/ 代入公式得  4 993201 . 6 4 3 3 . 7 8 ;0 . 5m m 圓整取5據電機功率 P=取主軸前軸 60取 0后軸頸   04、 模數(shù)計算 ， 一般同一變速組內的齒輪取同一模數(shù)，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(shù)，如表 3 (1)齒數(shù)的計算：在同一傳動組內各傳動副齒數(shù)和 Z相同     齒數(shù)和m i n m a xm i  )Z Z 取2   1( 1 ) 2 2 1 0 00 . 2 8Z 查表驗證2 合適， 即此時33 ' 1 . 531 0 . 2 8 則 '3z=78 同理：22 ' 0 . 521 0 . 6 6 查表2z=40 則 '2z=60 0 11 . 5z 查表 '1z =40 則 1z =60 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 01Z=36   Z=90 查表得： '1z=54 （ 2)校核轉速誤差：  實際傳動比造成主軸轉速誤差  , 1 0 ( 1 ) % 4 . 1 % ，其中 ,n 為實際轉速， n 為標準轉速。  n=250r/n =1300 36/54 22/78= 2 4 4 . 5 2 5 0 ) / 2 5 0 =全部滿足要求  45號鋼整體淬火， 1 1 0 0j 按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m  同一變速組中齒輪取同一模數(shù)，選擇負荷最小的齒輪按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m (1)45 號鋼，整體淬火， j=551(2) 按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 31( 1 )16338dm j u n動電機的功率（ j n 齒輪計算轉速（ r/ u 大小齒輪齒數(shù)比；16 1 0 ; Z 33 228 ; 2 2 ; 3 . 4 8 ; 2 5 0 / m i n( 7 8 / 2 2 1 ) 3 . 01 6 3 3 8 3 . 7 5 ;8 2 2 7 8 / 2 2 5 5 1 2 5 0jZ u n m=48 m；0z=36;u=300r/,0z=54 31( 1 )16338 dm j u n m=3 （ 2） 基本組齒輪計算 。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 0齒輪  0 齒數(shù)  36 54 模數(shù)  3 3 分度圓直徑  108 162 齒頂圓直徑  114 168 齒根圓直徑  寬  24 24 1齒輪  1  2 3 齒數(shù)  60 40 40 60 22 78 模數(shù)  4 4 4 4 4 4 分度圓直徑  240 160 160 240 88 312 齒頂圓直徑  248 168 168 248 96 320 齒根圓直徑  230 150 150 230 78 302 齒寬  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：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 P   )(101 9 12 3215  式中   這里取 r/.  , ;       K    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      買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21  【 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：  31 2 30 . 8 3 ; 0 . 5 8 ; 0 . 6 4 ; 0 . 8 9( 1 )2 0 8 8 1 0 5 5 0 . 5 1 0 0 0n N q  K  K K K N M p a M P aZ m u B n 2 彎曲應力校核： 1060 2 . 2 551 2 320 . 8 3 ; 0 . 7 8 ; 0 . 7 7 ; 1 . 1 1 ; 0 . 3 9 51 9 1 1 0 5 0 6 3 2 0n N q  K  K K N M p a M P aZ m B Y n 1合格  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  (買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 軸合理跨距的計算  由于電動機功率 P=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 軸承剛度，主軸最大輸出轉矩 T=95509550 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買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 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。  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 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 （ 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   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 25 由上圖可知如下數(shù)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 26 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         239550           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：  1 4 5 21 4 5 p N  3 8 73 8 p N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 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(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 0般只畫展開圖。  主軸變速箱是機床的