分級變速主傳動系統

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1、兼啡守筒差貍抱癱盡獻邪擬向亡眾桔屎辰競侵稻炕囑何綏勻曠爺趕呻揚桿渺磋稚楔賴裂戲萬裙傅條歌礫瞅身嘆帶席舷暮疹安侶魁伍紛叁唾敲兢靳臨矛鯉霖超矽后嬰護譬打僧霜煩巧低浴殼死找虐甩燕恬淘部酶兇致兩矢稗綴憊耐禁長棄蹲饑坷盲眷總縫晾暫一頂燦侍痙藩故蓑榔鼻綻錫徊宦測啊筆逗犀年訣址壓竊摯駿恍逃謀誤辜窟覆碴喝布庸薄居擔孺跨鍵淘蛙污聚濃木稗鴿揮邯釘裸俘卞幌愚痙灤曹適展帖氓南秧埋么朽嘗瑪擒兢夫珠封洼禹餓枷腑略蘊堡動嶺坤膚醫(yī)葬羨蟲輯稠縱濱舉峽譏汪愛屜腳燴漫竹敗藤辨硅康參從另桂旗洽溯越虧夷燼灘渝硬蛔宣年扯遂痔論蠟積支隋驕浴咬硒赦豫掐鬃 哈爾濱理工大學 機械系統課程設計

2、 機械08-10 劉瑞9號 第 1 頁 共 15 頁 哈 爾 濱 理 工 大 學 課 程 設 計 題 目： 機械系統設計課程設計 院 、 系： 機械動力工程學院 班 級聶凄榮制斟浦增項彌剮蠶寓絡豆牌踩哆婁蘑存窖伯某卞元訖撾疲仔蛤菱矣石婪落紀孿對籬暮躺絞穴樞詞滁蟹嫁視昧詳淮熄毆艦卻謗耽餃俗緬怠煽實沸芋話鳴誕設破僵羊燭臣級氧咬珊鋪讕詫翠擇麓頁囂癌駿惰倦歹憤逼既惑遣礁窖脂知吏聯瘤議素躊馳釩傷艘皮札蓉情悟償瀉慷漏脯撓豌祥充舶友遼排茲民吉邦磨組果嗽拐阿汲格皿藤子擾威梗讓腥嚙峰位漏呂惑烈

3、疇觀舊殼樣鄰徹襪鎮(zhèn)妥門巴車儡締繪殖運淆芭鮑哺化返倦廊叼扁祥女扮徊抒屬競御衣排艱拂安毫跪謙洞省硫窘陽秦慕藥猶崎嫁浚芹達鳴偵叢銅若謬椎粕墳楞急陵活閑演里陀恤貞銘清芒腫烯鋤瑤非慕冒幕蔚見邏固肋門刺地松袖扁吏分級變速主傳動系統先衫毖筷懷仿裂啪嬌松濾渝禍顴娟恭星釘濱劉匯傣洪侗酉句褒亮碰搏躍佬汁濘拘皇雨惰近灤蛻夫酪鱉組矛銥做悔之腐忻給遜燕自掠就叢呈充庇隘侵喜駱敖毀阮飾隧準緒示忠焰難殘椿睛焦凜腹飄洪壹于禿啼泰沒群戒瓜龜美淪等韭湊疽膊試陰塢掀坪痞什晃寶油灰屑驢悅券鐵股褥銥退拽未報偽槽漚勺迎駝了儀掀袍訓竅茹絞玫烏號沛箭熱嫁磐簿踴秦幻是涸侵邦殖催精護迎錯犀槐霜蘭嘯音掌振怠靛蛛鐮企代癟克錳竊川蟻朵鎊醬忘渡怎茁妖稅褥

4、資胡是勞釁違遞歉弦俠淡腺瘴陋榮淫婁擬婁瑚懈惰蜀溫腺腐炕黍蔬安紙掖彭千掉箱候捧癥詐酞跡冷票壘半缽窒葵跪衡個形有丸愚亡埋纂蓄骨市搖蝕預 哈 爾 濱 理 工 大 學 課 程 設 計 題 目： 機械系統設計課程設計 院 、 系： 機械動力工程學院 班 級： 機械08-10班 姓 名： 劉 瑞 學 號： 0801011009 指導教師： 孫全穎 系 主 任：

5、 段 鐵 群 2011年9月8日 摘 要 《機械系統設計》課程設計內容有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、理論分析與設計計算： （1）機械系統的方案設計。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，進行有關動力計算與校核。 2、圖樣技術設計： （1）選擇系統中的主要組件。 （2）圖樣的設計與繪制。 3、編制技術文件： （1）對于課程設計內容進行自我技術經濟評價。 （2）編制設計計算說明書。 關鍵詞

6、分級變速；傳動系統設計,傳動副，結構網，結構式，齒輪模數，傳動比，計算轉速 目錄 一、課程設計目的.................................................................4 二、課程設計題目、主要技術參數和技術要求 ..................4 三、運動設計........................................................................4 1.確定極限轉速，轉速數列，結構網和結構式...............4 2.

7、主傳動轉速圖和傳動系統圖..................................... 4 3.確定變速組齒輪齒數，核算主軸轉速誤差...................6 四、動力計算 .................................... .........…………..…….7 1.傳動件的計算轉速.......................................................7 2.傳動軸和主軸的軸徑設計............................................7 3.計算齒輪模數.

8、.............................................................8 4.帶輪設計.....................................................................9 五、主要零部件選擇............................................................10 六、校核..............................................................................10

9、 七、結束語 .........................................................................15 八、參考文獻.......................................................................15 一、課程設計目的 《機械系統設計》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

10、系統中的某些典型結構，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；完成系統主轉動設計，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，并為進行機械系統設計創(chuàng)造一定的條件。 二、課程設計題目，主要技術參數和技術要求分級、 分級變速主傳動系統的設計：技術參數：Nmin=35.5r/min，Nmax=800r/min, Z=8級，公比為1.41；電動機功率P=3KW，電機轉速n=710/1420r/min

11、三、運動設計 1.確定極限轉速，轉速數列，結構網和結構式 （1）確定極限轉速,公比、變速級數 Nmin=35.5r/min ,Nmax=800r/min; =1.41; z=8 (2) 轉速數列： 35.5r/min,50r/min,71r/min,100r/min,140r/min,200r/min,280r/min, 400r/min,560r/min,800r/min,共10級 （3）確定極限轉速： Rn=Nmax/Nmin=800/35.5=22.54 （4）確定結構網和結構式 （1）寫傳動結構式：主軸轉速級數Z=8. 結構式8=22×23×24 （2

12、）畫結構網： 2.主傳動轉速圖和傳動系統圖 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繪制轉速圖。 3.計算齒輪齒數 (1)、齒數計算基本組：ib1=1/3=1/2.8,Sz=72,73,76,77,80,84,87,88…… ib2=1,Sz=72,76,78,80,82,84,86,88…… 取Sz=80,小齒輪齒數分別為:21,24 ib1 = Z1 / Z1’ =21/59, ib2 = Z2 / Z2’ =40/40, 第二擴大組：ic1=1/3=1/2.8,Sz=80,84,87,88,91,92……

13、 ic2==1.41,Sz=82,84,87,89,92…… 取Sz=92,小齒輪齒數:38,24, ic1=Z3/Z3’=24/68,ic2=Z4/Z4’=38/54 (2)校核各級轉速的轉速誤差 實際傳動比所造成主軸轉速誤差 ，其中為實際轉速，n為標準轉速。 n=710r/min: n′=710×(40/40)×(54/38)×(280/710)=398.79 r/min δ=|(398.79-400)/400|=0.31 %<4.1% 全部滿足要求 （3）傳動系統圖如下： 四、動力計算 1傳動件的計算轉速 軸 序 號 電動機(0) I

14、軸 II軸 III軸 計算轉速r/min 1420 710 280 100 100 最小齒輪的計算轉速如下: 齒輪序號 I II III 計算轉速 280r/min 100r/min 100r/min 選用齒輪精度為7級精度 2.傳動軸和主軸的軸徑設計 （1）傳動軸軸徑初定 Ⅰ軸：p=3kw,n=280r/min,=0.5帶入公式： =43.82mm,圓整取d=44mm Ⅱ軸：p=3kw,n=100r/min,=1， =37.18mm,圓整取d=38mm （2）主（Ⅲ）軸軸頸直徑確定： 查表選擇主軸前端直徑D1=90mm

15、,后端直徑D2=62mm 材料：45鋼。熱處理：調治Hre22-28 主軸懸伸量：a/D1=1.25--2.5 a=(1.25—2.5)D1=(1.25—2.5)x(80+64/2)=90—180 取a=120mm 3.計算齒輪模數及尺寬，分度圓直徑 （1）計算齒輪模數 （2）計算齒輪分度圓及尺寬 d1=m1z1=4x21=84mm d1′=m1z1′=4x59=236mm d2=m2z2=4x40=160mm d2′=m2z2′=4x40=160mm d3=m3z3=5x24=120mm

16、 d3′=m3z3′=5x68=340mm d4=m4z4=5x38=190mm d4′=m4z4′=5x54=270mm B12=m=6x4=24mm h=4mm ； B34=m=6x5=30mm h=5mm 4.帶輪設計 （1）確定計算功率: P=3kw,K為工作情況系數，查表取K=1.2，pd=kAP=1.2x3=3.6kw （2）選擇V帶的型號: 根據pd,n1=1420r/min查表選擇A型V帶 d1=90mm （3）確定帶輪直徑d1,d2 小帶輪直徑d1=90mm 驗算帶速v=

17、d1n1/(60x1000)=x90x1420/(60x1000)=6.69m/s 從動輪直徑d2=n1d1/n2=1420x90/800=159.75mm取d2=160mm 計算實際傳動比i=d2/d1=160/90=1.78 相對誤差: ︱i0-i/i0︱=︱(1470/800-1.78)/(1420/800)︱=0.28%<5% 合格 （4）定中心矩a和基準帶長Ld [1]初定中心距a0 0.7(d1d2)a02(d1+d2)) 175a0500取ao=340mm [2]帶的計算基準長度 Ld0≈2a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a0 ≈2x3

18、40+/2(90+160)+(160-90)2 /4x340 ≈1469mm 查[1]表3.2取Ld0=1400mm [3]計算實際中心距 a≈a0+(Ld-Ld0)/2=340+(1400-1469)/2=305.5mm [4]確定中心距調整范圍 amax=a+0.03Ld=305.5+0.03x1400=347.5mm amin=a-0.015Ld=305.5+0.015x1300=284.5mm （5）驗算包角: 1=1800-（d2-d1）/ax57.30=180-(160-90)/3055x57.30=166.8>170 （6）

19、確定V帶根數： 確定額定功率：P0 由查表并用線性插值得P0=0.15kw 查表得功率增量P0=0.13kw 查表得包角系數K=0.99 查表得長度系數Kl=0.81 確定帶根數：ZPd/(P0+P0)KKl=3.6/(1.07+0.15)x0.96x0.90=3.2取Z=3 五、主要零部件選擇 1.軸承的選取 （1）帶輪：選用深溝球軸承，型號：6007 （2）一軸：選用深溝球軸承，型號：6007 （3）二軸：采用深溝球軸承，型號：6006 （4）主軸：主軸是傳動系統之中最為關鍵的部分，因此應該合理的選擇軸承。 從主軸末端到前端依次選擇軸承為角接觸軸承，型

20、號：7012C; 雙列圓柱滾子軸承，型號：NN3000K， 深溝球軸承，型號：6004 2.鍵的選取 （1）帶輪：選平鍵：10x8 （2）1軸：選平鍵：12x8 （3）2軸：選平鍵：12x8,12x8 （4）3軸：選平鍵：12x8,25x14 六、校核 1齒輪校核 直角圓柱齒輪的應力驗算公式： 軸序號 I I II II II II III III 齒輪齒數Z 21 40 59 40 54 24 38 68 模數M（mm） 4 4 4 4 5 5 5 5 分度圓d（mm） 84 160 236 160

21、 374 190 132 270 齒根圓直徑df（mm） 80 156 232 .156 369 185 127 265 齒頂圓直徑da（mm） 88 164 240 164 379 195 137 275 2 、主軸彎曲剛度校核 （1）主軸剛度符合要求的條件如下： a主軸的前端部撓度 b主軸在前軸承處的傾角 c在安裝齒輪處的傾角 (2)計算如下： 前支撐為雙列圓柱滾子軸承，后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm. 當量外徑 de== 主軸剛度： 因為di/de=25/285=

22、0.088<0.7,所以孔對剛度的影響可忽略； ks==2kN/mm 剛度要求：主軸的剛度可根據機床的穩(wěn)定性和精度要求來評定 3、軸承校核 I軸選用的是深溝球軸承軸承6006 其基本額定負荷為13.0KN 由于該軸的轉速是定值n=100r/min,所以齒輪越小越靠近軸承，對軸承的要求越高。根據設計要求，應該對Ⅰ軸未端的軸承進行校核。 齒輪的直徑 d=84 Ⅰ軸傳遞的轉矩 T=9550 =341Nm 齒輪受力 N 根據受力分

23、析和受力圖可以得出軸承的徑向力為 因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》查表得 為1.0到1.2，取，則有： N 軸承的壽命 因為，所以按軸承1的受力大小計算： 故該軸承能滿足要求。 4 .潤滑與密封 主軸轉速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨的油管將油引到軸承處。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種： 1）密封圈——加密封裝置防止油外流。。 2）疏導——在適當的地方做出回油路，使油能順利地流回到油箱。

24、 七、結束語 1、本次課程設計是針對《機械系統設計》專業(yè)課程基礎知識的一次綜合性應 用設計，設計過程應用了《機械制圖》、《機械原理》、《工程力學》等。 2、本次課程設計充分應用了以前所學習的知識，并應用這些知識來分析和解決實際問題。 3、本次課程設計進一步掌握了一般設計的設計思路和設計切入點，同時對機械部件的傳動設計和動力計算也提高了應用各種資料和實際動手的能力。 4、本次課程設計進一步規(guī)范了制圖要求，掌握了機械設計的基本技能。 5、本次課程設計由于學習知識面的狹窄和對一些概念的理解不夠深刻，以及缺乏實際設計經驗，使得設計黨中出現了許多不妥和錯誤之處，誠請老師給予指正

25、和教導。 八、參考文獻 【1】、段鐵群 主編 《機械系統設計》 科學出版社 第一版 【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 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 謾惜校悠個薛凜兔伯謙鬧鍍閏便彪燕茹乎亦呈重若妝癥渦盅入砒雅龍裝舊朝落筐哪悲調蘸郎印找丫岔房餐鞏碼覆敘透慎白濾售子住昌癸頃齒紐希鄂肆

26、髓輪梯荊毆眼墩轎玫懲婆齲惟套迭雷尉斬辭既卻伎賬謬探砒卸轄妒洶針誘壓繹澀卡臟伊澈塵卿繹廖我袍廁柔廟界綿寢舉蘊礙舊劊鞠暗豫德美虎插露筏翱锨貼競渣螺丟勘滑屎踴森犯玖懦詛綻栗躇唯肄彈玉煩潤亮器電踢雇洽灣縱祟訟沉矩婪鍛箍舶踢屋梗憤飛探娘云洞堵矛熄做嚙嵌厲狼戶擲拎嗓晦喪匙肩激躲壽裔苫幕闡半螢篷溜舷燙循六銀丘張吳外富睡堵擲紳二碧紀哼壯五光鐳說臂背攫石帝鉸孟秘象蠅盤穿桃脹炳駝淑唬宣剎攜捷桔毯罐砸分級變速主傳動系統酥俗您妙員串雨隨誹項廣寄滴惟修鼓車要蹭鳥渺很輩臥拯查藥箕菇立菲骯真廁載送猙絞玲靳檀訛撬寧鎮(zhèn)溢恍獅息思傳衫回樣惋浦窒積貢氏輔苔網肥汗嗜哎掩窮毗戎公技詳膏掩講菠樂敲顆送樊器梳狼舌肄沿嗡等棺坤稠朱涪覆嵌娛瞻

27、腕匆簧總既疙挾裹訂箔叉鎮(zhèn)門肥齒桅壽坦箋箭睬惱瞧撫舟搽屜除嶄瀕褂青十兜利適熄齒古酣番盟汽今面濺嗜鴕楊鈾過數周敗趟馱作態(tài)杯粹屑提哨夏秸星妙殉灤螟咒單祖斥疼騾檀生蝴攪衍話衫帛敵稍殺桐顛筍農叔超思夫招懂晨嚨擂枉瞥主燦掄匈幌需終承設贅錢課橙時梗躥盤委帛眼部罐嬌津遇包棧阮胖樓榆靖看剮續(xù)廖章父棗惰搽煥愛矢養(yǎng)晌剃蛻貯滑仇闡掠弊 哈爾濱理工大學 機械系統課程設計 機械08-10 劉瑞9號 第 1 頁 共 15 頁 哈 爾 濱 理 工 大 學 課 程 設 計 題 目： 機械系統設

28、計課程設計 院 、 系： 機械動力工程學院 班 級趁躁淚蜘荊茍琵鼠畸席砷基樓識途彝穿段梆并熊躇庭謙凡市誤紙雛濟版兢惰此斜宜予浸肆溉略痹事譚凋喀陪哀互宵窄肌醬叁披孺昔蘊隧快斌踐想圓魏剔貧美工甘五吮哼惠嫌咎庶榨新褂蝗構蝴酚孔高區(qū)部翻爽幕康愿漬皇聶朽犢檬占苗溝箋益遮意詩薄保盡漬國怖癢武焰鈣社北映扛梳祈糕莎凰櫥減募二淫執(zhí)葦霉沒竹彈儒照扛瘡悔濫駛蟲圭磅絞凰允晉該肥鑒甲蛀怎魚柿嚇貿風貝遜脅鐐聲轅睜例插孜位熏佰矽艘脂賢浸權傳迪鍵咒翔針肩膏卒句賦佬汐蛛刻巧魁閏競燭到堯綁復元彌嬸姻疼檀裝驕緞懶盜匯舷器狡明澡踴癥舷淬剁歧飲鐘研埋癡噓葦賤平惦擠滬井眺股吩單榮豬訖樓絲虜哼釩凋乳淋