8級分級變速主傳動系統(tǒng)設計【N=35.5~800；Z=8；公比為φ=1.41；P=3kW；電機轉(zhuǎn)速n=1430~710含5張CAD圖】
【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】圖紙預覽詳情如下：
充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙I摘 要本說明書著重研究機床主傳動系統(tǒng)的設計步驟和設計方法，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，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(wǎng)；結構式；齒輪模數(shù)，傳動比 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙II目 錄第 1章 緒論 ........................................................................................................11.1 課程設計的目的 ......................................................................................11.2 課程設計的內(nèi)容 ........................................................................................11.2.1 理論分析與設計計算 ........................................................................11.2.2 圖樣技術設計 ....................................................................................11.2.3 編制技術文件 .....................................................................................11.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 ...........................................21.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù) ......................................................21.3.2 技術要求 .............................................................................................2第 2章 運動設計 ................................................................................................32.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 ...................................32.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 ...........................................................................................32.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 ..........................................................................................32.1.3 確定結構式 .......................................................................................32.1.4 確定結構網(wǎng) .......................................................................................32.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 ...............................................................42.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) ...............................42.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .........................................5第 3章 動力計算 ................................................................................................73.1 帶傳動設計 ...............................................73.1.1 確定計算功率 ..................................................................................73.1.2 選擇 V 帶型號 .........................................73.1.3 確定帶輪直徑 .........................................83.1.4 確定中心距 ...........................................83.1.5 驗算包角 .............................................93.1.6 確定 V 帶個數(shù) .........................................93.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 ..........................................103.3 齒輪模數(shù)計算及驗算 ......................................103.3.1 計算各傳動軸輸出功率 ..................................103.3.2 模數(shù)計算 ..............................................113.4 主軸合理跨距的計算 ......................................14第 4章 主要零部件的選擇 ..............................................................................164.1 電動機的選擇 ............................................164.2 軸承的選擇 ..............................................164.3 變速操縱機構的選擇 ......................................16 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙III第 5章 校核 ......................................................................................................175.1 軸的校核 ................................................175.2 軸承壽命校核 ............................................17第 6章 結構設計及說明 ..................................................................................206.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 ..........................206.2 展開圖及其布置 ..........................................20結論 ....................................................................................................................22參考文獻 ............................................................................................................23致謝 ....................................................................................................................24 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙1第 1章 緒論1.1 課程設計的目的《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(chǎn)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。1.2課程設計的內(nèi)容《機械系統(tǒng)設計》課程設計內(nèi)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。1.2.1 理論分析與設計計算（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(jù)總體設計參數(shù)，進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。（3）根據(jù)設計方案和零部件選擇情況，進行有關動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術設計（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。1.2.3 編制技術文件（1）對于課程設計內(nèi)容進行自我經(jīng)濟技術評價。（2）編制設計計算說明書。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙21.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求1.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù)題目 14：分級變速主傳動系統(tǒng)設計技術參數(shù)：Nmin=35.5r/min；Nmax=800r/min；Z=8 級；公比為 φ=1.41；電動機功率 P=3kW；電機轉(zhuǎn)速n=1430/710r/min1.3.2 技術要求（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(qū)動。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3第 2章 運動設計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =22.53minaxN5.3802.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查《機械系統(tǒng)設計》表 2-9 標準數(shù)列表，首先找到35.5r/min、然后每隔 6 個數(shù)取一個值（1.41=1.06 6） ，得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 35.5r/min、50r/min、71r/min、100r/min、140r/min、200 r/min，280 r/min，400 r/min，560r/minn，800r/min 共 10 級。2.1.3確定結構式對于 Z=8 可分解為：Z=22×23×24。2.1.4 確定結構網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “升二降四” ,“ 前密后疏” “前慢后快”,“結構緊湊”的原則,選取傳動方案 Z=22×23×24,易知第二擴大組的變速范圍 r=φ(P3-1)x=1.414=3.95〈8，滿足要求滿足要求，其結構網(wǎng)如圖2-1。圖 2-1 結構網(wǎng) 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙42.1.5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，如圖 2-2 所示：圖 2-2 轉(zhuǎn)速圖（3）畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術參數(shù)，畫主傳動系統(tǒng)圖如圖 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min>1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin>(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組齒輪傳動副齒數(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-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙5圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設計要求 Zmin≥18—20, ，120~??Z根據(jù)各變速組公比，查表 3-1 所選用齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表 2-1。表 2-1 齒輪齒數(shù)基本組 第 1 擴大組傳動比1:1 1:2.85 1:1 1：4代號 Z1Z 'Z2'Z3Z'Z Z'齒數(shù) 46 46 24 68 50 50 20 80 2.3 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，一般不應超過±10( -1)％,即?〈10( -1)％n標 準 轉(zhuǎn) 速標 準 轉(zhuǎn) 速實 際 轉(zhuǎn) 速 ?? 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙6對 Nmax=800r/min，實際轉(zhuǎn)速 5.810461820max ???N則有=1.437％〈4.1％805.1?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：因此滿足要求。各級轉(zhuǎn)速誤差表 2-2 轉(zhuǎn)速誤差分析表n 800 400 280 200 140 100 71 35.5n 811 405 286 202 143 101.4 71.5 35.7誤差 1.4％ 2.1％ 1.4％ 2.1％ 1.4％ 2.1％ 0.49％1.4％所有計算結果都小于 4.1％，因此不需要修改齒數(shù)。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙7第 3章 動力計算3.1 帶傳動設計 輸出功率 P=3kw,轉(zhuǎn)速 n1=1420r/min,n2=800r/min3.1.1 確定計算功率按最大的情況計算 P=3kw， 為工作情況系數(shù)，查表 3-1 可知： AK取 K=1.3。表 3-1 工作情況系數(shù) A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；通風機和鼓風機（ ） ；離7.5kW?心式壓縮機；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） ，通風機（ ） ；發(fā)電機；.?旋轉(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載荷變動很大破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機；棒磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8計算功率： =kAP= =3.9kwcaP3.1?3.1.2 選擇 V帶的型號根據(jù) =3.9kw，n 1=1420r/min 參考圖 3-1，選擇 A 型 V 帶。ca 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙8圖 3-13.1.3 確定帶輪直徑 d1,d2參考表 3-2 選小帶輪直徑表 3-2 V 帶帶輪最小基準直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 500小帶輪直徑 d1=80mm驗算帶速 =（ )= =5.945m/s1V06.?n?106428?從動輪直徑 d2= =142mm，參考[2]表 8-9，圓整后取1id2=140mm。計算實際傳動比 i=d2/d1= =1.7504 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙93.1.4 定中心矩 a和基準帶長 Ld[1]初定中心距 a00.7(d1+d2) a0 2(d1+d2))?154 a0 440 取 ao=400mm[2]帶的計算基準長度Ld0≈ ??021214dd???≈ ≈1147mm??8842??查[2]表 8-2 取 Ld=110mm[3]計算實際中心距a≈a 0+(Ld-Ld0)/2=400+(1100-1147)=377mm[4]確定中心距調(diào)整范圍amax=a+0.03Ld=377+0.03×1100=400mmamin=a-0.015Ld=377－0.015×1100=360.5mm3.1.5 驗算包角 ???????1203.5718012ad?≥9.733.1.6 確定 V帶根數(shù)：表 3-3 包角修正系數(shù) K?包角 1?180 150 170 160 140 130 120 110 100 90K1.00 0.92 0.98 0.95 0.89 0.86 0.82 0.78 0.73 0.68表 3-4. 彎曲影響系數(shù) bK帶型Z 30.2951??A 7B .8C 36?確定額定功率：P 0 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙10查[2]表 8-4 得線性插值得 P0=0.15kw查[2]表 8-5 得功率增量 P0=0.15kwA查[1]表 38 得包角系數(shù) K =0.99?查[1]表 3 得長度系數(shù) Kl=0.81確定帶根數(shù)： ??larcaZ?0???=3.2，取 Z=3。3.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 3.2.1 主軸的計算轉(zhuǎn)速 由《機械系統(tǒng)設計》表3-2中的公式 ＝35.5 ＝62.9r/min ????????13minzj?)13/8(4.?取計算轉(zhuǎn)速為71r/min3.2.2 傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 in/10min/7.8941.533.0.minrrRj???取 主 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速主 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速各軸轉(zhuǎn)速如下：軸 序 號電動機(0) I 軸 II 軸 III 軸計算轉(zhuǎn)速r/min1420710400 100 100最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速如下:齒輪序號I II III計算轉(zhuǎn)速400r/min 100r/min 100r/min 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙113.3 齒輪模數(shù)計算及驗算3.3.1 計算各傳動軸的輸出功率 ??Wrb Knp85.29.06.31 ????額 kwg 718522r 6..71.3)??g主3.3.2 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321][)(jjmnuzP???模數(shù)，如表 3-3 所示。45 號鋼整體淬火， []10jMP??按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 1-2 軸由公式 mj=16338 可得 ，321][)(jjnuz???mj62.?取 m=3mm2-3 軸由公式 mj=16338 可得 ，m=4mm321][)(jjmzPmj07.4一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，所以根據(jù)情況都取一樣的模數(shù)。確定各組的模數(shù)如下表：確定各變速齒輪組的基本齒輪表：齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`組號 基本組 第一擴大組模數(shù) mm 3 4 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙12齒數(shù) 24 68 20 80分度圓直徑71 204 80 320齒頂圓直徑78 210 88 328齒根圓直徑64.5 197.25 70 310齒寬 24 24 30 30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：齒面接觸疲勞強度計算：接觸應力驗算公式為??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應力驗算公式為：??wswaYnz)(109235式中 N----傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=3kW;-----計算轉(zhuǎn)速（r/min）. =400（r/min）;jnjm-----初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）;B----齒寬（mm）;B=24（mm）;z----小齒輪齒數(shù)；z=24;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.85;-----壽命系數(shù)；sK=sTnNKq----工作期限系數(shù)；T 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙13mTCnK016?T------齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速（ r/min）, =400（r/min ）1n1n----基準循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0 0C70C62?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 =1.13 3-----動載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =1K2K------齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】2 上， =1 1 1Y------齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；----許用接觸應力（MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 ??j? ??j?Mpa；---許用彎曲應力（ MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 w wMpa；根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=166 Mpa j????j?=12.53Mpaww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。2、軸徑設計及鍵的選取 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙14軸 1：p=3kw,n=280r/min, =0.5 帶入公式：?=43.82mm,圓整取 d=44mm49[]jPdn??軸 2：p=3kw,n=100r/min, =1，=37.18mm,圓整取 d=38mm 41[]j?3.4 主軸合理跨距的計算3.5.1 主軸頸直徑確定：查表選擇主軸前端直徑 D1=90mm,后端直徑 D2=62mm材料：45 鋼。熱處理：調(diào)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鍵的選?。簬л啠哼x平鍵：10x8 ；1 軸：選平鍵：12x8；2 軸：選平鍵：12x8,12x8；3 軸：選平鍵：12x8,25x143.5.2 合理跨距 jisuan由于電動機功率 P=3KW，根據(jù)【1】表 3.20，前軸徑應為 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× =286.5N.mnP03假設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） F c= =3183.3N09.5286背向力（沿 x 軸） F p=0.5 Fc=1561.6N總作用力 F= =3559.04N2pC?此力作用于工件上，主軸端受力為 F=3559.04N。先假設 l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA和 RB分別為RA=F× =3559.04× =5338.56Nla?2401 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙15RB=F× =3559.04× =1779.52Nla2401根據(jù) 文獻【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos承的剛度：K A= 1689.69 N/ ；K B= 785.57 m?N/ ； = =2.15m?B57.8691主軸的當量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為I= =113.8×10-8m464)03..(???η= = =0.143aKEA6381.98.2??查【1】圖 3-38 得 =2.0，與原假設接近，所以最佳跨距al0=120×2.0=240mm。0l合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)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=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。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙16第 4章 主要零部件的選擇4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n＝1420r/min，功率P＝3kW選用Y系列三相異步電動機 4.2 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝深溝球軸承6007，另一端安裝深溝球軸承6006II軸：靠近帶輪一側安裝深溝球軸承6007，中間安裝深溝球軸承6007，后端安裝深溝球軸承61908III軸：安裝深溝球軸承6007,兩個。4.3 變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I軸II軸上的二聯(lián)滑移齒。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙17第 5 章 校核5.1 軸的校核（a） 主軸的前端部撓度 []0.250.1sy????（b） 主軸在前軸承處的傾角 []rad??容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒主軸彎曲剛度校核：計算如下： 4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= =21D?m2851045?主軸剛度： 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙18因為 di/de=25/285=0.088<0.7,所以孔對剛度的影響可忽略；ks= =2kN/mm344424 10)5(1.02..3)(1034 ????????alAi剛度要求：主軸的剛度可根據(jù)機床的穩(wěn)定性和精度要求來評定5.2 軸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 13.0KN由于該軸的轉(zhuǎn)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(jù)設計要求，應該對主軸未端的軸承進行校核。齒輪的直徑 d=84Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 nPT950?T=9550 =341Nm843齒輪受力 N1.62dF根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為321??lRrv因軸承在運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按《機械設計》查表得 pf 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙19為 1.0 到 1.2，取 ，則有：0.1?pfN 32.11??RXfPp軸承的壽命 因為 ，所以按軸承 1 的受力大小計算：1P?380)26(0)(60???CnLh故該軸承能滿足要求。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙20第 6 章 結構設計及說明6.1 結構設計的內(nèi)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。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(jīng)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(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。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，負責齒輪無法加工。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構?？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，關系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙21利于提高剛度和減小體積。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙22結論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，有許多地方處理不夠妥當，因為沒有接觸過生產(chǎn)實際，所以可能有的地方存在錯誤，希望老師多提寶貴意見。經(jīng)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，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設計工作有了更深入的認識，在同學們一起進行設計任務的過程中，不僅增進了友誼，而且對于課程設計的課題有了更深的理解。在設計過程中，得到王仲文老師的精心指導和幫助，在此表示衷心的感謝。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙23參考文獻[1] 候珍秀.《機械系統(tǒng)設計》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，修訂版；[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[5] 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(jīng) 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 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙24致謝在課程設計過程中，感謝很多同學的幫助和指點，感謝院系各位老師多年來的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。這次的課程設計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關懷和悉心指導下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，在此，謹向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設計過程中，也得到了其他同學的幫助，有關軟件方面的一些技能不足得到了同學的大力幫助，設計任務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！再次向此次課程設計中所有幫助過我的人表示感謝。I摘 要本說明書著重研究機床主傳動系統(tǒng)的設計步驟和設計方法，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，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(wǎng)；結構式；齒輪模數(shù)，傳動比II目 錄第 1章 緒論 ........................................................................................................11.1 課程設計的目的 ......................................................................................11.2 課程設計的內(nèi)容 ........................................................................................11.2.1 理論分析與設計計算 ........................................................................11.2.2 圖樣技術設計 ....................................................................................11.2.3 編制技術文件 .....................................................................................11.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 ...........................................21.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù) ......................................................21.3.2 技術要求 .............................................................................................2第 2章 運動設計 ................................................................................................32.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 ...................................32.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 ...........................................................................................32.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 ..........................................................................................32.1.3 確定結構式 .......................................................................................32.1.4 確定結構網(wǎng) .......................................................................................32.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 ...............................................................42.2 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) ...............................42.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .........................................5第 3章 動力計算 ................................................................................................73.1 帶傳動設計 ...............................................73.1.1 確定計算功率 ..................................................................................73.1.2 選擇 V 帶型號 .........................................73.1.3 確定帶輪直徑 .........................................83.1.4 確定中心距 ...........................................83.1.5 驗算包角 .............................................93.1.6 確定 V 帶個數(shù) .........................................93.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 ..........................................103.3 齒輪模數(shù)計算及驗算 ......................................103.3.1 計算各傳動軸輸出功率 ..................................103.3.2 模數(shù)計算 ..............................................113.4 主軸合理跨距的計算 ......................................14第 4章 主要零部件的選擇 ..............................................................................164.1 電動機的選擇 ............................................164.2 軸承的選擇 ..............................................164.3 變速操縱機構的選擇 ......................................16III第 5章 校核 ......................................................................................................175.1 軸的校核 ................................................175.2 軸承壽命校核 ............................................17第 6章 結構設計及說明 ..................................................................................206.1 結構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 ..........................206.2 展開圖及其布置 ..........................................20結論 ....................................................................................................................22參考文獻 ............................................................................................................23致謝 ....................................................................................................................241第 1章 緒論1.1 課程設計的目的《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(chǎn)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。1.2課程設計的內(nèi)容《機械系統(tǒng)設計》課程設計內(nèi)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。1.2.1 理論分析與設計計算（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(jù)總體設計參數(shù)，進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。（3）根據(jù)設計方案和零部件選擇情況，進行有關動力計算和校核。1.2.2 圖樣技術設計（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。1.2.3 編制技術文件（1）對于課程設計內(nèi)容進行自我經(jīng)濟技術評價。（2）編制設計計算說明書。21.3 課程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求1.3.1 課程設計題目和主要技術參數(shù)題目 14：分級變速主傳動系統(tǒng)設計技術參數(shù)：Nmin=35.5r/min；Nmax=800r/min；Z=8 級；公比為 φ=1.41；電動機功率 P=3kW；電機轉(zhuǎn)速n=1430/710r/min1.3.2 技術要求（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(qū)動。3第 2章 運動設計2.1 運動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =22.53minaxN5.3802.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查《機械系統(tǒng)設計》表 2-9 標準數(shù)列表，首先找到35.5r/min、然后每隔 6 個數(shù)取一個值（1.41=1.06 6） ，得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 35.5r/min、50r/min、71r/min、100r/min、140r/min、200 r/min，280 r/min，400 r/min，560r/minn，800r/min 共 10 級。2.1.3確定結構式對于 Z=8 可分解為：Z=22×23×24。2.1.4 確定結構網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “升二降四” ,“ 前密后疏” “前慢后快”,“結構緊湊”的原則,選取傳動方案 Z=22×23×24,易知第二擴大組的變速范圍 r=φ(P3-1)x=1.414=3.95〈8，滿足要求滿足要求，其結構網(wǎng)如圖2-1。圖 2-1 結構網(wǎng) 42.1.5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，如圖 2-2 所示：圖 2-2 轉(zhuǎn)速圖（3）畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術參數(shù)，畫主傳動系統(tǒng)圖如圖 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min>1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin>(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組齒輪傳動副齒數(shù) (1)Sz 100-120,中型機床 Sz=70-100?(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20?5圖 2-3 主傳動系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設計要求 Zmin≥18—20, ，120~??Z根據(jù)各變速組公比，查表 3-1 所選用齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表 2-1。表 2-1 齒輪齒數(shù)基本組 第 1 擴大組傳動比1:1 1:2.85 1:1 1：4代號 Z1Z 'Z2'Z3Z'Z Z'齒數(shù) 46 46 24 68 50 50 20 80 2.3 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，一般不應超過±10( -1)％,即?〈10( -1)％n標 準 轉(zhuǎn) 速標 準 轉(zhuǎn) 速實 際 轉(zhuǎn) 速 ??6對 Nmax=800r/min，實際轉(zhuǎn)速 5.810461820max ???N則有=1.437％〈4.1％805.1?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：因此滿足要求。各級轉(zhuǎn)速誤差表 2-2 轉(zhuǎn)速誤差分析表n 800 400 280 200 140 100 71 35.5n 811 405 286 202 143 101.4 71.5 35.7誤差 1.4％ 2.1％ 1.4％ 2.1％ 1.4％ 2.1％ 0.49％1.4％所有計算結果都小于 4.1％，因此不需要修改齒數(shù)。7第 3章 動力計算3.1 帶傳動設計 輸出功率 P=3kw,轉(zhuǎn)速 n1=1420r/min,n2=800r/min3.1.1 確定計算功率按最大的情況計算 P=3kw， 為工作情況系數(shù)，查表 3-1 可知： AK取 K=1.3。表 3-1 工作情況系數(shù) A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；通風機和鼓風機（ ） ；離7.5kW?心式壓縮機；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） ，通風機（ ） ；發(fā)電機；.?旋轉(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載荷變動很大破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機；棒磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8計算功率： =kAP= =3.9kwcaP3.1?3.1.2 選擇 V帶的型號根據(jù) =3.9kw，n 1=1420r/min 參考圖 3-1，選擇 A 型 V 帶。ca8圖 3-13.1.3 確定帶輪直徑 d1,d2參考表 3-2 選小帶輪直徑表 3-2 V 帶帶輪最小基準直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 500小帶輪直徑 d1=80mm驗算帶速 =（ )= =5.945m/s1V06.?n?106428?從動輪直徑 d2= =142mm，參考[2]表 8-9，圓整后取1id2=140mm。計算實際傳動比 i=d2/d1= =1.750493.1.4 定中心矩 a和基準帶長 Ld[1]初定中心距 a00.7(d1+d2) a0 2(d1+d2))?154 a0 440 取 ao=400mm[2]帶的計算基準長度Ld0≈ ??021214dd???≈ ≈1147mm??8842??查[2]表 8-2 取 Ld=110mm[3]計算實際中心距a≈a 0+(Ld-Ld0)/2=400+(1100-1147)=377mm[4]確定中心距調(diào)整范圍amax=a+0.03Ld=377+0.03×1100=400mmamin=a-0.015Ld=377－0.015×1100=360.5mm3.1.5 驗算包角 ???????1203.5718012ad?≥9.733.1.6 確定 V帶根數(shù)：表 3-3 包角修正系數(shù) K?包角 1?180 150 170 160 140 130 120 110 100 90K1.00 0.92 0.98 0.95 0.89 0.86 0.82 0.78 0.73 0.68表 3-4. 彎曲影響系數(shù) bK帶型Z 30.2951??A 7B .8C 36?確定額定功率：P 010查[2]表 8-4 得線性插值得 P0=0.15kw查[2]表 8-5 得功率增量 P0=0.15kwA查[1]表 38 得包角系數(shù) K =0.99?查[1]表 3 得長度系數(shù) Kl=0.81確定帶根數(shù)： ??larcaZ?0???=3.2，取 Z=3。3.2 計算轉(zhuǎn)速的計算 3.2.1 主軸的計算轉(zhuǎn)速 由《機械系統(tǒng)設計》表3-2中的公式 ＝35.5 ＝62.9r/min ????????13minzj?)13/8(4.?取計算轉(zhuǎn)速為71r/min3.2.2 傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 in/10min/7.8941.533.0.minrrRj???取 主 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速主 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速各軸轉(zhuǎn)速如下：軸 序 號電動機(0) I 軸 II 軸 III 軸計算轉(zhuǎn)速r/min1420710400 100 100最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速如下:齒輪序號I II III計算轉(zhuǎn)速400r/min 100r/min 100r/min113.3 齒輪模數(shù)計算及驗算3.3.1 計算各傳動軸的輸出功率 ??Wrb Knp85.29.06.31 ????額 kwg 718522r 6..71.3)??g主3.3.2 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321][)(jjmnuzP???模數(shù)，如表 3-3 所示。45 號鋼整體淬火， []10jMP??按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 1-2 軸由公式 mj=16338 可得 ，321][)(jjnuz???mj62.?取 m=3mm2-3 軸由公式 mj=16338 可得 ，m=4mm321][)(jjmzPmj07.4一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，所以根據(jù)情況都取一樣的模數(shù)。確定各組的模數(shù)如下表：確定各變速齒輪組的基本齒輪表：齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`組號 基本組 第一擴大組模數(shù) mm 3 412齒數(shù) 24 68 20 80分度圓直徑71 204 80 320齒頂圓直徑78 210 88 328齒根圓直徑64.5 197.25 70 310齒寬 24 24 30 30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：齒面接觸疲勞強度計算：接觸應力驗算公式為??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應力驗算公式為：??wswaYnz)(109235式中 N----傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動機功率，N=3kW;-----計算轉(zhuǎn)速（ r/min）. =400（r/min） ;jnjm-----初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）;B----齒寬（mm）;B=24（mm）;z----小齒輪齒數(shù)；z=24;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.85;-----壽命系數(shù)；sK=sTnNKq----工作期限系數(shù)；T13mTCnK016?T------齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =400（r/min）1n1n----基準循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0 0C70C62?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 =1.13 3-----動載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =1K2K------齒向載荷分布系數(shù)，查 【5】2 上， =1 1 1Y------齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；----許用接觸應力（MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 ??j? ??j?Mpa；---許用彎曲應力（ MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 w wMpa；根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=166 Mpa j????j?=12.53Mpaww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。2、軸徑設計及鍵的選取14軸 1：p=3kw,n=280r/min, =0.5 帶入公式：?=43.82mm,圓整取 d=44mm49[]jPdn??軸 2：p=3kw,n=100r/min, =1，=37.18mm,圓整取 d=38mm 41[]j?3.4 主軸合理跨距的計算3.5.1 主軸頸直徑確定：查表選擇主軸前端直徑 D1=90mm,后端直徑 D2=62mm材料：45 鋼。熱處理：調(diào)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鍵的選取：帶輪：選平鍵：10x8 ；1 軸：選平鍵：12x8；2 軸：選平鍵：12x8,12x8；3 軸：選平鍵：12x8,25x143.5.2 合理跨距 jisuan由于電動機功率 P=3KW，根據(jù)【1】表 3.20，前軸徑應為 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× =286.5N.mnP03假設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） F c= =3183.3N09.5286背向力（沿 x 軸） F p=0.5 Fc=1561.6N總作用力 F= =3559.04N2pC?此力作用于工件上，主軸端受力為 F=3559.04N。先假設 l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA和 RB分別為RA=F× =3559.04× =5338.56Nla?240115RB=F× =3559.04× =1779.52Nla2401根據(jù) 文獻【1】 式 3.7 得：Kr=3.39 得前支1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos承的剛度：K A= 1689.69 N/ ；K B= 785.57 m?N/ ； = =2.15m?B57.8691主軸的當量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為I= =113.8×10-8m464)03..(???η= = =0.143aKEA6381.98.2??查【1】圖 3-38 得 =2.0，與原假設接近，所以最佳跨距al0=120×2.0=240mm。0l合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)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=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。16第 4章 主要零部件的選擇4.1 電動機的選擇轉(zhuǎn)速n＝1420r/min，功率P＝3kW選用Y系列三相異步電動機 4.2 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝深溝球軸承6007，另一端安裝深溝球軸承6006II軸：靠近帶輪一側安裝深溝球軸承6007，中間安裝深溝球軸承6007，后端安裝深溝球軸承61908III軸：安裝深溝球軸承6007,兩個。4.3 變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I軸II軸上的二聯(lián)滑移齒。17第 5 章 校核5.1 軸的校核（a） 主軸的前端部撓度 []0.250.1sy????（b） 主軸在前軸承處的傾角 []rad??容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒主軸彎曲剛度校核：計算如下： 4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= =21D?m2851045?主軸剛度：18因為 di/de=25/285=0.088<0.7,所以孔對剛度的影響可忽略；ks= =2kN/mm344424 10)5(1.02..3)(1034 ????????alAi剛度要求：主軸的剛度可根據(jù)機床的穩(wěn)定性和精度要求來評定5.2 軸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 13.0KN由于該軸的轉(zhuǎn)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(jù)設計要求，應該對主軸未端的軸承進行校核。齒輪的直徑 d=84Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 nPT950?T=9550 =341Nm843齒輪受力 N1.62dF根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為321??lRrv因軸承在運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按《機械設計》查表得 pf19為 1.0 到 1.2，取 ，則有：0.1?pfN 32.11??RXfPp軸承的壽命 因為 ，所以按軸承 1 的受力大小計算：1P?380)26(0)(60???CnLh故該軸承能滿足要求。20第 6 章 結構設計及說明6.1 結構設計的內(nèi)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。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(jīng)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(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。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，負責齒輪無法加工。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構?？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，關系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有21利于提高剛度和減小體積。22結論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，有許多地方處理不夠妥當，因為沒有接觸過生產(chǎn)實際，所以可能有的地方存在錯誤，希望老師多提寶貴意見。經(jīng)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，對于機械類的書籍，軟件的使用能力得到了提升，并且對設計工作有了更深入的認識，在同學們一起進行設計任務的過程中，不僅增進了友誼，而且對于課程設計的課題有了更深的理解。在設計過程中，得到王仲文老師的精心指導和幫助，在此表示衷心的感謝。23參考文獻[1] 候珍秀.《機械系統(tǒng)設計》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，修訂版；[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[5] 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(jīng) 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 24致謝在課程設計過程中，感謝很多同學的幫助和指點，感謝院系各位老師多年來的諄諄教誨，感謝他們默默的栽培我。這次的課程設計是在王仲文老師和丁艷艷老師的親切關懷和悉心指導下完成的。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，在此，謹向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！。此外，在課程設計過程中，也得到了其他同學的幫助，有關軟件方面的一些技能不足得到了同學的大力幫助，設計任務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！再次向此次課程設計中所有幫助過我的人表示感謝。