机械系统设计课程设计7级变速

哈尔滨理工大学课程设计

题目：分级变速主传动系统设计

学院：机械动力工程学院

姓名：

指导教师：段铁群

系主任：段铁群

2013年08月29日

目录

第一章运动计算

1.1 课程设计的目的

1.2 课程设计的内容

1.3 课程设计的题目，主要技术参数和技术要求1.4 运动参数及转速图的确定

1.5 核算主轴转速误差

第二章动力计算

2.1 带传动设计

2.2 计算转速的计算

2.3 齿轮模数计算及验算

2.4 传动轴最小轴径初定

2.5 执行轴合理跨距计算

第三章主要部件的校核

3.1 主轴强度，刚度校核

3.2 传动轴刚度校核

3.3 轴承寿命校核

第四章总结

第五章参考文献

第1章运动计算

1.1课程设计的目的

《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。

1.2课程设计的内容

《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。

1.2.1 理论分析与设计计算：

（1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。

（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。

1.2.2 图样技术设计：

（1）选择系统中的主要机件。

（2）工程技术图样的设计与绘制。

1.2.3编制技术文件：

（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。

1.3课程设计题目、主要技术参数和技术要求

1.3.1课程设计题目和主要技术参数

题目：分级变速主传动系统设计

技术参数：Nmin=75r/min；Nmax=600r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=4KW；电机转速n=1440r/min

1.3.2技术要求：

（1）利用电动机完成换向和制动。

（2）各滑移齿轮块采用单独操纵机构。

（3）进给传动系统采用单独电动机驱动。

1.4 运动参数及转速图的确定

（1）转速范围。Rn=

min

max

N N =600/75=8 （2）转速数列。查[1]表 2.12，首先找到75r/min 、然后每隔5个数取一个值，得出主轴的转速数列为75r/min 、106 r/min 、150 r/min 、212 r/min 、300 r/min 、425 r/min ，600r/min 共7级。

（3）定传动组数。对于Z=7可分解为：7=2×2×2。

（4）写传动结构式。根据“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,结构紧凑的原则,选取传动方案 Z=7=21×22×23。

（5） 画转速图。转速图如下图2-2。

图2-2 系统转速图

（6）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图2-3：

图2-3 主传动系统图

（7）齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等，据设计要求Zmi n≥22~24,齿数和Sz≤100～120，由【1】表4.1，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，(1)、齿数计算

基本组传动比分别为1/1、1/1.41

Sz= 58、75、84、87、96 ……

取Sz=58,小齿轮齿数分别为:29, 24

Z1 / Z1’ =29/29, Z2/Z2’ =24/34

第二扩大组传动比分别为1/1、1/2

Sz=66、72、78、84、90、96……

取Sz=84,小齿轮齿数:42,28

Z3/Z3’=42/42，Z4/Z4’=28/56

第三扩大组传动比分别为1、1/2.8

取Sz=114,小齿轮齿数:57,30 Z5/Z5’=57/57，Z6/Z6’=30/84

1.5 核算主轴转速误差

实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过±10(ϕ-1)％,即

'n -n

n

实际转速标准转速标准转速〈 10(ϕ-1)％

第2章 动力计算

2.1 带传动设计

1)确定计算功率Pd

带式输送载荷变动小，查（机械设计）表 3.5得工况系数K A =1.1

Pd= K A P=1.1×4=4.4 KW 2)选取V 带型号

根据Pd ，n1参考图3.16及表3.3选带型及小带轮直径，选择A 型V 带，d1=125mm 。 3）确定带轮直径d1，d2 （1）选小带轮直径d1

参考图3.16及表3.3选d1=125mm （2）验算带速v v=

1000

601

1⨯n d π=9.4 m/s

(3)确定从动轮基准直径d2

d2=

=253mm

按表3.3取标准值 =250mm （4）计算实际传动比i

当忽略滑动率时：i=/=2 （5）验算传动比相对误差： 题目理论传动比：=/=2.02 传动比相对误差：

=1%<4%

4)定中心距a 和基准带长Ld （1）初定中心距

初定

（2）计算带的计算基准长度