机械系统设计课程设计6级变速

哈尔滨理工大学

课程设计

题目：机械系统设计课程设计

院系：机械设计制造及其自动化

班级：

分级变速主传动系统设计

摘要

《机械系统设计》课程设计内容有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、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，进行有关动力计算与校核。2、图样技术设计：

（1）选择系统中的主要组件。

（2）图样的设计与绘制。

3、编制技术文件：

（1）对于课程设计内容进行自我技术经济评价。

（2）编制设计计算说明书。

关键词分级变速；传动系统设计,传动副，结构网，结构式，齿轮模数，传动比，计算转速

目录

一、绪论 (4)

1.1课程设计目的 (4)

1.2课程设计内容 (4)

1.3课程设计题目，主要技术参数和技术要求 (4)

二、运动设计 (6)

2.1运动参数及转数图的确定 (6)

2.2核算主轴转数误差 (8)

三、动力计算 (10)

3.1.带传动设计 (10)

3.2.计算转速的计算 (11)

3.3.齿轮模数计算及验算 (11)

3.4.传动轴最小轴颈的初定 (13)

3.5.主轴合理跨距的计算 (14)

四、主要零部件的校核 (16)

4.1齿轮强度、刚度校核 (16)

4.2轴的刚度校核 (16)

4.3轴承寿命校核 (17)

总结 (19)

参考文献 (19)

一、绪论

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。

（2）编制设计计算说明书。

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=71r/min；Nmax=710r/min；Z=6级；公比为1.58；电

动机功率P=4KW；电机转速n=1440r/min （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。

第二章

运动设计 2.1运动参数及转速图的确定

2.1.1．转速范围 Rn=

min

max N N =710/71=10 2.1.2．转速数列 查[1]表 2.12，首先找到71r/min 、然后每隔7个数取一个值，得出主轴的转速数列为71 r/min 、112 r/min 、180 r/min 、180r/min 、280 r/min 、450r/min ，710r/min 共6级。

2.1.3．定传动组数

对于Z=6，可分解为：6=3×2。

2.1.4．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=12=31×23。

写传动结构式：主轴转速级数Z=6. 结构式6=31×23

画结构网：

2.1.5．画转速图

选择电动机：采用Y系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机绘制转速图。

转速图：

传动系统图： 4kw

1440r/min

2.2核算主轴转数误差

实际传动比所造成主轴转速误差

%1.4)%1(10'=-<-ϕn n n ，其中'n 为实际转速，n 为标准转速。 n=710r/min:

n ´=710×(126/256)×(44/44)×（60/600 =708.25r/min δ=|(708.25-710)/710|=0.176%<5.8%%

因此满足要求。

第三章 运动计算

3.1带传动设计

3.1.1 直径计算

小带轮直径选取d=112--140

初取小带轮直径d 取 d=125mm 大带轮直径D ：

D=2

1

n dn = 125×1440/710=254mm

取D=254mm

3.1.2计算带长

初定中心距

0.7(d 1+d 2)~a 0~2(d 1+d 2) 256.3~ a 0 ~758 a 0 取600mm.

计算基准长度

L d0=2a 0+ /2(d 1+d 2)+ 2(d 2-d 1)/4 a 0 = 1809 mm

由表3.2得L d =1800mm

初取中心距 取a=600mm a = a 0 +( L d + L d0 )

=600+(1800-1809)/2

=591mm

3.13计算齿轮齿数

（1）查机械系统设计书 表3-1基本组齿数： 基本组：

Z1=25 ，Z1′=63 Z2=44， Z2′=44 Z3=34， Z3′=54

扩大组：

Z4=60， Z4′=60 Z5=24， Z5′=91