机械系统设计分级变速主传动系统设计

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：机械08-12班

姓名：田冬

学号： 080801011205

指导教师：张元

2011年9月8日

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、课程设计目的 (3)

二、课程设计题目，主要技术参数和技术要求 (3)

三、运动设计 (3)

1.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式 (3)

2.主传动转速图和传动系统图 (4)

3.确定变速组齿轮齿数，核算主轴转速误差 (5)

四、动力计算 (6)

1.传动件的计算转速 (6)

2.传动轴和主轴的轴径设计 (7)

3.计算齿轮模数 (8)

4.带轮设计 (9)

五、主要零部件选择 (11)

六、校核 (12)

结束语...................................................

参考文献.................................................

一、课程设计目的

《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结构，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；完成系统主转动设计，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。

二、课程设计题目和主要技术参数和技术要求

1．课程设计题目和技术参数

题目25：分级变速主传动系统设计

技术参数：Nmin=95r/min; Nmax=800r/min; Z=10级；

公比为1.26；电动机功率P=3.5/5kw;n=710/1420r/min

2．技术要求

（1）利用电动机完成换向和制动。

（2）各滑移齿轮采用单独操纵机构。

（3）进给传动系统采用单独电动机驱动。

三、运动设计

1.确定极限转速,公比、变速级数

Nmin=95r/min ,Nmax=800r/min; ϕ=1.26; z=11

2．转速数列：ϕ=1.26=(1.06)4

95,118,150,190,236,300,375,475,600,750,800(r/min)共11级

3.确定极限转速：Rn=Nmax/Nmin=800/95=8.42

4.确定结构网和结构式

（1）写传动结构式

主轴转速级数Z=11. 结构式11=23×31×25

（2）画结构网：

验算变速范围，验算最后一组即可。对于24变速组，ϕ（2-1）×4 =2.5<8；

则最后一级的变速范围合格. 其结构式与结构网如下图所示：

结构网

5．绘制转速图和传动系统图

（1）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。

（2）绘制转速图：

6.绘传动系统图：1-2轴最小中心距：A1_2min>1/2(Z max m+2m+D)

轴最小齿数和:S zmin>(Z max+2+D/m)

定中间轴转速

C:i c1=1/ϕ5,i c2=1/ϕ第二扩大组

b:i b1=1/ϕ3,i b2=1/ϕ2,i b3=1/ϕ基本组

a:i a1=800/1420=1/1.42 第一扩大组

7确定各变速组此论传动副齿数

(1)Sz≤100-120,中型机床Sz=70-100

(2)直齿圆柱齿轮Z min≥18-20,m≤4

(3)齿数确定：

基本组：i b1=1/ϕ3=1/2,Sz=78,81,84,86……

i b2=1/ϕ2=1/1.59,Sz=80,82,83,85,86……

i b3=1/ϕ=1/126,Sz=77,79,……86……

取Sz=86,小齿轮齿数分别为:29,33,38,

i b1=Z1/Z1’=29/57 ,i b2=Z2/Z2’=33/53,i b3=Z3/Z3’=38/48

Z min=29>18,Sz=88<100-120

第二扩大组：ic1=1/ϕ5=1/3.18,Sz=79,80,83,84……

i c2=1/ϕ=1/1.26,Sz=82,83,84……

取Sz=84,小齿轮齿数:20,37,

i c1=Z4/Z4’=20/64,i c2=Z5/Z5’=37/47

Z min=20>18,Sz=84<100-120

8.绘制传动系统图：