机械系统设计课程设计说明书

分级变速主传动系统设计

摘要

本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。

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

目录

摘要. ........................................................... I

第1 章绪论. (1)

课程设计的目的. (1)

课程设计的内容. (1)

理论分析与设计计算. (1)

图样技术设计. (1)

编制技术文件. (1)

课程设计题目、主要技术参数和技术要求. (2)

课程设计题目和主要技术参数 (2)

技术要求. (2)

第2 章运动设计. (3)

运动参数及转速图的确定. (3)

转速范围. (3)

转速数列. (3)

确定结构式. (3)

确定结构网. (3)

绘制转速图和传动系统图. (3)

确定各变速组此论传动副齿数. (4)

核算主轴转速误差. (4)

第3 章动力计算. (5)

带传动设计. (5)

计算转速的计算. (6)

齿轮模数计算及验算. (7)

主轴合理跨距的计算. (11)

第4 章主要零部件的选择. (12)

电动机的选择. (12)

轴承的选择. (12)

变速操纵机构的选择. (13)

第5 章校核. (14)

轴的校核. (14)

轴承寿命校核. (15)

第6 章结构设计及说明. (16)

结构设计的内容、技术要求和方案. (16)

展开图及其布置. (17)

结论. (18)

参考文献. (19)

致谢. (20)

第1章绪论

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。

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。

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。

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。

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。

课程设计题目、主要技术参数和技术要求

课程设计题目和主要技术参数

题目08：分级变速主传动系统设计

技术参数：n min=63r/min ；n max=355r/min ；Z=4 级；公比为；电动机功率P=3kW 电机转速n o=143Or/min

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

第2章运动设计

2.1运动参数及转速图的确定

转速范围

N max 355

Rn二= =

N min 63

转速数列

转速数列。查《机械系统设计》表2-9标准数列表，首先找到

63r/min、然后每隔9个数取一个值(二)，得出主轴的转速数列为63r/min、

112r/min、200r/min、355 r/min 共4 级。

确定结构式

对于Z=4可分解为：Z=2I X22O

确定结构网

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=2I X 22,易知第二扩大组的变速范围r= ©(P3-1)X==〈8,满足要求，其结构网如图2-1所示。

图2-1结构网

绘制转速图和传动系统图

(1)选择电动机：采用丫系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。

(2)绘制转速图，如图2-2所示：

图2-2转速图

(3)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 :

1-2 轴最小中心距：A_2min>1/2(Z maX m + 2m + D)

轴最小齿数和：S zmin >(Z max +2 + D/m) 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

图2-3主传动系统图

(7)齿轮齿数的确定。据设计要求

Zmin 》18— 20由表，根据各变速组公

比，可得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表 2-1。

表

齿轮齿数

核算主轴转速误差

实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过土

10( -1) %,即 100 27 27

对 Nmax=355r/min ，实际转速 Nmax=143区 400 x 27 x 27 =min ，则

357.5 355

有 355 =%<%

因此满足要求。

同理，根据计算得出其他各组的数据如下表：

因此满足要求。

各级转速误差

表2-2转速误差分析表

实际转速n 标准转速n

标准转速n

〈10( -1) %