12级变速箱的设计

`机械制造装备课程设计

题目名称 12级机床变速箱设计

专业班级11机制本

学生姓名

学号***********

指导教师王琳

机械与电子工程系

二○一五年一月六日

目录

一、设计要求： (3)

二、设计目的 (1)

三、设计步骤 (1)

1.运动设计 (1)

1.1已知条件 (1)

1.2结构分析式 (2)

1.3 绘制转速图 (3)

1.4 绘制传动系统图 (6)

2.动力设计 (6)

3. 带传动设计 (8)

4.齿轮传动设计 (10)

<1>第一变速组齿轮的结构尺寸 (10)

<2>第二变速组齿轮结构尺寸的设计 (14)

5、轴的设计 (21)

<1>Ⅰ轴的设计计算 (21)

<2>Ⅱ轴结构设计 (23)

<3>Ⅲ轴结构设计 (26)

6、主轴结构设计 (29)

7、轴承的校核 (32)

<1>Ⅰ轴上的轴承校核 (32)

<2>Ⅱ轴上的轴承校核 (32)

<3>III轴上的轴承校核 (33)

<4>主轴上的轴承校核 (34)

7、键的选用和强度校核 (35)

<1>Ⅰ轴上的键的选用和强度校核 (35)

<2>II轴上的键的选用和强度校核 (35)

<3>主轴上的键的选用和强度校核 (36)

8、轴承端盖的设计 (37)

四、箱体的结构设计 (39)

五、润滑与密封 (40)

1、润滑设计 (40)

2、润滑油的选择 (40)

七，参考文献 (41)

蚌埠学院机械制造装备课程设计任务书层次：本科专业：11机械设计制造及其自动化本

任务书审定日期年月日指导教师（签字）

任务书下达日期年月日学生（签字）

蚌埠学院本科课程设计评阅表

机械与电子工程系2011级机械设计制造及其自动化专业（班级）：班

一、设计要求：

主电动机的功率4kw ，最高转速1400r/min,最低转速60r/min. 本次设计主要参考

（1）规格

选用型号 CA6140、规格 Φ400×1000

（2）用途

CA6140型卧式车床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削内外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工范围广、结构复杂、自动化程度不高，所以一般用于单件、小批生产。

二、设计目的

通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。

三、设计步骤

1.运动设计 1.1已知条件

[1]确定转速范围：主轴最小转速m in /60min r n =。 [2]确定公比：331.1=ϕ [3]转速级数：12=z

1.2结构分析式

⑴ 22312⨯⨯= ⑵ 32212⨯⨯= [3] 23212⨯⨯=

从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取22312⨯⨯=方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使

径向尺寸常限制最小传动比41

min ≥i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常

限制最大转速比2m ax ≤i 。在主传动链任一传动组的最大变速范围

()10~8min max max ≤=i i R 。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，

根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：

检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：

82/0.25/u u R min 主max 主max 主===

56.5331.1)12(6)1(222===--P X R ϕ 其中331.1=ϕ，62=X ，22=P

max 2主R R =值，符合要求，其他变速组的变速范围肯定也符合要求。

1.3 绘制转速图

（1）选择电动机类型

根据已知工作条件和要求，选择一般用途的Y 系列三相鼠笼式异步电动机，卧式封闭结构。 （2）机械传动效率 N ηηηηη⋅⋅⋅⋅⨯⨯=321

的效率。每对轴承和每个连轴器、带或者链传动等）、件传动副（齿轮、涡轮分别为传动装置中每一式中N ηηηη,,,,321⋅⋅⋅⋅根据以上公式可得

3

3

421ηηηη⨯⨯= 齿轮的效率分别为带传动、轴承、式中321,,ηηη

传动副效率的概略值可按表2-3选取（参考《机械设计基础课程指导》主编林远艳、唐汉坤下面简称文献[1]）

级精度）

齿轮8(97.0,99.0,96.0321===ηηη

于是 842.097.099.096.034=⨯⨯=η

（3）电动机所需的输出功率为：

ηw

d P p =

动装置的总效率。

电动机至工作机之间传；

，工作机所需要输入功率；

电动机工作功率，---ηkW P k w W P d 所以 kW p w 68.3842.04=⨯= （4）确定电动机的型号

根据已知条件选择最低转速60r/min ，最高转速1400r/min,功率4kW ，所以选择Y112M-4的Y 系列三相鼠笼式异步电动机