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文檔簡介
買文檔就送您 紙全 套, Q 號交流 401339828 或 11970985 1 寧 學 課程 設計 (論文 ) 無級變速主傳動系統(tǒng)設計 (題目 32) 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全 套, Q 號交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 根據(jù)已確定的運動參數(shù)以變速箱展開圖的總中心距最小為目標,擬定變速系統(tǒng)的變速方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設計效率。在機床主傳動系統(tǒng)中,為減少齒輪數(shù)目,簡化結構,縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設計方法是試算,湊算法,計算麻煩且不易找出合理的設計方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動特點的分 析與研究,繪制零件工作圖與主軸箱展開圖及剖視圖。 關鍵詞 分級變速;傳動系統(tǒng)設計 ,傳動副,結構網(wǎng),結構式,齒輪模數(shù),傳動比 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目 錄 摘 要 . 2 目 錄 . 4 第 1 章 緒論 . 6 程設計的目的 . 6 程設計的內(nèi)容 . 6 論分析與設計 計算 . 6 樣技術設計 . 6 制技術文件 . 6 程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 . 7 程設計題目和主要技術參數(shù) . 7 術要求 . 7 第 2 章 運動設計 . 8 動參數(shù)及轉速圖的確定 . 8 定結構網(wǎng) . 8 制轉速圖和傳動系統(tǒng)圖 . 9 定各變速組此傳動副齒數(shù) . 9 第 3 章 動力計算 . 11 算轉速的計算 . 11 輪模數(shù)計算及驗算 . 11 軸合理跨距的計算 . 15 第 4 章 主要零部件的選擇 . 16 動機的選 擇 . 16 承的選擇 . 16 速操縱機構的選擇 . 17 第 5 章 校核 . 17 的校核 . 17 承壽命校核 . 19 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 6 章 結構設計及說明 . 20 構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 . 20 開圖及其布置 . 21 結 論 . 22 參考文獻 . 23 致 謝 . 24 全套設計 ,加 401339828 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 1 章 緒論 程設計的目的 機械系統(tǒng)設計課程設計是在學完本課程后,進行一次學習設計的綜合性練習。通過課程設計,使學生能夠運用所學過的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課的有關理論知識,及生產(chǎn)實習等實踐技能,達到鞏固、加深和拓 展所學知識的目的。通過課程設計,分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構,進行選擇和改進;結合結構設計,進行設計計算并編寫技術文件;完成系統(tǒng)主傳動設計,達到學習設計步驟和方法的目的。通過設計,掌握查閱相關工程設計手冊、設計標準和資料的方法,達到積累設計知識和設計技巧,提高學生設計能力的目的。通過設計,使學生獲得機械系統(tǒng)基本設計技能的訓練,提高分析和解決工程技術問題的能力,并為進行機械系統(tǒng)設計創(chuàng)造一定的條件。 程設計的內(nèi)容 機械系統(tǒng)設計課程設計內(nèi)容由理論分析與設計計算、圖樣技術設計和技術文件編制三部分組成 。 論分析與設計計算 ( 1)機械系統(tǒng)的方案設計。設計方案的分析,最佳功能原理方案的確定。 ( 2)根據(jù)總體設計參數(shù),進行傳動系統(tǒng)運動設計和計算。 ( 3)根據(jù)設計方案和零部件選擇情況,進行有關動力計算和校核。 樣技術設計 ( 1)選擇系統(tǒng)中的主要機件。 ( 2)工程技術圖樣的設計與繪制。 制技術文件 ( 1)對于課程設計內(nèi)容進行自我經(jīng)濟技術評價。 ( 2)編制設計計算說明書。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 7 程設計題目、主要技術參數(shù)和技術要求 程設計題目和主要技術參數(shù) 題目 32: 無級變速主 傳動系統(tǒng)設計 技術參數(shù): 5r/000r/45r/ 電動機功率: 500r/500r/ 技術要求 ( 1)利用電動機完成換向和制動。 ( 2)各滑移齒輪塊采用單獨操縱機構。 ( 3)進給傳動系統(tǒng)采用單獨電動機驅(qū)動。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 2 章 運動設計 動參數(shù)及轉速圖的確定 技術參數(shù): 5r/000r/45r/ 電動機功率: 500r/500r/1)無級變速傳動系統(tǒng)的恒功率調(diào)速范圍 1454000 =2)交流調(diào)速電動機的恒功率調(diào)速范圍 15004500 =3 (3)分級變速傳動的轉速級數(shù) Z: Z=3 取 Z=3 定結構網(wǎng) 主軸 的計算轉速為 145r/轉速得 ,選用齒輪精度為 8級精度 圖 2構網(wǎng) 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 9 制轉速圖和傳動系統(tǒng)圖 ( 1)繪制轉速圖: 轉速圖 ( 2)畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉速圖及已知的技術參數(shù) 1 (m+D) 軸最小齒數(shù)和 :+D/m) 定各變速組此 傳動副齒數(shù) (1)100型機床 02)直齒圓柱齒輪 18文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 2主傳動系統(tǒng)圖 ( 7) 齒輪齒數(shù)的確定。 據(jù)設計要 求 18 20,由表 據(jù)各變速組公比,可得各傳動比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表 2 齒輪 0 1 2 3 齒數(shù) 34 66 76 44 44 76 19 101 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 動力計算 算轉速的計算 ( 1) 傳動件的計算轉速)1( mi n/14 5 主軸的計算轉速 , :各軸的計算轉速如下 輪模數(shù)計算及驗算 1、計算各傳動軸的輸出功率 )(1 8 0 0 0 014510955)(3(2(44計算各軸的扭矩率如下計算各傳動軸的輸出功電 1;:(91)4(4該軸的計算轉速該軸的傳遞功率注由公式擇軸徑的計算以及鍵的選 序 號 電動機 (0) 計算轉速r/500 772 145 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 12 m i n ;/220;225;m i n ;/876;2 . 1:圓整取代入公式得取軸圓整取代入公式得取軸4、 模數(shù)計算 , 一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù),選取負荷最重的小齒輪,按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算,即 63383 221 )1( 可得各組的模數(shù),如表 3 45號鋼整體淬火, 1 1 0 0j 按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m 6338mm i n/145;4;10:6338mm i n/772;4;10:0;104;m i n )/();()1(16338取軸取軸小齒輪齒數(shù)大小齒輪齒數(shù)比齒輪計算轉速驅(qū)動電機的功率( 2) 基本組齒輪計算 。 0本組齒輪幾何尺寸見下表 1買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 13 軸序號 0 I I I I I 輪齒數(shù) 34 66 76 44 19 44 76 101 模數(shù) 2 2 3 3 3 3 3 3 分度圓 68 132 228 132 57 132 228 303 齒頂圓 72 136 234 138 63 138 234 309 齒根圓 63 127 寬 20 20 30 30 30 30 30 30 按基本組最小齒輪計算 。 小齒輪用 40質(zhì)處理,硬度 241286均取260齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229286均取 240算如下: 齒面接觸疲勞強度計算: 接觸應力驗算公式為 P n )()1(102088 3218彎曲應力驗算公式為: P )(101 9 12 3215 式中 這里取 N=4r/. , ; u=2; K 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 14 里取 T=15000h.; 1n r/, 1n =500( r/ 0觸載荷取0C= 710 ,彎曲載荷取0C= 6102 觸載荷取 m=3;彎曲載荷取 m=6; 【 5】 2 上,取 【 5】 2 上,取 【 5】 2 上 ,3K=K 【 5】 2 上,取 2K =1 1K 【 5】 2 上, 1K =1 【 5】 2 上, Y= j ,查 【 4】,表 4 j =650 w 查 【 4】,表 4 w =275 根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得: 合格;彎曲應力校核:合格接觸應力校核:M P aM p aM p (買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 15 按擴大組最小齒輪計算 。 小齒輪用 40質(zhì)處理,硬度 241286均取 260齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229286均取 240 同理根據(jù)基本組的計算, 查文獻 【 6】, 可得 : K= 2K =1, 1K =1, m=355; 可求得: 合格;彎曲應力校核:合格接觸應力校核:M P aM p aM p (軸合理跨距的計算 由于電動機功率 P=3據(jù)【 1】表 軸徑應為 6090初步選取0軸徑的 0據(jù)設計方案,前軸承為 軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120軸孔徑為 30 軸承剛度,主軸最大輸出轉矩 T=955095501453= 設該 機床為車床 的最大加工直徑為 300床身上最常用的最大加工直徑,即經(jīng)濟加工直徑約為最大回轉直徑的 50%,這里取 60%,即 180半徑為 切削 力(沿 y 軸) 4716N 背向力(沿 x 軸) c=2358N 總作用力 F= 22F =力作用于工件上,主軸端受力為 F= 先假設 l/a=2, l=3a=240后支承反力 B 分別為 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 16 40240120 =B=F40120=據(jù) 文獻 【 1】式 得: iz 前 支承的剛度: ; N/ m ;軸的當量外徑 80+60)/2=70慣性矩為 I=64 )4 =10 =38 9 = 【 1】圖 3 原假設接近,所以最佳跨距0l=120 40理跨距為( l,取合理跨距 l=360 根據(jù)結構的需要,主軸的實際跨距大于合理跨距,因此需要采取措施增加主軸的剛度,增大軸徑:前軸徑 D=100軸徑 d=80軸承采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對背安裝的角接觸球軸承。 第 4 章 主要零部件的選擇 動機的選擇 500r/用 調(diào)速 電動機 承的選擇 帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號 7007C 另一安裝 深溝 球軸承 6012 稱布置 深溝 球軸承 6009 端安裝雙列角接觸球軸承代號 7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號 7010C 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 17 中間布置角接觸球軸承代號 7012C 速操縱機構的選擇 選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制 第 5 章 校核 的 校核 ( 1)主軸剛度符合要求的條件如下: ( a) 主軸的前端部撓度 0 . 0 0 0 2 5 2 5 0 . 1 0 5 ( b) 主軸在前軸承處的傾 角 0 . 0 0 1 r a d容 許 值 軸 承 ( c) 在安裝齒輪處的傾角 0 . 0 0 1 r a d容 許 值 齒 6 5 1 6 7 0 7 8 7 5 5 0 8 0 2 3 6 8 5 1 6 0 9 0 1 5 0D 1 . 0 7 8 7690D i l 平 均總2 0E M P a , 44 40 8 7 4 5( 1 ) ( 1 ) 1 3 5 6 9 0 4 ( )6 4 6 4 8 7m 43 432 9 5 5 1 0 0 . 9 9 5 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 0 . 9 9 5 12684 0 0 1 2 5 主 計件 ( )0 . 4 5 0 7 ( ) N, 0 . 2 5 2 1 7 ( ) N 由于小齒輪的傳動力大,這里以小齒輪來進 行計算 4 42 9 5 5 1 0 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 8 5 8 2 )3 2 0 1 2 5z n 主計主 主 (將其分解為垂直分力和水平分力 由公式,t a n t a nQ y Q y n Q Q z Q y F F F 可得 2 1 0 5 ( ) , 6 4 7 7 ( )Q z Q F N22 1 2 6 8 1 6 0 1 3 5 2 5 3 ( )33 l N m m 件買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 18 22 5 0 7 1 6 0 5 4 0 8 0 ( )33 l N m m 件11 3 1 7 1 3 0 2 0 6 0 5 ( )22 d N m m 件主軸載荷圖如下所示: 由上圖可知如下數(shù)據(jù): a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87算(在垂直平面) 1()6a b c l l , 22 ()3 l l,3 ( 2 3 )6 l 1 2 3 0 . 0 0 1 7 3y y y ()3a b l 齒 1 , ( 2 3 )6 ZF 齒 2 , ( 3 )3 ZM 齒 3 56 . 9 1 0 齒 Z 齒 1 齒 2 齒 3 ()6a b l l軸 承 1,3 zF 軸 承 2,3 軸 承 3買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 19 52 . 9 1 0 軸 承 Z 軸 承 1 軸 承 2 軸 承 3 計算(在水平面) 1()6a b c l l , 22 ()3 l l,3() ( 2 3 )6 cy l 1 2 3 0 . 0 1 7y y y ()3a b l 齒 1 , ( 2 3 )6 yF 齒 2 , ()( 3 )3齒 3 51 3 . 8 6 1 0 齒 y 齒 1 齒 2 齒 3 ()6a b l l軸 承 1,3 yF 軸 承 2, ()3 軸 承 353 2 . 8 1 0 軸 承 y 軸 承 1 軸 承 2 軸 承 3 合成: 22 0 . 0 1 8 0 . 1 0 5s s z s yy y y 22 0 . 0 0 0 1 5 0 . 0 0 1 齒 齒 y 齒 y 22 0 . 0 0 0 3 3 0 . 0 0 1 軸 承 軸 承 Z 軸 承 Y 承壽命校核 軸選用的是深溝球軸承軸承 6006,其基本額定負荷為 輪越小越靠近軸承,對軸承的要求越高。根據(jù)設計要求,應該對軸未端的軸承進行校核。 軸傳遞的轉矩 550T=3 輪受力 18 4025 23*22 據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承 的徑向力為 14 522111 ll 8 71 4 5 21 8 4 02 文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 20 因軸承在運轉中有中等沖擊載荷,又由于不受軸向力,按 機械設計表 10 0.1有: 1 4 5 21 4 5 p N 3 8 73 8 p N 故該軸承能滿足要求。 由 軸 最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸 球軸承 ,=3; P=, Y=0。 對 軸受力分析 得:前支承的徑向力 由軸承壽命的計算公式: 預期的使用壽命 15000h )18016670 3)= 31 6 6 7 0 3 6 . 3 1 0 0 0( ) 2 8 8 1 4 2 . 9 41 5 0 2 6 4 2 . 3 2h 15000h 軸承壽命滿足要求。 第 6 章 結構設計及說明 構設計的內(nèi)容、技術要求和方案 設計主軸變速箱的結構包括傳動件(傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等)、主軸組件、操縱機構、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結件的結構設計與布置,用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設計由于時間的限制,一 0般只畫展開圖。 主軸變速箱是機床的重要部件。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外,著重考買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 21 慮以下幾個方面的問題。 精度方面的要求,剛度和抗震性的要求,傳動效率要求,主軸前軸承處溫度和溫升的控制,結構工藝性,操作方便、安全、可靠原則,遵循標準化和通用化的原則。 主軸變速箱結構設計時整個機床設計的重點,由于結構復雜,設計中不可避免要經(jīng)過反復思考和多次修改。在正式畫圖前應該先畫草圖。目的是: 1 布置傳動件及選擇結構方案。 2 檢驗傳動設計的結果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況,以便及時改正。 3 確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置,以確 定各軸的受力點和受力方向,為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。 開圖及其布置 展開圖就是按照傳動軸傳遞運動的先后順序,假想將各軸沿其軸線剖開并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。 總布置時需要考慮制動器的位置。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動器不要放在轉速太低軸上,以免制動扭矩太大,是制動尺寸增大。 齒輪在軸上布置很重要,關系到變速箱的軸向尺寸,減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 22 結 論 經(jīng)過這次課程設計,使我對機械系統(tǒng)設計這門課當中許多原理公式有了進一步的了解,并且對設計工作有了更深入的認識。在設計過程中,得 到 師的精心指導和幫助,在此表示衷心的感謝。 分級變速主傳動系統(tǒng)設計的結構及部分計算,到這里基本結束了,由于筆者水平有限,加之時間倉促,僅對分級變速主傳動系統(tǒng)主要部分進行設計和校核,定有許多地方處理不夠妥當,有些部
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