機(jī)械系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后， 進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。 通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知 識，及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能， 達(dá)到鞏固、 加深和拓展所學(xué)知識的目的。 通過課程設(shè)計(jì)， 分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì) 算并編寫技術(shù)文件；完成系統(tǒng)主傳動設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過設(shè) 計(jì)，掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識和設(shè)計(jì) 技巧，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn) 練，提高分析和

2、解決工程技術(shù)問題的能力，并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文 件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算：（ 1）機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析，最佳功能原理方案的確定。（ 2）根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行傳動系統(tǒng)運(yùn)動設(shè)計(jì)和計(jì)算。（ 3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況，進(jìn)行有關(guān)動力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)：（ 1）選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。（ 2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件：（ 1）對于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價(jià)。（ 2）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要

3、技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目 01： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=53r/min ； N max =600r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 02： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：n=1440r/minN min=45r/min ； N max =710r/min ；Z=9 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 03： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=63r/min ； Nmax=500r/min ；Z=7 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電

4、機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 04： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：n=1440r/minn=1440r/minN min=45r/min ； Nmax=500r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 05：分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=40r/min ； N max =630r/min ；Z=9 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 06： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=50r/min ； N max =400r/min ；Z=7 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 07： 分級變

5、速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：n=1430r/minn=1430r/minn=1430r/minN min=63r/min ； N max =710r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 08： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=50r/min ； Nmax=800r/min ；Z=9 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 09： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=75r/min ； Nmax=600r/min ；Z=7 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 題目 10： 分級變速主傳動

6、系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：n=1440r/minn=1440r/minn=1440r/minN min=40r/min ； Nmax=450r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430r/min題目 11： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=35.5r/min ；N max=560r/min ；Z=9 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 題目 12： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=40r/min ； Nmax=315r/min ；Z=7 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 題目 13： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=71r/

7、min ； Nmax=710r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機(jī)功率 題目 14： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=40r/min ； N max =400r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機(jī)功率 題目 15： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=63r/min ； N max =630r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機(jī)功率 題目 16： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=45r/min ； Nmax=450r/min ；Z=6 級；公比為 1.58；電動機(jī)功率 題目 17： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=

8、80r/min ； Nmax=450r/min ；Z=4 級；公比為 1.78；電動機(jī)功率 題目 18： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=63r/min ； Nmax=355r/min ；Z=4 級；公比為 1.78；電動機(jī)功率 題目 19： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=50r/min ； N max =280r/min ；Z=4 級；公比為 1.78；電動機(jī)功率 題目 20： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=40r/min ； N max =224r/min ；Z=4 級；公比為 1.78；電動機(jī)功率 題目 21： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)P=3kW ；

9、電機(jī)轉(zhuǎn)速P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速P=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430r/minn=1430r/minn=1440r/minn=1430r/minn=1440r/minn=1430r/minn=1440r/minn=1430r/minn=1440r/minn=1430r/min技術(shù)參數(shù)：N min=80r/min ；Nmax=1000r/min ；Z=12 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 22： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=

10、71r/min ； N max =900r/min ；Z=12 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 23： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=90r/min ； N max =900r/min ；Z=11 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 24： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=75r/min ； N max =750r/min ；Z=11 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 25： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=95r/min ； Nmax=800r/min ；Z=10 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 26： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技

11、術(shù)參數(shù)：N min=80r/min ； Nmax=630r/min ；Z=10 級；公比為 1.26；電動機(jī)功率 題目 27： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=40r/min ； N max =900r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 題目 28： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=45r/min ； N max =1000r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 題目 29： 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=35.5r/min ；N max=800r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率 題目 30： 分級變速

12、主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=50r/min ；Nmax=1120r/min ；Z=8 級；公比為 1.41；電動機(jī)功率P=2.5/3.5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=3.5/5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=2.5/3.5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=3.5/5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=3.5/5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=2.5/3.5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=2.5/3.5kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=3.5/5kW ；電

13、機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=3kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/minP=4kW ；電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=710/1420r/min精品文檔 題目 31： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=120r/min ； N max=2400r/min ； nj =300r/min ； 電動機(jī)功率： Pmax=3.0kW ； nmax=3000r/min ； nr=1500r/min ； 題目 32： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=35r/min ； N max =4000r/min ； nj=145r/min ； 電動機(jī)功率： Pmax=3kW ； nmax=45

14、00r/min ； nr=1500r/min ； 題目 33： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=100r/min ； N max=2000r/min ； nj =250r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=3.0kW ； nmax=3000r/min ； nr=1500r/min ； 題目 34： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=75r/min ； N max =4000r/min ； nj=250r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=2.8kW ； nmax=3000r/min ； nr=1500r/min ； 題目 35： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=6

15、7r/min ； N max =3500r/min ； nj=220r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=2.2kW ； nmax=3000r/min ； nr=1500r/min ； 題目 36： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=86r/min ； N max =3000r/min ； nj=250r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=3kW ； nmax=3000r/min ；nr=1300r/min ； 題目 37： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=78r/min ； N max =2700r/min ； nj=225r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=2.8kW ；

16、 nmax=3000r/min ； nr=1300r/min ； 題目 38： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=86r/min ； N max =3000r/min ； nj=250r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=2.2kW ； nmax=3000r/min ； nr=1300r/min ； 題目 39： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N min=110r/min ； Nmax=2200r/min ； nj=275r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=3 kW ； nmax=2000r/min ； nr =1000r/min ； 題目 40： 無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：N

17、 min=46r/min ； N max =2400r/min ； nj=150r/min ；電動機(jī)功率 Pmax=2.8 kW ； nmax=2000r/min ； nr=1000r/min ；1.3.2 技術(shù)要求：（1）利用電動機(jī)完成換向和制動。（2）各滑移齒輪塊采用單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。（3）進(jìn)給傳動系統(tǒng)采用單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動。1.4 機(jī)械系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.4.1 運(yùn)動設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的極限轉(zhuǎn)速、變速級數(shù)、及公比值，確定其轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn) 速數(shù)列、 結(jié)構(gòu)式、 結(jié)構(gòu)網(wǎng)， 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖， 確定齒輪齒數(shù)， 計(jì)算轉(zhuǎn)速誤差。1.4.2. 動力計(jì)算： 根據(jù)給定的有關(guān)參數(shù)， 確定各傳動件的計(jì)算轉(zhuǎn)速； 確定

18、各傳動軸和主 軸的軸徑，確定并驗(yàn)算各傳動齒輪的模數(shù)，計(jì)算主軸的合理跨距；對靠近主軸的傳動 軸進(jìn)行剛度校核，并驗(yàn)算該軸上軸承的壽命。1.4.3 繪制下列圖紙：（ 1）主軸箱展開圖 1 張（ A1 ）。（2）主軸箱橫剖面圖1張（A1 ）,要求完整反映1套操縱機(jī)構(gòu)。（ 3）主軸零件工作圖（選作） ，附在設(shè)計(jì)計(jì)算說明書內(nèi)。1.4.4 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（約 8000 字左右）。 注：設(shè)計(jì)計(jì)算說明書書寫格式梗概摘要目錄課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 運(yùn)動設(shè)計(jì)動力計(jì)算 主要零部件的選擇 校核 結(jié)束語參考資料機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的步驟與方法2.1明確題目要求，查閱有關(guān)資料學(xué)生在獲得課程設(shè)

19、計(jì)的題目之后，首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)， 并閱讀機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提綱，了解課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、技術(shù)要求和設(shè)計(jì)步驟。然后在教師的指 導(dǎo)下，擬訂工作進(jìn)度計(jì)劃；查閱必要的圖書、雜志、手冊、產(chǎn)品圖紙、同類型機(jī)械系 統(tǒng)（或機(jī)床）說明書和其它有關(guān)設(shè)計(jì)參考資料；熟悉專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，便于設(shè)計(jì)時(shí)采用。對 機(jī)械系統(tǒng)（或機(jī)床）的用途、特點(diǎn)，主要參數(shù)、傳動結(jié)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、零部件的功用 及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，力求做到理解、消化并進(jìn)而能有所改進(jìn)。22運(yùn)動設(shè)計(jì)1. 確定極限轉(zhuǎn)速確定（或按給定的）執(zhí)行軸（或主軸）的極限轉(zhuǎn)速nmax和nmin，求出執(zhí)行軸（或主軸）的轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍Rn。2. 確定公比 選定（或按給定的）執(zhí)行軸（或主軸）轉(zhuǎn)

20、速數(shù)列的公比申值，并根據(jù)公比確定出標(biāo)準(zhǔn)的（或派生的）轉(zhuǎn)速數(shù)列（參見教材表2.12 ）。3. 求出主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) Z由于z=JgE ，因兩軸間變速組的傳動副數(shù)多采用2或3，在設(shè)計(jì)簡單變速系統(tǒng)時(shí)，變速級數(shù)應(yīng)選為z = 3m2n的形式，式中 m、n為正整數(shù)。4. 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式依據(jù)設(shè)計(jì)原則按傳動順序列寫出合適的結(jié)構(gòu)式，并繪制出結(jié)構(gòu)網(wǎng)。利用計(jì)算式：rn= ;：xn （pn-1）驗(yàn)算結(jié)構(gòu)網(wǎng)（或結(jié)構(gòu)式）中最大傳動組（按擴(kuò)大順序的最末，非傳動順序的最末）的調(diào)整范圍rn ,是否符合條件：rn空8 （主運(yùn)動傳動鏈）。最末擴(kuò)大組的最大傳動比Umax和最小傳動比Umin在結(jié)構(gòu)網(wǎng)或轉(zhuǎn)速圖上所跨的格數(shù)的最大允許值為|

21、g rnmax / lg :。淘汰超過極限值的方案，再根據(jù)變速的各傳動副數(shù)p應(yīng)滿足“前多后少”，變速精品文檔精品文檔組的級比X應(yīng)“前密后疏”和“前密后疏”的原則，結(jié)合結(jié)構(gòu)上的需要，安排各變 速組的傳動順序。5. 繪制轉(zhuǎn)速圖（1）選定電動機(jī)一般機(jī)械系統(tǒng)（或機(jī)床）的驅(qū)動，在如無特殊性能要求時(shí)，多采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機(jī)，Y系列電動機(jī)高效、節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、振動小、運(yùn)行安全可靠。其型號、額定功率及其它技術(shù)數(shù)據(jù)和安裝尺 寸參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。根據(jù)所需功率選定電動機(jī)的型號及其同步轉(zhuǎn)速nd。（2）分配總降速傳動比總降速傳動比為Un = nmin / nd，式中nmin為主軸最低轉(zhuǎn)速

22、，考慮是否需要增加定比轉(zhuǎn)動副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒數(shù)和徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動比。然后，將總降速傳動比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的變速組中的最小傳動比。（3）確定傳動軸的軸數(shù)傳動軸數(shù)=變速組數(shù)+定比傳動副數(shù)+1。（4）繪制轉(zhuǎn)速圖先按傳動軸數(shù)及執(zhí)行軸（或主軸）轉(zhuǎn)速級數(shù)格距l(xiāng)g畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。在繪制轉(zhuǎn)速圖中，應(yīng)先分配從電動機(jī)轉(zhuǎn)速到執(zhí)行軸（或主軸）最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的兩軸之間畫u（k k 1）min。再按結(jié)構(gòu)網(wǎng)（或結(jié)構(gòu)式）的級比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動比射線，從而確定了各傳動副的傳動比。6. 繪制傳動系統(tǒng)圖（1）因?yàn)楦髁慵膮?shù)尚未確定，因此一般應(yīng)根

23、據(jù)轉(zhuǎn)速圖，先按各傳動副的傳動 比擬訂出主傳動系統(tǒng)的草圖。待裝配圖完成后，再修改草圖成為正式的傳動系統(tǒng)圖。傳動系統(tǒng)圖應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖中的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號（GB4460-84）進(jìn)行繪制，按傳動順序畫出由電動機(jī)經(jīng)各傳動軸至執(zhí)行軸（或主軸）的傳動系統(tǒng)。傳動軸 上的齒輪軸向位置大致與展開圖相對應(yīng)，畫出軸承符號，標(biāo)上軸號、齒輪的齒數(shù)及模 數(shù)、皮帶輪直徑、電動機(jī)的型號、功率和轉(zhuǎn)速等。（2）應(yīng)注意的問題（a）如果變速箱（如車床主軸變速箱）的I軸（輸入軸）上裝有摩擦片式離合器時(shí)（見圖2-1），I軸最好設(shè)計(jì)成組件裝配形式。為了縮小軸向尺寸，應(yīng)減少I軸的齒輪個(gè)數(shù)，并使I軸上的零件外徑尺寸向右遞減排列（均小于箱

24、體上的裝入孔徑），以便使I軸能以組件形式整體拆裝。同時(shí)為了減小I軸至II軸的中心距 A-ii，其間的變速組可采用升速傳動。為保證II軸上的第二個(gè)變速組中最大主動齒輪的外徑（其齒數(shù)為Zmax模數(shù)為m）不碰I軸上的離合器外徑 D，則A-II最小中心距為1A-IImin A；（Zmaxm+2m + D）（ 1）2其最小齒數(shù)和為Szmin （Zmax 2）（2）m（b）要有利于降低齒輪變速箱的傳動噪聲 執(zhí)行軸（或主軸）高轉(zhuǎn)速范圍的轉(zhuǎn)動比排列，可采用先降速后升速的傳動，使 總轉(zhuǎn)速和減小，以期降低噪聲。這種高速傳動采用先降后升，可使同一變速組的傳動 比有升速有降速，有利于減小齒數(shù)和、齒輪線速度及中心距。

25、執(zhí)行軸（或主軸）高速傳動時(shí)，應(yīng)縮短傳動鏈，盡量減少傳動副數(shù)。V *1I圖2-1帶摩擦片離合器的軸組件裝配 不采用噪聲大的錐齒輪傳動副（如立式銃床可全部采用垂直排列的傳動軸）。一 1（c）前級變速組的降速傳動比不宜采用極限值umin，以避免增加徑向尺寸；4最末級變速組可采用最小傳動比（即極限值Umin）、特別是對于銃床可以增加主軸的飛輪效應(yīng)。7. 確定各變速組齒輪傳動副的齒數(shù)可采用計(jì)算法或查表法（參見教材表4.1）確定各傳動副齒輪的齒數(shù)。多軸變速傳動機(jī)構(gòu)各變速組（即兩軸之間）的齒數(shù)和Sz可表示為Sz1-(1)zmin - SzminU min式中 Umin同一變速組中的最小傳動比;zmin同一變

26、速組中最小齒輪齒數(shù)。Sz應(yīng)小些。由式（3）可知Szmin受下列為了縮小徑向尺寸及降低齒輪的線速度，條件限制：（1）受齒輪最小齒數(shù) Zmin的限制，在主傳動系統(tǒng)中一般取Zmin _ 18-20齒，以避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象。（2）套裝在軸上的小齒輪還應(yīng)考慮到齒根圓到其輪轂鍵槽深處的最小尺寸應(yīng)大于基圓齒厚（或不小于2m， m為齒輪模數(shù)），以防止輪轂斷裂，則其最小齒數(shù)Zmin應(yīng)為D乙皿山_1.03 5.6m式中 D 齒輪花鍵孔的外徑 （mm），單鍵槽的取其孔中心至鍵槽槽底尺寸的兩倍； m齒輪模數(shù)（mm）。（3） Szmin還受最小傳動比Umin和允許的最大齒數(shù)和 Szmax的約束，主傳動系統(tǒng)的最小極限傳動比

27、取Umin _1。一般在機(jī)械系統(tǒng)中取Sz=70100齒，取Szmax =120齒。4（4）選取Sz時(shí)，不要使兩軸中心距過小，否則可能導(dǎo)致兩軸軸承過近，甚至發(fā)生軸承安裝干涉。在多軸變速系統(tǒng)中，還可能使相鄰變速組的齒頂圓與軸相碰，即k軸上前一個(gè)變速組中的最大被動齒輪Zmax的齒頂圓與（k+1）軸的外徑dk 1相碰，或（k+1）軸上的后一個(gè)變速組中的最大主動齒輪Zmax的齒頂圓與k軸外徑dk相碰，應(yīng)按式（2）檢查Szmax的確定，式中D應(yīng)為相應(yīng)得dk或dk 1。8. 驗(yàn)算執(zhí)行軸的轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動比所造成的執(zhí)行軸（或主軸）轉(zhuǎn)速誤差般不應(yīng)超過_10（ ： -1）%即|實(shí)際轉(zhuǎn)速n -標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n|

28、：:10(中-1)%(5)2.3. 傳動零件的初步計(jì)算初步計(jì)算是為了大致確定各傳動零件的主要尺寸（如傳動軸的直徑和齒輪的模數(shù)等），以便繪制傳動系統(tǒng)變速箱的軸系展開草圖。在繪制草圖布置各零件的過程中， 同時(shí)應(yīng)考慮零件結(jié)構(gòu)的工藝性，進(jìn)一步確定各零件的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，一些數(shù)據(jù)要按有 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取。由于結(jié)構(gòu)的某些參數(shù)未定以及方案可能修改，所以應(yīng)按簡化公式進(jìn)行初 步計(jì)算以加快計(jì)算速度。精品文檔零件在計(jì)算時(shí)，首先需要知道其計(jì)算轉(zhuǎn)速值nj （即參與傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速,或傳遞全扭矩的最高轉(zhuǎn)速）。各零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可根據(jù)已確定的轉(zhuǎn)速圖，可按執(zhí)行軸 的計(jì)算轉(zhuǎn)速、傳動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速和傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行確定（參見教

29、材第四章 4.2）o1傳動軸的直徑初定傳動軸的直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用式（6）或式（7）計(jì)算d i.644fmm)廠N 山914訃（訕）式中 d傳動軸的直徑（mm）;Tn 該軸傳遞的額定扭矩（MPa）;N 該軸傳遞的功率（kW）; nj該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）；該軸每米長度允許的扭轉(zhuǎn)角（ deg/m）, 般傳動軸取申=0.5o1 o2. 執(zhí)行軸軸頸直徑的確定對于機(jī)械系統(tǒng)執(zhí)行軸的尺寸參數(shù)，多根據(jù)其結(jié)構(gòu)上的需要而定。執(zhí)行軸的前軸頸D1尺寸可參考教材表 3.20所列出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。后軸頸D2可按D2= （ 0.70.85） D1確定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使執(zhí)行軸的截面變化量小，即執(zhí)行 軸的外徑尺寸在滿足要求的

30、條件下變化要小。執(zhí)行軸一般應(yīng)選用階梯狀中空結(jié)構(gòu)，內(nèi) 孔直徑d與當(dāng)量外徑D之比以不大于0.7為宜，以保證執(zhí)行軸的慣性矩。執(zhí)行軸的端 部結(jié)構(gòu)參見教材表 3.5o3. 齒輪模數(shù)的初步計(jì)算一般在同一變速組中的齒輪取相同模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算mj =163383； （u）N2（mm）（8）啊z2u0j nj式中 mj 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)（ mm）;Nd 驅(qū)動電動機(jī)功率（kW）;nj被計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min ）；，內(nèi)嚙合取“-u大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，外嚙合取z 小齒輪的齒數(shù)（齒）；齒寬系數(shù)， m = m （B為齒寬，m為模數(shù)），:m = 4 1

31、0 ;j 材料的許用接觸應(yīng)力（ MPa ）其它傳動件按機(jī)械零件或有關(guān)資料進(jìn)行選擇或計(jì)算。各個(gè)傳動件的基本尺寸 確定后，便可繪制部件裝配圖。為了節(jié)約合金鋼材，對大多數(shù)鋼質(zhì)傳動零件均可采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼（常用45或50鋼）進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄕ穑{(diào)質(zhì)或表面淬火等）。對個(gè)別工作條件較重的傳動零件，當(dāng)驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力超過許用值時(shí)，可采用較好的合金鋼（參見教材表3.6 ）。2.4. 繪制部件裝配草圖零件的初步計(jì)算為繪制草圖提供了必要的尺寸。手工繪制裝配草圖時(shí)，可用較輕 的細(xì)線條繪制，以便于修改。在繪制軸系展開圖時(shí)，首先根據(jù)各傳動軸的軸間距離， 按傳動順序依次畫出各軸線位置，按計(jì)算的軸頸尺寸和工作要求選擇合適

32、的軸承。參 考同類機(jī)械系統(tǒng)的裝配圖，布置各齒輪的軸向位置，研究齒輪的排列方式。如果軸向 尺寸過長時(shí)，應(yīng)采取必要的縮短軸向尺寸的措施（參見教材第四章4.2，齒輪的布置與排列），可采用公用齒輪，或采取相鄰兩變速組交錯(cuò)排列布置的方式，或增加定比 傳動副等形式。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意軸上的滑移齒輪、齒爪式離合器等的移動性，要留有 足夠的軸向滑移空間，以保證各移動件在完全脫開嚙合后才能進(jìn)入新的嚙合（參考教 材圖4-33），避免滑移干涉。傳動軸及軸上零件應(yīng)軸向雙方向定位，避免欠定位和過 定位，其定位方式既要簡單可靠又要便于拆裝和調(diào)整。根據(jù)執(zhí)行軸組件的設(shè)計(jì)知識，參考結(jié)構(gòu)圖冊選擇合理的執(zhí)行軸組件結(jié)構(gòu)，包括軸 承類型、

33、配置與調(diào)整，軸端結(jié)構(gòu)（參見教材表3.5），執(zhí)行軸的軸向定位方式等。對于各種執(zhí)行軸結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行工作能力比較，并在概算后，決定是否需要修改草圖。畫裝配圖時(shí)要全面考慮所必需的各種機(jī)構(gòu)、裝置、原件（如離合器、制動器、潤 滑與密封裝置等）的型式與安裝位置。繪制變速系統(tǒng)（變速箱）橫剖圖時(shí)，應(yīng)力求縮 小變速箱的徑向尺寸，除了要減小其齒數(shù)和外，一般不采用極限降速比（Umin = 1/4），可采用重合轉(zhuǎn)速（增加傳動組）的辦法來增大降速的傳動比，或增加定比傳動副以分 擔(dān)總的降速比。畫橫剖圖應(yīng)先確定主軸的位置，然后考慮受力、拆卸和調(diào)整等方面情 況，確定其它各軸的空間位置（為減小其徑向尺寸，各傳動軸中心之間多采用三角

34、形 布置形式）。要特別注意各零件，包括該剖面沒有標(biāo)示出來的徑向尺寸和位置是否相 互干涉、碰撞。設(shè)計(jì)所涉及的各構(gòu)件相關(guān)結(jié)構(gòu)參見附錄中各圖。2.5. 零件的驗(yàn)算在零件的尺寸和位置確定后，就具體地知道了它們的受力狀態(tài)、力的大小、作用精品文檔 點(diǎn)和方向，從而可以對零件進(jìn)行較精確的驗(yàn)算。為了節(jié)省時(shí)間應(yīng)減少重復(fù)的計(jì)算工作量，可依據(jù)課程設(shè)計(jì)提綱要求（或由指導(dǎo)教 師指定）驗(yàn)算的零件及驗(yàn)算的項(xiàng)目，應(yīng)按著零件在重載工作條件下進(jìn)行驗(yàn)算，校核零 件的承載能力、應(yīng)力、變形和壽命是否允許，材料選用是否恰當(dāng)。1. 三角膠帶傳動的計(jì)算和選定在三角帶的選用時(shí)，應(yīng)保證有效地傳遞最大功率（不打滑），并有足夠的使用壽命（一定的疲勞強(qiáng)

35、度）。計(jì)算應(yīng)按已知條件：傳遞的功率、（主、被動）帶輪的轉(zhuǎn)速和工作情況確定帶輪直徑、中心距、膠帶型號、長度和 根數(shù)及作用在支承軸上的徑向力。其計(jì)算公式與步驟參見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊或有關(guān)教 材進(jìn)行計(jì)算。2. 直齒圓柱齒輪的應(yīng)力驗(yàn)算在驗(yàn)算變速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受 載荷最大的，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對高速傳動齒輪主 要驗(yàn)算接觸應(yīng)力，對低速傳動齒輪主要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力，對硬齒面軟齒芯的表面滲碳淬 硬齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為二ZeZhZ2KTi (u【1) :bdfuh(9)2KT一YFaYsaY.勻 6】 dm ziNmm);(10)彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為-F

36、式中 Ti主動軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（K載荷系數(shù)， K= Ka Kv K： . K i；u 傳動比，u1,牛”用于外嚙合，”用于內(nèi)嚙合;di齒輪分度圓直徑（mm）;b齒寬（mm）;m齒輪模數(shù)（mm）;-d齒寬系數(shù)，-d=b/ d1；Z1齒輪齒數(shù)；Ze彈性系數(shù)；Zh 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； z 接觸強(qiáng)度重合度系數(shù)；YFa 齒形系數(shù)；YSa 應(yīng)力修正系數(shù)；Y 彎曲強(qiáng)度重合度系數(shù)；dH許用接觸應(yīng)力（MPa）;d 許用彎曲應(yīng)力（MPa）。 以上各系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材。如果驗(yàn)算的應(yīng)力 d、d大于初算時(shí)選定的材料及熱處理方式之許用應(yīng)力d、 d,可增加齒寬b值，或改變熱處理方式，以及另選具有較大的許用應(yīng)力值的材料。精品文檔表

37、1標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形系數(shù)YFa齒數(shù)z系數(shù)Y齒數(shù)z系數(shù)Y齒數(shù)z系數(shù)Y140.345220.408390.470150.355240.420420.475160.362260.430450.481170.370280.438500.488180.378300.444650.502190.386330.454800.510200.395360.463 1000.5133. 齒輪精度的確定齒輪精度等級的選擇應(yīng)根據(jù)它的用途、圓周速度、載荷狀況和對振動、噪聲、使用壽命等方面的要求確定。對于漸開線圓柱齒輪的精度等級應(yīng)按 GB10095-88和GB11365-89新標(biāo)準(zhǔn)選定，齒輪副最小側(cè)隙采用基中心距制，中心距極

38、限偏差按7級精度確定。4傳動軸的彎曲剛度驗(yàn)算（1）傳動軸上的彎曲載荷齒輪傳動軸同時(shí)受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動力Qa和輸出扭矩的齒輪驅(qū)動阻力 Qb的作用而產(chǎn)生彎曲變形。當(dāng)齒輪為直齒圓柱齒輪時(shí)，其嚙合角a=20 ，齒面摩擦角5.72。，貝U亠7 NQa（或 Qb）=2.12 10（N）（11）mzn式中N該齒輪傳遞的全功率（kW ）；m該齒輪的模數(shù)（mm）;z該齒輪的齒數(shù)（齒）；n 該傳動軸的計(jì)算工況轉(zhuǎn)速（r/min ）, n=naj 門切或n=nbjnaj ,其中（或nbj）為該軸輸入扭矩齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。（2）傳動軸的剛度驗(yàn)算等直徑軸的撓度y和轉(zhuǎn)角B的計(jì)算公式見表3。對于階梯軸，如軸的各段直徑相差不大，可按平均（或當(dāng)量）直徑計(jì)算。傳動軸彎曲剛度的允許值見表4。如驗(yàn)算出的軸的彎曲剛度不合格，則應(yīng)加粗軸的直徑或縮短軸的長度。 由于各種鋼材的彈性模量幾乎相同，因此改變軸的材料不能夠提高軸的剛度。表3簡單載荷