题目41-分级变速主传动系统设计：Nmin=53rmin；Nmax=425rmin；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430rmin.zip

课 程 设 计 设 计 说 明 书 1宁XX 大学课程设计(论文)分级变速主传动系统设计所 在 学 院机 械 学 院专 业机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化班 级姓 名学 号指 导 老 师 2014 年 月 日课 程 设 计 设 计 说 明 书 2摘要设计机床得主传动变速系统时首先利用传动系统设计方法求出理想解和多个合理解。根据数控机床主传动系统及主轴功率与转矩特性要求，分析了机电关联分级调速主传动系统的设计原理和方法。从主传动系统结构网入手，确定最佳机床主轴功率与转矩特性匹配方案，计算和校核相关运动参数和动力参数。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，课 程 设 计 设 计 说 明 书 3AbstractThe design of the machine tool main drive variable speed system firstly,the transmission system design method to find the ideal solution and more close understanding.According to the numerical control machine tool main drive system and main shaft power and torque characteristic requirements,analysis of the mechanical and electrical correlation change speed main drive system design principle and method.From the main drive system structure of network,and makes sure the best spindle power and torque characteristic match scheme,calculate and check related movement parameters and dynamic parameters.This manual mainly study machine tool main drive system design procedure and design method,has determined according to the kinematic parameters of the transmission expansion plan with the total center distance minimum as the goal,draws up the speed control system of variable speed scheme,in order to obtain the optimal scheme and the design of the high efficiency.In the machine tool main drive system,in order to reduce the number of gear,simplify the structure,shorten the axial size,with gear design method is trial,gather together algorithm,calculation of trouble and not easy to find out the reasonable design scheme.This article through to the main drive system of the triple sliding gear transmission characteristics analysis and research,draw parts working drawing and spindle box expansion plan and sectional view.Key words：step speed changing；Main axle power rate；Sliding gear.课 程 设 计 设 计 说 明 书 4目录第一章 绪论.61.1 课程设计的目的.61.2 课程设计内容及基本要求.61.2.1 课程设计题目和主要技术参数.61.2.2 技术要求.6第二章 运动设计.72.1 确定转速图.72.2 确定其结构网.72.3 确定齿轮齿数.9第三章 动力计算.103.1 带传动设计.103.1.1 计算设计功率 Pd.103.1.2 选择带型.103.1.3 确定带轮的基准直径并验证带速.113.1.4 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角.123.1.5 确定带的根数 z.133.1.6 确定带轮的结构和尺寸.133.1.7 确定带的张紧装置.133.1.8 计算压轴力.133.2 传动件的计算转速.153.3 传动轴和主轴的轴径设计.153.4 计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径.16第四章 主要零部件选择.184.1 电动机的选择.184.2 轴承的选取.184.3 键的选取.184.4 变速操纵机构的选择.18第五章 校核.195.1 齿轮校核.195.2 轴的校核.205.3 轴承寿命校核.235.4 润滑与密封.24第六章 结构设计.256.1 结构设计的内容、技术要求和方案.256.2 展开图及其布置.256.3 I 轴（输入轴）的设计.256.4 齿轮块设计.266.4.1 齿轮块设计.266.4.2 其他问题.276.5 传动轴的设计.276.6 主轴组件设计.286.6.1 各部分尺寸的选择.28课 程 设 计 设 计 说 明 书 56.6.2 主轴轴承.296.6.3 主轴与齿轮的连接.306.6.4 润滑与密封.306.6.5 其他问题.30课 程 设 计 设 计 说 明 书 6第一章第一章 绪论绪论1.1 课程设计的目的1 通过设计，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.习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。2通过设计，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。3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。4通过设计，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。1.2 课程设计内容及基本要求1.2.1 课程设计题目和主要技术参数题目：分级变速主传动系统设计技术参数：Nmin=53r/min；Nmax=425r/min；Z=7 级；公比为 1.41；电动机功率 P=3kW；电机转速 n=1430r/min1.2.2 技术要求1.各滑移齿轮块采用单独操纵机构。2.利用电动机完成换向和制动。3.进给传动系统采用单独电动机驱动。课 程 设 计 设 计 说 明 书 7第二章第二章 运动设计运动设计2.1 确定转速图1 由任务书可知转速的最大范围与最小范围则可以确定转速范围：Rn=minmaxNN=425/53=8.01882 确定转速数列。查表可得出标准数列表，根据公比（1.41=1.068）然后每隔 7 个数取一个值，首先取值 50r/min，确定主轴的转速数列为 53 r/min、75 r/min、106r/min、150 r/min、212 r/min、300 r/min、425 r/min 共 7 级。3 定传动组数，选出结构式。画结构网。因为 z=7.即：按照 Z=8=212223。2.2 确定其结构网如图 2-1。图 2-1 结构网 Z=212223课 程 设 计 设 计 说 明 书 84.绘制转速图，如图 2-2图 2-2 系统转速图5.绘制主传动系统，如图 2-3图 2-3 主传动系统图课 程 设 计 设 计 说 明 书 92.3 确定齿轮齿数(1)、齿数计算基本组传动比分别为 1/1.41，1/2 Sz=72 75 84 93 96 取 Sz=72,小齿轮齿数分别为:30、24 Z1/Z1=30/42,Z2/Z2=24/48第二扩大组传动比分别为 1/1.41，1/2.8 取 Sz=87,小齿轮齿数:36、23 Z4/Z4=36/51，Z5/Z5=23/64第三扩大组传动比分别为 1，1/2.8 取 Sz=96,小齿轮齿数:48、25 Z4/Z4=48/48，Z5/Z5=25/71(2)校核各级转速的转速误差实际传动比所造成主轴转速误差 ，其中n为实际转速，n 为标准转速。N4253002121501067553n435.6310212.3150107.776.154.2误差值2.1%1.4%2.1%02.1%1.2%1.9%以上误差值均小于 4.1%故合格.课 程 设 计 设 计 说 明 书 10第三章第三章 动力计算动力计算3.1 带传动设计带传动设计输出功率P=3kW,转速n1=1430r/min,n2=850r/min3.1.1 计算设计功率 PdedAdPKP 表表 4 工作情况系数AK原动机类类一天工作时间/h工作机1010161610101616载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（7.5kW）；离心式压缩机；轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（7.5kW）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8根据 V 带的载荷平稳，两班工作制（16 小时），查机械设计P296表表 4，取 KA1.1。即1.1 33.3kWdAedPK PkW3.1.2 选择带型普通 V 带的带型根据传动的设计功率 Pd 和小带轮的转速 n1 按机械设计P297图 1311 选取。课 程 设 计 设 计 说 明 书 11根据算出的 Pd3.3kW 及小带轮转速 n11430r/min，查图得：dd=80100 可知应选取 A 型 V 带。3.1.3 确定带轮的基准直径并验证带速由机械设计P298表 137 查得，小带轮基准直径为 80100mm则取 dd1=100mm ddmin.=75 mm（dd1根据 P295表 13-4 查得）表表 3.V 带带轮最小基准直径mindd槽型YZABCDEmindd20507512520035550021211430=1.682,=100 1.682=168.2mm850ddddidd所以由机械设计P295表 13-4 查“V 带轮的基准直径”，得2dd=170mm误差验算传动比：21170=1.73(1)100(1 2%)dddid误（为弹性滑动率）误差111.73 1.7100%100%2%5%1.7iiii误 符合要求 带速 1100 1430v=7.54/60 100060 1000dd nm s 课 程 设 计 设 计 说 明 书 12满足 5m/sv300mm，所以宜选