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1、哈尔滨理工大学 机械系统课程设计 机械08-10 刘瑞9号哈 尔 滨 理 工 大 学全套CAD图纸，加153893706课 程 设 计题 目： 机械系统设计课程设计 院 、 系： 机械动力工程学院 班 级： 机械 姓 名： 学 号： 指导教师： 系 主 任： 2011年9月8日摘 要机械系统设计课程设计内容有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。1、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，进行有关动力计算与校核。2、图样技术设计：（1）选择系
2、统中的主要组件。（2）图样的设计与绘制。3、编制技术文件：（1）对于课程设计内容进行自我技术经济评价。（2）编制设计计算说明书。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，计算转速目录一、课程设计目的.4二、课程设计题目、主要技术参数和技术要求 .4三、运动设计.41.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式.42.主传动转速图和传动系统图. 43.确定变速组齿轮齿数，核算主轴转速误差.6四、动力计算 . .7 1.传动件的计算转速.7 2.传动轴和主轴的轴径设计.73.计算齿轮模数.84.带轮设计.9五、主要零部件选择.10六、校核.10七、结束语 .15八、参考
3、文献.15一、课程设计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结构，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；完成系统主转动设计，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
4、定的条件。二、课程设计题目，主要技术参数和技术要求分级、分级变速主传动系统的设计：技术参数：Nmin=35.5r/min，Nmax=800r/min,Z=8级，公比为1.41；电动机功率P=3KW，电机转速n=710/1420r/min三、运动设计1.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式（1）确定极限转速,公比、变速级数 Nmin=35.5r/min ,Nmax=800r/min; =1.41; z=8(2) 转速数列： 35.5r/min,50r/min,71r/min,100r/min,140r/min,200r/min,280r/min, 400r/min,560r/min,800r/
5、min,共10级（3）确定极限转速：Rn=Nmax/Nmin=800/35.5=22.54（4）确定结构网和结构式 （1）写传动结构式：主轴转速级数Z=8. 结构式8=222324（2）画结构网： 2.主传动转速图和传动系统图选择电动机：采用Y系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机绘制转速图。 3.计算齿轮齿数(1)、齿数计算基本组：ib1=1/3=1/2.8,Sz=72,73,76,77,80,84,87,88 ib2=1,Sz=72,76,78,80,82,84,86,88取Sz=80,小齿轮齿数分别为:21,24ib1 = Z1 / Z1 =21/59, ib2 = Z2 / Z2 =40
6、/40,第二扩大组：ic1=1/3=1/2.8,Sz=80,84,87,88,91,92 ic2=1.41,Sz=82,84,87,89,92取Sz=92,小齿轮齿数:38,24, ic1=Z3/Z3=24/68,ic2=Z4/Z4=38/54(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 ，其中为实际转速，n为标准转速。n=710r/min: n=710(40/40)(54/38)(280/710)=398.79 r/min=|(398.79-400)/400|=0.31 %4.1% 全部满足要求（3）传动系统图如下：四、动力计算1传动件的计算转速轴 序 号电动机(0)I轴II轴I
7、II轴计算转速r/min1420710280100100最小齿轮的计算转速如下:齿轮序号IIIIII计算转速280r/min100r/min100r/min选用齿轮精度为7级精度2.传动轴和主轴的轴径设计（1）传动轴轴径初定轴：p=3kw,n=280r/min,=0.5带入公式：=43.82mm,圆整取d=44mm轴：p=3kw,n=100r/min,=1， =37.18mm,圆整取d=38mm （2）主（）轴轴颈直径确定：查表选择主轴前端直径D1=90mm,后端直径D2=62mm材料：45钢。热处理：调治Hre22-28主轴悬伸量：a/D1=1.25-2.5 a=(1.252.5)D1=(1
8、.252.5)x(80+64/2)=90180 取a=120mm3.计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径（1）计算齿轮模数（2）计算齿轮分度圆及尺宽 d1=m1z1=4x21=84mm d1=m1z1=4x59=236mm d2=m2z2=4x40=160mm d2=m2z2=4x40=160mm d3=m3z3=5x24=120mm d3=m3z3=5x68=340mm d4=m4z4=5x38=190mm d4=m4z4=5x54=270mmB12=m=6x4=24mm h=4mm ； B34=m=6x5=30mm h=5mm4.带轮设计（1）确定计算功率: P=3kw,K为工作情况系数，查表取
9、K=1.2，pd=kAP=1.2x3=3.6kw（2）选择V带的型号: 根据pd,n1=1420r/min查表选择A型V带 d1=90mm（3）确定带轮直径d1,d2小带轮直径d1=90mm验算带速v=d1n1/(60x1000)=x90x1420/(60x1000)=6.69m/s从动轮直径d2=n1d1/n2=1420x90/800=159.75mm取d2=160mm计算实际传动比i=d2/d1=160/90=1.78相对误差:i0-i/i0=(1470/800-1.78)/(1420/800)=0.28%170（6）确定V带根数：确定额定功率：P0由查表并用线性插值得P0=0.15kw查
10、表得功率增量P0=0.13kw查表得包角系数K=0.99查表得长度系数Kl=0.81确定带根数：ZPd/(P0+P0)KKl=3.6/(1.07+0.15)x0.96x0.90=3.2取Z=3五、主要零部件选择1.轴承的选取（1）带轮：选用深沟球轴承，型号：6007（2）一轴：选用深沟球轴承，型号：6007（3）二轴：采用深沟球轴承，型号：6006（4）主轴：主轴是传动系统之中最为关键的部分，因此应该合理的选择轴承。从主轴末端到前端依次选择轴承为角接触轴承，型号：7012C;双列圆柱滚子轴承，型号：NN3000K，深沟球轴承，型号：60042.键的选取 （1）带轮：选平键：10x8 （2）1轴：选平键：12x8（3）2轴：选平键：12x8,12x8（4）3轴
