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1、 哈尔滨理工大学课 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09-班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2012年08月28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
2、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，计算转速目录摘 要2目录3一、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分级、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63.计算齿轮齿数7四、动力计算91.传动件的计算转速92.传动轴和主轴的轴径设计93.计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径104.带轮设计11五、主要零部件选择131.轴承的选取132.键的选取13六、校核141.齿轮校核142 .主轴弯曲刚度校核163.轴承校核164.润滑与密封16七、结束语17八、参考文献17一、课程设计目的机械
3、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定的条件。二、课程设计题目，主
4、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=63r/min，Nmax=500r/min,Z=7级，公比为1.41；电动机功率P=4KW，电机转速n=1440r/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=63r/min ,Nmax=500r/min; =1.41; z=7(2) 转速数列： 63r/min,90r/min,125r/min,180r/min,250r/min,355r/min, 500r/min共7级（3）确定极限转速：Rn=Nmax/Nmin=500/63=7.94（4）确定结构网和结构
5、式 （1）写传动结构式：主轴转速级数Z=7. 结构式7=212223（2）画结构网： 1 Z=212223 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。 7=212223 传动系统图3.计算齿轮齿数(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:31、24 Z1 / Z1 =31/41, 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
6、1.41：1、1/2 取Sz=96,小齿轮齿数:40、32 Z4/Z4=40/56，Z5/Z5=32/64(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。N5003552501801259063n510.6360255.3180127.791.164.2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.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III轴IV轴计算转速r/min144071035512599.6最小齿轮的计算转速如下:Z1Z1Z2Z2Z3Z3Z4Z4Z5Z5Z6Z6710355
7、7103553551253551251251001251002.传动轴和主轴的轴径设计（1）传动轴轴径初定轴：p=4kw,n=710r/min,=0.5带入公式：=29.6mm,圆整取d=30mm轴：p=4kw,n=355r/min,=0.5 =35.3mm,圆整取d=36mm III轴：p=4kw,n=125r/min,=0.5带入公式：=45.8mm,圆整取d=46mm（2）主（IV）轴轴颈直径确定：查表4-9选择主轴前端直径D1=80mm,后端直径D2=64mm轴承内径d/D小于0.7 则取d=50mm材料：45钢。热处理：调质Hre22-28主轴悬伸量：a/D1=1.25-2.5 a=
8、(1.252.5)D1=(1.252.5)x(80+64/2)=90180 取a=120mm最佳跨距 3.计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径（1）计算齿轮模数40Gr整体淬火 =650mpamj=16338 3Nd驱动电动机功率u-大齿轮与小齿轮齿数比Z1-小齿轮齿数m-齿宽系数m=B/m=6-10 取m=8nj-计算齿轮的计算转速-许用接触应力 a).u=z1/z1=24/48,nj =710r/minmj=16338 3=1.85 取m1=2b).u=z2/z2=23/64,nj =355r/minmj=16338 3=2.6 取m2=3c).u=z3/z3=32/64,nj =125r/mi
9、nmj=16338 3=2.72取m3=3（2）计算齿轮分度圆及尺宽 d1=m1z1=231=62mm d1=m1z1=241=82mm d2=m2z2=224=48mm d2=m2z2=248=96mm d3=m3z3=336=108mm d3=m3z3=351=153mm d4=m4z4=323=69mm d4=m4z4=364=192mm d5=m5z5=340=120mm d5=m5z5=356=168mm d6=m6z6=332=96mm d6=m6z6=364=192mmB12=m=82=16mm B34=m=83=24mm B56=m=83=24mm4.带轮设计（1）确定计算功率
10、: P=4kw,K为工作情况系数，查表取K=1.1，pd=kAP=1.14=4.4kw（2）选择V带的型号: 根据pd,n1=1440r/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/(601000)= 901440/(601000)=6.78m/s从动轮直径d2=n1d1/n2=144090/710=182.5mm取d2=190mm计算实际传动比i=d2/d1=190/90=2.11相对误差:i0-i/i0=(1440/710-2.11)/(1440/710)=4.0%120（6）确定V带根数：确定额定功率：P0由查表并用线性
11、插值得P0=0.16kw查表得功率增量P0=0.17kw查表得包角系数K=0.95查表得长度系数Kl=0.89确定带根数：ZPd/(P0+P0)KKl=4.4/(1.06+0.17) 0.950.89=3.02取Z=4五、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：6205（2）一轴：选用深沟球轴承，型号：6205（3）二轴：采用深沟球轴承，型号：6206（4）三轴：采用深沟球轴承，型号：6208（5）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;深沟球轴承，型号：6210双列圆柱滚子轴承，型号：NN3000K，2.键的选取 （1）带轮：选平键：87 （2）1轴：选平键：87 花键：626606（3）2轴：选平键：108 花键：832366（4）3轴：选平键：108 花键：842468（5）4轴：选花键：8626812六、校核1.齿轮校核直角圆柱齿轮的应力验算公式：轴序号IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIVIV齿轮齿数Z312441483623516456
