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1、本科生毕业设计（论文） 题 目： 立式车床辅助变速箱设计 学生姓名： 系 别： 机械与电气工程系 专业年级： 指导教师： 2014年 6 月 20 日 / 摘 要变速器是一种由原动机和工作机之间独立的闭式机械传动装置，能够降低原动机转速或增大扭矩。本课题根据双柱立式车床工作台的转速要求，设计了功率为55kW的辅助变速箱，可以使工作台获得0.841.6r/min之间18级转速。本辅助变速箱采用传统的齿轮传动装置，变速箱由主、辅两部分减速器组成，在辅助变速部分，可以利用双联滑移齿轮、三联滑移齿轮、拨叉、液压油缸来实现其变速。通过液压油缸的通、回油使拨叉拨动滑移齿轮使不同的齿轮啮合以实现不同的减速比
2、，从而达到变速的目的。在辅助变速箱的总体设计上，根据工作台转速的要求，首先设置了传动路线，然后通过选取不同齿数的齿轮，画出了转速图。在变速箱的结构设计上，参考了相应的图册和手册，并对其中重要的传动件进行了校核。设计的总原则是使辅助变速箱在满足承载能力及强度要求条件下，结构紧凑，重量轻，效率最高、体积最小、润滑条件最佳，成本低，维修方便。关键词：双柱立式车床；辅助变速箱；减速器；滑移齿轮AbstractThe speed chang gear is one kind of the independent closed type mechanical drive which locates bet
3、ween the prime mover and the working machine. It can reduce the prime mover rotational speed or increase the torque. This topic according to the double-column type vertical lathe workbench speed requirements，has designed of a power auxiliary gearbox 55kW which can make workbench obtain 0.8-41.6 r/mi
4、n speed between 18 levels.The auxiliary gearbox adopts the traditional gear transmission device，transmission by main, auxiliary two parts reducer. In the auxiliary transmission parts, can use double sliding gears, three-couple sliding gears, fork, hydraulic cylinder to realize its speed. Through the
5、 hydraulic oil cylinder, makes sliding gears click to different gear to realize the different reduction ratio, so as to achieve the different speed.In the overall design of the auxiliary gearbox, according to the requirement of workbench speed, firstly, we set the transmission line, and then choose
6、different combinations of gears according to different reduction ratios, at last we draw the speed diagram. In the structure design of the auxiliary gearbox, we refered to the corresponding pictures and manual, and some important transmission parts are checked.The design total principle is causes th
7、e auxiliary gearbox in to satisfy the bearing capacity and under the intensity request condition, the structure is compact, the weight is light, the efficiency is highest, the volume is smallest, the lubrication condition is best, the cost is low, the service is convenient.Key words: Double-column T
8、ype Vertical Lathe; Auxiliary Gearbox; Gear Reducer; Sliding Gear目 录第一章 引 言11.1 课题的背景和意义11.2 变速器国内外发展状况11.2.1 国内变速器现状11.2.2 国外变速器现状31.3 变速器的市场发展前景3第二章 传动系统设计42.1 传动路线设置42.2电动机的选择42.3转速图及齿数选择52.3.1 转速图的总体设计52.3.2 齿轮齿数选择5第三章 轴、齿轮、轴承和键的设计计算及校核83.1 花键轴的设计83.1.1 花键轴的初步设计83.1.2 花键轴的结构工艺性83.2 花键轴的校核93.2.1
9、花键轴的设计93.3齿轮的校核123.4 轴承的选择143.5轴承的校核153.5.1 轴承的寿命计算153.5.2 轴的轴承校核163.6键的选择183.6.1 花键轴上键的选择183.6.2 滑移齿轮上键的选择18第四章 辅助变速箱的密封和润滑194.1 辅助变速箱的润滑194.1.1 辅助变速箱齿轮的润滑194.1.2 变速箱轴承的润滑194.2 辅助变速箱的密封20第五章 公差与配合及粗糙度的标注215.1 轴的形位公差等级215.1.1 形状公差215.1.2 位置公差215.2 齿轮轮坯的形位公差215.2.1 齿轮轮坯形状公差215.2.2 齿轮轮坯的位置公差225.3 粗糙度的
10、选择225.4 配合23总 结24致谢及声明25参考文献26第1章 引 言1.1 课题的背景和意义立式车床主要加工一些大型的零件，可以完成大型零件车圆柱面、攻螺纹等工艺，这为我国重型机械的发展奠定了坚实的基础。本课题主要是设计双柱立式车床的辅助变速箱，使其工作台获得0.841.6r/min之间的18级转速。辅助变速箱是一种由原动机和工作机之间独立的闭式机械传动装置，能够降低原动机转速以增大扭矩，由于传递运动准确可靠，结构紧凑，效率高，寿命长，且使用维修方便，可成批生产，因此广泛应用于农业机械、纺织机械、冶金机械、矿山机械、工程机械、石油机械、起重运输机械、医疗器械、化工机械、印染机械、光学机械
11、、拖拉机、军用车辆、机床、机车等行业中。辅助变速箱主要实现转速的变换，采用传统的齿轮传动系统，变速箱由主、辅两部分减速器组成，在辅助变速部分，可以利用双联齿轮、拨叉、液压油缸来实现其变速。通过液压油缸的通、回油使拨叉拨动滑移齿轮使不同的齿轮啮合以实现不同的减速比，从而达到变速的目的。变速装置在各部门中使用广泛，同时利用双联滑移齿轮、三联滑移齿轮以及液压系统，可以实现较大范围的变速，并且传动平稳，噪声低，变速箱结构紧凑，所以不论在减小体积、减轻重量、提高效率、改善工艺、延长使用寿命和提高承载能力以及降低成本等等方面，有所改进的话，都将会促进资源（包括人力、材料和动力）的节省。1.2 变速器国内外
12、发展状况1.2.1 国内变速器现状重型及通用变速器行业涉及的产品类别包括了各类齿轮变速器、行星齿轮变速器及蜗杆变速器，也包括了各种专用传动装置，如增速装置、调速装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等行业。重型及通用变速器行业的生产厂家也以多种形式并存，如外资企业、中外合资企业、国有企业、股份制企业和个体企业，规模有大到年产值数亿元以上，小到数百万元不等。具有良好生活条件、产品质量控制体系健全的企业有100余个，2005年全行业销售额约为200亿元，这其中外资企业的销售额约占四分之一左右。 国内变速器行业重点
13、骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，完全可承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区。目前，国内各类通用变速器的标准系列已达数百个，基本可满足各行业对通用变速器的需求。在第一代通用硬齿面齿轮变速器及圆弧圆柱蜗杆变速器系列产品的基础上，由西安重型机械研究落开发并完成标准化的新一代圆柱及圆锥圆柱齿轮变速器及圆弧圆柱蜗杆变速器业已投放市场。新一代变速器的突出特点为不仅在产品性能参数上进一步进行于优化，而且在系列设计上完全遵从模块化的设计原则，产品造型更加美观，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发
14、展而对基础件产品提出的愈来愈高的配套要求。此外，南京高精齿轮股份有限公司也推动了PR系列的模块式齿轮变速器系列产品。但总体而言，国内变速器系列产品的开发及更新工作近几年进展缓慢，与国外同行在此方面的差距有拉大的趋势。而且与市场的需求也很不适应，西安重型机械研究所及国内其他单位今年已着手开始这方面的开发级标准化工作。在通用变速器的制造方面，国内目前生产厂家数目众多，如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥圆柱齿轮或者齿轮蜗杆变速器系列产品，国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星变速器有限公司、江苏金象减速机有限公司、山西平遥减速机厂等。对象蜗杆变速
15、器，目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆变速器、锥面包络圆柱蜗杆变速器、平面二次包络环面蜗杆变速器等多种类型，主要生产厂家有江苏金象减速机有限公司、首钢机械制造公司、杭州减机厂、杭州万杰减速剂有限公司、天津万新减速机厂、上海浦江减速机有限公司等，对各种通用行星齿轮变速器、包括标准的NGW系列行星齿轮变速器，也包括各类回转行星变速器及封闭式行星齿轮变速器等，主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等。 在各类专用传动装置的开发机制造方面，国内近几年取得的明显的进展，如重庆齿轮箱有限责任公司生产的MDH28型磨机边缘驱动传动装置，其最大功率已达7000KW，传动转矩达5000KN.m，总重46吨，生产的1700热连轧主传动齿轮箱子的最大模数为30，重量达180吨。由杭州前进齿轮箱有限公司生产的gwc70/76型1.2万吨及装
