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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目录一、设计目的- 2 -二、设计步骤- 2 -1.运动设计- 2 -1.1已知条件- 2 -1.2结构分析式- 2 -1.3 绘制转速图- 3 -1.4 绘制传动系统图- 5 -2.动力设计- 6 -2.1 确定各轴转速- 6 -2.2 带传动设计- 6 -2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核- 8 -3. 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核- 11 -3.1校核a传动组齿轮- 11 -3.2 校核b传动组齿轮- 13 -3.3校核c传动组齿轮- 14 -4. 各轴的设计及主轴的校核- 16 -4.1 确定各轴最小直径- 16 -4.2主轴的计算及校核- 17
2、 -4.3多片式摩擦离合器的设计计算- 18 -4.4各轴轴承选择- 20 -三、总结- 20 -四、参考文献- 21 -一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。二、设计步骤1.运动设计 1.1已知条件1确定转速范围：主轴最小转速:nmin=80r/min 转速级数:Z=8 可得调速范围：Rn=Z-1=11.08 2电动机功率：P=3 KW 3公比:=1.41 4 最
3、大转速:nmax=nmin* Rn=80*11.08=886.4r/min 取标准转速：nmax=900r/min1.2结构分析式 为了使主轴不至于安装过多齿轮，增大其轴向尺寸，因此取方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比 ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任一传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小， 根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：R2=X2*(P2-1) 其中=1.41，X2=4，P2=2 所以R2=1.414*(2-1)=4 ，合适。
4、1.3 绘制转速图选择电动机一般车床若无特殊要求，多采用Y系列封闭式三相异步电动机，根据原则条件选择Y100L2-4型Y系列笼式三相异步电动机。其同步转速1430r/min,额定功率3KW分配总降速传动比 总降速传动比 i=nminnd=801430=0.056 又电动机转速nd=1430r/min不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。3确定传动轴轴数 传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。确定各级转速并绘制转速图 由nmin= 80r/min, =1.41,Z=8确定各级转速：900、630、450、315、224、160、112、80r/m
5、in。900143063045031522480160112由此也可确定加在电动机与主轴之间的定传动比i=1430/0=2.27 。下面画出转速图（电动机转速与主轴最高转速相近）。 5确定各变速组传动副齿数传动组a: ai1=1/=1/1.41， ai2=1/1查实用机床设计手册表2.3-4, 可取SZ=70,于是可得轴齿轮齿数分别为：、29、35。可得轴上的三联齿轮齿数分别为：、41、35。传动组b:bi1=1/2=1/2， bi2=1/1查实用机床设计手册表2.3-4, 可取 SZ=78，于是可得轴上两联齿轮的齿数分别为：26、39。于是得轴上两齿轮的齿数分别为：52、39。传动组c:ci
6、1=13=1/2.82, ci2=2=1.41查实用机床设计手册表2.3-4, 可取SZ=91,ci1=1/2.82为降速传动，取轴齿轮齿数为24；ci2=1.41为升速传动，取轴齿轮齿数为38。得轴两联动齿轮的齿数分别为24，53；得轴两齿轮齿数分别为67,38。1.4 绘制传动系统图根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可有如下系统图：2801253967382453522639353541292.动力设计2.1 确定各轴转速 确定主轴计算转速：主轴的计算转速为 nIV=nminz3-1=80*1.4183-1=140 r/min 取主轴计算转速为：160 r/min各传动轴的计算转速： 轴可
7、从主轴160 r/min按24/67的传动副找上去，轴的计算转速450 r/min；轴的计算转速为450r/min；轴的计算转速为630r/min。3各齿轮的计算转速传动组c中， 只需计算z =24的齿轮，计算转速为140 *67/24=450 r/min；传动组b计算z = 26的齿轮，计算转速为450r/min；传动组a应计算z =29的齿轮，计算转速为630r/min。4核算主轴转速误差n实=1430*125280*3535*3939*5338=890 r/min n标=900r/min n实-n标n标=890 -900900=1.07%10-1=4.1% 所以合适。2.2 带传动设计电
8、动机转速n=1430r/min,传递功率P=3KW,传动比i=1430/630=2.27 ，两班制，一天运转16.1小时，工作年数10年。 定计算功率 取KA=1.1，则Pca=KAP=3.3KW选取V带型 根据小带轮的转速和计算功率，选A型带。确定带轮直径和验算带速 查表小带轮基准直径d1=125mm,d2=125*i=125*2.27 =280mm 验算带速成v=d1n160*1000 其中 -小带轮转速(r/min)； -小带轮直径(mm)； v=3.14*125*1430600*1000=9.35 m/s5,25，合适。4确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为,则 0.55(d1
9、+d2)a02(d1+d2) 于是 222.75 a0810 ,初取中心距为a0=400mm。 带长L0=2a0+2d1+d2+d2-d124a0 =2*400+3.142125+280+280-12524*400=1451 mm查表取相近的基准长度Ld，Ld=1400mm。 带传动实际中心距a=a0+Ld-L02=400+1400-1451 2=375 mm5验算小带轮的包角 一般小带轮的包角不应小于。 1180-d2-d1a*57.3=158 120, 合适6确定带的根数 Z=PcaP0+P0kkL其中： P0=1.93P0为1=180，载荷平稳，i=1，特定基准长度时单根V带的额定功率，
10、由实用机床设计手册图3.2-3，3.2-4得：P0=0.09P0 为时传递功率的增量，由实用机床设计手册图3.2-3，3.2-4得： k=0.95k为按小轮包角；由实用机床设计手册表3.2-6查得 kL=0.96kL为长度系数；由实用机床设计手册表3.2-6查得 为避免V型带工作时各根带受力严重不均匀，限制根数不大于10。 Z=3.31.93+0.09*0.95*0.96 =1.79 取2 7计算带的张紧力 F0=500pcavZ2.5-kk+qv2其中： -带的传动功率,3.3KW； v-带速,9.35 m/s； q-每米带的质量，kg/m；取q=0.1kg/m。 由实用机床设计手册表3.2
11、-1查得 F0=500*3.39.35 *2*2.5-0.950.95+0.1*9.35 2=152.64 N8计算作用在轴上的压轴力 FQ2ZF0sin122*2*152.64 *sin158 2 =599.06 N 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核模数的确定(按齿面接触疲劳计算齿轮模数)：a传动组：只需计算齿数最小齿轮模数计算齿齿轮的模数：mj=163003(i+1)k1k2k3Pmz12i njj2其中: i-公比 ； i=1.41； k1-工况系数；取1.2 k2-动载荷系数；查金属切削机床设计指导表28 按精度等级7，HB350,取k2=1.4 k3-齿向载荷分布系数；查金属切削
12、机床设计指导表29 取k3=1.12 P-齿轮所传递的额定功率；P =Pd=3*0.95=2.85Kw =带轴承=0.96*0.99=0.95 m-齿宽系数；取8 z1-小齿轮齿数；取29 nj-齿轮计算转速；630r/min j-齿轮许用接触应力； 按45#整体淬火j=1100MPa mj=1630031.41+1*1.2*1.4*1.12*2.858*292*1.41*630*11002=1.98 取m =2.5 mm。 于是传动组a的齿轮模数取m =2.5 mm，b =20mm。 轴上齿轮的直径： da1=2.5 *35=87.5mm, da2=2.5 *29=72.5mm 轴上三联齿轮的直径分别为： da1=2.5 *35=87.5mm, da2=2.5 *41=102.5mm b传动组： 按最小齿数26的齿轮计算： mj=163003(i+1)k1k2k3Pmz12i njj2 其中: i-公比 ； i=2； k1-工况系数；取1.2
