分级变速主传动系统.(DOC)
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08-10班姓名：刘瑞学号： 0801011009 指导教师：孙全颖系主任：段铁群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.................................................... .. (4)1.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式 (4)2.主传动转速图和传动系统图 (4)3.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 (7)3.计算齿轮模数.................................................... . (8)4.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/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=22×23×24（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/ϕ3=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’ =40/40,第二扩大组：ic1=1/ϕ3=1/2.8,Sz=80,84,87,88,91,92……ic2=ϕ=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'n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/minδ=|(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:min /100min /77.8941.15.35)1(3..03..0min 各轴的计算转速如下取主轴的计算转速主轴的计算转速传动件的计算转速r n r Rn n n j ==⨯==2.传动轴和主轴的轴径设计（1）传动轴轴径初定Ⅰ轴：p=3kw,n=280r/min,ϕ=0.5带入公式：91d =圆整取d=44mmⅡ轴：p=3kw,n=100r/min,ϕ=1，91d =圆整取d=38mm （2）主（Ⅲ）轴轴颈直径确定：查表选择主轴前端直径D 1=90mm,后端直径D 2=62mm 材料：45钢。
热处理：调治Hre22-28 主轴悬伸量：a/D1=1.25--2.5a=(1.25—2.5)D 1=(1.25—2.5)x(80+64/2)=90—180 取a=120mm3.计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径（1）计算齿轮模数[][][][]mmmm mm r n Z Z u mm mm r n Z Z u mmmm mm r n Z Z u mm mm r n Z Z u Z u r n KW N mmn u Z N u MPa Gr j jj jj d jj m dj 5m 5m ;06.510065012453)18.2(16338m min /100;8.2'/45.4m ;18.410065042.13853)142.1(16338m min/100;42.1'/34m 0.3m ;02.328065042.14053)11(16338m min /280;1'/24m ;08.42806508.22153)18.2(16338m min/280;8.2'/1;10~6;min)/();(][)1(16338m m )2(;630][,,40)1(43322j 44322j 33122322j 221322j 111m 31j ===⨯⨯⨯⨯⨯+======⨯⨯⨯⨯⨯+=======⨯⨯⨯⨯⨯+======⨯⨯⨯⨯⨯+====-=---±==取取取取取取小齿轮齿数大小齿轮齿数比齿轮计算转速驱动电机的功率数按接触疲劳计算齿轮模整体淬火ϕσϕσ （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=270mm B 12=m ϕm=6x4=24mm h=4mm ； B 34=m ϕm=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=πd1n1/(60x1000)=πx90x1420/(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/i︱=︱(1470/800-1.78)/(1420/800)︱=0.28%<5% 合格（4）定中心矩a和基准带长Ld[1]初定中心距a0.7(d1d2)≤a0≤2(d1+d2))175≤a0≤500取ao=340mm[2]带的计算基准长度Ld0≈2a0+π/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a0≈2x340+π/2(90+160)+(160-90)2 /4x340≈1469mm查[1]表3.2取Ld0=1400mm[3]计算实际中心距a≈a0+(Ld-Ld)/2=340+(1400-1469)/2=305.5mm[4]确定中心距调整范围amax=a+0.03Ld=305.5+0.03x1400=347.5mmamin=a-0.015Ld=305.5+0.015x1300=284.5mm（5）验算包角:α1=1800-（d2-d1）/ax57.30=180-(160-90)/3055x57.30=166.8>170 （6）确定V带根数：确定额定功率：P由查表并用线性插值得P=0.15kw查表得功率增量P=0.13kw查表得包角系数Kα=0.99查表得长度系数Kl=0.81确定带根数：Z≥Pd/(P0+P0)KαK l=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。
机床设计-传动系统
转速图的绘制
主传动系统的传动路线表达式：
36
1
主电机 440r / min
φ126 φ256
I
3306 4224
II
42
4222 62
III
60
1380 72
IV(主
轴)
48
主轴的转速计算：
126
n主轴
=
n电机
× 256
×uI-II
×uII-III
×uIII-IV
a
126
n主轴max
=
n电机
× 256
×uI
-II
max
×uII -III max
×uIII-IVmax
126
n主轴min
=
n电机
× 256
×uI
-II
min
×uII -III min
×uIII-IVmin
直接标出转速值 。 注意： 转速格线间距大小并不代表公比ф的
数值大小。
转速图一点三线 转速点——传动轴上的圆点，表示该轴具有的转速。
如轴Ⅳ（主轴）上有12个圆点，表示具有12级转速。
传动线——相邻两轴的相关两个 转速点之间的连线。
传传动比大于1其对数值为正，传 动线向右上倾斜；
应用： 普通机床应用最为广泛的一种变速方式。
变速方式的选择
主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。
（1）有级变速 变速机构——是指在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不 同转速的传动装置。 有级（或分级）变速机构
➢滑移齿轮变速机构 ➢交换齿轮变速机构 ➢多速电动机 ➢离合器变速机构 ➢摆移变速机构
机械制造装备设计(第二章)
图 2-4 结 构 网
检验： 检验：
rm = ϕ xm ( pm −1) ≤ rmax 最后扩大组的变速范围小于8 10。 最后扩大组的变速范围小于8～10。
第二扩大组c 第二扩大组 级比： 级比：ϕ 6 x2＝ 6 r2 ＝ ϕ 6
⑷ 功用
动路线； 动路线； 2）传动顺序； 传动顺序； 3）变速组数目； 变速组数目；
电动机
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1400 1000 710 500 355 250
1）主轴各级转速的传
4）变速组传动副数、 变速组传动副数、 变速范围； 变速范围； 5）基本组和扩大组； 基本组和扩大组； 6）传动轴数目、转速 传动轴数目、 级数、转速大小； 级数、转速大小； 7）各传动副级比关系、 各传动副级比关系、 传动比的数值； 传动比的数值；
Z＝pa×pb×pc×pd×……pm ……p
主轴转速为连续等公比数列，主轴转速级数Z 例：主轴转速为连续等公比数列，主轴转速级数 =12。 。 a、b、c三个变速组的传动副数： 、 、 三个变速组的传动副数 三个变速组的传动副数： pa＝3、pb＝2、pc＝2。 、 、 。 主轴转速级数： ＝ 主轴转速级数：Z＝pa×pb×pc＝3×2×2＝12 × × ＝
⑷ 零件设计
§2 - 1
分级变速主传动系统设计
运动设计：运用转速图的基本原理， 运动设计：运用转速图的基本原理，拟定满足 给定的转速或速度要求的合理传动系统方案。 给定的转速或速度要求的合理传动系统方案。 拟定结构式或结构网； 拟定结构式或结构网； 拟定转速图； 拟定转速图； 内容 合理分配各传动副的传动比； 合理分配各传动副的传动比； 确定齿轮齿数和皮带轮直径； 确定齿轮齿数和皮带轮直径； 绘制机床的传动系统图。 绘制机床的传动系统图。
分级变速主传动系统的设计题目10(Z=8公比1.14)
哈尔滨理工大学题目�分级变速主传动系统院系�机械设计制造及其自动化姓名�指导教师�年月日目录摘要 (I)第1章课程设计的目的 (1)第2章课程设计题目�主要设计参数和技术要求 (2)2.1 课程设计题目和主要技术参数 (2)2.2 技术要求 (2)第3章运动设计 (3)3.1 运动参数及转速图的确定 (3)3.2 核算主轴转速误差 (5)第4章动力计算 (6)4.1带传动设计 (6)4.2计算转速的计算 (7)4.3齿轮模数计算及验算 (8)4.4传动轴最小轴径的初定 (11)4.5执行轴轴颈直径的确定� (12)4.6轴承的选择: (12)4.7花键的选择� (12)第5章主要零部件的选择 (13)5.1 摆杆式操作机构的设计 (13)5.2 电动机的选择 (13)第6章校核 (14)6.1 Ⅳ轴刚度校核 (14)6.2 轴承寿命校核 (15)第7章润滑与密封 (16)第8章设计结论 (17)参考文献 (18)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。
这次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。
第1章课程设计的目的(1)、课程设计属于机械系统设计课的延续�通过设计实践�进一步学习掌握机械系统设计的一般方法。
(2)、培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识�进行工程设计的能力。
第5章 机床分级变速传动系统设计.
第五章机床分级变速传动系统设计第一节机床主要技术参数的确定机床的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
技术参数的确定，一般采用统计类比法。
尺寸参数包括与工件主要尺寸有关的参数，与工、夹、量具标准化有关的参数，与机床结构有关的参数。
尺寸参数按其对机床结构、性能的影响程度不同，又分为主参数、第二主参数和其他尺寸参数。
1．主参数主参数是代表机床规格大小的一种参数。
主参数对机床的性能、布局、传动和结构有显著的决定作用。
所以，确定尺寸参数时，首先确定主参数。
通用机床和专门化机床的主参数及其折算系数见JB1838—85《金屈切削机床型号编制方法》(附表4常用机床组、系代号及主参数)。
通用机床的主参数，除极少数机床外(如拉床)，一般均为尺寸参数。
2．第二主参数和其他尺寸参数第二主参数一般指主轴数、最大跨距、工作台工作面长度、最大加工工件长度、最大模数等。
第二主参数是直接反映机床加工范围的重要参数之一。
对机床的轮膨尺寸、重量等影响很大，其重要程度，仅次于主参数。
主参数和第二主参数确定后，还要确定一些其他尺寸参数。
如卧式车床刀架上的最大工件回转直径、通过主轴孔的最大棒料直径、主轴孔前端锥度等与工件大小和刀具标准化有关的尺寸。
二、运动参数运动参数是指机床的执行机构(如主轴、刀架、工作台等)的运动速度。
机床常用的运动参数见表5—1。
在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产串是确定运动参数的基本原则。
主运动参数的确定：主运动为回转运动时，主运动参数为主袖转速n。
1．极限转速调查和分析所设计的机床上可能进行的工序，从中选择要求最低、最高转速的典型工序，按照典型工序的切削速度和刀具〔或工件〕直径计算主抽的最高转速、最低转速(极限转速)n max和m min。
计算公式如下：式中n max、m min——分别为最低、最高切削速度；d max、d min——分别为最小、最大计算直径。
上述d max和d min不是机床上可能加工的最小、最大直径，而是常用的经济加工最小、最大直径。
哈尔滨理工大学《机械系统设计》课程设计-分级变速主传动系统设计
一、《机械系统设计》课程设计任务书1.1 课程设计的目的《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，及生产实习等实践技能，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。
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。
1.2 课程设计的内容《机械系统设计》课程设计内容由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。
1.2.1 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，进行有关动力计算和校核。
1.2.2 图样技术设计：（1）选择系统中的主要机件。
（2）工程技术图样的设计与绘制。
1.2.3编制技术文件：（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。
（2）编制设计计算说明书。
1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求1.3.1课程设计题目和主要技术参数题目01：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=53r/min；N max=600r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min题目02：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=45r/min；N max=710r/min；Z=9级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目03：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=63r/min；N max=500r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目04：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=45r/min；N max=500r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目05：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=630r/min；Z=9级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目06：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=50r/min；N max=400r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目07：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=63r/min；N max=710r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目08：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=50r/min；N max=800r/min；Z=9级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目09：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=75r/min；N max=600r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目10：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=450r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目11：分级变速主传动系统设计技术参数：Nmin=35.5r/min；Nmax=560r/min；Z=9级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目12：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=315r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目13：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=71r/min；N max=710r/min；Z=6级；公比为1.58；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目14：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=400r/min；Z=6级；公比为1.58；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目15：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=63r/min；N max=630r/min；Z=6级；公比为1.58；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目16：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=45r/min；N max=450r/min；Z=6级；公比为1.58；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目17：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=80r/min；N max=450r/min；Z=4级；公比为1.78；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目18：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=63r/min；N max=355r/min；Z=4级；公比为1.78；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目19：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=50r/min；N max=280r/min；Z=4级；公比为1.78；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 题目20：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=224r/min；Z=4级；公比为1.78；电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min 题目21：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=80r/min；N max=1000r/min；Z=12级；公比为1.26；电动机功率P=2.5/3.5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目22：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=71r/min；N max=900r/min；Z=12级；公比为1.26；电动机功率P=3.5/5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目23：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=90r/min；N max=900r/min；Z=11级；公比为1.26；电动机功率P=2.5/3.5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目24：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=75r/min；N max=750r/min；Z=11级；公比为1.26；电动机功率P=3.5/5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目25：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=95r/min；N max=800r/min；Z=10级；公比为1.26；电动机功率P=3.5/5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目26：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=80r/min；N max=630r/min；Z=10级；公比为1.26；电动机功率P=2.5/3.5kW；电机转速n=710/1420r/min // 题目27：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=40r/min；N max=900r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=2.5/3.5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目28：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=45r/min；N max=1000r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=3.5/5kW；电机转速n=710/1420r/min 题目29：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=35.5r/min；N max=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题目30：分级变速主传动系统设计技术参数：N min=50r/min；N max=1120r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=710/1420r/min题目31：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=120r/min；N max=2400r/min；n j=300r/min；电动机功率：P max=3.0kW；n max=3000r/min；n r=1500r/min；题目32：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=35r/min；N max=4000r/min；n j=145r/min；电动机功率：P max=3kW；n max=4500r/min；n r=1500r/min；/p-314741032410.html题目33：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=100r/min；N max=2000r/min；n j=250r/min；电动机功率P max=3.0kW；n max=3000r/min；n r=1500r/min；题目34：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=75r/min；N max=4000r/min；n j=250r/min；电动机功率P max=2.8kW；n max=3000r/min；n r=1500r/min；题目35：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=67r/min；N max=3500r/min；n j=220r/min；电动机功率P max=2.2kW；n max=3000r/min；n r=1500r/min；/p-975357092788.html题目36：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=86r/min；N max=3000r/min；n j=250r/min；电动机功率P max=3kW；n max=3000r/min；n r=1300r/min；/p-908280258068.html题目37：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=78r/min；N max=2700r/min；n j=225r/min；电动机功率P max=2.8kW；n max=3000r/min；n r=1300r/min；题目38：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=86r/min；N max=3000r/min；n j=250r/min；电动机功率P max=2.2kW；n max=3000r/min；n r=1300r/min；题目39：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=110r/min；N max=2200r/min；n j=275r/min；电动机功率P max=3 kW；n max=2000r/min；n r=1000r/min；题目40：无级变速主传动系统设计技术参数：N min=46r/min；N max=2400r/min；n j=150r/min；电动机功率P max=2.8 kW；n max=2000r/min；n r=1000r/min；1.3.2技术要求：（1）利用电动机完成换向和制动。
第八章 传动设计1-2节
例如：XA6132A铣床为例，拟订步骤和主要内容。 已知：主轴转速N=31.5~1400r/min，转速级数Z=12，公比 =1.41，电动机转速N0=1440r/min。 1、确定变速组数和传动副数目： 总的降速比 Rmin=31.5/1400=1/48 因为imin=1/4，需要3个变速组
传动副12=3X2X2 2、确定传动顺序方案： 排列方案有12=3X2X2 12=2X3X2 12=2X2X3 遵守传动副“前多后少”的原则选12=3X2X2 3、确定扩大顺序方案： 根据“前密后疏”的原则选 12=31X23X26 （要想得到连续的转速，级比指数必须是1、3、6）
3、四项原则： 齿轮极限传动比和变速组变速范围要限制 传动副要“前多后少” 传动线要“前密后疏”（既级比指数前小后大、最低转速较 高、传递转矩较小、传动件尺寸也小） 降速要“前慢后快” 4、四个注意： 传动链要短（可减少齿轮、传动轴等零件的数量） 转速和要小（影响空载功率的重要因素） 齿轮线速度要小（噪音、大于10~12m/s明显增大） 空转件要少（空载功率损失和噪音、超速现象） **实际中还要根据具体的实际情况灵活掌握**
分级变速主传动系统转速图的基本规律 各变速传动组的传动比排列的规律 变速组中两大小相邻的传动比的比值称为级比，用符号ψ 表示。级比一般写成ψ 的x次方的形式，其中X为级比指数。 变速组ａ的级比为：
ψ a = ia1/ia2 = ia2/ia3 = φ ia1=36/36=1/1 、ia2=30/42=1/1.41 ia3 =24/48=1/2=1/1.41*1.41
检查最后扩大组的变速范围：
Rn= = 8 = Rmax 合乎要求 （1.41、X=6、P=2） 4、拟订转速图 P133图8-5 图8-6 图8-7可以有多个方案 三、扩大变速范围的方法 1、增加一个变速组 12=31X23X26改成18=3 X3 X26 公比由1.41改为1.26 2、采用背轮机构 P135 图8-8 *要注意超速问题
分级变速的主传动系统设计
转速图
说明4：传动副数
轴 Ⅲ-Ⅳ 之 间 有 两 对 传 动 副 ， 分 别为升2格及降4格的两条连线。 轴 Ⅳ 的 转 速 共 为 3×2×2 ＝ 12 级 。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
转速图
小结
转速图简明直观地反映了传 动系统中各级转速的传动路线、 主轴得到这些转速所需要的传动 组数目及每个传动组中的传动副 数目、各个传动比的数值、传动 顺序和各轴转速级数及大小。
12 = 3 4
12 = 3 2 2 12 = 2 3 2 12 = 2 2 3
在上列两行方案中，第一行方案可以省掉—根轴。缺 点是有一个传动组内有4个传动副。
如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果 用2个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止2个滑 移齿轮同时啮合。所以一般少用。
第一章 机床主传动系统设计
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 分级变速的主传动系统设计 计算转速 主传动系统的结构设计
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
某中型车床的主传动系统图。 传动系统内共5根轴：电动 机轴和轴Ⅰ至轴Ⅳ，其中轴Ⅳ为 主轴。 轴Ⅰ-Ⅱ之间为传动组a，轴 Ⅱ-Ⅲ和Ⅲ-Ⅳ之间分别为传动组 b和c。
第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主 轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高， 从而转矩较小，尺小也就较小。如使传动副较多的传动组 放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的
零件少些，节省材料。这就是“前多后少”的原则。
从这个角度考虑，以取12 = 3 2 2的方案为好。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
各轴间传动副的传动比 电机轴与Ⅰ轴之间：
分级变速主传动系统的设计题目6(Z=7公比1.14)
哈尔滨理工大学课程设计(论文)分级变速主传动系统设计(题目6)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2013年月日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，全套设计加401339828Abstract The 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.目录摘要 (1)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1课程设计目的 (5)1.2课程设计内容及基本要求 (5)1.2.1课程设计题目和主要技术参数 (5)1.2.2技术要求 (5)第二章运动设计 (6)2.1确定转速图 (6)2.2主轴.传动件计算 (8)2.2.1计算转速 (8)2.2.2主轴误差计算 (9)第三章动力计算 (10)3.1主轴.传动轴直径初选 (10)3.2齿轮参数确定、齿轮应力计算 (11)3.3主轴合理跨距的计算 (14)3.4带传动设计 (16)3.4.1计算设计功率Pd (16)3.4.2选择带型 (17)3.4.3验证带速并确定带轮的基准直径 (17)3.4.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 (18)3.4.5确定带的根数z (19)3.4.6确定带轮的结构和尺寸 (19)3.4.7确定带的张紧装置 (19)3.4.8计算压轴力 (20)第四章主轴零部件选择及校核 (22)4.1选择电动机,轴承，键和操纵机构 (22)4.1.1电动机的选择 (22)4.1.2轴承的选择 (22)4.1.3单位（mm） (22)4.1.4变速操纵机构的选择： (22)4.2Ⅱ轴刚度校核 (23)4.3轴承寿命校核 (24)第五章结构设计 (25)5.1结构设计的内容、技术要求和方案 (25)5.2展开图及其布置 (25)5.3I轴（输入轴）的设计 (25)5.4齿轮块设计 (26)5.5传动轴的设计 (27)5.6主轴组件设计 (28)5.6.1各部分尺寸的选择 (28)5.6.2主轴轴承 (29)5.6.3主轴与齿轮的连接 (30)5.6.4润滑与密封 (30)5.6.5其他问题 (30)结束语 (31)参考文献 (31)心得 (32)第一章绪论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。
主传动系统图
图1是某中型车床的主传动系统图，主轴转速范围为31.5r/min - 1400r/min，公比ψ = 1.41，转速级数Z = 12，电机转速n = 1440r/min。
图1 12级主传动系统转速图
1．分级变速主传动系统转速图的基本规律
各变速传动组的传动比排列的规律
变速组中两大小相邻的传动比的比值称为级比，用符号ψ表示。
级比一般写成ψ的x次方的形式，其中X为级比指数。
变速组ａ的级比为：
ψa = ia1/ia2 = ia2/ia3 = φ
变速组的变速范围是指变速组中最大传动比与最小传动比的比值，用R表示。
变速组ａ的变速范围：
Ra = ia1/ia3 = φ*φ
传动系统最后一根轴的变速范围（或主轴的变速范围）应等于各传动组的变速范围的乘积，即
Rn = Ra*Rb*Rc*…*Rk
2．分级变速系统转速图设计
（1）结构网及结构式表示传动比的相对关系而不表示转速数值的线图称为结构网。
结构网表示各动组的传动副数和各传动组的级比指数，还可以看出其传动顺序和变速顺序。
结构式表达的内容与结构网同，一个结构式对应一个结构网。
图2的结构网也可写成结构式：
12 = 3*2*2。
图2 结构网
（2）转速图的拟定
·传动组和传动副数的确定；
·结构网或结构式各种方案的选择；
·画转速图。
分级变速主传动系统共13页
一、实验目的1通过对分级变速主传动系统的设计来巩固课堂学习的相关知识；2了解和掌握CAD的方法，初步学会应用VB来进行AutoCAD二次开发。
二、实验内容和步骤实验题目：（参照教材138页）设计一中型机床传动系统，电动机转速1440rpm，要求输出12级转速、最低转速31.5rpm、最高转速1400rpm。
根据题目要求，工作流程如下：第一步：输入设计原始数据。
主要包括电动机转速、要求输出的转速级数、输出最低转速、输出最高转速等。
第二步：参照教材45页的标准数列表，用写字板等编辑软件，编写标准数列表文件a.dat，并将其存放在程序指定的位置。
第三步：生成符合要求的输出转速序列，相应数据以文件outdata.dat 形式输出，并将其存放在程序指定的位置。
以上第一到第三步通过编写QBASIC程序来完成。
第四步：确定传动系统的结构式。
第五步：编程绘制转速图，通过VB编程完成。
第六步：完成配齿。
以上第四步、第六步由同学们参考教材在课后自己完成。
第七步：绘制传动系统图。
由同学们独立完成，可以手绘，也可以在计算机上完成。
由以上介绍可以看出，实验课上完成的内容是除第四步和第六步外的全部内容，我们将这些内容分为三大部分。
第一部分，包括第一到第三步的全部内容：即利用QBASIC编程，通过运算生成符合题目要求的转速数列等数据，以outdata.dat文件形式输出。
QBASIC源程序见下：DIM n(171), Nz(31)OPEN "e:\a.dat" FOR INPUT AS #1i = 1DO WHILE NOT EOF(1)INPUT #1, n(i)i = i + 1LOOPCLOSE #1INPUT "nmotor"; nmotorINPUT "nmin"; NminINPUT "nmax"; nmaxINPUT "z"; zNz = nmax / Nminng = LOG(Nz)nh = ng / (z - 1)fai = EXP(nh)x = INT(LOG(fai) / LOG(1.06) + .5)FOR i = 1 TO 161IF n(i) = Nmin THEN j = i ELSENEXT iOPEN "e:\outdata.dat" FOR OUTPUT AS #2WRITE #2, nmotorWRITE #2, zFOR k = 1 TO zNz(k) = n(j)j = j + xWRITE #2, Nz(k)NEXT kCLOSE #2END请注意程序中的一句，OPEN "e:\a.dat" FOR INPUT AS #1，这里说明：a.dat 文件是标准数列文件，所谓标准数列见教材45页表2.12。