分级变速主传动系统的设计说明书.docVIP

目 录 一、实验目的 2 二、实验内容、要求和步骤 2 1、实验内容 2 2、技术要求 2 3、实验步骤 3 1)原理分析与设计计算 3 2)验算主轴转速误差 7 3)主轴传动轴直径初选 7 4)齿轮参数确定 9 5)数字化设计与仿真 9 三.参考资料 22 一、实验目的 1.加深理解和巩固课堂所学的相关理论知识，以及实习、实验等实践技能； 2.通过对机械系统中的典型机构的分析、三维设计、快速成型和工程设计等现代设计技术的综合性训练，加深对机械产品的现代设计方法、设计过程和设计技巧的理解； 3.通过对典型机构的工程设计、仿真设计、设计计算和技术文件的编写，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和设计资料的方法，巩固并加深对实用设计技术知识的认知； 4.获得机电产品现代设计技术的综合性技能训练，提高工程技术设计的能力，加强三维技术设计与仿真的能力，提高分析和解决工程技术问题的能力及创新意识，为培养具有高素质的应用型卓越机械工程技术人才奠定良好的基础。 二、实验内容、要求和步骤 1、实验内容 题目：分级变速主传动系统设计 技术参数：Nmin=50r/min，Nmax=400r/min, Z=7级，公比为1.41；电动机功率P=4KW，电机转速n=1440r/min 2、技术要求 1、利用电动机完成换向和制动。 2、各滑移齿轮块采用单独操纵机构。 3、进给传动系统采用单独电动机驱动。 3、实验步骤 1)原理分析与设计计算 （1）转速范围。 （2）转速数列。首先找到50r/min、然后每隔6个数取一个值（1.41=），得出主轴的转速数列50r/min,71r/min,100r/min,140r/min,200r/min,280r/min, 400r/min 共7级。 （3）定传动组数。对于Z=7可分解为： （4）写传动结构式，画结构图。 根据“前多后少”，“先降后升”，“前密后疏”，“结构紧凑”的原则，选取传动方案 ，易知第二扩大组的变速范围，满足“升二降四”要求，其结构网如图1： 图1 7级结构网和结构式 （5）画转速图。转速图如图2： 图2 系统转速图 （6）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图3： 图3 主传动系统图 （7）齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等，据设计要求Zmin≥17,齿数和Sz≤100～120，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表1： 传动比 基本组 第一扩大组 第二扩大组 1：1 1：1.41 1：1 1：2 1:1 1:4 代号 Z1 Z1 Z2 Z2 Z3 Z3 Z4 Z4 Z5 Z5 Z6 Z6 齿数 29 29 24 34 36 36 24 48 50 50 20 80 表1 齿轮齿数 2)验算主轴转速误差 验算主轴转速误差，如表2所示。 N 400 280 200 140 100 71 50 n 394 2281 197 141 101 70.9 50.6 误差值 1.5% 0.5% 1.5% 0.5% 1.3% 0.1% 1.3% 表2 各级转速误差 各级转速误差都都小于4.1％，因此不需要修改齿数。 3)主轴传动轴直径初选 （1）轴I轴径的确定，如图4所示。 图4 轴I （2）轴Ⅱ直径初定，如图5所示： 图5 轴Ⅱ (3)轴Ⅲ直径初定，如图6所示： 图6 轴Ⅲ (4)轴Ⅳ直径初定，如图7所示： 图7 轴Ⅳ 4)齿轮参数确定 (1)第一扩大组齿轮计算，如表3所示。 齿轮 Z3 Z3 Z4 Z4` 齿数 35 23 42 54 分度圆直径 105 69 126 162 齿顶圆直径 97.5 61.5 118.5 154.5 齿根圆直径 111 75 135 168 齿宽 14 14 14 14 表3第一扩大组齿轮几何尺寸 (2)第二扩大组齿轮计算，如表4所示。 齿轮 Z5 Z5` Z6 Z6` 齿数 40 21 46 59 分度圆直径 160 84 160 236 齿顶圆直径 150.4 74.4 150.4 226.4 齿根圆直径