设计简介
题目：分级变速主传动系统设计
技术参数：Nmin=53r/min；Nmax=425r/min；
Z=7级；公比为1.41；
电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min
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，
Abstract
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
第一章 绪论 6
1.1 课程设计的目的 6
1.2 课程设计内容及基本要求 6
1.2.1 课程设计题目和主要技术参数 6
1.2.2 技术要求 6
第二章 运动设计 7
2.1 确定转速图 7
2.2 确定其结构网 7
2.3 确定齿轮齿数 9
第三章 动力计算 10
3.1 带传动设计 10
3.1.1计算设计功率Pd 10
3.1.2选择带型 10
3.1.3确定带轮的基准直径并验证带速 11
3.1.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 12
3.1.5确定带的根数z 13
3.1.6确定带轮的结构和尺寸 13
3.1.7确定带的张紧装置 13
3.1.8计算压轴力 13
3.2 传动件的计算转速 15
3.3 传动轴和主轴的轴径设计 15
3.4 计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径 16
第四章 主要零部件选择 18
4.1 电动机的选择 18
4.2 轴承的选取 18
4.3 键的选取 18
4.4 变速操纵机构的选择 18
第五章 校核 19
5.1 齿轮校核 19
5.2 轴的校核 20
5.3 轴承寿命校核 23
5.4 润滑与密封 24
第六章 结构设计 25
6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 25
6.2展开图及其布置 25
6.3 I轴（输入轴）的设计 25
6.4 齿轮块设计 26
6.4.1齿轮块设计 26
6.4.2 其他问题 27
6.5传动轴的设计 27
6.6 主轴组件设计 28
6.6.1 各部分尺寸的选择 28
6.6.2 主轴轴承 29
6.6.3 主轴与齿轮的连接 30
6.6.4 润滑与密封 30
6.6.5 其他问题 30
技术参数：Nmin=53r/min；Nmax=425r/min；
Z=7级；公比为1.41；
电动机功率P=3kW；电机转速n=1430r/min
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，
Abstract
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
第一章 绪论 6
1.1 课程设计的目的 6
1.2 课程设计内容及基本要求 6
1.2.1 课程设计题目和主要技术参数 6
1.2.2 技术要求 6
第二章 运动设计 7
2.1 确定转速图 7
2.2 确定其结构网 7
2.3 确定齿轮齿数 9
第三章 动力计算 10
3.1 带传动设计 10
3.1.1计算设计功率Pd 10
3.1.2选择带型 10
3.1.3确定带轮的基准直径并验证带速 11
3.1.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 12
3.1.5确定带的根数z 13
3.1.6确定带轮的结构和尺寸 13
3.1.7确定带的张紧装置 13
3.1.8计算压轴力 13
3.2 传动件的计算转速 15
3.3 传动轴和主轴的轴径设计 15
3.4 计算齿轮模数及尺宽，分度圆直径 16
第四章 主要零部件选择 18
4.1 电动机的选择 18
4.2 轴承的选取 18
4.3 键的选取 18
4.4 变速操纵机构的选择 18
第五章 校核 19
5.1 齿轮校核 19
5.2 轴的校核 20
5.3 轴承寿命校核 23
5.4 润滑与密封 24
第六章 结构设计 25
6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 25
6.2展开图及其布置 25
6.3 I轴（输入轴）的设计 25
6.4 齿轮块设计 26
6.4.1齿轮块设计 26
6.4.2 其他问题 27
6.5传动轴的设计 27
6.6 主轴组件设计 28
6.6.1 各部分尺寸的选择 28
6.6.2 主轴轴承 29
6.6.3 主轴与齿轮的连接 30
6.6.4 润滑与密封 30
6.6.5 其他问题 30
