哈尔滨理工大学课程设计
题目：分级变速主传动系统设计
学院：机械动力工程学院
姓名：
指导教师：段铁群
系主任：段铁群
2013年08月29日
目录
第一章运动计算
1.1 课程设计的目的
1.2 课程设计的内容
1.3 课程设计的题目，主要技术参数和技术要求1.4 运动参数及转速图的确定
1.5 核算主轴转速误差
第二章动力计算
2.1 带传动设计
2.2 计算转速的计算
2.3 齿轮模数计算及验算
2.4 传动轴最小轴径初定
2.5 执行轴合理跨距计算
第三章主要部件的校核
3.1 主轴强度，刚度校核
3.2 传动轴刚度校核
3.3 轴承寿命校核
第四章总结
第五章参考文献
第1章运动计算
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。
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：分级变速主传动系统设计
技术参数：Nmin=75r/min；Nmax=600r/min；Z=7级；公比为1.41；电动机功率P=4KW；电机转速n=1440r/min
1.3.2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。
1.4 运动参数及转速图的确定
（1）转速范围。Rn=
min
max
N N =600/75=8 （2）转速数列。查[1]表 2.12，首先找到75r/min 、然后每隔5个数取一个值，得出主轴的转速数列为75r/min 、106 r/min 、150 r/min 、212 r/min 、300 r/min 、425 r/min ，600r/min 共7级。
（3）定传动组数。对于Z=7可分解为：7=2×2×2。
（4）写传动结构式。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 Z=7=21×22×23。
（5） 画转速图。转速图如下图2-2。
图2-2 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2-3：
图2-3 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Zmi n≥22~24,齿数和Sz≤100～120，由【1】表4.1，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，(1)、齿数计算
基本组传动比分别为1/1、1/1.41
Sz= 58、75、84、87、96 ……
取Sz=58,小齿轮齿数分别为:29, 24
Z1 / Z1’ =29/29, Z2/Z2’ =24/34
第二扩大组传动比分别为1/1、1/2
Sz=66、72、78、84、90、96……
取Sz=84,小齿轮齿数:42,28
Z3/Z3’=42/42，Z4/Z4’=28/56
第三扩大组传动比分别为1、1/2.8
取Sz=114,小齿轮齿数:57,30 Z5/Z5’=57/57，Z6/Z6’=30/84
1.5 核算主轴转速误差
实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过±10(?-1)％,即
'n -n
n
实际转速标准转速标准转速〈 10(?-1)％
第2章 动力计算
2.1 带传动设计
1)确定计算功率Pd
带式输送载荷变动小，查（机械设计）表 3.5得工况系数K A =1.1
Pd= K A P=1.1×4=4.4 KW 2)选取V 带型号
根据Pd ，n1参考图3.16及表3.3选带型及小带轮直径，选择A 型V 带，d1=125mm 。 3）确定带轮直径d1，d2 （1）选小带轮直径d1
参考图3.16及表3.3选d1=125mm （2）验算带速v v=
1000
601
1?n d π=9.4 m/s
(3)确定从动轮基准直径d2
d2=
=253mm
按表3.3取标准值 =250mm （4）计算实际传动比i
当忽略滑动率时：i=/=2 （5）验算传动比相对误差： 题目理论传动比：=/=2.02 传动比相对误差：
=1%<4%
4)定中心距a 和基准带长Ld （1）初定中心距
初定
（2）计算带的计算基准长度
求得=2277mm
查表3.2取标准值=2500mm （3）计算实际中心距a
求得：a=550
（4）确定中心距调整范围
得;
5）验算包角
求得：=合格6）确定V带根数z
（1）确定额定功率
由及查表3.6，得
（2）确定各修正系数
功率增量:查表3.7的得
长度系数:查表3.9得
（3）确定V带根数z
求得：、
取z=2根
7）确定单根V带初拉力
查表3.1得:单位长度质量q=0.1 根据公式：
得：
8）计算压轴力
求得：
9)带轮结构设计
（1）小带轮
，采用实心结构。（2）大带轮
，采用腹板式结构。
（1） 主轴的计算转速n j ，由公式n j =n m in (/31)
z -Φ
得，主轴
的计算转速n j =125r/min 。
（2） 确定各传动轴的计算转速。Ⅲ轴共有4级转速：212r/min 、300 r/min 、425 r/min 、600 r/min 。若经传动组中的传动副46：46，得到的转速均不低于主轴的计算转速， 故其计算转速n Ⅱj =180 r/min ；同理可得Ⅰ轴、Ⅱ 轴的计算转速。
表3.1 各轴计算转速
（3） 确定齿轮副的计算转速。齿轮装在主轴上并具有150-600r/min 共4级转速，均可传递传递全功率，故Z '6j=150 r/min 。
齿轮Z 6装在Ⅲ轴上，有150~600 r/min 共4级转速，经齿轮副Z 6/ Z '6传动主轴，只有425r/min 、600r/min 可传递全功率，故Z 6j=425r/min 。依次可以得出其余齿轮的计算转速，如表3-2。 表3-2 齿轮副计算转速
序
号 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5
n j 600 600 425 425 425 2.3 齿轮模数计算及验算
（1）模数计算。一般同一变速组内的齿轮取同一模数，选
取负荷最重的小齿轮，按简化的接触疲劳强度公式进行计算，即m j 3
22
1(1)[]m j j
u P
z u n ?σ±3-3所示。 表3-3 模数
轴号 Ⅰ轴 Ⅱ 轴 Ⅲ 轴 主轴 计算转速
r/min
600 425 212 150
（2）基本组齿轮计算。
基本组齿轮几何尺寸见下表
按基本组最小齿轮计算。小齿轮用40Cr ，调质处理，硬度241H B ～286HB ，平均取260HB ，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229H B ～286HB ，平均取240HB 。计算如下：
① 齿面接触疲劳强度计算： 接触应力验算公式为 )j E H j Z Z Z MPa ε
σσ??=≤?? 弯曲应力验算公式为： []11
2()Fa Sa w w KTY Y Y MPa mbd ε
σσ=
≤
式中 N----传递的额定功率（kW ），这里取N 为电动机功率，N=3.5kW;
j n ----计算转速（r/min ）. j n =600（r/min ）; m-----初算的齿轮模数（mm ）, m=3.7（mm ）; B----齿宽（mm ）;B=20（mm ）; z----小齿轮齿数；z=24;
u----小齿轮齿数与大齿轮齿数之比,u =2.0; s K -----寿命系数；
s K T K n K N K q K T K ----工作期限系数；
m
T C T
n K 0
160=
T------齿轮工作期限，这里取T=15000h.;
1n -----齿轮的最低转速（r/min ）, 1n =500（r/min ）
0C ----基准循环次数，接触载荷取0C =710，弯曲载荷取0C =6102?
m----疲劳曲线指数，接触载荷取m=3；弯曲载荷取m=6;
n K ----转速变化系数，查【5】2上，取n K =0.60 N K ----功率利用系数，查【5】2上，取N K =0.78 q K -----材料强化系数，查【5】2上， q K =0.60 3K -----工作状况系数，取3K =1.1
2K -----动载荷系数，查【5】2上，取2K =1
1K ------齿向载荷分布系数，查【5】2上，1K =1
Y------齿形系数，查【5】2上，Y=0.386； []j σ----许用接触应力（MPa ）,查【4】，表4-7，取
[]j
σ=650 Mpa ；
[]w σ---许用弯曲应力（MPa ），查【4】，表4-7，取
[]w σ=275 Mpa ；
根据上述公式，可求得及查取值可求得：
j σ
=)E H Z Z Z MPa ε
=635 Mpa ≤[]j σ w σ=78 Mpa ≤w σ
（3）扩大组齿轮计算。
按扩大组最小齿轮计算。小齿轮用40Cr ，调质处理，硬度241H B ～286HB ，平均取260HB ，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229H B ～286HB ，平均取240HB 。 同理根据基本组的计算， 查文献【6】，可得 n K =0.62， N K =0.77，q K =0.60，
3K =1.1，
2K =1，1K =1，m=3.5，j n =355；
可求得：
j σ=574.35 Mpa ≤[]j σ=650Mpa ； w σ=118.77Mpa ≤[]w σ=275Mpa 。 2.4 传动轴最小轴径的初定
由【5】式6，传动轴直径按扭转刚度用下式计算： d=1.64[]
4?Tn
（mm ）
或 d=91[]4
nj
N
?（mm ） 式中 d---传动轴直径（mm ）
Tn---该轴传递的额定扭矩（N*mm ） T=9550000J
n N ?
； N----该轴传递的功率（KW ） j n ----该轴的计算转速
[]?---该轴每米长度的允许扭转角，[]?==01。 各轴最小轴径如表3-3。
表3-3 最小轴径
2.5 主轴合理跨距的计算
由于电动机功率P=５Kw ，根据【1】表3.20，前轴径应为60~90mm 。初步选取d 1=80mm 。后轴径的d 2=（0.7~0.9）d 1，取d 2=60mm 。根据设计方案，前轴承为NN3016K 型，后轴承为圆锥滚子轴承。定悬伸量a=120mm ，主轴孔径为30mm 。
轴承刚度，主轴最大输出转矩
T=9550×
n
P =9550×
5
140
=341.07N ·m 设该车床的最大加工直径为300mm 。床身上最常用的最大加工直径，即经济加工直径约为最大回转直径的60%，即180mm ，故半径为0.09m ； 切削力（沿y 轴） F c =
341.07
0.09
=3789.7N 背向力（沿x 轴） F p =0.5 F c =1894.8N 总作用力 F=22p C F F +=4237.0N 此力作用于工件上，主轴端受力为F=4237.0N 。
先假设l /a=2，l =2a=240mm 。前后支承反力R A 和R B 分别为
R A =F ×
l a l +=4237×240240
120+=6355.5N R B =F ×l a =4237×240
120
=2118.5N
根据 文献【1】式3.7得：Kr=3.391.0Fr 8.0La 9.0)(iz a 9.1cos
得前、后支承的刚度：
K A = 1689.69 N/m μ； K B = 785.57 N/m μ； 求最佳跨距：
B A K K = 1653.14
768.58
=2.15 主轴的当量外径d e =(80+60)/2=70mm ，故惯性矩为
I=
64
)
03.007.0(-?π=113.8×10-8m 4
η=3
a
K EI
A = 118362.110113.8101653.140.1210-?????=0.084 查【1】图3-38 得 a
l
0=1.7，与原假设接近，所以最佳跨距
0l =120×1.7=204mm
合理跨距为（0.75~1.5）0l ，取合理跨距l=250mm 。
根据结构的需要，主轴的实际跨距大于合理跨距，因此需要采取措施
增加主轴的刚度，增大轴径：前轴径D=100mm ，后轴径d=80mm 。前轴承
采用双列圆柱滚子轴承，后支承采用背对背安装的角接触球轴承。
第3章 主要部件的校核
3.1 主轴强度、刚度校核
4.1.1轴的强度校核 （1）轴的受力分析 1）求轴传递的转矩
T=9.55×6
10
n
P
=9.55×610×3.5140=238.75×310N ·mm
2)求轴上的作用力
齿轮上的圆周力
t F =
2d T = 2341.071000180
??=2652N ·mm 齿轮上的径向力
r F =t F tan α= 2652·tan20°=965N ·mm 3)确定轴的跨距
1l =255，2l =130，3l =80 （2）轴的受力分析 1）作轴的空间受力简图
2）作水平受力简图和弯矩图
AH F =292N BH F =5549N
1M =74460N 2M =-303120N
AV F =466N BV F =913N 3M =118830N
4）作合成弯矩图
I M 2213M M +·mm
II
M `22
2
2M
M +·mm
5）作转矩图
T =341.07×3
10N ·mm=341070 N ·mm 6）作当量弯矩图
由《机械设计》教材表7.5查得，对于45钢，b σ=600Mpa,
1w σ-????=55Mpa,由公式
e B σ=30.1d
Be M
=33687730.1(0.780)??=21.0Mpa<1w
σ-????，故轴的强度足够。
3.2 轴的刚度校核
单一载荷下，轴中心处的挠度采用文献【5】中的公式计
算：:
()()
[]Y mZn
D x x N L Y Y b a <-=4
3
375.039.171 L-----两支承的跨距； D-----轴的平均直径；
X=i a /L ；i a -----齿轮工作位置处距较近支承点的距离； N-----轴传递的全功率； 校核合成挠度
[]Y Y Y Y Y Y b a b a h <-+=βcos 222
a Y -----输入扭距齿轮挠度；
b Y -------输出扭距齿轮挠度 )(2ραδβ+-= ；
δ ---被演算轴与前后轴连心线夹角；δ=144° 啮合角α=20°，齿面摩擦角ρ=5.72°。
代入数据计算得：2a y =0.024；3a y =0.078；1a y =0.128； 5b y =0.203；4b y =0.098；6b y =0.044。 合成挠度βcos 2512521b a b a h y y y y Y -+= =0.224 查文献【6】，带齿轮轴的许用挠度[]y =5/10000 ?L 即[]y =0.2325。
因合成挠度小于许用挠度，故轴的挠度满足要求。 （2）扭转角的校核
B A θθ, ()[]θθθ≤=
-=rad l
y h
B A 3 将上式计算的结果代入得： ()0.00032A B rad θθ=-= 由文献【6】，查得支承处的[]θ=0.001
因0.00032A B θθ=-=〈0.001，故轴的转角也满足要求。 传动轴在支承点A ，B 处的倾角B A θθ,可按下式近似计算： ()[]θθθ≤=
-=rad l
y h
B A 3 将上式计算的结果代入得： ()0.00032A B rad θθ=-= 由文献【6】，查得支承处的[]θ=0.001
因0.00032A B θθ=-=〈0.001，故轴的转角也满足要求。
3.3 轴承寿命校核
由П轴最小轴径可取轴承为6016深沟球轴承,ε=3；P=XF r +YF a X=1，Y=0。 对Ⅱ轴受力分析
得：前支承的径向力F r =5623.6N 。
由轴承寿命的计算公式：预期的使用寿命 [L 10h ]=15000h L 10h =
n 16670×ε)P C (=18016670×3
47.51000()5623.6
?=55808h ≥[L 10h ]=15000h
轴承寿命满足要求。
变速器设计说明书 课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院 专业：车辆工程 班级：车辆101 学生姓名： 学号： 指导老师： 设计时限：2013.7.1-2013.7.21
目录 1概述 (1) 2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2) 2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2) 2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (2) 2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (3) 2.3.1确定第一档齿轮传动比 (3) 2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4) 2.3.4确定第二档 (5) 2.3.5确定第三档 (6) 2.3.6确定第四档 (6) 2.3.7确定第五档 (7) 2.3.8确定倒挡 (7) 3 对整车的动力性进行计算 (9) 3.1计算最高车速 (9) 3.2最大爬坡度 (9) 3.3最大加速度 (9) 4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10) 4.1程序框图 (10) 4.2程序运行图 (11) 4.3发动机外特性曲线 (12) 4.4驱动力与行驶阻力图 (13) 4.5动力特性图 (14) 4.6加速度曲线图 (15) 4.7爬坡度图 (16) 4.8 加速度倒数曲线 (17) 5 总结 (18) 6 参考文献 (19)
1概述 本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。 第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。 1：培养具有汽车初步设计能力。通过思想，原则和方法体现出来的。 2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。 3：学习使用vb编程软件。 4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。 5：要求熟练操作office等办公软件，处理排版，字体等内容。
《目录》 一.课程设计的目的 (1) 二.《机械系统设计》课程设计题目 (1) 三.传动系统设计 (3) 四. 主轴.传动组及相关组件的验算 (17) 五.设计总结 (35) 六.参考文献 (36)
一. 课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学习完本课程后，进行一次学习和设计的综合性练习。通过课程设计，使我们能够应用所学过的基础课、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，设计标准资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高我们设计能力的目的。通过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．《机械系统设计》课程设计题目 设计题目： 分级变速主传动系统设计 技术参数： =40r/min , =400r/min Z=6 公比 =1.58 电机参数： 电机功率 P=4KW 电机转速 n=1430r/min 设计对象： 本设计自选为普通车床，最大加工直径400mm. 设计要求： 1.完成装配图的设计，包括床头箱传动系统 展开图和床头箱剖视图。 2.完成设计说明书一份，页数在20页左右，打印件，书写规格 按《哈尔滨理工大学本科生毕业设计( 论文）撰写规范》 书写。
三.传动系统设计 3.1 传动设计 3.1.1 确定转速数列及转速范围 由设计题目知最低转速为63r/min,公比为1.58，查文献[2]表2.12，查得 主轴的转速数列值为（单位：r/min）:40，63，100，160，250，400. 转速范围Rn= ===10 3.1.2定传动组数和传动副数 本设计为6级变数，考虑到结构的紧凑性，在变速组后加一定比传动组。方案为： 6=3×2×1 3.1.3 齿轮齿数的确定 ≤≤2,因此≤≤,故取== ====4＜8 所以满足条件 = = ==2.5＜8 所以满足条件 由转速图上定的传动副和传动比，查文献[2]表4.1，齿数和最大不超过100~120，可得各齿轮组的齿数如下表：
汽车设计课程设计计算说明书题目：轻型客车四档中间轴式变速器设计院别：xxxxxx 专业：xxxxx 班级：xxxxxxxx 姓名：xxxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxxxxxxx 二零一五年一月十九日
一、变速器的功用与组成 ----------------------------------------------------------------- - 4 - 1.变速器的组成------------------------------------------------------------------------ - 4 - 二、变速器的设计要求与任务 ----------------------------------------------------------- - 5 - 1.变速器的设计要求 ----------------------------------------------------------------- - 5 - 2.变速器的设计任务 ----------------------------------------------------------------- - 5 - 三、变速器齿轮的设计 -------------------------------------------------------------------- - 6 - 1.确定一挡传动比 -------------------------------------------------------------------- - 6 - 2.各挡传动比的确定 ----------------------------------------------------------------- - 7 - 3.确定中心距--------------------------------------------------------------------------- - 8 - 4.初选齿轮参数------------------------------------------------------------------------ - 9 - 5.各挡齿数分配----------------------------------------------------------------------- - 11 - 四、变速器的设计计算 ------------------------------------------------------------------- - 16 - 1.轮齿强度的计算 ------------------------------------------------------------------- - 16 - 2中间轴的强度校核 ------------------------------------------------------------------- 20- 五、结论-------------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------- - 28 - 摘要 现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来，因此汽车变速器的设计显得尤为重要。变速器在发动机和汽车之间主要起着匹配作用，通过改变变速器的传动比，可以使发动机在最有利的工况范围内工作。 本次设计的是轻型客车变速器设计。它的布置方案采用四档中间轴式、同步器换挡，并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置，前进挡采用圆柱斜齿轮、倒档采用圆柱直齿轮。两轴式布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑。 首先利用已知参数确定变速器各挡传动比、中心矩，然后确定齿轮的模数、压力角、齿宽等参数。由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径，然后对中间轴和各挡齿轮进行校核，验证各部件选取的可靠性。最后绘制装配图及零件图。
机械系统设计讨论课汇报 班级：机设08-1 组内成员：庞沙沙何宏雷宋盈盈指导老师：汪飞雪 完成时间：2011年10月26日
目录 一、平行辊矫直机原理 (3) 二、平行辊矫直机结构参数计算 (3) 三、平行辊矫直机力能参数计算 (5) 四、平行辊矫直机工艺参数计算 (8) 五、讨论感想 (9) 六、参考文献 (9) 七、组内分工 (9)
一、平行辊矫直机原理 平行辊矫直机属于连续性反复弯曲的矫直设备，这种矫直机克服了脚力矫直机断续工作的缺点，是矫直效率成倍提高，使矫直工序得以进入连续生产线。 金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。随着压弯程度的减小其弹复后的残留弯曲必然会一致趋近于零值而达到矫直目的。因此平行辊矫直机必须具备两个基本特征，第一是具有相当数量交错配置的矫直辊以实现多次反复弯曲；第二十压弯量可以调整，能实现矫直所需要的压弯方案。 二、平行辊矫直机结构参数计算 1、辊系与辊数 （1）辊系 首先需要选定辊系，为了兼顾扩大适用范围及缩小空桥区的两个目 的，曾提出双交错变辊矫直辊系，如图3-8所示，辊系中,2、,3、,4及,5各辊为液压恒压支承或在形成连续梁受力时自动卸载变为零压支承。其恒压是只能对工件头尾有矫直作用的压力。于是这种辊系，第一，可矫直中等断面的工件，相当于辊距为p=21t 的矫直机；第二，可矫中等断面的工件，使,2、,3、,4及,5各辊处于浮动状态，其压力只能矫直头尾，而对其他各辊只有较小的增压作用；第三，可矫大型断面的工件，上述恒压辊在变成零压辊之后辊距增大到p=3t +2 t 61t ，也达到了变距的效果。这样“变辊距”要比其他办 法有三个优点，其一为容易调整；其二为机架刚性好；其三为空桥区很短。
课程设计说明书题目变速器换挡叉的工艺设计 目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4)
零件的工艺分析 (4) 确定生产类型 (4) 确定毛坯 (5) 工艺规程设计 (5) 选择定位基准 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (6) 夹具设计 (16) 问题提出 (16) 夹具设计 (16) 参考文献 (17) 机械制造工艺及夹具课程设计任务书
设计题目：制定变速器换挡叉的加工工艺，设计钻φ15 及2-M6孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2009.6 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 2009年06月 序言 机械制造装备设计课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。
由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 零件的分析 题目所给的零件是变速器换档叉。它位于汽车的变速机构上，主要起换档作用。一．零件的工艺分析 零件的材料为35钢，，为此以下是变速器换档叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、孔Φ15.8以及与此孔相通的、M10螺纹孔。 2、上下U型口及其两端面 3、换档叉底面、下U型口两端面与孔Φ15.8中心线的垂直度误差为0.15mm。 由上面分析可知，可以粗加工Φ15的孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，选择以孔为基准加工的面作为孔加工的精基准。最后，以精加工的孔为基准加工其他所有的面。此变速器换档叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二、确定生产类型 已知此换档叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是2.26Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该换档叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三、确定毛坯 1、确定毛坯种类： 零件材料为35钢。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故采用模锻件作为毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用锻件尺寸公差等级为CT-12。 工艺规程设计 (一)选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的圆柱面为主要的定位粗基准 2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原 则和“基准统一”原则，以
哈尔滨理工大学课程设计 题目：分级变速主传动系统设计 学院：机械动力工程学院 姓名： 指导教师：段铁群 系主任：段铁群 2013年08月29日
目录 第一章运动计算 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的内容 1.3 课程设计的题目，主要技术参数和技术要求1.4 运动参数及转速图的确定 1.5 核算主轴转速误差 第二章动力计算 2.1 带传动设计 2.2 计算转速的计算 2.3 齿轮模数计算及验算 2.4 传动轴最小轴径初定 2.5 执行轴合理跨距计算 第三章主要部件的校核 3.1 主轴强度，刚度校核 3.2 传动轴刚度校核 3.3 轴承寿命校核 第四章总结 第五章参考文献
第1章运动计算 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。
内蒙古民族大学2013-2014学年二学期 试卷答案（考查） 课程名称：机械系统设计考试时间：110分钟年级：11级 专业：机制、农机 一、简答题（6小题，共60分） 1、什么是专家系统？专家系统的作用是什么？简述现代虚拟样机仿真分析的目的与意义。答：一个或一组能在某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。 专家系统的作用：减少设计人员的负担；适用于常规方法和分析程序无能为力的地方；快速；防止设计人员出错及保留系统的知识和经验的领域。 虚拟样机仿真分析的目的与意义：化设计；缩短周期、降低成本；提高性安全性；提高产品开发效率及产品设计质量。 2、试从人机工程学观点分析汽车驾驶室的布置设计。 答：人机工程学是运用生理学、心理学和其他有关学科知识，使人和机器相互适应，创造舒适和安全的环境条件从而提高工效的学科。 驾驶座椅的设计，根据不同的体格可以调整高度和前后位置。而且坐姿操作可减少疲劳。显示装置的设计，如速度里程表、油表等的设计充分利用人体工程及人的视觉习惯，便于观察，警醒作用。操纵装置设计，方向的大小以人施力最适宜的尺寸，而且活动灵活，长期驾驶不易疲劳。档位杆的设计充分考虑人手生理学特点，手握舒适，不产生滑动，施力方便。脚操纵的刹车，离合，油门等，与坐姿操作相适应。踏板采用矩形或椭圆性。转向按钮与方向盘一体便于操作。照明灯及前后镜子的设计也充分考虑人的视觉规律。 汽车驾驶室的设计，充分运用人体工程学的原理，使人在最舒适最不易疲劳的最易观察的角度安全驾驶。 3、机械工作状态能量信息论；机械工作过程能量损失论；机械工作过程节能效益论。 曲柄压力机动力机容量的选择，根据压力机负载而确定的有效能+系统广义储能+系统损耗能的综合，在乘以安全系数，便是动力机容量。 4、典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？ 答：给定环节、测量环节、比较环节、校正及放大环节和执行环节。 给定环节是给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号。 测量环节用于测量被控变量，并将被控变量转换为便于传送和便于处理的另一物理量的环节。 比较环节是将来自给定环节的输入信号与测量环节发出的有关被控变量的反馈信号进行比较的环节。 校正及放大环节将偏差信号做必要的校正，并进行放大以便推动执行环节。 执行环节接受放大的控制信号，驱动被控对象按照预期的规律运行的环节。
目录 一、机械式变速器的概述及其方案的确定 (2) 1、变速器的功用和要求 (2) 2、变速器传动方案及简图 (2) 3、倒档的布置方案 (3) 二、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (4) 1、变速器的主要参数选择 (4) 2、齿轮参数 (5) 3、各档传动比及其齿轮齿数的确定 (6) 4、轮的受力和强度校核 (8) 三、轴和轴承的设计与校核 (12) 1、轴的工艺要求 (12) 2、轴的设计 (12) 3、轴的校核 (13) 4、轴承的选择和校核 (17)
一 . 机械式变速器的概述及其方案的确定 （一）变速器的功用和要求 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭 矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况 范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 对变速器的主要要求是： 1.应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽 车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。 2.工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操 纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。 3.重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质 钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。 4.传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精 度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。 噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减 小齿轮的噪声。 （二）变速器传动方案及简图 下图 a 所示方案，除一，倒档用直齿滑动齿轮换档外，其余各档为常啮合 齿轮传动。下图b、c、d 所示方案的各前进档，均用常啮合齿轮传动；下图d 所示方案中的倒档和超速档安装在位于变速器后部的副箱体内，这样布置除可以提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声外，还可以在不需要超速档的条件下，很容易形成一个只有四个前进档的变速器。
电动汽车变速器课程 设计 说 明 书 学院名称：机电工程学院 专业班级：机械XXXX班 学号： 0806XXXXXX 学生姓名： XXXXXX 指导老师：陈敏
电动汽车变速器设计---课程设计任务书 电动汽车变速器是有效改善牵引电动机扭矩范围的重要传动部件，通过加设变速器，可实现高转速电机和减速器的有机结合，使电动机保持在高效率工作范围类，减轻电动机和动力电池组的负荷，实现电动汽车的轻量化设计。电动汽车机械变速机构类型有多种，如轮毂电机减速器，驱动桥变速差速器等。本课程设计的变速器要求是一单级变速器，并具有空挡和倒档机制。要求通过学习掌握电动汽车变速器的原理，结构和设计知识，用所给的基本设计参数确定变速器的传动比，并进行电动汽车变速器的结构设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。 设计时间: 2010年秋季学期的19-20周。 1.基本设计参数： 1.电动机额定转速:2500r/min 2.电动机恒转矩区转矩: 200 Nm 3.车辆主减速比：1.0 4.电动机额定转速时车辆速度：60 km/h 5.车轮规格：205/55 R16 2.设计计算要求： 1.根据基本设计参数进行电动汽车变速器主要参数的选择与计算; 2.进行电动汽车变速器的结构设计与计算。 3.完成内容： 1.装配图１张; 2.零件图2张; 3.设计计算说明书１份。 1) 封面； 2) 课程设计任务书； 3) 目录； 4) 中英文摘要; 5) 正文； 6 ) 参考文献。 4.主要参考文献： [1]陈家瑞.汽车构造（第三版下）[M].北京：机械工业出版社,2009,6. [2]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社,2001,7. [3]康龙云.新能源汽车与电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010,10.
卧式车床CA6140机械传动系统课程设计 前言 在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化所具备的条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。金属切削机床的设计就是为切削加工设计出既经济而且满足加工要求的车床，CA6140车床加工范围广，能够满足各方面加工的需要，在这种车床的主传动中，采用齿轮传动，因为齿轮传动效率高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要，因为即使效率提高1%，也有很大的经济意义。而且结构紧凑工作可靠寿命长，传动比稳定，在齿轮设计中，应该首先考虑齿轮的工作条件和用途，使所设计的齿轮满足工作的需要，根据齿轮的工作条件，得出齿轮最可能的失效形式，然后进行校核，如齿根强度计算和接触疲劳强度校核，使其在有效工作期内安全可靠，在国内外齿轮的设计中，如何提高设计效率是普遍面临的问题，所以为提高设计效率，人们借助与计算机软件UG软件，它提供了功能强大的参数化设计平台。
目录 前言 ............................................................... 错误！未定义书签。 第1章机床的概述 (4) 1.1机床的作用和用途 (4) 1.1.1金属切削机床的作用： (4) 1.1.2机床的用途： (4) 1.2机床的规格 (4) 第2章机床的主传动设计 (7) 2.1主传动系统 (7) 2.1.1传动关系的确定 (7) 2.1.2各种转速的传动计算 (8) 2.1.3主传动系统图及传动内部的结构 (9) 2.1.4设计机床的主传动的基本要求错误！未定义书 签。 2.2主运动参数的选定 ............. 错误！未定义书签。 2.2.1确定最低和最高转速 .... 错误！未定义书签。 2.2.2确定其他参数 (13) 第3章机床传动装置的运动及参数的设计 (13) 3.1绘制转速图 (14) 3.1.1各轴转速 (14) 3.1.2各轴输入功率 (14) 3.1.3确定各轴的计算转速 (15) 3.1.4各齿轮的计算转速 (15) 3.1.5各轴的转矩 (15) 3.1.6转速图 (16) 3.2动力设计 ..................... 错误！未定义书签。 3.2.1带传动设计 ............ 错误！未定义书签。 第4章齿轮的设计 (19)
第一章绪论 重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。 难点：学习机械系统设计课程的重要性。 讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。 1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用 一、机械工程科学 1.机械工程科学的定义： 机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。 2.机械工程科学的组成： P1图1.1 （1）机械学：机械设计过程（核心部分）； （2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。 3.机械学所包含的内容： P3图1.5 二、机械、机械系统、系统 1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为： （1）须由两个以上的零、部件组成； （2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动； （3）将外来的能源转变为有用的机械功。 【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表…… 2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整 体。即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是 系统。 3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特 定功能的系统，称之为机械系统。 4.系统应具有下述特性： （1）目的性：完成特定的功能 （2）相关性与整体性： 1）相关性：各构成要素之间是相互联系的 2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能 （3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性 三、机械系统的组成： P4图1.6 1.动力系统：为系统提供能源（动力源） 2.执行系统：是系统的执行输出部分 3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节 4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行 5.支承系统：支承和联系各机件 6.润滑、冷却与密封系统：
课程设计-货车变速器－zxx
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设计说明书 题目:货车机械变速器 学号: 姓名：
变速器的设计计算 １．1 变速器的选择 变速器的种类很多,按前进档位的不同可分为三、四、五和多档变速器，根据轴的型式的不同，又有固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又有两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。 2-1-1 中间轴式变速器 从结构外形看中间轴式变速器有三根轴:一轴和二轴在一条中心线上。将它们连接即为直接档,此时,齿轮、轴承不承受载荷而只传递转矩,故而传动效率高,而且摩损小，寿命长，噪音也较小。而在其他档位上,经过两对连续齿轮传动，传动效率稍低。由于本设计中的汽车为重型货车，且档位多,传动比大，故本设计采用这种型式。 ２-1-2 变速器齿轮型式 变速器中的齿轮一般只有两种:直尺圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮多用为滑动式,故使用在一档和倒档的较多，它们的结构简单，制造容易。但是在换档时齿轮端部产生冲击，噪声很大，从而加剧端部磨损,使齿轮的寿命降低,而且由于噪声大,容易造成驾驶员的疲劳。斜齿圆柱齿轮传动平稳，噪声很小，磨损小,寿命长。唯一的缺点是工作时有轴向力的产生，而且结构复杂,这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。 通过比较两种型式齿轮的优缺点，本设计中，倒档采用直齿圆柱齿轮,这是考虑到倒档的使用率较低，综合衡量经济性和便利性而定的,其余各档全部采用斜齿圆柱齿轮传动，这样充分发挥其传动平稳，噪声小等优点。 ２－１-3变速器的换档结构 变速器的换档机构形式有以下几种:直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档。 (1) 直齿滑动齿轮换档该结构形式制造容易,结构简单。但缺点较多：汽车行驶时各档齿轮有不同的角速度,因此用轴向滑动直齿齿轮的方式换档,会在轮齿端面产生冲击，并伴随有噪声。这使齿轮端部磨损加剧并过早损坏,造成汽车
目录 第一部分：我的机械设计制造工程师职业规划 ............ 错误！未定义书签。 1 我的就业意向 ......................................................... 错误！未定义书签。 2 机械行业前景分析 ................................................. 错误！未定义书签。 3 自我评估.................................................................. 错误！未定义书签。 4强化职业能力的方案途径 ...................................... 错误！未定义书签。第二部分BCM试验台机械系统设计 ............................ 错误！未定义书签。摘要 .. (10) 前言 (10) 第1章汽车BCM概述及BCM试验台的前景分析 (11) 1.1BCM在汽车中应用的必然性 (11) 1.2BZ10重卡汽车BCM的结构 (11) 1.3汽车BCM功能及测试原理 (14) 1.4汽车BCM试验台的前景分析 (17) 第2章BCM试验台机械系统的总体设计方案 (19) 2.1 BCM试验台的总体布局设计 (19) 2.2 BCM试验台工作过程分析 (20) 2.3 BCM试验台主要装备形式的选取 (20) 第3章供料装置的设计 (21) 3.1 供料仓的设计 (21) 3.2 滚珠丝杠螺母副的设计 (22) 3.3 驱动电动机的选型与计算 .................................. 错误！未定义书签。 3.4 同步带轮的设计 .................................................. 错误！未定义书签。第4章测试装置及输送装置的设计 (24) 4.1 测试装置的设计 (24) 4.1.1测试装置的整体结构 (24) 4.1.2测试装置的主要部件设计 (25) 4.2 输送装置的设计 (25) 4.2.1输送装置的结构及工作过程 (25) 4.2.2输送装置的主要部件设计 (25)
序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 学会使用手册及图表数据。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
目录 一.零件作用及设计任务： (4) 二.计算生产纲领、确定生产类型： (4) 三.零件技术要求 (4) 四.审查换挡叉得工艺性 (5) 五.确定毛坯： (5) 1.选择毛坯222222222222222222222222225 2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量222222222222226 3.锻件形状复杂系数22222222222222222222226 4.锻件材质系数2222222222222222222222226 5.锻件分模线形状222222222222222222222226 6.零件表面粗糙度222222222222222222222226 六.拟定工艺路线 (7) 1.定位基准选择2222222222222222222222227 2.表面加工方法确定22222222222222222222227 3.加工阶段的划分222222222222222222222228 4.工序的集中与分散22222222222222222222228 5.工艺路线222222222222222222222222228 （1）机械加工工序 (8) （2）热处理工序 (9)
汽车变速器设计——课程设计
汽车设计课程设计 题目:汽车变速器设计 设计题目、要求及任务是： 金杯牌SY6474轻型客车变速器设计（4＋1）档 设计参数有： =173 N·m ； 发动机: M emax 车速：V =110 Km/h ； max 额定转速：n=4000 r/min ； =0.35 m ； 车轮滚动半径：R 汽车总质量：2470 Kg ； 爬坡度：32﹪； =5.375 ； 主减速比：i 驱动轮上法向反作用力：F =1181 Kg ； Z 设计要求：采用中间轴式，全同步器换档，要进行齿轮参数设计计算，对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算。
目录 目录 (3) 第一章变速器的功用和要求 (4) 第二章变速器的方案论证 (5) 第一节变速器类型选择及传动方案设计 (5) 一、结构工艺性 (5) 二、变速器的径向尺寸 (5) 三、变速器齿轮的寿命 (5) 四、变速器的传动效率 (5) 第二节变速器传动机构的分析 (5) 一、换档结构形式的选择 (5) 二、倒档的形式及布置方案 (6) 第三节变速器操纵机构方案分析 (7) 一、变速器操纵机构的功用 (7) 二、设计变速器操纵机构时，应该满足以下 基本要求 (7) 三、换档位置 (8) 第三章变速器设计计算 (9) 第一节变速器主要参数的选择 (9) 一、轴的直径 (9) 二. 传动比的选择 (9)
三、中心矩A (10) 四、齿轮参数选择 (10) 第二节齿轮的强度校核 (15) 一、齿轮的损坏形式 (15) 二、齿轮强度校核 (16) 参考文献 (19) 第一章变速器的功用和要求 现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有合适的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。此外，为保证汽车倒车及使发动机和传动系能够分离，变速器应具有倒档和空档。一般的，变速器设有倒档和空档，以使在不改变发动机旋转方向的情况下，汽车能够倒退行驶和空档滑行、或停车时发动机和传动系能保持分离。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 为保证变速器具有良好的工作性能，达到使用要求，所以变速器的设计必须要满足以下的使用条件： （一）应该合理的选择变速器的档数和传动比，使汽车具有良好的动力性和经济性； （二）工作可靠，操纵轻便。汽车行驶过程中，变速器内不应有跳档、乱档、换档等冲击等现象发生。此外，为减轻驾驶员劳动强度，提高行驶安全性操纵轻便性的要求日益突出。——可通过同步器或气动换档，自动、半自动换档来实现； （三）传动效力高； （四）结构紧凑，尽量做到质量轻、体积小、制造成本底。 （五）噪音小、为了减少齿轮的啮合损失，应设有直接档，此外，还有合理的齿轮型式以及结构参数，提高其制造和安装精度； 它的功用： （一）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作； （二）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；
目录 绪论 (1) 1．概述 (5) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (5) 1.2设计任务和主要技术要求 (5) 1.3操作性能要求 (6) 2.技术参数确定与方案设计 (6) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3．运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 3.3.4 验算变速结构式 (16)
3.4绘制转速图 (17) 3.5 齿轮齿数的估算 (20) 3.6 主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (26) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3 带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L 的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I 轴的设计 (42) 5.2.2 II 轴的设计 (42) 5.2.3 III 轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 5.2.7 主轴组件设计 (43) 5.3齿轮布置的注意问题 (44)
2012机械系统设计课程论文 爬楼机器人设计 一、设计要求 设计一台能够转向和平地上行走的爬楼机器人，要求机器人从四个方位都能攀爬楼梯，在攀爬过程中机器人要保持水平姿态。从机械系统观念出发，提出不少于二套设计设计方案，并进行必要的方案评价和技术论证。 二、设计背景与意义 在城市里, 楼梯是人造环境中最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。因此, 机器人的爬梯能力是移动机器人的重要越障性能指标。通过加载不同的仪器设备，机器人可广泛用于危险环境探查、救灾、助残、搬运等作业, 其应用价值巨大[1][2]。 三、爬楼机器人研究现状 总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式、轮组式、步行式爬楼梯装置[3]。 (l)履带式 履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲运兵车或坦克，其原理简单，技术也比较成熟。履带式结构传动效率比较高，行走时重心波动很小，运动非常平稳，且使用地形范围较广，在一些不规则的楼梯上也能使用。它除了具备爬楼梯功能外，也能作为普通的电动轮椅使用。但是这类装置仍存在很多不足之处:重量大、运动不够灵活、爬楼时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏；且平地使用所受阻力较大，而且转弯不方便，这些问题限制了其在日常生活中的推广使用。 (2)轮组式 轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮组式、三轮组式以及四轮组式。单轮组式结构稳定性较差，在爬楼过程中需要有人协助才能保证重心的稳定；而双轮组式虽能实现自主爬楼，但由于其体积庞大且偏重，影响了它的使用范围。 轮组式爬楼梯装置的活动范围广，运动灵活，但是上下楼梯时平稳性不高，重心起伏较大，会使乘坐者感到不适。此外，轮组式爬楼梯装置体积较大，很难在普通住宅楼梯上使用。 (3)步行式 早期的爬楼梯装置一般都采用步行式，其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。上楼时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式机器人，采用多条机械腿交替升降、支撑座椅爬楼的原理。步行式爬楼梯装置爬楼时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯;但它对控制的要求很高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢。 四、两种设计方案 <方案一> 袋鼠滑冰”机器人 （1）、设计构想 本产品通过曲柄凸轮机构的运动特色，设计出爬楼梯时的组件，也就是四个脚。人爬楼梯时，腿是弯曲的，用在机构上，就可以采用曲柄式的摇臂，带动袋鼠腿式的板结构，实现
目录 （一）变速器结构方案的确定 (1) 1、档数 (1) 2、传动机构方案 (1) 3、换挡机构形式 (1) 4、齿轮型式 (2) 5、轴承选用 (2) 6、密封与润滑 (2) 7、操纵机构与倒档型式选择 (3) 8、变速器传动简图 (4) （二）主要参数的确定 (5) 1、中心距 (5) 2、轴向尺寸 (5) 3、齿轮参数的选择 (5) 4、各档传动比分配及齿数确定 (8) 5、齿轮变位系数的选择 (10) 6、齿轮参数 (10) （三）结构设计及强度校核 (12) 1、齿轮材料的选择 (12) 2、常啮合齿轮尺寸计算 (12)
3、齿轮强度校核 (21) (四)心得体会 (22)
（一）变速器结构方案的确定 1、档数； 变速器的挡数可在3-20个挡位范围内变化，增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和燃油经济型以及平均车速。挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量变大，同时操纵机构负责，同事在使用时换挡频率增加并增加了换挡难度。 本设计中的变速器为货车变速器。跟具要求，确定挡数为五挡变速器。 2、传动机构方案； 变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。方案a，b在满足使用性的条件下，结构更为简单，轴向尺寸更小，更有利于使变速器轻量化，维修也更为方便，更有利于润滑。再比较a和b，a方案的由于一挡和倒挡转速低，使用频率也低，只有在起步时才用到。故采用直齿滑动齿轮换挡，直齿滑动齿轮换档的优点是结构简单、紧凑，造价也比较低，经济性好。斜齿轮布置为中间轴采用右旋，第二轴和第一轴取为左旋。 3、换挡机构形式； 在选择了如图a的传动方案后，分析得出：由于1挡和倒挡转速低，齿轮直接啮合不会造成很大的冲击，故一挡和倒挡采用的时直