《金属切削机床》第七章机床总体设计及传动系统的设计课后习题答案.pdf
第七章机床总体设计及传动系统的设计第五节 分级变速主传动系统设计(1)课后习题1.转速图的绘制原理：答：(1)采用对数坐标表格(2)竖线表示传动轴(3)横线表示转速，间距为1 g巾(4)二竖线间连线表示传动副，(5)斜率表示传动比(6)连线与竖线交点圆圈表示该轴的转速值2 .转速图的功用是什么？答：从转速图上可看出：传动轴数、变速组数、变速组中传动副数、传动比、主轴的转速级数、转速值、变速组的转速范围、级比、级比指数。3 .某中型卧式车床，主轴转速级数Z=1 2,公比6=1.41,电机转速1 440 r/min主轴转速n =3 1.5 1 40 0 r/min,主传动系统图如下所示。要求：分析此传动系统，画出主传动系转速图。解：(1)根据已知条件查主轴的转速为:3 1,5 45 6 3 9 0 1 2 5 1 8 0 2 5 0 3 5 5 5 0 0 7 1 0 1 0 0 0 1 40 0 r/min（2）电动机轴与I轴之间为传动带定比传动,U=1 2 6/2 5 6%=1/L 4P=1/42 2 1 （传动线一向右下方降两格）（4）轴H I H轴间的变速组b,有2个传动副，其传动比分别为：U bl=42/42=1/1 =1/6 0=1 （传动线一水平）U b2=2 2/6 2=l/2.8 2=l/3 1 （传动线一向右上方升两格）U c2=1 8/7 2=%=1/e 4 V 1 （传动线一向右下方降四格）在转速图上，I I I轴的每一转速都有两条传动线与I V轴相连。故I V轴共得到 3*2*2=1 2 级转速。（6）绘制转速图：4.分级变速主传动系设计应遵循的一般原则是什么？答：(1)传动副前多后少的原则(2)传动顺序和扩大顺序相一致的原则(3)变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电机转速(4)极限传动比、极限变速范围的原则。5.已知某等比数列中，n 7=8 0 r/min,试计算确定n 6,n i2%=%I0=80/1.416=10.18n6=炉=10.18x1.415=57解：%2=M =10.18X1.41=446 r/m in.第七章机床总体设计及传动系统的设计第五节分级变速主传动系统设计(2)课后习题1 .什么是变速组的级比和级比指数？常规变速主传动系各变速组的级比指数有什么规律？答：级比一主动轴上同一转速点传往从动轴上相邻两传动副传动比之比。级比为公比基的形式，用pX i表示。级 比 中 的 指 数 值X,称为级比指数，级比规律：(1)基本组的级比指数必等于1,即x 0=l(2)任一扩大组的级比指数必大于1,且等于基本组传动副数与该扩大组之前(按扩大顺序计)各扩大组的传动副数的乘积，即x j=P o P iP 2 PH2 .分析补全下面的结构式，并指出其传动顺序与扩大顺序是否一致？16=2 21-2 4-2 U-2 传动顺序与扩大顺序不一致;12=2 3-2 6 1 -3 tn传动顺序与扩大顺序不一致。18=2 9*3 3 3|12=2 t ,2 2 ,3 t 4 扩大顺序与传动顺序是不一致扩大顺序与传动顺序是一致3.已知 某 机 床 的 主 轴 转 速 为n=1001120r/min,转 速 级 数Z=8,电动机转速nd=1440r/mino试根据机床主传动系统的设计原则，完成:1.拟定传动系统的结构式；2.设计转速图；3.画出转速图解：1.计算公比小n1120R=-Q 2-1已知：100,Z=8.根 据 欢 二 :则:|go=L g lL 1 9 1,41Z-1 8-1 即：=142.确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：Z=4 x 2；Z=2 x 4；Z=2 x 2 x 2在方案，中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案：Z=2 x 2 x 2根据前密后疏原则，选择结构式为：8=2i x 22X24验算变速范围：R2=1.414(2-1)=48 合格3.转速图绘制设计 主轴各级转速为：100,140,200,280,400,560,800,1120r/min确定定比传动比：取 轴I的转速值为800r/min,则电机轴与轴的传动比为：800 1U=-=-1440 1.8确定各变速组最小传动比从转速点80 0 r/m i n到1 0 0 r/m i n共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照降速前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1 =1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。绘制转速图:4.某车床的主轴转速范围为4 5 2 0 0 0 r/m i n,电动机转速n电=1 4 4 0 r/m i n,n l =l O O O r /m i no试完成下述内容：求出机床主轴的变速范围Rn；确定主轴的变速级数Z；查表确定主轴各级转速；并确定一个合理的结构式；绘制转速图。-1 80 0 ”“解：/?=-=4 4.4 （2 分）,in 4 5由 R,=Z T）得 z=+l=+l =1 2l g。l g l.4 1 查表得各级转速为：4 5、6 3、90、1 2 5、1 80、2 0、3 5 5、5 0 0、7 1 0、1 0 0 0、1 4 0 0、2 0 0 0 r/m i no合理的结构式为：结构式1 2 =3,X 23 X 26第七章机床总体设计及传动系统的设计第六节计算转速课后习题1 .计算转速的定义：答：主轴或各传动件传递全部功率的最低转速。2 .计算转速确定顺序是什么？主轴和各传动件计算转速确定的依据是什么？答：（1）1）主轴计算转速确定；2）各传动轴计算转速确定（由后往前确定）；3）齿轮计算转速确定（一般只计算变速组中强度最薄弱的小齿轮）。（2）1）主轴是根据各类机床主轴计算转速列表计算；2）传动轴计算转速确定：根据主轴计算转速逐轴确定3）齿轮计算转速确定：从动齿轮计算转速根据所在轴确定（即所在轴的计算转速），主动齿轮计算转速根据从动轮确定，变速组齿轮模数相同时，仅需确定最小齿轮计算转速。3 .如图某车床主传动系转速图，试确定：（1）计算主轴的计算转速；（2）计算各传动轴的计算转速。（3）分别计算Z u,Z5 Z i 三个小齿轮的计算转速。解：（1）主轴的计算转速：由表7-5 （P 1 4 8）查得：n j =n i n i（p=m：i=m主轴计算转速是第一个（低的）1/3 变速范围的最高一级转速，为 山即：n j=1 2 5 r/m i n.（2）i轴I I I 6级转速，其最低转速为1 80 r/m i n通过双联齿轮使主轴获得两级转速：4 5、3 5 5 r/m i n,3 5 5 r/m i n比主轴的计算转速高，需传递全部功率，故I I I轴的80 r/m i n转速也应能传递全部功率，即为计算转速。ii轴I I 2级转速，其最低转速为3 5 5 r/m i n通过三联齿轮使I I I轴获得三级转速：1 80、2 5 0、3 5 5 r/m i n,这三级转速均需传递全部功率，故H轴的3 5 5 r/m i n转速也应能传递全部功率，即为计算转速。i i i轴I同理，7 1 0 r/m i n是I轴的计算转速。（3）各齿轮的计算转速：各变速组内一般只计算组内最小的，也是强度最薄弱的齿轮，故也只需确定最小齿轮的计算转速。轴I I I I V之间变速组的齿轮Z u ：经该齿轮传动，使主轴获得6级转速4 5、6 3、90、1 2 5、1 80、2 5 0 r/m i n,主轴的计算转速是 1 2 5 r/m i n,故 Z u 的齿轮在 5 0 0 r/m i n时应该传递全部功率，因此5 0 0 r/m i n是计算转速。轴I I I I I间变速组的齿轮Z 5 ：经该齿轮传动，使m轴获得2级转速1 80、5 0 0 r/m i n,I I I轴的计算转速是1 80 r/m i n,故Z5的齿轮在3 5 5 r/m i n时应该传递全部功率，因此3 5 5 r/m i n是计算转速。同理，轴I I I轴间变速组的齿轮Z”计算转速为7 1 0 r/m i n。4、某车床主传动的转速图如下图所示。解：（1）计算主轴的计算转速：z_1 巴主轴=min。3=min。=4=63r/（2）将相应各传动轴的计算转速填入表1 中。n in nn mOiv1 4 0 07 1 01 806 3表 2（3）将相应各齿轮的计算转速填入表2中。z5z6z7z8Z 9Z i（）Z uzl2Z 1 3Z|4Zl 5Z 1 6Z|7Z|8140071071050071018018063710500636318063
