第二章 机床传动设计(1)(精品).ppt

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1、机械制造装备设计机械制造装备设计第三章第三章第三章第三章 金属切削机床设计金属切削机床设计金属切削机床设计金属切削机床设计 有关概念有关概念 变速范围、转速图、变速组的级比、级比指数、基变速范围、转速图、变速组的级比、级比指数、基本组、第一扩大组、第二扩大组、转速图的拟定原则本组、第一扩大组、第二扩大组、转速图的拟定原则等。等。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 主要内容主要内容 分级变速主传动系转速图的设计；分级变速主传动系转速图的设计；齿轮齿数和带轮直径的确定。齿轮齿数和带轮直径的确定。5 5）满足机床结构性能要求）满足机床结构性能要求第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 一

2、、主传动系设计的基本要求一、主传动系设计的基本要求 1 1）满足机床使用性能要求）满足机床使用性能要求 2 2）满足机床传递动力要求）满足机床传递动力要求 3 3）满足机床工作性能的要求）满足机床工作性能的要求 4 4）满足机床设计经济性的要求）满足机床设计经济性的要求 组成组成 主传动系由动力源（电动机）、变速装置及执行件主传动系由动力源（电动机）、变速装置及执行件（主轴、刀架、工作台）、以及开停、换向和制动机构组成。（主轴、刀架、工作台）、以及开停、换向和制动机构组成。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 二、主传动系分类和传动方式二、主传动系分类和传动方式 （一）主传动系分类（一）

3、主传动系分类 1.1.按驱动电机类型分类按驱动电机类型分类 直流电动机直流电动机 单速交流电动机单速交流电动机 交流电动机交流电动机 调速交流电动机调速交流电动机 多速交流电动机多速交流电动机 变频调速电动机变频调速电动机 第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 2.2.按传动装置类型分类按传动装置类型分类 机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。合。3.3.按变速的连续性分类按变速的连续性分类 分级变速传动、无级变速传动分级变速传动、无级变速传动 （1 1）分级变速传动）分级变速传动 利用滑移齿轮、交换齿轮和离合器实现利

4、用滑移齿轮、交换齿轮和离合器实现变速，在一定的变速范围内得到级数变速，在一定的变速范围内得到级数Z Z202030级的转数。级的转数。传递功率大，变速范围广，传动比准确，工作可靠。但有速传递功率大，变速范围广，传动比准确，工作可靠。但有速度损失，不能在运转中变速。度损失，不能在运转中变速。广泛应用于中小型通用机床。广泛应用于中小型通用机床。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 1 1）机械摩擦无级变速器）机械摩擦无级变速器 结构简单、使用可靠。结构简单、使用可靠。常用于中小常用于中小型车床、铣床的主传动。型车床、铣床的主传动。2 2）液压无级变速器）液压无级变速器 传动平稳、运动换向冲击

5、小，易于实现传动平稳、运动换向冲击小，易于实现直线运动。直线运动。常用于直线主运动的机床，如拉床、刨床的主运动。常用于直线主运动的机床，如拉床、刨床的主运动。3 3）电气无级变速器）电气无级变速器 有交流变频调速电动机，可简化机械结有交流变频调速电动机，可简化机械结构，便于实现自动变速、连续变速和负载下变速。构，便于实现自动变速、连续变速和负载下变速。广泛用于数控广泛用于数控机床的主传动。机床的主传动。（2 2）无级变速传动）无级变速传动 可在一定的变速范围内连续改变转速，在可在一定的变速范围内连续改变转速，在运转及负载下自动变速。便于保持恒定的切削速度，满足生产效运转及负载下自动变速。便于保

6、持恒定的切削速度，满足生产效率和加工质量要求。率和加工质量要求。第一节第一节 主传动系统设计主传动系统设计 1.1.集中传动方式集中传动方式 （二）主传动的传动方式（二）主传动的传动方式 主传动和变速传动机构集中在同一个主轴箱内的传动方式。主传动和变速传动机构集中在同一个主轴箱内的传动方式。如图，铣床主变速传动系。利用如图，铣床主变速传动系。利用立式床身作为变速箱体，所有的传立式床身作为变速箱体，所有的传动和变速机构都装在床身中。动和变速机构都装在床身中。优点：优点：结构紧凑，便于实现集中结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。操纵，安装调整方便。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计

7、缺点：缺点：传动系中，高速运转传动系中，高速运转的传动件在运转过程中所产生的的传动件在运转过程中所产生的振动和热变，会直接影响主轴的振动和热变，会直接影响主轴的运转平稳性，使主轴产生热变形运转平稳性，使主轴产生热变形和回转轴线偏离，而直接影响加和回转轴线偏离，而直接影响加工精度。工精度。应用：应用：集中传动方式主要适用于普通精度的大、中型机床。集中传动方式主要适用于普通精度的大、中型机床。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 2.2.分离传动方式分离传动方式 主传动系大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速主传动系大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，通过带传动将运动传到

8、主轴箱的传动方式。箱中，通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式。如图，卧式车床主传动系。主轴如图，卧式车床主传动系。主轴箱中只装有主轴和背轮机构。箱中只装有主轴和背轮机构。特点：特点：变速箱各传动件所产生的变速箱各传动件所产生的振动和热量不直接传给或少传给主振动和热量不直接传给或少传给主轴。有利于提高主轴的工作精度。轴。有利于提高主轴的工作精度。根据已确定的主变速传动系的运动参数和动力参数：根据已确定的主变速传动系的运动参数和动力参数：1 1）拟定传动结构式；拟定传动结构式；2 2）拟定传动系转速图；拟定传动系转速图；3 3）分配各变速组各传动副的传动比；分配各变速组各传动副的传动比；4 4）确

9、定齿轮齿数和带轮直径；确定齿轮齿数和带轮直径；5 5）绘制主变速传动系统图。绘制主变速传动系统图。分级变速主传动系设计内容和步骤分级变速主传动系设计内容和步骤第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 1.1.转速图的概念转速图的概念:分析和设计机床传动系统时应用的一种特殊线图，分析和设计机床传动系统时应用的一种特殊线图，由由“三点一线三点一线”组成，即传动轴格线、转速格线、传动线和转速点组成。组成，即传动轴格线、转速格线、传动线和转速点组成。表示传动轴的数目，传动轴之间的传动关系，主轴的各级转速值及其传表示传动轴的数目，传动轴之间的传动关系，主轴的各级转速值及其传动路线，各传动轴的转速分级和

10、转数值，各传动副的传动比等。动路线，各传动轴的转速分级和转数值，各传动副的传动比等。三、转速图三、转速图第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 转数图转数图 是设计和分析分是设计和分析分级变速主传动系的一个工具。级变速主传动系的一个工具。2.2.转速图的组成转速图的组成 转速点转速点 表示主轴和各传动轴的转速值表示主轴和各传动轴的转速值(对数值对数值)的小圆点。的小圆点。转速线转速线 间距相等的水平线。间距相等的水平线。相邻转速线间距为相邻转速线间距为lg。传动轴线传动轴线 距离相等的铅垂线。距离相等的铅垂线。从左到右按传动顺序排列。从左到右按传动顺序排列。传动线传动线 传动轴间传动轴间转

11、速转速点的连点的连线，表示两轴间一对传动副的传动线，表示两轴间一对传动副的传动比。比。一个主转速点一个主转速点引出的传动线数引出的传动线数目，代表两轴间的传动副数。目，代表两轴间的传动副数。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计转速图转速图 例：例：一中型车床，主轴转速级数一中型车床，主轴转速级数 Z=12，公比公比 =1.41，主主轴轴转速转速 n=31.5 1400 r/min，如图示。，如图示。1212级转速图级转速图1212级转速的传动系统图级转速的传动系统图第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计轴轴的转速的转速 传动轴的转速传动轴的转速 传动比传动比电机轴与轴电机轴与轴的传动

12、比的传动比 传动线与传动副的关系传动线与传动副的关系 在轴在轴-之间，轴之间，轴转速点转速点引出三条传动线，表示轴引出三条传动线，表示轴-的的变速组有三对传动副，各传动线变速组有三对传动副，各传动线在轴在轴上相距一格。上相距一格。电机轴与轴电机轴与轴间的传动线向下间的传动线向下倾斜倾斜2格，则轴格，则轴的转速在的转速在710 的的转速线上。转速线上。传动线位置与转速的关系传动线位置与转速的关系第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 按照动力从电动机到执行元件的传递顺序，变速组依次为第按照动力从电动机到执行元件的传递顺序，变速组依次为第一变速组、第二变速组、第三变速组一变速组、第二变速组、第

13、三变速组，分别用，分别用a、b、c表示。表示。传动副数用传动副数用P 表示，变速范围用表示，变速范围用r 表示。表示。1）级比）级比 变速组中两相邻的变速组中两相邻的转速或两相邻的传动比之比。转速或两相邻的传动比之比。级比为公比幂的形式。级比为公比幂的形式。如：如：3 2）级比指数级比指数 为级比的幂指为级比的幂指数，用数，用x 表示。表示。如：如：3中的幂指数为中的幂指数为 x=3。2.2.转速图原理转速图原理第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 第一变速组第一变速组 a（轴（轴-之间）之间）Pa=3；传动比分别是传动比分别是 在转速图变速组在转速图变速组a中中 三条三条传动线分别是：

14、下降传动线分别是：下降2格，下格，下降降1 1格，水平。格，水平。即即 级比为级比为 ，级比指数为级比指数为 xa=1。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 3 3）基本组）基本组 级比等于公比或级比指数等于级比等于公比或级比指数等于1的变速组。其传的变速组。其传动副数用动副数用P0 表示，级比指数用表示，级比指数用x0 表示。表示。如图：如图：第一变速组第一变速组a为基本为基本组，组，P0=3，x0=1。变速范围为：。变速范围为：传动系经过基本组的变速，传动系经过基本组的变速，使轴使轴得到得到P0（即即3）级等比数列）级等比数列转速。转速。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计22

15、)13(1)1(000=-j jj jj jPxR 第二变速组第二变速组b（轴（轴-之间）之间）Pb=2，其，其传动比分别是：传动比分别是：传动线传动线Lb1下降三格，下降三格，Lb2 b2 水平。水平。级比为级比为 3，级比指数级比指数 xb=3。传动线传动线 Lb2 的最低转速点必须与的最低转速点必须与Lb1 相距相距P0 格，才能使轴格，才能使轴得到连得到连续不重复的等比数列转速。续不重复的等比数列转速。即级比指数为即级比指数为 xb=P0=3 传动线传动线 Lb1 可作可作P0 条平行线。条平行线。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 图中，第二变速组图中，第二变速组b为第一为第

16、一扩大组，扩大组，P1=2，x1=3=P0，其变其变速范围为：速范围为：传动系经第一扩大组后，轴传动系经第一扩大组后，轴得到得到P0 P1 级连续而不重复级连续而不重复的等比数列转速。的等比数列转速。4 4）第一扩大组）第一扩大组 级比指数等于基本组传动副数的变速组。其级比指数等于基本组传动副数的变速组。其传动副数用传动副数用P1 表示，级比指数用表示，级比指数用x1 表示。表示。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计82.23)12(3)1()1(11011=-j jj jj jj jPPPxr 第三变速组第三变速组 c（轴（轴-之间）之间）Pc=2，传动比分别是传动比分别是:传动线传动

17、线 Lc1下降下降4格格、Lc2 上升上升 2 格。格。级比为级比为 6，级比指数为，级比指数为 xc=6 传动线传动线Lc1 可作可作P0P1 条平行线。条平行线。传动线传动线Lc2 的最低转速点与的最低转速点与Lc1 相相距距P0P1格，使轴格，使轴得到连续而不得到连续而不重复的等比数列转速，重复的等比数列转速，级比指数级比指数为：为：第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 5 5）第二扩大组）第二扩大组 级比指数等于级比指数等于P0P1的变速组，其传动副数、的变速组，其传动副数、级比指数、变速范围分别用级比指数、变速范围分别用P2、x2、r2表示。表示。变速组变速组c为第二扩大组，为

18、第二扩大组，P2=2，x2=x1P1=P0P1=6，变速范围为，变速范围为 传动系经第二扩大组的扩大，轴传动系经第二扩大组的扩大，轴得到得到Z=322=12 级连续等比数列级连续等比数列的转速，总变速范围为：的转速，总变速范围为：第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 小结小结 ：变速组级比指变速组级比指数数 x由小到大的排列顺序称为扩大顺序。由小到大的排列顺序称为扩大顺序。一个等比数列变速系统中，必须有基本组、第一扩大一个等比数列变速系统中，必须有基本组、第一扩大组、第二扩大组、第三扩大组组、第二扩大组、第三扩大组。第第 j 扩大组的变速范围为扩大组的变速范围为 第第 j 扩大组的级比指

19、数为扩大组的级比指数为 变速系统总变速范围为变速系统总变速范围为第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 结构网结构网 只表示传动比的相对关系，不表示具体转速值，并只表示传动比的相对关系，不表示具体转速值，并以对称形式表示的线图。以对称形式表示的线图。结构式结构式 将转速级数按传动顺序写成各将转速级数按传动顺序写成各变速组传动副数的乘积，级比指数写在各变速组传动副数的乘积，级比指数写在各传动副数右下脚的表达式。传动副数右下脚的表达式。3.3.结构网和结构式结构网和结构式 问：问：为何结构式中第一变速组为基为何结构式中第一变速组为基本组？第二变速组为第一扩大组？本组？第二变速组为第一扩大组？第

20、第三变速组为第二扩大组？三变速组为第二扩大组？如：如：结构式结构式 12=31 23 26第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 转速图的设计步骤转速图的设计步骤 根据转速图的拟定原则，确定结构式，画出结构网；根据转速图的拟定原则，确定结构式，画出结构网；分配各传动组的最小传动比，画出转速图。分配各传动组的最小传动比，画出转速图。四、主传动系转速图的拟定原则四、主传动系转速图的拟定原则 拟拟定定原原则则 极限传动比和变速范围原则极限传动比和变速范围原则 传动顺序及传动副数原则传动顺序及传动副数原则 扩大顺序原则扩大顺序原则 最小传动比原则最小传动比原则第五节第五节 主传动系统设计主传动系统

21、设计 为了防止齿轮传动比过小而造成从动轮结构过大，增加变速为了防止齿轮传动比过小而造成从动轮结构过大，增加变速箱的尺寸，需要限制最小传动比，即箱的尺寸，需要限制最小传动比，即 imin1/4。为了减小传动系统的振动，提高传动精度，需要限制最大传动为了减小传动系统的振动，提高传动精度，需要限制最大传动比，即直齿轮的比，即直齿轮的 imax2，螺旋圆柱齿轮的螺旋圆柱齿轮的 imax2.5。1.1.极限传动比、极限变速范围原则极限传动比、极限变速范围原则 传动系统图传动系统图第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 结论结论 ：直齿轮变速组的极限变速范围是直齿轮变速组的极限变速范围是 ：r=24=

22、8 螺旋圆柱齿轮变速组的极限变速范围是螺旋圆柱齿轮变速组的极限变速范围是 ：r=2.54=10 由于变速组的变速范围由于变速组的变速范围 ，即即r 随着随着 j 增大而增大，因此设计时只需检查最后扩大组是否超增大而增大，因此设计时只需检查最后扩大组是否超过极限值。过极限值。如如 12=312326，=1.41，第二扩大组第二扩大组26为最后扩大组。则为最后扩大组。则（未超极限值）（未超极限值）如如 18=313623，=1.26，第二变速组的级比指数为第二变速组的级比指数为xb=6，是是第二扩大组（即最后扩大组），则第二扩大组（即最后扩大组），则（超过极限值）（超过极限值）第五节第五节 主传动

23、系统设计主传动系统设计 2.2.传动副数确定原则传动副数确定原则 例例 一一中型机床，主轴转速级数中型机床，主轴转速级数 Z=12，=1.41，nmin=31.5 r/min，nmax=1400r/min，电动机功率为电动机功率为7.5 kW,额定转速额定转速 nm=1440 r/min。拟定主传动顺序及传动副拟定主传动顺序及传动副数。数。12=3 12=32 22 2 12=2 12=23 32 2 12=2 12=22 23 3 12=4 12=43 3 12=3 12=34 4 12=6 12=62 2 12=2 12=26 6 解解 变速变速组和传动副数的组合方案有组和传动副数的组合方

24、案有第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 方案方案 12=43、12=34 都都有有3 3根轴，根轴，7 7对齿轮对齿轮；方案方案 12=62、12=26 都都有有3根轴，根轴，8对齿轮对齿轮，而，而8对齿对齿轮的轴向尺寸大于轮的轴向尺寸大于7 7对齿轮的轴向尺寸。对齿轮的轴向尺寸。故方案故方案、优于优于 、。方案方案 12=322、12=232、12=223 都都有有7对对齿轮齿轮，与方案，与方案、相同，但是轴的数量比方案相同，但是轴的数量比方案、多一个，多一个，且轴向尺寸短。因此不能直接判断各方案的优劣。且轴向尺寸短。因此不能直接判断各方案的优劣。（1 1）比较优劣）比较优劣第五节第

25、五节 主传动系统设计主传动系统设计 若传动副数为若传动副数为3的变速组是扩大组，则的变速组是扩大组，则（超出极限值）（超出极限值）（超出极限值）（超出极限值）在方案在方案 12=43、12=34 中，若传动副数为中，若传动副数为4的变速组是的变速组是扩大组，则扩大组，则 粗选方案粗选方案 12=312=32 22 2，12=212=23 32 2，12=212=22 23 3 （2 2）极限变速范围判定）极限变速范围判定第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 选择方案为选择方案为 12=322 在方案在方案 12=322、12=232、12=223中，中，因机因机床的床的 nmax=140

26、0r/min nm=1440r/min，故主传动系统为降速传动。故主传动系统为降速传动。传动件越靠近电动机其转速越高，所需传递的转矩越小，几何尺传动件越靠近电动机其转速越高，所需传递的转矩越小，几何尺寸越小。寸越小。结论结论 尽量使传动系前面的传动件多一些，即尽量使传动系前面的传动件多一些，即“前多后少前多后少”原原则。采用三联滑移齿轮在前，二联滑移齿轮在后的变速组，即则。采用三联滑移齿轮在前，二联滑移齿轮在后的变速组，即 数学表达式为数学表达式为 3PaPbPc。（3 3）传动副前多后少）传动副前多后少第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 在已确定方案在已确定方案 12=322 中，中

27、，有如下扩大方案：有如下扩大方案：12=312=31 12 23 32 26 6 12=3 12=31 12 26 62 23 3 12=3 12=32 22 21 12 26 6 12=3 12=34 42 21 12 22 2 12=3 12=32 22 26 62 21 1 12=3 12=34 42 22 22 21 1 在扩大方案在扩大方案、中中 在扩大方案在扩大方案、中中 3.3.扩大顺序确定原则扩大顺序确定原则 考虑最后变速组（第二扩大组）的变速范围考虑最后变速组（第二扩大组）的变速范围第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 结论结论 传动副数前多后少，扩大顺序应前小后大，即

28、传动副数前多后少，扩大顺序应前小后大，即“前密后前密后疏疏”原则。级比指数小，传动线密；级比指数大，传动线疏。原则。级比指数小，传动线密；级比指数大，传动线疏。选择扩大方案为选择扩大方案为 12=312=31 12 23 32 26 6 根据根据当传动副数当传动副数P 大时，级比指大时，级比指数数 x 应取小值。应取小值。得得 一定时一定时,x、P 是影响是影响r 的关键因素。的关键因素。数学表达式为数学表达式为第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 4.4.最小传动比确定原则最小传动比确定原则 为使传动件在相对高速下工作，减少变速箱的结构尺寸，提为使传动件在相对高速下工作，减少变速箱的结

29、构尺寸，提高传动链末端执行件的旋转精度，在传动顺序、扩大顺序的原则高传动链末端执行件的旋转精度，在传动顺序、扩大顺序的原则上，上，最小传动比采取最小传动比采取“前缓后急前缓后急”的原则，即递降原则。的原则，即递降原则。数学表达式为数学表达式为 ia min ib min ic min 1/4 对传动比的要求对传动比的要求 传动比不能超过极限值；传动比不能超过极限值；为设计方便，变速组的最小为设计方便，变速组的最小传动比尽量为公比的整数次幂。传动比尽量为公比的整数次幂。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 最小传动比确定原则：最小传动比确定原则：“前缓后急前缓后急”。扩大顺序确定原则：扩大

30、顺序确定原则：“前密后疏前密后疏”；传动副数确定原则：传动副数确定原则：“前多后少前多后少”；极限传动比、极限变速范围原则：极限传动比、极限变速范围原则：直齿轮直齿轮 1/4 imax2 2，r=8；螺旋齿轮螺旋齿轮 1/4 imax2.5，r=10；第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 小结小结 ：如：如：双速电动机驱动双速电动机驱动 电动机只能为第一扩大组，传动顺序与扩大顺序不一致。电动机只能为第一扩大组，传动顺序与扩大顺序不一致。如如：CA6140CA6140车床车床 主传动系统的主传动系统的轴轴安装有双向离合器，占据一定的轴向长度。安装有双向离合器，占据一定的轴向长度。因此第一变

31、速组为双联滑移齿轮，第二变速组为三联滑移齿轮。因此第一变速组为双联滑移齿轮，第二变速组为三联滑移齿轮。在传动顺序上，传动副数不是前多后少在传动顺序上，传动副数不是前多后少。注意注意 设计主传动链应遵循设计主传动链应遵循4 4个原则，但具体情况灵活应用。个原则，但具体情况灵活应用。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计12481631.563125250500100020001.062.124.258.51733.567132265530106021201.122.244.59.01835.571140280560112022401.182.364.

32、759.51937.575150300600118023601.252.55.010204080160315630125025001.322.655.310.621.242.585170335670132026501.42.85.611.222.44590180355710140028001.53.06.011.823.647.595190375750150030001.63.156.312.52550100200400800160031501.73.356.713.226.553106212425850170033501.83.557.1142856112224450900180035501

33、.93.757.515306011823647595019003750 标标 准准 数数 列列 表表 五、转速图的绘制五、转速图的绘制 例例 某车床的主轴转速要求为某车床的主轴转速要求为 n=1181320r/min，转速级数为转速级数为8 8级，级，电机转速电机转速 n=1440r/min。试设计该机试设计该机床的主传动系统，即拟定传动结构式，计算各级转速，床的主传动系统，即拟定传动结构式，计算各级转速，画出转速图。画出转速图。已知：已知：R=1320/118,Z=8。根据。根据 R=z-1，解解:1.1.计算公比计算公比 得得第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 2.2.确定传动组、

34、传动副和扩大顺序确定传动组、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：根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：8=42，8=24，8=222 在方案在方案，中有三根轴，比方案中有三根轴，比方案少一根轴，但有一个传少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加了传动轴的轴向长度，故选择方案动组内有四个传动副，增加了传动轴的轴向长度，故选择方案 8=222 根据前密后疏原则，粗选扩大顺序为根据前密后疏原则，粗选扩大顺序为 8=212224 因第二扩大组的因第二扩大组的最终确定结构式为最终确定结构式为 8=212224 第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 确定定比传动比确定定比

35、传动比 取轴取轴的转速值为的转速值为 950 r/min950 r/min，则电机轴则电机轴 与轴与轴的传动比为的传动比为 确定各变速组最小传动比确定各变速组最小传动比 从转速点从转速点 950 r/min 到到118 r/min 共有共有6格，三个变速组的最小格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降动线下降2格；第一变速组最小传动线下降格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组格；第三变速组最小传动线下降最小传动线下降2+1=3格。格。3.3.设计转速图设计转速图 主轴各级转速主轴各

36、级转速 118,170,236,335,475,670,950,1320第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 0 013201320 950 950 670 670 475 475 335 335 236 236 170 170 118 11814401440n n /(r/min(r/min)4.4.绘制转速图绘制转速图1:1.51:1.51:11:11:11:11:2.821:2.821.41:11.41:11:21:21:1.411:1.41结构式结构式 8=212224 第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 0 013201320 950 950 670 670 475 4

37、75 335 335 236 236 170 170 118 11814401440n n /(r/min(r/min)8 8级转速的转速图级转速的转速图1:1.51:1.51:11:11:11:11:2.821:2.821.41:11.41:11:21:21:1.411:1.41结构式结构式 8=212224 第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 8 8级转速的传动系统图级转速的传动系统图结构式结构式 8=212224 111112121.4111.411111111.4111.4112.8212.821:1.51:1.5第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 六、齿轮齿数的确定六

38、、齿轮齿数的确定 1.1.齿轮齿数的确定原则齿轮齿数的确定原则 在保证输出转速准确的前提下，尽量减少齿数。要求：在保证输出转速准确的前提下，尽量减少齿数。要求：（1）变速组内所有齿轮的模数相变速组内所有齿轮的模数相同，且是标准齿轮，同，且是标准齿轮，该组传动副的齿该组传动副的齿数和数和Sz 应相等。应相等。（2）齿轮副的齿轮副的齿数和齿数和 Sz100120。（3）为保证传动的平稳性，主传动为保证传动的平稳性，主传动中，取最小齿轮齿数中，取最小齿轮齿数 Zmin1820。（4）变速组内各齿轮副的齿数和不相等时，变速组内各齿轮副的齿数和不相等时，齿数和的差齿数和的差 3。第五节第五节 主传动系统

39、设计主传动系统设计 如图，变速组如图，变速组a中，三联滑移中，三联滑移齿轮左移时，要使齿轮左移时，要使4242和和2424齿轮不齿轮不相碰，两齿轮的齿顶圆半径之和相碰，两齿轮的齿顶圆半径之和应小于中心距。应小于中心距。即即 4842=64。（7 7）三联滑移齿轮的三联滑移齿轮的最大和次大齿轮的齿数差应最大和次大齿轮的齿数差应4，以保证以保证滑移时齿轮外圆不相碰。滑移时齿轮外圆不相碰。（5）实际转速实际转速n与标准转速与标准转速 n 的相对转速误差的相对转速误差n为为 （6 6）齿轮可装在轴上的条件是齿轮可装在轴上的条件是 齿根圆至齿根圆至键槽顶面的距离键槽顶面的距离a2m，以满足齿轮强度。，以

40、满足齿轮强度。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 2.2.齿数的确定方法齿数的确定方法 查表法查表法 对于变速组内的齿轮，若传动比是标准公比的对于变速组内的齿轮，若传动比是标准公比的整数次方，则每对齿轮副的齿数和整数次方，则每对齿轮副的齿数和Sz、小齿轮的齿数可、小齿轮的齿数可按机床设计手册的按机床设计手册的“常用传动比适用齿数表常用传动比适用齿数表”来选取。来选取。计算法计算法 依据机械设计手册推荐的计算方法确定依据机械设计手册推荐的计算方法确定。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 确定齿轮齿数的关键是选取合理的齿数和，确定齿轮齿数的关键是选取合理的齿数和，其步骤：其步骤：按

41、传递转矩要求先初选中心距，按传递转矩要求先初选中心距，设定齿轮模数；设定齿轮模数；再算出齿数和。再算出齿数和。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 Sz i405056606264666870727475761.002025283031323334353637381.06272930313233343536371.121929303132333435361.2522252930313233331.4125282930311.50162024272829301.68152123242627281.781820232526271.881421222325262.0020222425 常用传动

42、比的适用齿数表常用传动比的适用齿数表 ia1=1，SZ=,60,62,64,66,68,70,72,74 ia2=1/1.41，SZ =,60,63,65,68,68,70,72,73,75,ia3=1/2 SZ=,60,63,66,69,72,75,第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 例如：例如：图示传动系的变速图示传动系的变速a a中有三个传动副，其传动中有三个传动副，其传动比分别是比分别是 ia1=1，ia2=1/1.41，ia3=1/2。查表得：查表得：第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 算出三个传动副的齿轮齿数为：算出三个传动副的齿轮齿数为：ia1=36/36，ia2

43、=30/42，ia3=24/48。根据传动副的齿数和相等、模数相等原则，查表选根据传动副的齿数和相等、模数相等原则，查表选取取 Sz=60 或或72。若取。若取Sz=72，得主动齿轮齿数分别为，得主动齿轮齿数分别为36，30，24。第五节第五节 主传动系统设计主传动系统设计 Sz i4050566062646668707274761.002025283031323334353637381.06272930313233343536371.121929303132333435361.25222529303132331.41252829301.501620242728291.681521232426271.7818202325261.8814212223252.00202224 常用传动比的适用齿数表常用传动比的适用齿数表