《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

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、 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

8、 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

9、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.（

10、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

11、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