机床概论与设计课件：主传动设计 -

主传动设计第一节机床主要参数的设计一、尺寸参数的确定机床尺寸参数的确定，主要是确定影响机床加工性能的一些尺寸。其中包括机床的主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数。机床的尺寸参数，是根据零件的尺寸确定的。

机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数，各类机床以什么尺已有统一的规定。如卧式车床是床身上工件的最大回转直径，有的机床，一个主参数还不足以确定机床的规格，还需第二主参数加以补充。如车床的第二主参数是最大工件长度。当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后，就基本上确定了该机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。二、运动参数的确定机床的执行件，如主轴，工作台，刀架等的运动速度。1、主运动参数

对于回转主运动的机床，主运动参数是主轴转速。转速(r／min)与切削速度的关系是：

式中n---转速(r/min)

v---切削速度(m/min)

d---工件（或刀具）直径(mm)

对于主运动是直线运动的机床，如插床或刨床，主运动参数是每分钟的往复次数。

通用机床是为适应多种零件加工而设计制造的，主轴需要变速。因此需确定它的变速范围，即最低与最高转速。1）.主轴最低（nmin）和最高转速（nmax）的确定

根据公式有：

nmax和nmin的比值是变速范围Rn:

注意：dmax和dmin不是机床上可能加工的最大和最小直径，而是经济加工的最大和最小直径（即不是理论上的最大和最小直径），通常可取dmax=KD；

dmin=Rddmax

最大加工直径dmax=(0.5-0.6)D

最小加工直径dmin=(0.2-0.25)dmax

例：

以Ø400mm普通车床为例，计算其主轴的极限转速。(1)计算主轴最高转速nmax：根据分析，用硬质合金车刀对小直径钢材精车外圆时，转速为最高。根据经验和切削用量资料：

vmax=200m/mink=0.5Rd=0.25

则：dmax=KD=0.5X400=200mmdmin=Rddmax=0.25X200=50mmnmax=1000vmax/dmin=1000X200/3.14X50=1273r/min(2)计算主轴最低转速nmin:

根据分析，下列两道工序所要求的主轴转速中，较低的一个为主轴的最低转速。

a).用高速钢车刀，对铸铁零件的盘形零件粗车端面，按经验vmin=15m/minnmin=1000vmin/dmax=1000X15/3.14X200=24r/minb).用高速钢刀具，精车合金钢材料的梯形螺纹，据调查Ø400mm普通车床加工丝杠的最大直径为40mm取

Vmin=1.5m/min

则nmin=1000vmin/dmax

=1000X1.5/3.14X40=11.9r/min

比较上述两道工序，取后一道工序，nmin=11.9r/min

。因此,该机床的极限转速为nmax=1273r/minnmin=11.9r/min。

例如：访问若干个Ø400mm普通车床的用户，了解并统计这些机床上常用的主轴转速如下：

加工轴类零件：n=400-900r/min

机修工作：n=80-150r/min

加工盘类零件：n=150-300r/min

车大导程螺纹：n=10-40r/min

个别机床的最高转速为1500r/min,最低转速为7r/min,最后综合的分析比较计算和调查结果，并留有余地取极限转速为：

nmax=1500r/min，nmin=10r/min2）.分级变速时的主轴转速序数列

目前对于回转运动在机床上的应用最多的，还是有级变速方式。如某机床的分级变速机构共有Z级，其中n1=nmin；

nz=nmax；共Z级转速分别为：n1；

n2；

n3……nj；

n（j+1）…nz；如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度为V,则相应的转速为n。通常，分级变速机构不能恰好得到这个转速，而是n处于某两级转速nj与n（j+1）之间：即:nj<n<n（j+1）如果采用较高的转速n（j+1）必将提高切削速度，刀具的耐用度将要降低。为了不降低刀具耐用度，以采用较低的转速nj为宜。这时转速的损失为n-nj相对转速损失率为：A=(n-nj)/n

最大的相对转速损失率是当所需的转速n趋近于n（j+1）时，也就是：

在其他条件(直径、进给、切深)不变的情况下，转速的损失就反映了生产率的损失。对于普通机床，如果认为每个转速的使用机会都相等，那么，应使Amax为一定值，即：

Amax=1-nj/n（j+1）=constnj/n（j+1）=const=1/φ

从这里可看出，任意两级转速之间的关系应为：

n（j+1）=njφ

即机床的转速应该按等比数列(几何级数)分级。其公比为φ，各级转速应为:n1=nminn2=n1φn3=n2φ²…….nZ=n（Z-1）φ=n1φ（Z-1）=nmax

根据以上公式，最大相对转速损失率为：

Amax=（1-1/φ）X100%=（φ-1）/φX100%

变速范围为：Rn=nmax/nmin=n1φ（Z-1）/n1=φ（Z-1）

例如，有一台车床，主轴转速(r／min)共12级，分别为31.5、

45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400，公比为φ=1．41，则最大相对转速损失率：

变速范围：Rn=1.4112-1=1.4111=45

2、标准公比和标准数列

1）.机床转速是从小到大递增的，因此Ф>l。

2）.为使最大相对转速损失率不超过50％，则Ф≤2.

由此得出：1<Ф≤2

为方便起见，规定了公比的标准值有：1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,2。当采用标准公比后，转速数列可从表7-1中直接查出。表中给出了以

1.06为公比的从1—10000的数值。其中1.12=1.062,1.26=1.064

1.41=1.066,1.58=1.068,2=1.0612例如，设计一台卧式车床，nmin=12.5r／min，nmax=2000r／minФ=1．26。查表7-1首先找到12..5，然后，每隔3个数

(1．26=1.064)取一个值，可得如下数列：12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000等23级。此表不仅可用于转速、双行程数和进给量数列，而且也可用于机床尺寸和功率参数等数列。表中的数列应优先选用。图7-1标准数列表3、公比的选用a.对于通用机床，为使转速损失不过大，机床结构又不过于复杂，一般取Ф=1.26或1.41。b.对于大批量生产用的专用机床，自动化机床公比应取小些，这些机床的生产率高，转速损失的影响显著，一般取Ф=1.12或1.26c.对于大型机床，公比应取小一些，一般取1.26或1.06，因大型机床上切削加工时间较长，转速损失的影响较大。d.对于非自动化小型机床，公比应选大一些，一般取1.58或1.78或24、进给运动参数

大部分机床的进给量用工件或刀具每转的位移表示，即单位为mm／r，如车床、钻床、镗床及滚齿机等。直线往复运动的机床，如刨、插床，以每一往复的位移表示mm/双行程。铣床和磨床；由于使用的是多刃刀具，进给量常以每分钟的位移量表示，即单位为mm／min。

a).对于进给量的变化影响生产率的机床，为是使相对损失为一定值，进给量的数列也应取等比数列。

b).车床和加工螺纹的机床，要根据螺纹标准确定进给量，是一个分段等差数列。

c).刨，插床进给机构简单，采用间歇进给的棘轮机构，进给量由每次往复转过的齿数而定。

d).自动和半自动机床，常用交换齿轮来调整进给量，可以选择最有利的进给量，不按一定的规律。

三、动力参数的确定动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力，液压马达、伺服电动机或步进电动机的额定转矩等。各传动件的参数(轴或丝杠的直径、齿轮与蜗轮的模数等)都是根据动力参数设计计算的。如果动力参数定得过大，将使机床过于笨重，浪费材料和电力；如果定得过小，又将影响机床的性能。动力参数可以通过计算法、实测法和调查研究的方法进行确定。对于专用机床可根据特定的工序进行计算和实测，调查研究受到同种类型机床少的限制。对于通用机床，工序多变，计算和实测条件也变化不定，因此有时机床的电机功率以调查研究为主要方法。1、主运动功率的确定（一）实测法：选择一台在传动与结构上与所设计的机床相似的机床，进行特定工序和典型工序测出电动机的输入功率，通常为用电度表测得电动机在一定时间内输入的电功，则可算出电动机的平均输入功率为：

N入

---电动机的平均输入功率

N入=W/tW---电度表得的t时间内输入总功率(千瓦/小时)t---测量时间(小时)

电动机的输出功率为:N=N入*η电(千瓦)η电

---电动机效率

(二)计算法机床主电动机的功率,在没有确定主传动结构方案前由:P主=N切/η总估算.η总—总效率回转主轴取:0.70—0.85

直线往复取:0.60—0.70

注:结构简单取大值,速度低取大值

当主传动的结构方案确定后,可用式

N主=N切/η机

+N空进行估算

N空—消耗于空转的功率损失

η机---主传动链的总机械效率

N空=K(3.5daΣni+cd主n主)/106da----主传动链中除主轴之外的所有传动链的轴颈平均直径.

若主传动链的结构尺寸,尚未确定初步可按电机功率来取当1.5＜N≤2.8(千瓦)da=30mm2.5＜N≤7.5(千瓦)da=35mm7.5＜N≤14（千瓦）da=40mm

2、进给电机功率的确定

在进给运动与主运动共用一个电动机的普通机床上，如卧式车床和钻床，由于进给运动所消耗的功率与主运动相比是很小的，因此可以忽略进给所需的功率。在进给运动与空行程运动共用一个电动机的机床上，如升降台铣床，也不必单独考虑进给所需的功率，因为使升降台快速上升所需的空行程运动功率比进给运动的功率大得多。进给运动采用单独的普通电动机的机床，如升降台铣床和龙门铣床，以及用液压缸驱动进给的机床，如仿形车床、多刀半自动车床和组合机床等，都需要确定进给运动所需的功率。通常用参考同类型机床和计算相结合的办法确定。注意比较传动链的长短和低效率传动副(丝杠螺母、蜗杆蜗轮)的数量。进给传动链的机械效率ŋs会低至0．15~0．20。进给功率(kW)可根据进给牵引力FQ(N)，进给速度VS(m／min)和机械效率，ŋs由下式决定：

第二节主传动方案的选择选择主传动方案应满足的要求：

1、机床的主轴须有足够的变速范围和转速级数（对于主传动为直线往复运动的机床，则为直线运动的每分钟双行程数范围及其变速级数），以便满足实际使用的要求。

2、主电动机和传动机构须能供给和传递足够的功率和扭矩，并具有较高的传动效率。

3、执行件（如主轴组件）须有足够的精度、刚度、抗振性和小于许可限度的热变形和温升。

4、噪声应在允许的范围内。

5、操纵要轻便灵活、迅速、安全可靠，并须便于调整和维修。

6、结构简单、润滑与密封良好，便于加工和装配，成本低。一、主传动布局的选择

1.集中传动式：主传动的全部变速机构和主轴组件装在同一箱体内,称为集中传动式。优点：结构紧凑，便于实现操纵，箱体数少，便于调整，维修，装配，成本低。缺点：传动机构的震动和生热直接影响主轴的工作精度。应用：用于主运动为旋转运动的普通精度的中、大型机床。

2.分离传动式：传动系统的变速机构和主轴组件分别装在主轴箱和变速箱内，用皮带或链条传动，称为分离传动式。优点：减少主轴温升和振动，保证主轴的工作精度，主轴组件振动惯量小，便于启动，制动。缺点：用两个箱体，成本高，低速时皮带负荷大，易打滑。应用：中、小型高速精密机床。二、变速方式的选择

1.交换齿轮变速机构构造简单、结构紧凑。用于大批量生产的自动、半自动机床专用机床和组合机床。

2.滑移齿轮变速机构优点：变速范围大，变速级数也多，变速方便省力，在较大的变速范围内可以传递较大的功率和扭矩，不工作的齿轮不啮合，空载功率损失小，应用广泛。缺点：必须用直齿，传动平稳性差，必须停车变速，变速箱结构复杂。

3.离合器变速机构

a、牙签离合器、内齿离合器。优点：轴向尺寸小，可以传递较大扭矩，传动比准确，变速时齿轮不用滑移，可以应用于人字齿和斜齿轮的传动中和重型机床中齿轮重量大的情况。缺点：不能在运转中变速，各对齿轮经常处于啮合状态，磨损大，生热大，传动效率低。

b、摩擦离合器优点：可以在传动中变速，可以用电气和液压控制，易于实现自动化。缺点：在结合过程中有磨损和发热，是机床的主要热源之一。设计时应注意以下问题：

(1）尽量减小离合器尺寸，安排在高速轴上，减少传递扭矩,缩小尺寸。（2）避免出现超速问题即在一轴上，一啮合齿轮正常传动时，另一齿轮以高速在同一轴上高速空转。（3）离合器不能直接装在主轴上。扭矩大，生热大。三、开停方式的选择要求：开停方便省力、操作安全可靠，结构简单，并能传递足够的扭矩，调整、维修方便。

1、直接开停电动机。优点：操作方便、结构简单。缺点：电机启动电流大，影响电机寿命。应用：小型机床，单独电机驱动的情况，不经常启动、停止的机床。

2、采用离合器的开停。

a.锥式、片式摩擦离合器：优点：离合过程平稳，起过载保护作用。缺点：结构复杂，传递扭矩较小。应用：用于高速运转，中型普通机床。b.滑移齿轮、齿轮式离合器及牙嵌式离合器：优点：结构简单，尺寸较小，能传递大扭矩。缺点：离合过程中有冲击和磨损。应用：用于低速运转的离合。

3、离合器在传动链中的位置离合器开停装置应尽可能放置在传动链前面的转速较高的轴上。四、制动方式的选择要求：工作可靠，操纵方便，制动时间短，结构简单紧凑，磨损小。

1、电动机制动：电动机的转矩方向与其实际旋转方向相反，使其减速而迅速停转。常用的有反接制动，能耗制动，再生制动等，一般常用的为反接制动，优点是制动时间短，操纵方便、结构简单。缺点是制动电流较大，在制动频繁的情况下，将使电机发热而烧坏，制动冲击大。用于直接开停电动机，制动频率低电机功率不大的机床。

2、机械制动

a.闸带式制动器：结构简单，轴向尺寸小，操纵方便，制动时受到较大的侧压力，对制动器所在的轴有不良影响，用于中小型机床。p2＞p1,操纵杆应作用于闸带的松边，使操纵力小且制动平稳。

b.闸瓦式制动器:结构简单，操纵方便，制动时间短，制动时轴轮受到较大的侧压力。

c.片式制动器：没有侧向压力，但轴向力较大，结构复杂，轴向尺寸较大。

3、制动器的位置要求：放在高速轴上，制动力矩较小，结构紧凑，制动平稳，制动器与开停装置中必须有连锁关系。分为两种：电机停止和电机不停制动。①不停电机时制动，必须放在切开动源以后的主动链的传动件上。②电机停止制动，可装在任意位置上。五、换向方式的选择主运动换向有两种：一种为正、反两个方向都用于切削，两个方向所需要的功率、运动速度、变速级数相同。另一种反向为空行程、速度高、级数少。要求：结构简单、紧凑、换向平稳、无冲齿、换向时间短，操纵方便省力，能量损失小。分类：①电机换向②机械换向主运动传动链中主要采用圆柱齿轮-多片摩擦离合器式换向机构，可在运转中平稳换向。

机械换向设计原则：①为了提高正向的传动效率，减少功率损失、换向机构的中间齿轮放在反向传动中。②换向时先减速、制动，再接通反向，减少换向的能量损失。③换向机构的位置对于传动件少，惯性小的传动链，放在前面，扭矩小，结构尺寸小，换向冲击大。对于要求平稳性高的机床，传动链长的能量损失小的放在后面。六、润滑系统的选择作用：降低摩擦阻力，提高传动效率，减少磨损，保持长时间的工作精度，保持正常的工作温度，防止生锈。１、对润滑系统的要求：⑴.应保证开动机床时能够立即供给充足的润滑油。⑵.润滑系统工作可靠，尽可能自动化。⑶.设有游标，油窗，以便观察了解润滑情况。⑷.供油量应可调，保证被润滑零件的正常工作。⑸.润滑装置应便于调整维修。⑹.满足润滑要求的前提下，润滑系统的结构要简单，成本低。2、润滑剂的选择１).(油脂)润滑脂钙基润滑脂和钠基润滑脂，常用钙基润滑脂，特点：粘度大，耐水性强，要求密封简单。用于中低速的传动件及不密封或外露的传动件。２).润滑油各种矿物油特点：物理化学性能较稳定，粘度小，摩擦系数低，冷却效果比油脂好，适用于高速自动循环的润滑系统。３).选择润滑油考虑的因素

a.相对速度高选粘度小，减少温升和能量损失

b.相对运动部件间的单位面积压力大，选用粘度大，油液粘度大，内聚力大、油膜不易损坏。

c.工作温度高，选用粘度大，温升能降低粘度。3、润滑方式

1).飞溅润滑用溅油盘或旋转零件将油箱内油池的油溅落到润滑部位或油槽中。优点：结构简单，使用方便，油耗量少。一般应用在一些要求不高的机床上。要求：V=0.8-6米/秒。浸油深度不大于2-3倍齿高。

2).循环润滑用泵供油进行强制润滑，使润滑油进行循环。优点：冷却效果好，润滑油清洁，用于生热大机床，精密机床。分为体内循环润滑和体外循环润滑两种。

3).滴油润滑采用油杯或绒绳间断润滑，结构简单，使用方便，油量不能控制与供油量要求不大的地方。

4).油雾润滑利用压缩空气使油经雾化器形成油雾，喷入润滑部位。优点：油雾阻力小，散热性好。缺点：设备复杂，但格高，用于有特殊要求的机床。

5).喷射润滑通过喷嘴将压力油喷射到润滑部位，用于高速主轴的润滑供油量小，效果好，需要专门的设备。

第三节主传动的运动设计一、转速图、结构网与结构式分析

1、转速图：以表格和连线的方式绘制而成的。表达主轴每一级转速是通过哪些传动副得到的，这些传动副之间的关系如何，各传动轴的转速等。

1）.绘制方法:(1).距离相等的一组竖线代表各轴。轴号按顺序用大写罗马数字写在上面。竖线间的距离不代表中心距。

(2).距离相等的一组水平线代表各级转速，与各竖线的交点代表各轴的转速。竖线与水平线的交点用圆圈表示，代表传动轴上实际具有的转速。采用对数坐标。

(3).相邻轴之间连线的倾斜方式代表传动副的传动比。

(4).a、b、c表示传动组2）.转速图的基本原理

该中型车床传动系统图可看出，电动机转速为1440r／min，传动系统内共五根轴，电动机轴和轴Ⅰ至Ⅳ，其中轴Ⅳ为主轴，轴Ⅰ-Ⅱ之间为传动组a，Ⅱ-Ⅲ和Ⅲ-Ⅳ之间，分别为传动组b和c。从转速图中可看出，主轴转速共12级，主轴各级转速值为31.5，45，63，90，125，180，250，355，500，710，1000，1400r／min。公比Ф=1.41。12级转速是由3个变速组串联所组成的变速机构，各变速组的传动副数分别为3、2、2。分析转速图可知：

(1).主轴各级转速的传动路线在图上就是从电动机起，通过哪些连线传到主轴的。

(2).在主轴得到连续的等比数列条件下，所需的传动组数和每个传动组中的传动副数。

(3).传动组的级比指数，即主动轴上同一点，传往被动轴相邻两连线代表传动组内相邻两个传动比，它们与被动轴交点之间相距的格数，代表相邻两传动比之比值ΦΧ

的指数x，称为级比指数。

(4).基本组和扩大组，要使主轴转速为连续的等比数列，必须有一个传动比的级比指数为1，这个传动组称为基本组。级比指数大于Φ的称为扩大组，按变速范围大小顺序排列为一扩组，二扩组。

(5).各传动组的变速范围，变速组中最大与最小传动比的比值。变速组级比指数与传动副数之间关系：

以X代表级比指数，P代表传动付数，则：基本组中X0=1

一扩组中X1=X0P0=P0

二扩组中X2=X1P1=X0P0P1=P0P1

三扩组中X3=X2P2=X1P1P2=P0P1P2……j扩组中Xj=X2P2=X1P1P2=P0P1P2

……Pj-1

即：级比指数等于前面各传动付数的乘积。

各变速组内的相邻传动比之间关系：

基本组第一扩大组第二扩大组

……

第j扩大组

变速组的变速范围可写为：

基本组第一扩大组第二扩大组

……

第j扩大组

传动系统最后一根轴的变速范围(或主轴的变速范围)应等于各变速组变速范围的乘积,即：

2、结构网和结构式结构网：用对称的形式，将传动比的相对关系画成线图。作用：运动设计时，对各种不同的传动方案进行分析比较，以确定合理的传动方案。注意：结构网只表示传动比的相对关系，而不表示传动比和转速的绝对值。

把结构网写成结构式；

12=31×23×26

结构式是转速图的通式，同一结构式可以有不同的转速图，而一个转速图只能对应一个结构式。从结构网和结构式中说明下列问题：

1）传动链的组成和传动顺序12=3×2×22）各传动组的传动副数，3、2、2。

3）各传动组的级比指数，即下标为1、3、64）扩大顺序：基本组、一扩组、二扩组。从级比指数看出。

5）各变速组的变速范围，二、转速图的拟定

1、拟定转速图的原则

1).变速组和传动副数的确定

12级转速的传动系统传动组和传动副数可能的方案有：

a:12=4×312=3×4b:12=3×2×212=2×3×212=2×2×3

通过分析取12=3×2×2的方案为好。这就是“前多后少”的原则。

2).基本组和扩大组的排列顺序的确定

在12=3×2×2中，因基本组和扩大组排列顺序的不同而有不同的方案，可以写出六种结构式，对应着六种结构网，通过分析，一般采取基本组在前，一扩组，二扩组……的顺序。这就是“前密后疏”的原则。3).传动组中的极限传动比和变速范围的确定（1）.在主运动传动时，为防止被动齿轮直径过大，影响机构的径向尺寸。降速时imin≥1/4

升速时为传动平稳，减少噪声imax≤2

斜齿传动imax≤2.51/4≤

i≤2-2.5

最大传动组的变速范围：rmax=

imax/imin

=8-10

（2）.进给运动传动时,由于传动功率小,转速低,尺寸较小,可以放宽限制1/5≤i

≤2.8

rmax=

imax/imin

=14

一般检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组就可以了。分析图7.9，d、f是不可行的。4).分配传动比的原则（1）.各传动副的传动比应尽可能不超出极限传动比imin和imax。（2）.各中间传动轴的最低转速适当高些。即：iamin≥ibmin≥icmin……

这就是降速“前缓后急”的原则。（3）.传动比的选取尽量选取传动比是标准公比的正次方幂，即i=φ+E

，E为正数，此时中间转速可直接从转速图中读出。2、拟定转速图的步骤：

1）.选定公比Φ，计算转速级数Z，并选择各级转速值。

2）.根据“前多后少”、“前密后疏”的原则拟定结构式。

3）.确定是否增加定比降速传动。

4）.检查变速组的变速范围。

5）.根据降速“前缓后急”的原则分配降速比。

6）.根据结构式画出各变速组其它连线。例题：拟定一台中型普通车床主运动链的分级变速传动系统转速图，主轴最低转速31.5转/分，最高为1400转/分，异步电机的转速为1440转/分。步骤

1）.选公比Φ,计算级数Z,并选择各级转速。

2）.拟订结构式

3）.拟订转速图作业：

1.某机床主轴转速取等比数列,其公比φ＝1.58，主轴最高转速为1600转/分，主轴变速范围Rn=10，电动机转速为1450转/分，拟订合理的转速图。

2.拟订一台中型普通车床主运动链的分级变速传动系统转速图，其中最低转速30转/分，最高转速1500转/分，电动机转速为1440转/分，公比取1.26。三、齿轮齿数的确定

1、确定齿轮齿数注意的问题

a、一对齿轮副的齿数和Sz≤100～120。若过大会加大两轴向的中心距，使机床结构庞大，并产生噪音。

b、最小齿轮的齿数要尽可能小，在不产生根切情况下，一般取最小齿数Zmin≥18-20。

c、为保证齿轮的强度，避免出现变形、断裂，键槽到齿根圆的壁厚a≥2m。

d、两轴最小中心距应取得适当，若Sz太小，则中心距过小，将导致两轴上的轴承及其它结构之间的距离过近或相碰。

e、同一变速组内齿轮的摸数要尽量相同，因为可以简化设计和制造，同一组内的齿轮副的受力和速度差异不大。

f、实际传动比与转速图传动比可以有误差一般不超过±10（Φ-1）%。

由于对于直齿圆柱齿轮，齿根直径，则2、同一变速组内模数相同时，齿轮齿数的确定

（1）查表法：条件：传动比采用标准公比整数次方时应用。P182页。（2）计算法：

3、同一变速组内模数不同时，齿轮齿数的确定在同一变速组内，由于传递的扭矩差别很大时，为了合理利用金属材料，可以采用不同模数，但只能有两种模数m，根据两轴中心距A相等。

A=m1(Z1+Z1`)/2=m2(Z2+Z2`)/2m1s1=m2s2s1/s2=m2/m1=e2/e1=ke1,e2------无公因数的整数。则{s1=ke2s2=ke1}k为整数。4、三联滑移齿轮的齿数为保证三联滑移齿轮左右移动时能顺利通过相邻的齿轮，不相碰，则齿轮采用标准齿轮，必须保证：

1/2m(Z2+2)+1/2m(Z3`+2)<A

因为：A=1/2m(Z3+Z3`)

代入上式得:Z2+Z3`+4<Z3+Z3`

则：Z3-Z2>4

即三联滑移齿轮中，最大和次大齿轮之间齿数差应大于4。

第四节具有某些特点的主传动系统扩大变速范围的传动系统1、增加变速组的传动系统：由于机床传动系统的变速范围等于各变速组变速范围的乘积，增加变速组即扩大机床的变速范围。如：公比φ=1.41的常规传动系统，受极限传动比的限制，其最大变速范围Rmax=45，最大变速级数Z=12，结构式为12=31×23×26。若须扩大变速范围和变速级数，可增加一个变速组，传动副为2，作为最后一个扩大组。则:24=31×23×26×212

检验:R=Φ=1.41=1.41=64＞（8—10）∴须将这新增加的扩大组的变速范围缩小到允许的极限值，即

R=1.41（12-6）=1.416

使级比指数为6,出现6级重复的转速，其结构式为：18=31×23×26×2(12-6),（12—6）为最后扩大组的级比指数，常规设计时为12级，重复6级为12－6=6，级数为：

Z=3×2×2×2－6=18级2、采用背轮机构的传动系统：轴Ⅰ，Ⅲ同轴，传动可直接带动主轴Ⅲ，也可经Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ两次降速一次极限降速为1/4，二次可扩大1/4，即：

U=1/4×1/4=1/16可达到扩大变速范围的目的。注意“超速”现象。作业：设计一台机床，要求主轴转速级数Z=10，最高转速为4000转/分，主轴转速取等比数列，其公比φ=1.58，电机转速为1440转/分，试拟定合理的转速图。

第五节主传动的计算转速计算转速：能够传递全部功率时的最低转速称为计算转速。作用：对传动件进行计算和强度校核。在计算时要按传递全部功率时最低转速进行计算，才能得出传动件所承受的最大转矩

---传动件的计算转速

N---传动件所传递的功率

Nd---主电机的额定功率

η---从电机到传动件的传动功率1.主轴计算转速