第5章機床分級變速傳動系統(tǒng)設(shè)計講訴

1、第五章機床分級變速傳動系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié)機床主要技術(shù)參數(shù)的確定機床的主要技術(shù)參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。技術(shù)參數(shù)的確定，一般采用統(tǒng) 計類比法。尺寸參數(shù)包括與工件主要尺寸有關(guān)的參數(shù)，與工、夾、量具標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)的參數(shù)，與機床 結(jié)構(gòu) 有關(guān)的參數(shù)。尺寸參數(shù)按其對機床結(jié)構(gòu)、性能的影響程度不同，又分為主參數(shù)、第二主參數(shù)和其 他尺寸參數(shù)。1 .主參數(shù)主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)。主參數(shù)對機床的性能、布局、傳動和結(jié)構(gòu)有顯著 的決定作用。所以，確定尺寸參數(shù)時，首先確定主參數(shù)。通用機床和專門化機床的主參數(shù)及其 折算系數(shù)見JB1838 85金屈切削機床型號編制方法（附表4常用機床組、系代號及主參數(shù)）。通用

2、機床的主參數(shù)，除極少數(shù)機床外（如拉床），一般均為尺寸參數(shù)。2 .第二主參數(shù)和其他尺寸參數(shù)第二主參數(shù)一般指主軸數(shù)、 最大跨距、工作臺工作面長度、最大加工工件長度、最大模 數(shù) 等。第二主參數(shù)是直接反映機床加工范圍的重要參數(shù)之一。對機床的輪膨尺寸、重量等影響很 大，其重要程度，僅次于主參數(shù)。主參數(shù)和第二主參數(shù)確定后，還要確定一些其他尺寸參數(shù)。如臥式車床刀架上的最大工 件 回轉(zhuǎn)直徑、通過主軸孔的最大棒料直徑、主軸孔前端錐度等與工件大小和刀具標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)的 尺寸。二、運動參數(shù)運動參數(shù)是指機床的執(zhí)行機構(gòu) （如主軸、刀架、工作臺等）的運動速度。機床常用的運動 參 數(shù)見表5 1。表以1機床常用的運前條數(shù)運動差則

3、運通案數(shù)主運動回轉(zhuǎn)運動主軸特速（r/nain）直戰(zhàn)運動工作臺（帶枕）雙行程數(shù)【基行程分）班給運動直線運動工作臺CR架）進第款H作臺（刀架，強給垃（mm/min）回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)臺（頭娘）班第量輔助運動宜統(tǒng)運動工作臺（刀里）快速格電速度（TD/min）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)串是確定運動參數(shù)的基本原則。主運動參數(shù)的確定：主運動為回轉(zhuǎn)運動時，主運動參數(shù)為主袖轉(zhuǎn)速n。1 .極限轉(zhuǎn)速調(diào)查和分析所設(shè)計的機床上可能進行的工序，從中選擇要求最低、最高轉(zhuǎn)速的典型工序，按照典型工序的切削速度和刀具或工件直徑計算主抽的最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速(極限轉(zhuǎn)速川max和 mmin ° 計算公式如下：(r/mi

4、n(r/min_ lOOg,出_ lOOOmg ak一記鶴式中nmax、mmin 分別為最低、最高切削速度；dmax、dmin分別為最小、最大計算直徑。而是常用的經(jīng)濟加工最小、最(一股，搖臂鉆床取是=i,上述dmax和dmin不是機床上可能加工的最小、最大直徑,大直徑。對于通用機床，一般取，,d KD (mm)丹=& (mm)式中D可能加工的最大直徑；尺一一根據(jù)對現(xiàn)有同類型機床的使用情況調(diào)查后確定的系數(shù) 臥式車床及=0. 5)。Rd一一計算直徑范圍(Rd=0. 200. 25)。國內(nèi)、外同類型、同規(guī)格的臥式車床主軸極限轉(zhuǎn)速見表表5寸同森格臥式車床主軸極限轉(zhuǎn)速$效_ 機床型號M2001K

5、6220DHNLD52410DL24OQ5L65中國中國美國前蘇聯(lián)法國原西德糜?xùn)|強瑞士量大加工直徑(mm)4。4004004004叩45400400主軸量嬴轉(zhuǎn)述'( r/min)1200L40C22001SP0IQg14001430主軸梁借轉(zhuǎn)速 (r/min)】匕1Q1812. 532%24212 .主軸轉(zhuǎn)速的合理排列方式當(dāng)采用機械的分級變速方式時，極限轉(zhuǎn)速nmax、mmin確定后，還需確定該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)合理的 級數(shù)和中間各級轉(zhuǎn)速值。C336回輪轉(zhuǎn)塔車床的主運動參數(shù)為；nmin= 48r/min , nmax= 480r/min , Z = 6 級若主軸轉(zhuǎn)速分別按等差級數(shù)相等比級數(shù)排列時

6、，各轉(zhuǎn)速值印相對速度損失如表表5-3等整題冽與等比數(shù)列的大相對速度損失數(shù)列類費 掩蚪r / miu等差數(shù)列等國鞅列胃1.網(wǎng)Bin4848134汴220120帆360J»0（2）標(biāo)準(zhǔn)公比值確定的依據(jù)當(dāng)轉(zhuǎn)速數(shù)列采用人們所熟悉的十進制時，數(shù)列中有一轉(zhuǎn)速為n,那么，與它相隔一定級數(shù)后，必有一級轉(zhuǎn)速為10n?？杀硎緸椋簄或 10界=辭,1*（£一" 正整數(shù)）在機床分級變速傳動系統(tǒng)中，往往來用雙速電動機或多速電動機強動，雙速或多速電動機的同步轉(zhuǎn)速之比值一般為 2,如3000/1500/750 r/min、1420/710 r/min等.因此，采 用雙速（或多速）電機后的主軸轉(zhuǎn)

7、速數(shù)列中有一級轉(zhuǎn)速為n時，與之相隔E2級必有一級轉(zhuǎn)速為 2n。即:小n*2" 或 2咫=盧:. 片WT（&正整數(shù)）為方便設(shè)計、計算，取最小公比值 %in=1. 06,并使其他公比片網(wǎng)下=1.06%E3正整數(shù)在1 2之間滿足上述三項條件中兩項以上的值共有7個，見表55。表乳$標(biāo)碓公比L06K121.26Mll.M1.78溝<10痂崛yryr-g2K0B1L 061.帽L 06s1. 06ir采用標(biāo)準(zhǔn)公比時名公比 肉口極限轉(zhuǎn)速確定后，轉(zhuǎn)速效列的各級轉(zhuǎn)速值可從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列中查出，從而簡化了設(shè)計計算。表5-6為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。4,變速范圍Ra、公比中和轉(zhuǎn)速級數(shù)Z之間的關(guān)系傳動系統(tǒng)的變速范

8、圍各級轉(zhuǎn)速值間存在下列關(guān)系:舞min各級轉(zhuǎn)速值為n1,n2,n3,n4,nz-1,nz,當(dāng)公比中確定后打1=外面11，孫=也出11Pm 3=物片制面物黃， nz=nBfc» = nz-iP= 1由上可列出極限轉(zhuǎn)速、變速范圍、公比和轉(zhuǎn)速級數(shù)之間的關(guān)系式上兩式表示：變速范圍 Ra 一定時.公比 物直越小，轉(zhuǎn)速級數(shù) Z越多，相對速度損失、6曾大，級數(shù)Z越少，最大相對速度生產(chǎn)率損失也就越小，但傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，反之，公比損失Amax增大，但傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越簡單。通用機床為減小相對速度損失，又要使機床的結(jié)構(gòu)不致太復(fù)雜，一般，公比取中等值。 常用通用機床的公比見表 57。表S-6機床制造用的標(biāo)值

9、數(shù)列公比中的敗值公比中的數(shù)值公比伊的效值1.061. )2 1.26 1.411.58 1.78 21.06 1. 12 1.26 1.41 1.58 1.78 21.06 1. 12 126 1.41 158 1. 78 21I 111 1 110.6112 1121.061L2 1LZ11-21181.12LJ21L3125 125 12S 1251251. 1812.5 12.5 12.5132L25L25】2513.2140 1401.3214141501.4141415160 160 1601601.516 16 16 16 1616170L61.6 161.617180 18018

10、01801.7181818190L81.81-819200 200 200).920 R 2021Z2Z 2 Z221. Z224 2242. 1222.4 22.422 42362. 24t. 2423 . 6250 250 250 250 250250備3625 25 2525265?52.5 2.52.526.52M 2802. 6528 283002.82.82.830315 315 315315331.5 31.5 31.5 31- 5315 31.53353.153.15 3.153.1533.5355 355355工3535. 5 35. 53753.553.5537.5400

11、400 4004003754040 404042544444442.5450 4504. 254545454754.5。,547.5500 500 500 5005004. 75SO S0 5053055553560 560560S. 356 56566005.65.65.65.660630 630 63C630663 63 63 63 63636706,36 3 6.36.367710 7407106.771717507.175800 800 8007.5*80 80 8085088 8g885900 900&590909095099959.5100 100 100100 10010

12、00 1000 1000 1000 1300 1000 10001010101010106*5-7常用機床的就速知進培的公比機床類型公比值運動主運動進船運動儀表車床L 41 j 58根據(jù)爆墳導(dǎo)程數(shù)列自動與半自幼車球1.12-b車床六角車床L跖1.411 £67.41.26-1. 41立式車床L 26-1* 41中型普通車床L26T.41根據(jù)舞技導(dǎo)程敬列大型普通車床無級變速根據(jù)紋導(dǎo)槿數(shù)列鉆床據(jù)骨鉆床1.261,41L26-L41立式鉆床1,21, 411. 41-1. 58掠床坐標(biāo)短床L 26或無緣1.41或無皴中笈臥式短床1. 26灌位機i1，12-L 261.36T 41火輪加工機

13、球插齒機 L 26軟床龍門鐵床L26升降白就床1.221.411.241龍門倒床五級變速等整數(shù)列支無鼠刨床及插床插床1. 41等整威列牛頭fM床1 41£ 58等差依列大批量生產(chǎn)的專用機床、自動化機床，其主要持點是要求高的生產(chǎn)率，因此，公比應(yīng)取小 值，如 1 . 12、1 . 26 等。對于大型機床，因切削加工時間較長，相對速度損失對生產(chǎn)率影響顯著，一般公比取為1. 06、1. 12、1. 26 等。非自動化的小型機床， 因加工時的輔助時間長， 切削時間所占的比例較小，相對速度損失 的影響不顯著，公比可取較大值，如 1 . 58、1.78甚至2。三、動力參數(shù)動力參數(shù)包括電動機功率、液

14、壓缸牽引力、液壓馬達成步進電機的額定扭矩等。動力參數(shù)定得越大， 會使機床傳動件的尺寸增大，機床的外形、重量增大，浪費材料和 電 力，而動力參數(shù)取得過小時測會影響機床的使用性能。動力參數(shù)一般采用統(tǒng)計類比法或計算法、實測法確定。大多數(shù)通用機床的動力源為三相交流異步電動機。機床電動機的功率可按下式確定：N產(chǎn)中+N型（kW）式中 Nd電動機功率（kw）;N切一一用于切削加工的總有效功率 （kw）n一一傳動系統(tǒng)的總效率；N空空載功率（kW）。M =威而&W)M;黑(kW)N空=備5&» + c逞 '主)(kW)式中：N v消耗于主運動的有效功率；Na消耗子進給運動的有效

15、功串Pz一切削力的切向分力 （N）;v切削速度（m/min）'Q進給牽引力（N）;“1、7、飛組成傳動系統(tǒng)各串聯(lián)傳動副的機械效率；dn主傳動鏈中，除主軸外所有傳動軸的軸頸平均值。若傳動鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定，則可根據(jù)估計的電動機功率范圍取值。當(dāng)1.5VNV2. 8時da= 30mm； 2. 8vNW7. 5 時，取 da= 35mm； 7. 5<NW14 時，da=40mm。d主一一主軸前后軸頸的平均值。E ni當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 n主時，傳動鏈中所有其他各傳動軸的轉(zhuǎn)速之和，單位r/min。n主 王軸轉(zhuǎn)速，一'般取 n主=nmax。c系數(shù)。主軸支承（滾動支承）為雙支承時c= 8.

16、 5,三支承時c= 10。k 一一潤滑油粘度影響系數(shù)。30號機油，k=1.20號機油R=0. 95, 10號機油，k=0. 75。一些常用的機床主要運動參數(shù)和動力參數(shù)見表58。表5-8國產(chǎn)常用機味的主要運動事微舞動力微機陳類國生埔轉(zhuǎn)逑或工作自速度進給量主電視功率 (k'W)w式車床CW6L63CW61LOOlD-U00(r/mm)3.15»5 刀架裂向正常進給配。8fL 汕(mm/r) 仇】$?0.1-ES7.51022搖臂祐廉Z3 040X16Z3OB0X25252000(1 Anin)20111001672500.2 (mm/r)0,04*3.2機 01T 235. 57

17、. 5開降白ft床 IX62 ,K62W >X52 JK63 X63wlX53 j3。z 5。Ci/min)30-1500(r/minJ工作臺縱，橫向23* 5118023.5-31807.510續(xù)表5-8機床堆1主融轉(zhuǎn)速或工作自密度Cr /ntin)(fa/min )進給置主胞機功率 (kW)龍門刨床B2010AB2012A" B2Oi5A;H瞿口即B2025j高 990fm/min) 保4* 545375375立刀能水平逆蛤 0.2黑切，次：g能556060X2萬能外圓房床MHaSAXlOW砂輪主粕-7?！芭?(砂輪直隹磨損變小后用)"mini工件頭架 30270

18、 O/min)工作臺 55TMQ Cmtn/miii)砂輪架電機45. 2分級變速傳動系統(tǒng)的基本持性通用機床的分級變速傳動系統(tǒng)通常由定比傳動機構(gòu)和滑移齒輪(或離合器)變速機構(gòu)串聯(lián) 擴展，得到一定變速范圍內(nèi)的若干級轉(zhuǎn)速或進給量。設(shè)從電動機至主軸按傳動順序依次排列的變速組為a、b、c- j,每一變速組相應(yīng)的傳動別數(shù)分另I為Pa、Pb、Pc - Pj,則主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù) z =Pa、Pb、Pc - Pjo如圖5 1所示的傳動系統(tǒng)，共有三個變速組a、b、c,其傳動副uu3分別為義=3、Pb= 3、尸c=2,則主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 2= 3X3X2= 18級。從圖中還可看出：a變速組中三對傳動副的三條傳動比連線在

19、轉(zhuǎn)速圖上相距一格，軸 II上的相鄰轉(zhuǎn)速相差 5倍， 三種轉(zhuǎn)速呈公比為卿等比數(shù)列。通過 b、c兩變通 組將軸III的三級轉(zhuǎn)速傳至主軸(v),使主軸獲得n1 n3、n4n6、n7、nion12、ni3n15、ni6ni8 的六小段兩大段公比為陰勺轉(zhuǎn)速效列。由此可見，a變速 組是實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速為公比嚴(yán)的等比數(shù)列的必不可少 的員基本的變速組。因此，稱這種變速組為基本組。變速組內(nèi)相鄰兩傳動副傳動比的比值稱為級比，用電表示，野=弁；其哥指數(shù)Xi稱為級比指數(shù)?；窘M的傳動副數(shù)為 P。、級比為中1,級比指數(shù)X0=1o5T 18級轉(zhuǎn)速主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速b變速組中的三對傳動副， 將軸III的三級轉(zhuǎn)速第一次擴大， 使軸I

20、V得到呈等比數(shù)列的9級轉(zhuǎn)速。因此，把 b變速組稱為第一擴大組。第一擴大組的傳動副數(shù)為Pi,級比指數(shù)為xi。從圖51中可看出：第一擴大組的三條傳動比連線，相鄰兩條在轉(zhuǎn)速圖中相距 3格，恰好等于基本組的傳動副數(shù)。即P 。= 3、Xi=Po=3o從以上分析可知名基本組的傳動副數(shù)為P。時，經(jīng)第擴大組變速后要得到一連續(xù)且無重復(fù)的轉(zhuǎn)速數(shù)列，必須使第一擴大組的級比指數(shù)Xi等于基本組的傳動副數(shù)P。第三變速組為c變速組，將軸IV的9級轉(zhuǎn)速再一次擴大，使軸 v得到公比為中的18級 轉(zhuǎn)速。把這個在基本組和第一擴大組基礎(chǔ)上進一步擴大轉(zhuǎn)速范圍的變速組稱為第二擴大組。其傳動副數(shù)為P2、級比指數(shù)為X2。從圖51的轉(zhuǎn)速圖中可

21、看出：X2=9=P0Pi。即第二擴大組 的級比指數(shù)均應(yīng)等于基本組與第一擴大組傳動副數(shù)的乘積。綜上所述，為使主軸得到公比為 中的連續(xù)且不重復(fù)的等比數(shù)列轉(zhuǎn)速值，傳動系統(tǒng)中各變 速組的傳動比應(yīng)滿足以下條件：1 .每一變速紀(jì)的幾個傳動副的傳動比應(yīng)為一等比數(shù)列2 .各變速組的級比指數(shù)與傳動副數(shù)之間有如下關(guān)系：工 i = P 0% = P qP】I . . « .1尸尸出各變速組的級比有下列關(guān)系：基本組的級比夕第一擴大組的級比口Q 一第二擴大組的級比我= -= f/- 第j擴大組的級比,干 卡 變速組的變速范圍為基本組小二爐。一口第一擴大組尸1 =滬丐-1)=5/。-"第二擴大組門=廣

22、5一”=，儲仁7 * . 第，擴大組門=仍%>=，/心iWi-n2.上述規(guī)律與基本組、第一擴大組、第二擴大組傳動系統(tǒng)中的傳動順序無關(guān)。二、結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)網(wǎng)在擬定機床傳動系統(tǒng)方案時，把傳動比的相對關(guān)系畫成對稱形式的線圖，用以表示分組變 速傳動系統(tǒng)的變速特性和傳動比規(guī)律，以供設(shè)計時進行方案的分析比較和選擇，稱這種圖叫結(jié)構(gòu)網(wǎng)。圖52為12級轉(zhuǎn)速傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)可表示出分級變速傳動系統(tǒng)的變速組數(shù)，各變速組的傳動副數(shù)和傳動順序；各變速 組的級比和擴大順序；各傳動軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)和變速范圍等。結(jié)構(gòu)網(wǎng)也可以寫成結(jié)構(gòu)式表示。圖52(a)可寫成12=3i X 2 3 X 26。式中12表示轉(zhuǎn)速級數(shù)，3、2

23、、2分別表示按傳動順序的各變速組的傳動副數(shù)。下標(biāo)的 1、3、6分別表示各變速組相 鄰兩傳動副連線的空格數(shù)，即各變速組的級比指數(shù)。圖51 12級傳劫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)一個結(jié)構(gòu)式對應(yīng)于一個結(jié)構(gòu)網(wǎng) (見圖52),而一個結(jié)構(gòu)網(wǎng)可畫出若干個轉(zhuǎn)速圖，但一個轉(zhuǎn)速圖只能寫出一個結(jié)構(gòu)式。結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式可以表示出傳動系統(tǒng)的組成情況，并具有轉(zhuǎn)速圖一樣的變速特性，但只能表示出各傳動副間的相對關(guān)系而不是具體數(shù)值。5 . 3分級變速傳動系統(tǒng)的設(shè)計一、擬定轉(zhuǎn)速圖的一般原則在主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)一定時， 可以列出許多種不同的傳動方案，寫出許多不同的結(jié)構(gòu)式，而每一個結(jié)構(gòu)式又可畫出若干個轉(zhuǎn)速圖。因此，擬定轉(zhuǎn)速圖是分級變速傳動系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容。

24、轉(zhuǎn)速圖擬定是否合理，對機床的結(jié)構(gòu)緊湊程度、尺寸的大小，效率的高低、使用與維護的方便性等都有較大的影響，通常應(yīng)遵循以下原則。1 .變速組數(shù)和各變速組的傳動副數(shù)的確定實現(xiàn)一定級數(shù)的主傳動系統(tǒng)，可由不同的變速組組成。如主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12級的傳動 系統(tǒng)，可有以下幾種傳動方(1)12 = 3X2X2(2)U = 2X3X 2(3)12=2X2X3(4)12 = 3X 4(5)12=4X3(6)12 = 2X612 = 6X 2當(dāng)變速組的傳動副數(shù)過多時，使傳動軸的軸向尺寸增大，操縱機構(gòu)笨重、復(fù)雜。因此，機床一般采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪變速機構(gòu)。所以，每一變速組中的傳動副數(shù)目一般取為2或3。即采用前三種方案

25、，每一方案均有氣個變速組，各變速組的傳動副數(shù)為3或2。2 .變速組的傳動順序當(dāng)變速組數(shù)和各變速組的傳動副數(shù)一定時，傳動順序不同，也會產(chǎn)生多種不同的方案。(1)(3)三種方案。當(dāng)三種方案所選用的電動機功率相等時， 應(yīng)減小。傳動件的扭矩按下式計算：Mb=9550 (N m)用式中N傳動件傳遞的功率 (kw);n傳動件的轉(zhuǎn)速(r/min)。從電動機到主軸之間的總趨勢為降速傳動,若傳動件的轉(zhuǎn)速愈高， 扭矩愈小，其尺寸也相(515)即從電動機開始，越靠近主軸的傳動軸， 轉(zhuǎn)越低，扭矩越大。為使小尺寸的零件數(shù)目盡可能多一些，就必須將傳動副多的變速組放在前面，傳動副少的變速組放在后面。這樣?？晒?jié)省材料，減輕機

26、床重量相減小變速箱的尺寸。因此,在傳動順序上，變速組的傳動副效應(yīng)符合 “前多后少”的原則，即各變速組的傳動副數(shù)應(yīng)滿足如下關(guān)系式尸舄(1)(3)的三種方案中，12 = 3X2X2為最佳傳動方案。3 .基本組與擴大組的排列順序當(dāng)傳動系統(tǒng)的變速組數(shù)、各變速組的傳動副數(shù)和傳動順序確定以后，基本組與擴 列順序(又稱擴大順序)不同，也會有多種方案。如12=3X2X2的傳動方案，可寫出 6個擴大順序不同的結(jié)構(gòu)式。(1)12 = 31* 23* 26(2)12= 31*26X23(3)12 = 32* 21X 26（4）12 = 32* 26* 2i（5）12 = 34* 21X 22（6）12=34 * 2

27、公 2i在無特殊要求的情況下，一般選用擴大順序與傳動順序一致的方案，即 12=31*23X26如圖53（a）轉(zhuǎn)速圖所示的方案。圖53（b）為第一擴大組一基本組一第二擴大組的傳動方案。0 5-3兩種轉(zhuǎn)速留方案比較兩種方案，兩圖中軸II最高轉(zhuǎn)速相同（710r/min）,最低轉(zhuǎn)速分別為 nmax=355r/min , nmin= 180r/min ,顯然，方案（b）軸I及其上的傳動件傳遞的扭短較方案（a）大，使傳動件的尺寸增大。所以，方案 （a）較方案（b）為佳。方案（a）在轉(zhuǎn)速圖上表現(xiàn)為前面的變速組的傳 動比連線相隔較密，后面的變速組的傳動比連線較疏，稱為“前密后疏”的原則。為此，各變 速組的級比

28、指效應(yīng)滿足下式要求：(517)4 .合理分配降速比從以上分析可知，適當(dāng)提高中間軸的轉(zhuǎn)速， 可使傳動系統(tǒng)中多數(shù)傳動件的尺寸減小。 因 此從電動機到主軸的降速過程宜采用“前緩后急”的降速比分配原則，即前面的變速組降速慢些，后面的變速組降速快一些。為此，各變速組的最小傳動比應(yīng)滿足下述關(guān)系:uuq* *jmim(518)5 .變速組的極限傳動比及變速范圍為保證傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊和傳動平穩(wěn)，變速機構(gòu)中的齒輪劇傳動比應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。降速傳動時，為避免被動齒輪尺寸過大而使變速箱的徑向尺寸增大，一般限制降速傳動比的最小值4 升速傳動時應(yīng)避免擴大傳動誤差和減少振動，使傳動過程平穩(wěn)和降 低噪聲，一般宜齒圓柱齒

29、輪升速比的最大值就mxW 2 ,余斜齒圓柱齒輪因傳動平穩(wěn)，可取【"皿工425 E因2 a"a. = - = 丁 = 8，：此，主傳動系統(tǒng)變速組的最大朔范圍采用直齒圓柱齒輪時，4,采用斜齒圓核齒輪時，2* 5 d r，廣a = = 1C"uni口-1彳。一般來說，任何一個變速組的變速范圍都應(yīng)滿足上述要求，但傳動系統(tǒng)中最后一個擴大組的變速范圍最大，所以，驗算時，首先檢查最后一個擴大組，當(dāng)其變 速范圍符合要求時，其他變速組的變速范圍一定不會超過允許但。如：Z= 12=3iX23><26 9=1.41 時，萬=/<。一】> =N儲華1' 二

30、.”2乂 I =武=L 40=8最后一個擴大組變速范圍符合要求。Z= 12=21X 22 X 3*-1* 41 時，.，>力/=蘆，八門-】）=核=1, 4? = 16>8最后一擴大組的變速范圍超過允許值。從上兩例說明，為使最后一擴大組的變速范圍不超過允許值，大多數(shù)傳動系統(tǒng)的最后一擴 大組的傳動副數(shù)取為 2。在擬定轉(zhuǎn)速圖時，應(yīng)盡可能遵循上述原則。但由于實際情況往往較為復(fù)雜，因此、應(yīng)根據(jù)具 體情況，靈活應(yīng)用，使設(shè)計方案更為合理。二、齒輪齒數(shù)的確定轉(zhuǎn)速固擬定好以后，可根據(jù)傳動副的傳動比確定皮帶輪直徑、齒輪齒數(shù)等。定比傳動副的帶輪宣徑、齒輪齒數(shù)的確定方法在機械基礎(chǔ)課程中已闡述。變速組內(nèi)齒

31、輪齒致的確定方 祛介 紹如下。（一）確定齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮的問題1 .為保證變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)將一對齒輪的齒數(shù)和控制在一定的范圍內(nèi)。一般，齒數(shù) 和SZ<（100 120）。2 .保證最小齒數(shù)齒輪不發(fā)生根切。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)Zmin=17。變位齒輪Zmin=14。在主傳動系統(tǒng)中，一般取 Zmin=1820。3 .為保證齒輪具有足夠的強度，不因熱處理變形和受力而斷裂，齒輪的齒槽到孔壁間或a= 1/2鍵槽間白壁厚a不宜太小，一般取 a>2m(m 齒輪的模數(shù))。如圖54所示，可知Di 一T>2mo標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的最小根圓直徑Dmin = m(Z min 2.5)將

32、Dmin值代入上式得Zgn>6, 5+紅m式中 Zmin 齒輪的最小齒效；m齒輪模數(shù)；T鍵槽至齒輪軸線的高度。5-4齒輪的壁厚圖5-5三聯(lián)滑移齒輪的 齒數(shù)關(guān)系4 .保證三聯(lián)滑移齒輪滑移時不發(fā)生碰撞，如圖5 5所示，三聯(lián)滑移齒輪的三個齒數(shù)關(guān)系為“當(dāng)齒輪塊向左滑移 Z；與Z1相嚙合時，齒輪Z，2必須從23下通過而 不發(fā)生碰撞。因此，應(yīng)使 Z :與Z3的齒頂圓半徑之和小于中心距 A。即：；e（Z3 + 2） +加（Z；+2） VA公另（4+Z；）ZZ44上式說明，為保證三聯(lián)滑移齒輪滑移時不發(fā)生碰撞，應(yīng)使三聯(lián)滑移齒輪中的最大 大齒數(shù)之差大于4。5.分配齒輪齒數(shù)時所造成的轉(zhuǎn)速誤差應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)

33、“理論式中 n轉(zhuǎn)速誤差n實際一一根據(jù)實際傳動比計算出的轉(zhuǎn)速；n理論按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列確定的主軸轉(zhuǎn)速。（二）變速組內(nèi)齒輪模數(shù)相同時齒輪齒數(shù)的確定在同一變速內(nèi)，當(dāng)各齒輪副的速度相差不大，受力情況相似，為便于制造、維修，一般 采用相同模數(shù)。此時，各對齒輪的齒數(shù)可采用計算法和查友法確定。1 .計算法同一變速組內(nèi)的齒輪，因其中心距A必須相等名模數(shù)相同且采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，其齒數(shù)和也必須相等，且各對齒輪的齒數(shù)比應(yīng)等于轉(zhuǎn)速圖上確定的傳動比。即：L式中 Uj 變速組內(nèi)任一齒輪副的傳動比；Zj、Z j傳動比為Uj的齒輪副主動輪與從動輪齒數(shù)Sz同一變速組內(nèi)各對齒輪的齒數(shù)和。由式（5 22）、式（523）可得;研普網(wǎng)當(dāng)齒數(shù)和確

34、定后，可按式（524）計算各齒輪齒數(shù).或計算出任一齒數(shù)后用式（5 23）算出另一齒輪齒數(shù)。（1）最小齒數(shù)法圖5 6為一三聯(lián)滑移齒輪變速組。該變速組內(nèi)的三對齒輪副的傳動比為：1 1 11 = 1三對齒輪中，最小齒數(shù)的齒輪一是在最大降速比U1的這對傳動副中的主動輪。所以， z1=3m首先，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)要求取Zi = 24,7，Zj 24ux 1V則。齒數(shù)和Sz= Zi+Z1 = 24+48=72。然后，由式（524）確定其他齒輪副齒數(shù)。圖5r 6傳動比為U2的傳動副三聯(lián)滑移齒輪變速組117411+72X 72 = -77 = 30L* 41L41Z2 =Sz-Z( = 70-30= 42傳動比為u

35、3的傳動副最后驗算傳動比誤差。若計算出的齒數(shù)和過大或傳動比誤差過大時，可以采用變位齒輪湊配中心距以獲得要求的傳動比值。(2)公倍數(shù)法 將變速組中的傳動比化成分子、分母不可相約的簡單分?jǐn)?shù)，再求出分子、分母之和及其最小公倍數(shù) K,取齒數(shù)和Sz= EK(E 正整數(shù))。圖56三聯(lián)滑移齒輪變速 組齒數(shù)和的計算過程見表 59。建5-9公信敷法計，齒輪齒微傳動喳陣動比分子分雄之翱,十中最小公信軟K£位教和母=E*K以11 T1+23=1X2X2 XS=1266X12=72Me1.4175+7-12=2X2X31Tl+l=21X2將的=9代入式23何得:z尸系Sz/j+9i當(dāng)用公倍數(shù)法確定出齒數(shù)和S

36、z后，則可根據(jù)式（525）計算傳動副的齒數(shù)。SZ以及小齒輪齒2.查表法轉(zhuǎn)速圖上各齒輪副的傳動比為標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時，相應(yīng)的齒數(shù)和可從表5 10中查出。1如上例口星1,根據(jù)結(jié)構(gòu)條件取最小齒輪齒數(shù)Zmin =乙= 22。查表 510中傳動比u=2、1. 41、1對應(yīng)的三行，首先查u=2、Zmin=22時所對應(yīng)的最小齒效和SZmin =66,72、 84、 90、 92、Sz=72。再然后從Sz= 66開始向右查出同時滿足三個傳動比要求的共有齒數(shù)和數(shù)列：96。為保證結(jié)構(gòu)緊湊點可能取數(shù)列中同時滿足三個傳動比要求的最小值。即取 從表中查出SZ= 72時各齒輪副的小齒輪齒數(shù)。得乙=24、Z2=30、Z3

37、=36。相應(yīng)的大齒輪齒數(shù)Z i= 72 24 = 48、Z2 = 42、Z3 = 36。（三）變速組內(nèi)模數(shù)不向時，齒輪齒數(shù)的確定在變速傳動系統(tǒng)的最后一擴大組或背輪機構(gòu)中，各齒輪副的速度相差較大也相差較大。因此，在同一變速組內(nèi)采用不同模數(shù)的齒輪傳動。設(shè)該變速組內(nèi)有兩對齒輪副Z2+ Z 2 = Sz2若不采用變位齒輪，兩齒輪副的中心距必須相等。用,模數(shù)分別為 m1和m2,且Z+Z1=Sz1,* $10各種常用傳動比的適用因我575359606162636465666768697071727374757677787929303132333435363738391.002829303132333435

38、3637381.062728292930313233343536363737b 122627282929303132333434353536L 19262728292930313233S334351. 26252627282930313233341. 332425252728282930303132331-4123242627272829293031311-502223232425262728282930301.5822232425262627272829291.6821222324Z5252627281.78.2021212222232324252627L 88192021222324252

39、62. 0019202121222223232424252.11181919202122ZZ232324242. 241718192020212223232.37171819192020212122222.511616171819192020212. 6616171818191920202. 821516171718181919202991616171718193. 1616161718183. 35161617173. 5515IS16163.76X40414243444546474849505152535455561.002021222324252627281.062021222327b

40、121922232425261.192021222325L 26181920222324251-3317181920212223241.41171920212223_ 1.50161819202122L581617192021L681516181920211. 7815171819201881415161718192 0。U151617182- 2413141516172. 37N5113U151612131415162. 66121314152.822 991213143.163. 35355一3. 7S1X80818283848586878889909192939495%97LOO4041424344454674849lO63940404141424243434444454546464747112383839404142434344444545461-19373S393940404141424344441,26363637373839404041414243L3334353536373738383940404141L4133343535363737383839404。1.50323333343535363737383839158 _31323233333435353637371.G8303031323233333