【文章內(nèi)容簡介】 扭矩變速，主傳動系功率特性圖中出現(xiàn)“缺口”，稱之功率降低區(qū)。使用“缺口”范圍內(nèi)的轉速時，為限制扭矩過大，得不到電動機輸出的全部功率。為保證缺口處的輸出功率，電動機的功率應相應增大。這就是說，簡化變速箱是以選擇較大功率的電機作為代價的。若級數(shù)取小些，則根據(jù)式()計算出公比： （）⑶ 如果數(shù)控機床為了恒線速切削需在運轉中變速時，取變速箱公比小于電動機恒功率的調(diào)速范圍，即，在主傳動系功率特性圖上有小段重合，這時變速箱的變速級數(shù)仍可由式(）算出。　　三．主傳動的運動設計　 1．轉速圖的擬定　 分析和設計主傳動系統(tǒng)須應用一種特殊線圖，稱為轉速圖?！　∞D速圖能夠清楚的表達出：傳動軸的數(shù)目，主軸及各傳動軸的轉速級數(shù)、轉速值及其傳動路線，變速組的個數(shù)、傳動順序及擴大順序，各變速組的傳動副數(shù)及其傳動比數(shù)值，變速規(guī)律等?！　∈紫雀鶕?jù)最高轉速和最低轉速確定變速范圍，選擇合適的公比后再確定轉速級數(shù)，繪制轉速圖?，F(xiàn)舉例說明：例21 ：已知機床的轉速范圍在10r/min~1800r/min，電動機的最高轉速為6000 r/min，額定轉速為1500 r/min，電動機的額定功率P=11kW，確定主軸箱結構．（1）確定主軸的變速范圍 （2）確定主軸的計算轉速 由于數(shù)控機床主軸的變速范圍大，計算轉速應比計算值高些，所以圓整取計算轉速nc=。（3）確定主軸的恒功率變速范圍 （4）確定電動機所能夠提供的恒功率變速范圍 由于RnpRdp，電動機直接驅動主軸不能滿足恒功率變速要求，因此需要串聯(lián)一個有級變速箱，以滿足主軸的恒功率調(diào)速范圍。（5）確定轉速級數(shù)取，則 對于數(shù)控車床，為了加工端面時滿足恒線速度切削的要求，應使轉速有一些重復，故取。（6）圖 在設計主傳動系統(tǒng)結構時，需要全面考慮，特別要注意結構尺寸和傳動性能的影響，以便擬定出更加完善合理的轉速圖方案。 2．齒輪齒數(shù)的確定 ⑴ 確定齒輪齒數(shù)應注意的問題： ① 齒輪的齒數(shù)和不應過大，以免加大兩軸之間的中心距，使機床的機構龐大；同時，增加齒數(shù)和，還會提高齒輪的線速度而加大噪音。一般推薦齒數(shù)和。 ②齒輪的齒數(shù)和不應過小，應考慮：　 ，對于標準直齒圓柱齒輪，一般取最小齒數(shù)?！? （尤其是最小齒輪），應能可靠地裝到軸上或進行套裝；齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽的厚度 (為模數(shù)），以保證有足夠的強度，避免出現(xiàn)變形或斷裂現(xiàn)象?！? 。若齒數(shù)和太小，則中心距過小，將導致兩軸上的軸承及其他結構之間的距離過近或相碰。③確定齒輪齒數(shù)時，應符合轉速圖上傳動比的要求。實際傳動比（齒輪齒數(shù)之比）與理論傳動比（轉速圖上給定的傳動比）之間允許有誤差，但不應過大。由于確定齒輪齒數(shù)所造成的主軸轉速相對誤差，一般于允許超過。即 式中 ——主軸的實際轉速； 　　——主軸的標準轉速； 　　 ——公比。⑵ 確定齒輪齒數(shù)（變速組內(nèi)齒輪模數(shù)相同時齒輪齒數(shù)的定）： 確定齒輪齒數(shù)時，首先必須確定出各變速組內(nèi)齒輪副的模數(shù)，以便根據(jù)結構尺寸判斷其最小齒輪齒數(shù)或齒數(shù)和是否適宜。在同一變速組內(nèi)的齒輪可取相同的模數(shù)，也可取不同的模數(shù)。 后者只有在一些特殊的情況下，如最后擴大組或背輪傳動中，因各齒輪副的速度變化大，受力情況相差也較大，在同一變速組內(nèi)才采用不同的模數(shù)。在本課程設計中，同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)。在同一變速組內(nèi)，各對齒輪的齒數(shù)之比，必須滿足轉速圖上已經(jīng)確定的傳動比?！　∮嬎愎綖椋? （） （）式中 ——分別為齒輪副的主動與從動齒輪的齒數(shù)； ——齒輪副的傳動比； 　　——齒輪副的齒數(shù)和。確定變速組的齒數(shù)和時，一般地說主要是受最小齒輪的限制。顯然最小齒輪是在變速組內(nèi)降速比或升速比最大的一對齒輪中，因此可先假定該小齒輪的齒數(shù)，根據(jù)傳動比求出齒數(shù)和，然后按各齒輪副的傳動比，再分配其他齒輪副的齒數(shù)；如果傳動比誤差較大，應重新調(diào)整齒數(shù)和，再按傳動比分配齒數(shù)。例：在例21中，根據(jù)轉速圖確定的傳動比可初步確定各軸的齒輪的齒數(shù)如下： 　 根據(jù)轉速圖確定的傳動比可初步確定各軸的齒輪如下：（1）Ⅰ軸與Ⅱ軸的中間齒輪的齒數(shù)取 根據(jù)上式求得 且，所以滿足要求。（2）Ⅱ軸與Ⅲ軸之間齒輪的齒數(shù)取 根據(jù)上式求得 且，所以滿足要求。（3）Ⅲ軸與Ⅳ軸之間齒輪的齒數(shù)取 根據(jù)上式求得 且，所以滿足要求。（4）Ⅳ軸與Ⅴ軸之間齒輪的齒數(shù) 取 根據(jù)式求得 且，所以滿足要求。 聯(lián)立上面兩式求得：Z5=55, 。３．繪制傳動系統(tǒng)圖根據(jù)上述求出的齒輪齒數(shù)繪制傳動系統(tǒng)圖如下：4．主軸及各傳動軸計算轉速的確定： (1) 主軸計算轉速的確定：根據(jù)轉速圖得中型車床主軸的計算轉速。(2) 各軸的計算轉速的確定主軸計算轉速確定后，就可以從轉速圖上得出各傳動軸的計算轉速，對于上述轉速圖可得各傳動軸的計算轉速如下：Ⅰ軸的計算轉速：Ⅱ軸的計算轉速：Ⅲ軸的計算轉速：Ⅳ軸的計算轉速：5．估算各傳動軸軸徑：根據(jù)傳動軸傳動的功率大小，用扭轉剛度公式進行初步的計算。 式中 d——受扭部分的最小直徑（mm），計算值應圓整為標準直徑系列； K——鍵槽系數(shù)，按表選??； A——根據(jù)許用扭轉角確定的系數(shù)，； d——傳動軸受扭部分的直徑（mm）； P——電動機額定功率 （kW）； η——從電動機到所計算的軸的機械效率，見表2 ——被估算的傳動軸的計算轉速（）。 估算軸徑時A和K值[]12A130110928377K無鍵單鍵雙鍵花鍵軸內(nèi)徑1~~類別傳動件平均機械效率齒輪傳動直齒圓柱齒輪，磨齒帶傳動V帶滾動軸承滾子軸承由于各傳動軸屬于一般傳動軸，所以取[]，所對應的，電動機的額定功率。（1）Ⅰ軸軸徑的估算由于Ⅰ軸上一平鍵，所以取且 圓整后?。?）Ⅱ軸軸徑的估算由于Ⅱ軸上一平鍵，所以取且 圓整后?。?）Ⅲ軸軸徑的估算由于Ⅲ軸為花鍵軸，所以取且 圓整后?。?） Ⅳ軸軸徑的估算由于Ⅳ軸為花鍵軸，所以取 圓整后?。?）Ⅴ軸軸徑的估算Ⅴ軸為主軸，其前軸徑的尺寸，根據(jù)電動機的額定功率，應在90~120之間，取。則后軸徑為：圓整后取6. 齒輪模數(shù)的估算 初步計算齒輪模數(shù)時，按簡化的接觸疲勞強度公式進行。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負荷最重的小齒輪進行計算。從等強度的觀點出發(fā)，可減小其它齒輪的寬度，使齒輪基本上處于在相近的接觸應力或彎曲應力狀態(tài)下工作。這樣一來，還可以縮短該傳動組的軸向尺寸。模數(shù)的估算公式如式()