【正文】 這就引入了 計算轉(zhuǎn)速 的概念。傳動件的轉(zhuǎn)速有的是固定不變的，有的是變化的。 也可將相鄰變速組的滑移齒輪布臵在同一根軸上。 找出同一傳動組中各級傳動都滿足的齒數(shù)和 Sz， 利用 Zmin17, Sz100~120, Z1′ Z2′ 4 進(jìn)行校核。 圖 最后一個變速組的變速范圍 :ri=φ(pi1)xi，如果傳動幅數(shù) pi=2， 則 變速范圍 ri=φxi= . … .pi 1， 而主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù) z= . … .p , 所以 ri=φz/2 受極限傳動比的限制，任一變速組的變速范圍為 8～ 10， 當(dāng) φ=， =8， 得： z=18 =8 ；得： z=12 主軸的變速范圍 Rn= φz1=50（ ）， 45（ ） 而普通車床的變速范圍： Rn=140～ 200，鏜床： Rn=200 必須 采取措施來擴(kuò)大主軸的變速范圍 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法 1. 轉(zhuǎn)速重合 2. 背輪機(jī)構(gòu) 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法 φ=， zmax=18， Rn= φz1=50，若 Rn50，在其后串聯(lián)一個擴(kuò)大組，其傳動幅數(shù) pi=2，則有 31 33 29 218 ， Rn= φz1=5172，最后一個變速組的變速范圍： r = =648，而 =8 所以串聯(lián)的變速組的級比指數(shù) ≤ 9才能滿足變速范圍的要求。缺點電機(jī)體積大。缺點是由于 Ⅰ 、 Ⅱ 軸的轉(zhuǎn)速降低了一個公比 φ，故 Ⅰ 、 Ⅱ軸的直徑和 a、 b兩組齒輪的模數(shù)都要增大，同時被動帶輪的 直徑也要增大 。這樣，轉(zhuǎn)速圖最終完成，其結(jié)果如圖所 示 圖 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 6 其他方案 —— I 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 Ⅰ 和 Ⅱ 軸的轉(zhuǎn)速都降低一個公比 φ。三對傳動副的連線如圖中的 mf、 me、 md所示 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 4)確定電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 電動機(jī)軸 (0軸 )與 Ⅰ 軸之間可采用帶傳動， 傳動比： 2/1/1 2 ?? ?定i最后，分別在 Ⅱ Ⅲ 軸間，過 Ⅱ 軸轉(zhuǎn)速點 e、 d分別畫 fh和 fg的平行線。 Ⅱ 軸的三級轉(zhuǎn)速分別為： 355r/min、 500r/min、 710r/min。????? bbbb iiii ?即 Ⅱ 軸的最低轉(zhuǎn)速定為 355r/min。 1)確定 III軸的最低轉(zhuǎn)速 升速的傳動比 imax≤降速的傳動比 imin≥1/4 42 42 ?? ??三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 2)確定 II軸的轉(zhuǎn)速 傳動組 b是第一擴(kuò)大組，級比指數(shù) x1=3。因為只要改變該定比傳動的傳動比，在其他三個傳動組的傳動比不變的情況下，就可將主軸的 12級轉(zhuǎn)速同時提高或降低，以滿足不同用戶的需要 傳動結(jié)構(gòu)式 12=31 23 26 三個傳動組 共需 4根軸 電動機(jī)軸 共 5根軸 + 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 定中間軸轉(zhuǎn)速的方法 從電機(jī)軸 (0軸 ) 往后推 從 IV軸 (主軸 ) 往前推 (較方便 ) 從 IV軸 (主軸 )往前推 : 即首先定 Ⅲ 軸的轉(zhuǎn)速 (首先分配第二擴(kuò)大組 c的傳動比 ) 第二擴(kuò)大組 c 傳動結(jié)構(gòu)式 12=31 23 26 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 第二擴(kuò)大組 c 傳動組 c的變速范圍 : 666)12()1( ???? ?? ??? cc xpcr則傳動組 c的兩對傳動副的傳動比是： 2241 12。 對于中間軸轉(zhuǎn)速不是太高時，基于減小傳動件尺寸的要求，則升速宜采用“前快后慢”的原則來分配傳動組的傳動比。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 電動機(jī)到主軸是升速傳動 分配變速組的傳動比 “前慢后快” “前快后慢” 即按傳動順序，在前面的變速組的傳動比升得慢一些 (傳動比小 )，后面的變速組升得快一些 (傳動比較大 )。 但是，如果中間軸的轉(zhuǎn)速過高，將會引起過大的振動、發(fā)熱和噪聲。因此，要注意限制中間軸的轉(zhuǎn)速不要過高。故要求 iamin≥ibmin≥icmin≥… 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 對于中型車、鉆、銑等機(jī)床，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不宜超過電動機(jī)轉(zhuǎn)速。對于本例，選電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min(滿載時為 1 440r/min) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 定中間軸轉(zhuǎn)速 這一步的實質(zhì)是在升速的傳動比 imax≤降速的傳動比 imin≥1/4 (直齒圓柱齒輪傳動 )的條件下，分配各傳動組的傳動比，以確定中間軸的轉(zhuǎn)速。尤為重要的是應(yīng)使所選電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相接近。因此，在沒有特殊要求的情況下，在安排擴(kuò)大順序 (寫結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) )時應(yīng)盡量與傳動順序一致 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 4 選電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n0 普通交流異步電動機(jī)在額定功率相同時，其同步轉(zhuǎn)速一般有3000r/min(2級 )、 1500r/min(4級 )、 1000r/min(6級 )和 750r/min(8級 )等幾種。故以 (a)方案最佳。 原因：如果同軸號的最高轉(zhuǎn)速相同，則變速范圍小的方案最低轉(zhuǎn)速高，可使傳動件 (軸和齒輪 )的尺寸減小，變速箱的結(jié)構(gòu)緊湊；反之，如果同軸號的最低轉(zhuǎn)速相同，則變速范圍小者最高轉(zhuǎn)速低，可減小振動和噪聲，提高了變速箱的使用質(zhì)量，或降低了制造成本。在 (a)、(b)、 (c)、 (d)方案中，最后一個擴(kuò)大組是 26，在 (e)、 (f)方案中，最后一個擴(kuò)大組是 34 對于 26變速組 884)13()1(2 22 ??????? ?? ??? xpr對于 34變速組 主傳動鏈任一變速組的變速范圍一般應(yīng)滿足rmax=imax/imin≤8~10 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 3 寫傳動結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 傳動方案選擇 在 (a)、 (b)、 (c)、 (d)四方案中選擇一個最好的方案。 12級的 6種結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 666)12()1(2 22 ????? ?? ??? xpr第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 3 寫傳動結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 變速范圍驗算 對上述 6種方案都應(yīng)驗算每個變速組的變速范圍。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 三、轉(zhuǎn)速圖的擬定 3 寫傳動結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 這一步實質(zhì)是安排擴(kuò)大順序，即安排這三個變速組的哪一個作基本組，哪個作第一擴(kuò)大組等。因此，后三種方案中，以取方案③為好。如果將傳動副數(shù)多的變速組放在靠近電動機(jī)處，可使小尺寸的零件多，不僅節(jié)省材料，還可使變速箱的結(jié)構(gòu)緊湊。 對于 z=12 ① 12=4 3 ② 12=3 4 ③ 12=3 2 2 ④ 12=2 3 2 ⑤ 12=2 2 3 傳動方案選擇 傳動件傳遞的轉(zhuǎn)矩 T取決于所傳遞的功率 P (kW)和它的 計算轉(zhuǎn)速nc(r/min)（ T=9550P/nc)。因此，①、②方案一般不宜采用。 對于 z=12 ① 12=4 3 ② 12=3 4 ③ 12=3 2 2 ④ 12=2 3 2 ⑤ 12=2 2 3 其他方案： 12=12,12=6 2,12=2 6 傳動方案選擇 對①、②方案，表示傳動系統(tǒng)由兩個變速組 (有七對傳動副 )串聯(lián)而成，可節(jié)省一根軸，但是有一個四聯(lián)滑移齒輪，會增加軸向尺寸。 已知：主軸的最高轉(zhuǎn)速 nmax=1 400r/min，主軸的最低轉(zhuǎn)速nmin=，主軸級數(shù) z=12，主軸轉(zhuǎn)速公比 φ=(這些已知數(shù)據(jù)都是總體設(shè)計時自定的 )，擬定轉(zhuǎn)速圖。 由結(jié)構(gòu)網(wǎng)的畫法可知，結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動組內(nèi)傳動比的相對關(guān)系，故傳動線不表示傳動比的實際值；軸上轉(zhuǎn)速點只表示每根軸的轉(zhuǎn)速數(shù)目，而不表示轉(zhuǎn)速值 (主軸除外 )。一個結(jié)構(gòu)式對應(yīng)唯一結(jié)構(gòu)網(wǎng)，反之，亦然。為此，若將結(jié)構(gòu)式表示的內(nèi)容用類似轉(zhuǎn)速圖那樣的線圖來表示，就形成了所謂的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。如果將這兩個參數(shù)緊密地寫成這樣的形式： 則表示變速組的方式就簡單得多。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 二、 結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng) 12級主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 變速組的傳動副數(shù) pi和級比指數(shù) xi是它的兩個基本參數(shù)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 二、 結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng) 12級主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 設(shè)計有級變速系統(tǒng)時，為了便于分析和比較不同的設(shè)計方案，常采用結(jié)構(gòu)式，如 12=31 23 26 式中： 12—— 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)； 2—— 表示按傳動順序排列各變速組的傳動副數(shù)，即該變速組由 a、b、 c三個變速組組成，其中 a變速組有 3個傳動副， b變速組有 2個傳動副， c變速組有 2個傳動副 。 在擬定轉(zhuǎn)速圖時，一般都應(yīng)使每個變速組的變速范圍不超過上述允許值。斜齒圓柱齒輪傳動比較平穩(wěn)，故 imax≤。 r= imax/ imin 任意一組的變速范圍 ri為 : pi— 該傳動組的傳動副數(shù) xi— 級比指數(shù) ii xpir )1( ?? ?iiiixpxpiii )1(21 :::1:: ???????? ??? 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 4 各變速組的變速范圍與極限傳動比 12級主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 ①變速組變速范圍 基本組的變速范圍 r0為 : )1,3( 002)1(0 00 ???? ? xpr xp ?? 第一擴(kuò)大組的變速范圍 r1為 : )3,2( 113)1(1 11 ???? ? xpr xp ?? 第二擴(kuò)大組的變速范圍 r2為 : )6,2( 116)1(2 22 ???? ? xpr xp ?? 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 4 各變速組的變速范圍與極限傳動比 12級主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 ② 主軸變速范圍 主軸的變速范圍 Rn為 : m inmaxnnRn ?m a xm a xm a xm a x cba iiinn ???? 電機(jī)minminminmin cba iiinn ???? 電機(jī)cbacbacban rrriiiniiinR ??????????m i nm i nm i nm a xm a xm a x電機(jī)電機(jī)對于右圖的傳動系統(tǒng) 寫成通式 in rrrrR ?210 ???主軸的變速范圍等于各級變速范圍的乘積 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 4 各變速組的變速范圍與極限傳動比 ③ 極限傳動比 在設(shè)計機(jī)床的變速系統(tǒng)時： 在降速傳動中，為防止被動齒輪的直徑過大而使徑向尺寸增大，常限制最小傳動比，使 imin≥1/4。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室 第四章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 3 基本組和擴(kuò)大組 12級主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 ①基本組 22321 ::11:1:1:: ???? ??aaa iii 將下式寫成通式的形式，得到傳動比分配方程： iiiixpxpiii )1(21 :::1:: ???????? ???該傳動組的