機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)5章

1第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及應(yīng)用傳動(dòng)系統(tǒng)的組成傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)的概念機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)是將動(dòng)力源或某個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)（執(zhí)行件）的速度、力矩傳遞給執(zhí)行件（或另一執(zhí)行件），使該執(zhí)行件具有某種運(yùn)動(dòng)和出力的功能。傳動(dòng)環(huán)節(jié)又稱傳動(dòng)鏈或傳動(dòng)系統(tǒng)，有兩類：

內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)：主要考慮兩執(zhí)行件間的傳動(dòng)精度；

外聯(lián)傳動(dòng)：主要考慮執(zhí)行件的速度（或轉(zhuǎn)速）和傳遞動(dòng)力的要求。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的變換傳動(dòng)系統(tǒng)的作用第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1傳動(dòng)系統(tǒng)分類（一）有級變速和無級變速傳動(dòng)系統(tǒng)1無級變速傳動(dòng)系統(tǒng)無級變速是指執(zhí)行件的轉(zhuǎn)速（或速度）在一定的范圍內(nèi)連續(xù)地變化，這樣可以使執(zhí)行件獲得最有利的速度，能在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，也便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）機(jī)械無級調(diào)速器（2）液壓無級變速裝置（3）電氣無級變速裝置機(jī)械系統(tǒng)中常用的無級變速裝置（1）機(jī)械無級調(diào)速

第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械無級調(diào)速依靠摩擦傳動(dòng)，改變主動(dòng)件和從動(dòng)件的輸出半徑，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的無變化。調(diào)速原理1）滾輪----平板式變速器2）鋼球無級變速器3）菱錐無級變速器4）寬V帶無級變速器

分類摩擦傳動(dòng)帶來的問題：效率問題，磨損問題，可靠性問題1)滾輪----平板式變速器工作原理：

調(diào)整主動(dòng)輪的位置，就改變了r2的大小，從而實(shí)現(xiàn)無級變速接觸點(diǎn)的速度：v=ω2r2=r1ω1傳動(dòng)比：

i12=ω1/ω2=r2/r1

特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；

2）因?yàn)榇嬖谳^大相對滑動(dòng)，故磨損嚴(yán)重，傳遞功率不大組成：

主動(dòng)輪從動(dòng)盤彈簧

主動(dòng)軸I

從動(dòng)軸II潘存云教授研制主動(dòng)輪III從動(dòng)平盤彈簧III主動(dòng)輪從動(dòng)平盤彈簧r1r2機(jī)械式無級調(diào)速彈簧作用？2)鋼球無級變速器傳動(dòng)比：

i12=R2r1/R1r2=r1/r2因?yàn)镽1=R2

組成：錐輪鋼球(通常為6個(gè))支承軸主動(dòng)軸I從動(dòng)軸II工作原理調(diào)整支承軸的傾角，可改變鋼球的傳動(dòng)半徑r1和r2，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)，相對滑動(dòng)小，結(jié)構(gòu)緊湊；

2）要求鋼球加工精度高。鋼球支承軸從動(dòng)錐輪主動(dòng)錐輪機(jī)械式無級調(diào)速潘存云教授研制IIIIIIr1R1

r2R2支承架從動(dòng)輪菱錐3)菱錐無級變速器組成：主動(dòng)輪從動(dòng)輪錐菱支承架

主動(dòng)軸I

從動(dòng)軸II

從動(dòng)輪主動(dòng)輪III菱錐支承架r1r2R1R2機(jī)械式無級調(diào)速工作原理：調(diào)整支架的水平位置，可改變菱錐的傳動(dòng)半徑r1和r2，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。傳動(dòng)比：

i12=r1R2/R1r2

利用接觸點(diǎn)線速度相等計(jì)算4)寬V帶無級變速器傳動(dòng)比：

i12=r2/r1

組成：固定錐輪活動(dòng)錐輪寬V帶工作原理：同步調(diào)整活動(dòng)錐輪的軸向位置，可改變錐輪的傳動(dòng)半徑r1和r2，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。潘存云教授研制寬V帶固定錐輪III活動(dòng)錐輪IIIr2r1機(jī)械式無級調(diào)速錐輪怎么動(dòng)？機(jī)械無級變速器的優(yōu)點(diǎn)：▲結(jié)構(gòu)簡單；▲過載時(shí)可利用摩擦傳動(dòng)元件間的打滑而避免損壞機(jī)器；▲運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無噪聲，可用于較高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)；▲易于平緩連續(xù)的變速。機(jī)械式無級變速缺點(diǎn)：▲不能保證精確的傳動(dòng)比；▲承受過載和沖擊能力差，傳遞大功率時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸過大；▲軸和軸承上的載荷較大。造成機(jī)械式無級變速缺點(diǎn)的根本原因就是其依靠摩擦傳遞動(dòng)力的工作原理(2)液壓無級變速裝置第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓無級變速裝置動(dòng)力傳輸：利用油液為介質(zhì)來傳遞動(dòng)力無級變速原理：通過連續(xù)地改變輸入液動(dòng)機(jī)(或油缸)的油液流量來實(shí)現(xiàn)無級變速特點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)換向沖擊小易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)常用裝置：常用于執(zhí)行件要求直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)中。如刨床、拉床的主傳動(dòng)以及組合機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)等(3)電氣無級變速裝置電氣無級變速裝置是以直流并激電動(dòng)機(jī)、交流變頻電動(dòng)機(jī)或交、直流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等為動(dòng)力源，通過連續(xù)地變換這些電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)

第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有級變速較廣泛地應(yīng)用于通用機(jī)床，尤其是中小型通用機(jī)床中有級變速特點(diǎn)傳遞的功率大變速范圍寬傳動(dòng)比準(zhǔn)確工作可靠有轉(zhuǎn)速損失由滑移齒輪、交換齒輪、交換皮帶輪等變速傳動(dòng)副組成的傳動(dòng)系統(tǒng)可使執(zhí)行件得到若干個(gè)所需要的轉(zhuǎn)速，這種變速在變速范圍內(nèi)不能連續(xù)地變換，屬于有級變速。轉(zhuǎn)速不連續(xù)，得不到最理想的轉(zhuǎn)速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如果加工某一工件所需要的合理切削速度為v，則相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為n。通常，有級變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，而是n處于某兩級轉(zhuǎn)速nj與nj+1之間：nj＜n＜nj+1

如果采用較高的轉(zhuǎn)速nj+1，則必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低。為了不降低刀具耐用度，以采用較低的轉(zhuǎn)速nj為宜。這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為n-nj，相對轉(zhuǎn)速損失率為：A=（n-nj）/n

最大相對轉(zhuǎn)速損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速n趨近于nj+1而實(shí)際卻選用了nj時(shí)。轉(zhuǎn)速損失反映了生產(chǎn)率的損失。轉(zhuǎn)速損失的概念CA7620型液壓多刀半自動(dòng)車床主傳動(dòng)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速圖第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)交換齒輪變速（29/4646/29）滑移齒輪變速（38/5328/63）交換齒輪位置？滑移齒輪位置？Why？3固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)如果機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行件要求以某一固定的轉(zhuǎn)速(速度)工作，則連接動(dòng)力源與執(zhí)行件的傳動(dòng)系統(tǒng)屬于固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)，即該系統(tǒng)是由若干個(gè)固定傳動(dòng)比串聯(lián)組成。起重機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖注意制動(dòng)器2的安裝位置，位于高速軸上，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩小，體積小第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）獨(dú)立和聯(lián)合傳動(dòng)系統(tǒng)1獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)指各執(zhí)行件分別由各自的動(dòng)力源單獨(dú)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)一般有以下三種情況：（1）機(jī)械系統(tǒng)只有一個(gè)執(zhí)行件（2）機(jī)械系統(tǒng)有多個(gè)運(yùn)動(dòng)不相關(guān)的執(zhí)行件（3）數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)

數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)：一般都有多個(gè)執(zhí)行件，各執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)彼此有嚴(yán)格的速比和位置要求，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)組合或加工復(fù)雜的表面。由于采用數(shù)字指令進(jìn)行控制，故每個(gè)執(zhí)行件都有各自的動(dòng)力源單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)——（1）機(jī)械系統(tǒng)只有一個(gè)執(zhí)行件舉例第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)——（1）機(jī)械系統(tǒng)只有一個(gè)執(zhí)行件舉例曲柄壓力機(jī)只有一個(gè)執(zhí)行件，即曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

1-操縱桿;2-滑塊;3-連桿;4-曲柄5-制動(dòng)器;6-離合器;7,8-齒輪副9-電動(dòng)機(jī);10-立柱注意：1）制動(dòng)、離合動(dòng)作的協(xié)調(diào)

2）離合器的作用

3）離合器和制動(dòng)器的安裝位置第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題：如果讓你設(shè)計(jì)，你選擇7、8齒輪傳動(dòng)？帶傳動(dòng)？實(shí)習(xí)時(shí)，注意一下！獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)—（2）機(jī)械系統(tǒng)有多個(gè)運(yùn)動(dòng)不相關(guān)的執(zhí)行件龍門起重機(jī)運(yùn)動(dòng)簡圖第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)—（3）數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)舉例A4010裝配機(jī)器人傳動(dòng)原理圖第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）獨(dú)立和聯(lián)合傳動(dòng)系統(tǒng)2集中驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)指機(jī)械系統(tǒng)的多個(gè)執(zhí)行件均由一個(gè)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)集中驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)：

(1)執(zhí)行件間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求

(2)各執(zhí)行件間運(yùn)動(dòng)有順序或協(xié)調(diào)的要求

(3)各執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——執(zhí)行件間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求SG8630型高精度絲杠車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具的移動(dòng)距離S為工件的螺紋導(dǎo)程第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)有嚴(yán)格的要求，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，刀具橫向移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的距離刀具橫向移動(dòng)絲杠的導(dǎo)程（二）獨(dú)立和聯(lián)合傳動(dòng)系統(tǒng)

聯(lián)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：由兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源經(jīng)各自的傳動(dòng)鏈聯(lián)合驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行件的傳動(dòng)系統(tǒng)，主要用于低速、重載、大功率、執(zhí)行件少而慣性大的機(jī)械。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.2傳動(dòng)系統(tǒng)組成第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）變速裝置作用：變速裝置的作用是改變動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)執(zhí)行件的需要。若執(zhí)行件不需要變速，可采用固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)或采用標(biāo)準(zhǔn)的減速器、增速器實(shí)現(xiàn)降速傳動(dòng)或升速傳動(dòng)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）變速裝置

1交換齒輪變速

A、B和C、D為兩對交換齒輪，改變齒輪A、B和C、D的齒數(shù),就可得到不同的傳動(dòng)比。（俗稱掛輪）第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)改變的是絲杠的轉(zhuǎn)速掛輪位置（一）變速裝置

2滑移齒輪變速特點(diǎn)：能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和較高的轉(zhuǎn)速；變速方便，通過串聯(lián)變速組的辦法便可實(shí)現(xiàn)增多變速級數(shù)的目的；沒有常嚙合的空轉(zhuǎn)齒輪，因而空載功率損失較小?；讫X輪不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，為便于滑移嚙合，多用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而傳動(dòng)的平穩(wěn)性不如斜齒圓柱輪傳動(dòng)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)交換齒輪滑移齒輪（一）變速裝置

2滑移齒輪變速設(shè)計(jì)滑移齒輪時(shí)應(yīng)該考慮的兩個(gè)問題1）滑移的靈活性（不能自鎖）2）三聯(lián)滑移齒輪中大小齒輪的外徑差（齒數(shù)差）——小齒輪的齒頂圓直徑小于大齒輪的齒根圓直徑第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)交換齒輪滑移齒輪（一）變速裝置

3離合器變速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

注意：離合器本身不能變速，它是靠齒輪來變速，類似滑移齒輪變速原理，靠離合器來改變嚙合的齒輪齒輪A、C空套在軸上;且固定在離合器的定子上離合器的轉(zhuǎn)子固定在軸上哪個(gè)離合器吸合，就把與之相連的齒輪固定在軸上（一）變速裝置

3離合器變速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在離合器變速方式中，應(yīng)用較多的有牙嵌式離合器、齒輪式離合器和摩擦片式離合器等。

應(yīng)用場合：當(dāng)變速機(jī)構(gòu)為斜齒或人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，不便用滑移齒輪變速，則需用牙嵌式或齒輪式離合器變速。（一）變速裝置

3離合器變速

牙嵌式或齒輪式離合器變速機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：軸向尺寸小，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，變速時(shí)操縱省力等。

缺點(diǎn)是：不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，各對齒輪經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，磨損較大，傳動(dòng)效率低。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）變速裝置

3離合器變速

摩擦片式離合器變速特點(diǎn)是：可在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中變速接合平穩(wěn)，沖擊小便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化軸向尺寸較長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）變速裝置

3離合器變速采用摩擦片式離合器變速時(shí)，離合器位置的安排應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。

①減小離合器尺寸。在沒有特殊要求的情況下，應(yīng)盡可能將離合器安排在轉(zhuǎn)速較高的軸上，以減小傳遞的轉(zhuǎn)矩，縮小離合器的尺寸。②避免出現(xiàn)超速現(xiàn)象。超速現(xiàn)象是指當(dāng)一條傳動(dòng)路線工作時(shí)，在另一條不工作的傳動(dòng)路線上出現(xiàn)傳動(dòng)件高速空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在兩對齒輪傳動(dòng)比懸殊時(shí)更為嚴(yán)重。

③要考慮結(jié)構(gòu)因素第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）變速裝置

3離合器變速ZA=80ZB=40ZC=24ZD=96圖1圖2圖3圖4圖1M1吸合，ZC超速（I軸主動(dòng)，II軸被動(dòng)）圖4ZC超速（I軸主動(dòng)，II軸被動(dòng)）（離合器外片與小齒輪一起轉(zhuǎn)）第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)超速問題M2M1M2M1M1M2（一）變速裝置

4嚙合器變速同步嚙合器的工作原理：在變速過程中先使將要進(jìn)入嚙合的一對齒輪的圓周速度相等，然后才使它們進(jìn)入嚙合，即先同步后變速。這可避免齒輪在變速過程中產(chǎn)生沖擊，使變速過程平穩(wěn)。目的是：4與1嚙合方法：首先使4和1的轉(zhuǎn)速相同，即先同步，后嚙合第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）起停和換向裝置作用：用來控制執(zhí)行件的起動(dòng)、停止以及改變運(yùn)動(dòng)方向第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）起停和換向裝置選擇起停、換向裝置時(shí)應(yīng)該考慮的因素第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）起停和換向裝置起停和換向裝置的結(jié)構(gòu)——齒輪—摩擦離合器換向機(jī)構(gòu)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)齒輪Z1、Z3均空套在軸Ⅰ上摩擦離合器向左接合時(shí)，通過Z2傳動(dòng)軸Ⅱ，軸II與軸I反向旋轉(zhuǎn)；摩擦離合器向右接合時(shí)，通過Z0、Z4傳動(dòng)軸Ⅱ與主動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)；摩擦離合器處于中間位置時(shí)，軸Ⅱ不轉(zhuǎn)。（二）起停和換向裝置起停和換向裝置的結(jié)構(gòu)——齒輪換向機(jī)構(gòu)（原理——惰輪機(jī)構(gòu)）運(yùn)動(dòng)從軸Ⅰ傳入，軸Ⅲ傳出。當(dāng)軸Ⅲ上的滑移齒輪向右移動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)由軸Ⅰ經(jīng)齒輪1(Z30)的右半部和齒輪2(Z56)傳出帶動(dòng)軸Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滑移齒輪在圖示位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)由軸Ⅰ經(jīng)齒輪1(Z30)的左半部及其常嚙合的惰輪3(Z30)傳動(dòng)軸Ⅲ上的齒輪2(Z56)從而帶動(dòng)軸Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一惰輪3，使軸Ⅲ反向運(yùn)轉(zhuǎn)。由于齒輪1與惰輪3的齒數(shù)相等，故輸出的轉(zhuǎn)速正反向相等。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)惰輪軸位置布置影響惰輪軸的受力（b）方案較好（三）制動(dòng)裝置——常用的制動(dòng)方式第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（三）制動(dòng)裝置——常用的制動(dòng)方式對制動(dòng)裝置的基本要求：工作可靠，操縱方便，制動(dòng)迅速平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，磨損小，散熱好。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與安裝應(yīng)考慮如下問題：①制動(dòng)器與離合器必需互鎖。（例：曲柄壓力機(jī)）②合理確定制動(dòng)器的安裝位置。若要求制動(dòng)扭矩較小，則制動(dòng)器應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上。這樣制動(dòng)平穩(wěn)，制動(dòng)器體積也小。若要求制動(dòng)時(shí)間短、制動(dòng)靈活，則制動(dòng)器可直接安裝在執(zhí)行件上。通常，制動(dòng)器安裝在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍較小的軸上。③閘帶式制動(dòng)器的操縱力應(yīng)作用在制動(dòng)帶的松邊。（三）制動(dòng)裝置——常用的制動(dòng)方式第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（三）制動(dòng)裝置——閘帶式制動(dòng)器操縱桿杠桿制動(dòng)帶制動(dòng)輪調(diào)節(jié)螺釘?shù)?章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（四）安全保護(hù)裝置機(jī)械系統(tǒng)在工作中若載荷變化頻繁、變化幅度較大、可能過載而本身又無保護(hù)作用時(shí)，應(yīng)在傳動(dòng)鏈中設(shè)置安全保護(hù)裝置，以避免損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如果傳動(dòng)鏈中有帶傳動(dòng)、摩擦離合器等摩擦副傳動(dòng)件，則具有過載保護(hù)作用，否則應(yīng)在傳動(dòng)鏈中設(shè)置安全離合器或安全銷等過載保護(hù)裝置。當(dāng)傳動(dòng)鏈所傳遞的轉(zhuǎn)矩超過規(guī)定值時(shí)，靠安全保護(hù)裝置中連接件的折斷、分離或打滑來停止或限制轉(zhuǎn)矩的傳遞。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（四）安全保護(hù)裝置常用的安全保護(hù)裝置：

1銷釘安全聯(lián)軸器

2鋼珠安全離合器

3摩擦安全離合器剪斷銷結(jié)構(gòu)圖鋼珠安全離合器單圓錐摩擦安全離合器第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意α角度傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容——行星齒輪傳動(dòng)基本組成:1太陽輪;2行星輪;3內(nèi)齒輪;4行星架

行星傳動(dòng):一個(gè)或一個(gè)以上齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)的齒輪傳動(dòng)

。

行星輪:既繞自身的軸線回轉(zhuǎn)﹐又隨行星架繞固定軸線回轉(zhuǎn)。太陽輪﹑行星架和內(nèi)齒輪都可繞共同的固定軸線回轉(zhuǎn)﹐并可與其他構(gòu)件聯(lián)結(jié)承受外加力矩﹐它們是這種輪系的三個(gè)基本件。行星傳動(dòng)的兩種形式：差動(dòng)輪系，行星輪系

差動(dòng)輪系：太陽輪﹑行星架和內(nèi)齒輪三者如果都不固定﹐確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)需要給出兩個(gè)構(gòu)件的角速度﹐這種傳動(dòng)稱差動(dòng)輪系﹔

差動(dòng)輪系可以把兩個(gè)給定運(yùn)動(dòng)合成起來﹐也可把一個(gè)給定運(yùn)動(dòng)按照要求分解成兩個(gè)基本件的運(yùn)動(dòng)。汽車差速器就是分解運(yùn)動(dòng)的例子。行星輪系：如果固定內(nèi)齒輪或太陽輪﹐則稱行星輪系。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容——行星齒輪傳動(dòng)(1)齒圈固定，太陽輪主動(dòng)，行星架被動(dòng)

動(dòng)畫演示從演示中可以看出，此種組合為降速傳動(dòng)，通常傳動(dòng)比為2.5～5，且轉(zhuǎn)向相同。

行星輪系的幾種形式(2)齒圈固定，行星架主動(dòng)，太陽輪被動(dòng)

動(dòng)畫演示可以看出，此種組合為升速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為0.2～0.4，且轉(zhuǎn)向相同。行星輪系的幾種形式行星輪系的幾種形式(3)太陽輪固定，齒圈主動(dòng)，行星架被動(dòng)動(dòng)畫演示可以看出，此種組合為降速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1.25～1.67，且轉(zhuǎn)向相同。行星輪系的幾種形式(4)太陽輪固定，行星架主動(dòng)，齒圈被動(dòng)

動(dòng)畫演示可以看出，此種組合為升速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為0.6～0.8，且轉(zhuǎn)向相同行星輪系的幾種形式(5)行星架固定，太陽輪主動(dòng)，齒圈被動(dòng)

動(dòng)畫演示可以看，出此種組合為降速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1.5～4，且轉(zhuǎn)向相反行星輪系的幾種形式(6)行星架固定，齒圈主動(dòng)，太陽輪被動(dòng)動(dòng)畫演示可以看，出此種組合為升速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為0.25～0.67，且轉(zhuǎn)向相反行星輪系的幾種形式(7)把三元件中任意兩元件接合為一體的情況從演示中可以看出，行星齒輪間沒有相對運(yùn)動(dòng)，作為一個(gè)整體運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)比為1，且轉(zhuǎn)向相同。動(dòng)畫演示諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）傳動(dòng)比大、范圍寬（一級傳動(dòng)比范圍為50-500，二級傳動(dòng)可達(dá)2500-250000），且在傳動(dòng)比很大的情況下，仍具有較高的效率；

2）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕（與一般齒輪減速器相比，零件可減少約50%，體積可減少20%-50%）；

3）由于同時(shí)嚙合的輪齒對數(shù)多，齒面相對滑動(dòng)速度低，加上多齒嚙合的平均效應(yīng)，承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)精度高。

4）還能實(shí)現(xiàn)密封空間的運(yùn)動(dòng)傳遞。

諧波齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是柔輪易發(fā)生疲勞損壞，起動(dòng)力矩大。

動(dòng)畫仿真諧波齒輪傳動(dòng)當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行件的轉(zhuǎn)速或速度需要在一定范圍內(nèi)變化，而又允許有一定的轉(zhuǎn)速損失時(shí)，基于經(jīng)濟(jì)性考慮，可采用有級變速系統(tǒng)，而機(jī)床有級變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、原則比較系統(tǒng)而成熟。因此，以下介紹機(jī)床有級變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則和規(guī)律，其他機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，可參照進(jìn)行。4.2傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)對于通用機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件(如普通車床)，一般都有若干個(gè)按等比數(shù)列排列的轉(zhuǎn)速(為什么按等比數(shù)列排列？)，當(dāng)采用普通交流異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，它只能提供一個(gè)(或二、三個(gè))轉(zhuǎn)速。在該傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，要解決的主要問題是應(yīng)遵循一些什么原則和規(guī)律，才能使執(zhí)行件(主軸組件)獲得按等比數(shù)列排列的若干級轉(zhuǎn)速。例如：如何得到12級轉(zhuǎn)速？31.5rpm、45rpm、63rpm、90rpm、125rpm、180rpm、250rpm、355rpm、500rpm、710rpm、1000rpm、1400rpm分布特點(diǎn)：低轉(zhuǎn)速分布較高轉(zhuǎn)速密集第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)如果加工某一工件所需要的合理切削速度為v，則相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為n。通常，有級變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，而是n處于某兩級轉(zhuǎn)速nj與nj+1之間（比如理論轉(zhuǎn)速為1200rpm，車床轉(zhuǎn)速有1000和1400rpm）：nj＜n＜nj+1

如果采用較高的轉(zhuǎn)速nj+1，則必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低。為了不降低刀具耐用度，以采用較低的轉(zhuǎn)速nj為宜。這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為n-nj，相對轉(zhuǎn)速損失率為：A=（n-nj）/n

最大相對轉(zhuǎn)速損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速n趨近于nj+1而實(shí)際卻選用了nj時(shí):等比數(shù)列的比值——傳動(dòng)公比：第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)31.5rpm、45rpm、63rpm、90rpm、125rpm、180rpm、250rpm、355rpm、500rpm、710rpm、1000rpm、1400rpm第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)指最高轉(zhuǎn)速是最低轉(zhuǎn)速的多少倍第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)通過以上的介紹，我們了解了一下信息：機(jī)床的轉(zhuǎn)速是按等比數(shù)列排列的等比數(shù)列的比值就是傳動(dòng)公比為了使最大轉(zhuǎn)速損失率不大于50%，傳動(dòng)公比應(yīng)該大于1，且小于等于2為了便于設(shè)計(jì)和使用機(jī)床，規(guī)定了7個(gè)傳動(dòng)公比傳動(dòng)公比的選用原則和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖為什么要引入轉(zhuǎn)速圖？12級主傳動(dòng)系統(tǒng)圖給出了明確的傳動(dòng)關(guān)系從圖中可知：它有五根軸：電機(jī)軸和Ⅰ-Ⅳ軸，Ⅳ軸為主軸Ⅰ-Ⅱ軸之間有一傳動(dòng)組a，它有三對傳動(dòng)副Ⅱ-Ⅲ軸之間有傳動(dòng)組b(二對傳動(dòng)副)Ⅲ-Ⅳ軸之間分傳動(dòng)組c(二對傳動(dòng)副)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1440r/minⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸分別有1、3、6、12個(gè)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)圖雖然直觀地表達(dá)了該傳動(dòng)系統(tǒng)的組成，但卻有許多關(guān)鍵的東西并沒有描述清楚，而且畫起來比較麻煩。在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，用它來進(jìn)行方案對比并不是最好的工具。于是出現(xiàn)了將上述內(nèi)容完全表示清楚的線圖，稱為轉(zhuǎn)速圖。但是，每根軸的轉(zhuǎn)速值、傳動(dòng)組內(nèi)傳動(dòng)比之間的關(guān)系以及公比φ值等均不知道。12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖給出了各軸的傳動(dòng)關(guān)系、轉(zhuǎn)速及速比第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖普通車床主傳動(dòng)系統(tǒng)有五根軸：電動(dòng)機(jī)軸和Ⅰ~Ⅳ軸，其中Ⅳ為主軸，電機(jī)軸為輸入軸。12級主傳動(dòng)系統(tǒng)圖給出了明確的傳動(dòng)關(guān)系第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)速圖是由“三線一點(diǎn)”組成：軸線、轉(zhuǎn)速線、傳動(dòng)線和轉(zhuǎn)速點(diǎn)。轉(zhuǎn)速圖表示了軸的數(shù)目、主軸及傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)、轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線、變速組組數(shù)及傳動(dòng)順序、各變速組的傳動(dòng)副數(shù)及傳動(dòng)比值。還表示了傳動(dòng)組內(nèi)各傳動(dòng)比之間的關(guān)系以及傳動(dòng)組之間的傳動(dòng)比的關(guān)系等。

轉(zhuǎn)速圖作用：1）對現(xiàn)有機(jī)床傳動(dòng)鏈進(jìn)行分析比較；2）設(shè)計(jì)新的傳動(dòng)鏈第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖（1）轉(zhuǎn)速圖的概念①軸線軸線是用來表示軸的一組間距相等的豎線。從左向右依次畫出五條間距相等的豎線，并標(biāo)上與傳動(dòng)系統(tǒng)圖對應(yīng)的軸號(電動(dòng)機(jī)軸號為0)。豎線間的間距相等是為了使線圖清晰，并不表示軸的中心距相等。軸線第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖②轉(zhuǎn)速線轉(zhuǎn)速線是一組間距相等的水平線，用它來表示各級轉(zhuǎn)速，與各豎線的交點(diǎn)代表各軸轉(zhuǎn)速。12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)速線注意：按等比數(shù)列排列的轉(zhuǎn)速,如果對轉(zhuǎn)速取對數(shù)，繪制其對數(shù)坐標(biāo)，則相鄰兩條水平線間距離相等。12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)速點(diǎn)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖③轉(zhuǎn)速點(diǎn)

轉(zhuǎn)速點(diǎn)是指在軸線上畫的圓點(diǎn)(或圓圈)，用它來表示該軸所具有的轉(zhuǎn)速值。在Ⅳ軸(主軸)上畫12個(gè)圓點(diǎn)(或圓圈)，它們都落在水平線與豎線的交點(diǎn)上，表示主軸的12級轉(zhuǎn)速值，并將數(shù)值寫在圓點(diǎn)(或圓圈)右邊。主軸轉(zhuǎn)速從31.5至1400r/min，相鄰轉(zhuǎn)速的比值是φ（傳動(dòng)公比

φ

=1.41）有時(shí)，轉(zhuǎn)速點(diǎn)不落在水平線上，則應(yīng)標(biāo)出轉(zhuǎn)速值。如電動(dòng)機(jī)軸(0軸)的轉(zhuǎn)速為1440r/min

12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖升速降速等速12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖④傳動(dòng)線

傳動(dòng)線是指軸線間轉(zhuǎn)速點(diǎn)的連線，它表示相應(yīng)傳動(dòng)副及其傳動(dòng)比值傳動(dòng)線(傳動(dòng)比線)的傾斜方向和傾斜程度分別表示傳動(dòng)比的升降和大小傳動(dòng)比i按機(jī)床中的慣例來排比，即i=主動(dòng)輪/被動(dòng)輪（齒數(shù)）傳動(dòng)比線是水平的，表示等速傳動(dòng)，i=1傳動(dòng)比線向右上方傾斜，表示升速傳動(dòng)，i＞1傳動(dòng)比線向右下方傾斜，表示降速傳動(dòng)，i＜1第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖電機(jī)軸與I軸之間的帶傳動(dòng)為固定傳動(dòng)比傳動(dòng):i=125/254≈1/2≈1/1.412=1/φ2為降速傳動(dòng)，在轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)線向右下方傾斜兩格I軸轉(zhuǎn)速710r/min④傳動(dòng)線

傳動(dòng)線是指軸線間轉(zhuǎn)速點(diǎn)的連線，它表示相應(yīng)傳動(dòng)副及其傳動(dòng)比值第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖I軸與II軸之間有三個(gè)傳動(dòng)副ia1=24/48≈1/2≈1/1.412=1/φ2ia2=30/42≈1/1.41≈1/1.41=1/φia3=36/36≈1/1≈1/1.410=1/φ0在轉(zhuǎn)速圖上I—II軸之間有三條傳動(dòng)線，分別為：

水平、向右下方傾斜一格（降速）向右下方傾斜兩格（降速）第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖II軸與III軸之間有兩個(gè)傳動(dòng)副ib1=22/62≈1/2.82≈1/1.413=1/φ3ib2=42/42≈1/1≈1/1.410=1/φ0在轉(zhuǎn)速圖上II—III軸之間有兩條傳動(dòng)線，分別為：

水平、向右下方傾斜三格（降速）第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)速圖12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖III軸與IV軸之間有兩個(gè)傳動(dòng)副ic1=21/84≈1/4≈1/1.414=1/φ4ic2=70/35=2/1≈1.412/1=φ2/1在轉(zhuǎn)速圖上III—IV軸之間有兩條傳動(dòng)線，分別為：向右上方傾斜兩格（升速）向右下方傾斜四格（降速）第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2變速組的級比和級比指數(shù)12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖變速組a的級比指數(shù)(傳動(dòng)特性)用x0表示，級比φx0=φ1，故級比指數(shù)x0=1

變速組的級比指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往從動(dòng)軸相鄰兩條傳動(dòng)線速比的比值，用φxi表示。Φxi中的指數(shù)xi稱為級比指數(shù)，它相當(dāng)于轉(zhuǎn)速圖上上述相鄰兩條傳動(dòng)線與從動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。變速組a的級比及級比指數(shù)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2變速組的級比和級比指數(shù)12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖變速組b的級比指數(shù)(傳動(dòng)特性)用x1表示，級比φx1=φ3，故級比指數(shù)x1=3變速組b的級比及級比指數(shù)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2變速組的級比和級比指數(shù)12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖變速組c的級比指數(shù)(傳動(dòng)特性)用x2表示，級比φx2=φ6，故級比指數(shù)x1=6變速組c的級比及級比指數(shù)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3基本組和擴(kuò)大組①基本組

變速組a有3個(gè)傳動(dòng)副，傳動(dòng)比比值為：由此可見，在變速組a中，相鄰傳動(dòng)比連線之間相差一個(gè)公比φ，各傳動(dòng)比值是以φ為公比的等比數(shù)列，通過這三個(gè)傳動(dòng)比的作用，使Ⅱ軸獲得的三個(gè)轉(zhuǎn)速355r/min、500r/min、710r/min，仍是以φ為公比的等比數(shù)列。主軸能夠獲得按等比數(shù)列排列的轉(zhuǎn)速是因?yàn)檫@個(gè)變速組首先起作用的結(jié)果，實(shí)質(zhì)上，它使主軸獲得了以φ為公比的三個(gè)轉(zhuǎn)速。因此，這個(gè)變速組是必不可少的最基本的變速組，稱它為基本組。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3基本組和擴(kuò)大組12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖①基本組將下式寫成通式的形式，得到傳動(dòng)比分配方程：基本組的級比指數(shù)x0=1第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3基本組和擴(kuò)大組只要滿足傳動(dòng)比分配方程式，就能使主軸獲得連續(xù)(不重復(fù)、不間斷)的等比數(shù)列②擴(kuò)大組基本組后面的變速組因起變速擴(kuò)大作用，統(tǒng)稱擴(kuò)大組。

第一擴(kuò)大組的級比指數(shù)一般等于基本組的傳動(dòng)副數(shù)(p0)，如第一擴(kuò)大組b的級比指數(shù)為3第二擴(kuò)大組的作用是將第一擴(kuò)大組的變速范圍第二次擴(kuò)大，第二擴(kuò)大組c的級比指數(shù)一般等于基本組的傳動(dòng)副數(shù)(p0)和第一擴(kuò)大組傳動(dòng)副數(shù)(p1)的乘積，如第二擴(kuò)大組c的級比指數(shù)為3×2=6好處：III軸和IV軸轉(zhuǎn)速按等比數(shù)列排列，中間無間斷，轉(zhuǎn)速變化范圍小類推：第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4各變速組的變速范圍與極限傳動(dòng)比12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖①變速組變速范圍變速組內(nèi)最大傳動(dòng)比imax與最小傳動(dòng)比imin之比，稱為變速組的變速范圍r。r=imax/imin任意一組的變速范圍ri為:pi—該傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)xi—級比指數(shù)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4各變速組的變速范圍與極限傳動(dòng)比12級主傳動(dòng)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:第一擴(kuò)大組的變速范圍r1為:第二擴(kuò)大組的變速范圍r2為:第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4各變速組的變速范圍與極限傳動(dòng)比12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖②主軸變速范圍主軸的變速范圍Rn為:對于右圖的傳動(dòng)系統(tǒng)寫成通式主軸的變速范圍等于各級變速范圍的乘積第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4各變速組的變速范圍與極限傳動(dòng)比③極限傳動(dòng)比在設(shè)計(jì)機(jī)床的變速系統(tǒng)時(shí)：在降速傳動(dòng)中，為防止被動(dòng)齒輪的直徑過大而使徑向尺寸增大，常限制最小傳動(dòng)比，使imin≥1/4。在升速傳動(dòng)中，為防止產(chǎn)生過大的振動(dòng)和噪聲，常限制最大傳動(dòng)比使imax≤2。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)比較平穩(wěn)，故imax≤2.5。因此，主傳動(dòng)鏈任一變速組的變速范圍一般應(yīng)滿足rmax=imax/imin≤8~10對于進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，由于傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速低，進(jìn)給傳動(dòng)功率小，傳動(dòng)件的尺寸小，極限傳動(dòng)比的條件可取為1/5≤i極≤2.8，故rmax≤14。在擬定轉(zhuǎn)速圖時(shí)，一般都應(yīng)使每個(gè)變速組的變速范圍不超過上述允許值。在通常情況下，由于最后一個(gè)擴(kuò)大組的變速范圍最大，因此，一般只要檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組的變速范圍即可。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)有級變速系統(tǒng)時(shí)，為了便于分析和比較不同的設(shè)計(jì)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)；3、2、2——表示按傳動(dòng)順序排列各變速組的傳動(dòng)副數(shù)，即該變速組由a、b、c三個(gè)變速組組成，其中a變速組有3個(gè)傳動(dòng)副，b變速組有2個(gè)傳動(dòng)副，c變速組有2個(gè)傳動(dòng)副;結(jié)構(gòu)式中的下腳標(biāo)1、3、6分別表示各變速組的級比指數(shù)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)12級主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖變速組的傳動(dòng)副數(shù)pi和級比指數(shù)xi是它的兩個(gè)基本參數(shù)。當(dāng)這兩個(gè)參數(shù)一旦確定，則該變速組就隨之而定。如果將這兩個(gè)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。因此，如果按運(yùn)動(dòng)的傳遞順序?qū)⒈硎久總€(gè)變速組的兩個(gè)基本參數(shù)寫成乘積的形式，就是所謂的“傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式”，簡稱“結(jié)構(gòu)式”，即結(jié)構(gòu)式：12=31×23×26或12=3[1]×2[3]×2[6]第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)基本組31(傳動(dòng)副p0=3，級比指數(shù)x0=1)第一擴(kuò)大組23(傳動(dòng)副p1=2，級比指數(shù)x1=3)第二擴(kuò)大組26(傳動(dòng)副p2=2，級比指數(shù)x2=6)結(jié)構(gòu)式：12=31×23×26主軸的12級轉(zhuǎn)速擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致的情況第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)若將基本組、擴(kuò)大組采取不同的排列次序，對于12=3×2×2的傳動(dòng)方案，可得如下結(jié)構(gòu)式12=31×23×2612=31×26×2312=32×21×2612=32×26×2112=34×21×2212=34×22×21結(jié)構(gòu)式簡單，但不直觀，與轉(zhuǎn)速圖的差別太大。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)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)12=31×23×26變速組1（基本組）：傳動(dòng)副數(shù)3，級比1變速組2（第一擴(kuò)大組）：傳動(dòng)副數(shù)2，級比3變速組3（第二擴(kuò)大組）：傳動(dòng)副數(shù)2，級比6從總體上講，結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)表達(dá)了與轉(zhuǎn)速圖完全一致的傳動(dòng)特性。一個(gè)結(jié)構(gòu)式對應(yīng)唯一結(jié)構(gòu)網(wǎng)，反之，亦然。而一個(gè)結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式可有多個(gè)轉(zhuǎn)速圖，但一個(gè)轉(zhuǎn)速圖只能對應(yīng)一個(gè)結(jié)構(gòu)式或一個(gè)結(jié)構(gòu)網(wǎng)。由結(jié)構(gòu)網(wǎng)的畫法可知，結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動(dòng)組內(nèi)傳動(dòng)比的相對關(guān)系，故傳動(dòng)線不表示傳動(dòng)比的實(shí)際值；軸上轉(zhuǎn)速點(diǎn)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)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)還表示了每個(gè)變速組的變速范圍第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)12=31×23×26第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定確定轉(zhuǎn)速數(shù)列定傳動(dòng)組數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)選電機(jī)轉(zhuǎn)速n0定中間軸轉(zhuǎn)速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)中型車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。已知：主軸的最高轉(zhuǎn)速nmax=1400r/min，主軸的最低轉(zhuǎn)速nmin=31.5r/min，主軸級數(shù)z=12，主軸轉(zhuǎn)速公比φ=1.41(這些已知數(shù)據(jù)都是總體設(shè)計(jì)時(shí)自定的)，擬定轉(zhuǎn)速圖。解：1確定轉(zhuǎn)速數(shù)列

主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列：31.5r/min、45r/min、63r/min、90r/min、125r/min、180r/min、250r/min、355r/min、500r/min、710r/min、1000r/min、1400r/min，共12級。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定2定傳動(dòng)組數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)這一步實(shí)質(zhì)上是將主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)z分解因子。對于z=12可能有的方案是：

①12=4×3②12=3×4③12=3×2×2④12=2×3×2⑤12=2×2×3其他方案：12=12,12=6×2,12=2×6傳動(dòng)方案選擇

對①、②方案，表示傳動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)變速組(有七對傳動(dòng)副)串聯(lián)而成，可節(jié)省一根軸，但是有一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，會(huì)增加軸向尺寸。如果將四聯(lián)齒輪變成兩個(gè)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖，以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合。因此，①、②方案一般不宜采用。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定2定傳動(dòng)組數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)這一步實(shí)質(zhì)上是將主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)z分解因子。對于z=12可能有的方案是：①12=4×3②12=3×4

③12=3×2×2④12=2×3×2⑤12=2×2×3

傳動(dòng)方案選擇

傳動(dòng)件傳遞的轉(zhuǎn)矩T取決于所傳遞的功率P(kW)和它的計(jì)算轉(zhuǎn)速nc(r/min)（T=9550P/nc)。由于從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般均為降速傳動(dòng)，靠近電動(dòng)機(jī)軸的傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速高，計(jì)算轉(zhuǎn)速nc也高，傳遞的轉(zhuǎn)矩小，傳動(dòng)件的尺寸也小。如果將傳動(dòng)副數(shù)多的變速組放在靠近電動(dòng)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。這就是所謂的傳動(dòng)副“前多后少”原則。因此，后三種方案中，以取方案③為好。它表示傳動(dòng)系統(tǒng)由3個(gè)變速組共7對傳動(dòng)副(不含定比傳動(dòng)副)組成。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定3寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)這一步實(shí)質(zhì)是安排擴(kuò)大順序，即安排這三個(gè)變速組的哪一個(gè)作基本組，哪個(gè)作第一擴(kuò)大組等。對于12=3×2×2的傳動(dòng)方案，可能有的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)有6個(gè)。12級的6種結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定3寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)變速范圍驗(yàn)算對上述6種方案都應(yīng)驗(yàn)算每個(gè)變速組的變速范圍。如前述，只驗(yàn)算每種方案的最后一個(gè)擴(kuò)大組即可。在(a)、(b)、(c)、(d)方案中，最后一個(gè)擴(kuò)大組是26，在(e)、(f)方案中，最后一個(gè)擴(kuò)大組是34

對于26變速組對于34變速組×主傳動(dòng)鏈任一變速組的變速范圍一般應(yīng)滿足rmax=imax/imin≤8~10第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定3寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)傳動(dòng)方案選擇在(a)、(b)、(c)、(d)四方案中選擇一個(gè)最好的方案。

其原則是：選擇中間軸(Ⅱ、Ⅲ)變速范圍最小的方案。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(dòng)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(dòng)和噪聲，提高了變速箱的使用質(zhì)量，或降低了制造成本。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定3寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式或畫結(jié)構(gòu)網(wǎng)通過比較，四方案中以(a)方案的Ⅱ、Ⅲ軸的變速范圍最小。故以(a)方案最佳。該方案的特點(diǎn)是擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致。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(shí)應(yīng)盡量與傳動(dòng)順序一致第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定4選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n0普通交流異步電動(dòng)機(jī)在額定功率相同時(shí)，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。在無特殊要求的情況下，應(yīng)選成本低，容易購買的2極或4極電動(dòng)機(jī)。尤為重要的是應(yīng)使所選電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相接近。如果n0遠(yuǎn)低于nmax，則升速多，會(huì)使變速箱的振動(dòng)和噪聲增加；如果n0遠(yuǎn)高于nmax，則傳動(dòng)鏈太長，會(huì)使變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸龐大，同時(shí)，增加了空載功率。對于本例，選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min(滿載時(shí)為1440r/min)。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定5定中間軸轉(zhuǎn)速這一步的實(shí)質(zhì)是在升速的傳動(dòng)比imax≤2、降速的傳動(dòng)比imin≥1/4(直齒圓柱齒輪傳動(dòng))的條件下，分配各傳動(dòng)組的傳動(dòng)比，以確定中間軸的轉(zhuǎn)速。定中間軸轉(zhuǎn)速的一般原則：對于降速傳動(dòng)要遵循“前慢后快”的原則：在分配傳動(dòng)比時(shí)，按傳動(dòng)順序，前面變速組的降速要慢些，后面變速組的降速要快一些，即所謂的降速要“前慢后快”。故要求iamin≥ibmin≥icmin≥…第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。對于小型機(jī)床和精密機(jī)床，由于功率較小，傳動(dòng)件不會(huì)太大，這時(shí)振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲是要考慮的主要問題。因此，要注意限制中間軸的轉(zhuǎn)速不要過高。由于從電動(dòng)機(jī)軸到主軸的總趨勢是降速傳動(dòng)，如果中間軸的轉(zhuǎn)速定得高一些，會(huì)使傳動(dòng)件的尺寸小一些。但是，如果中間軸的轉(zhuǎn)速過高，將會(huì)引起過大的振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲。通常，希望齒輪的線速度不超過12～15m/s。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定5定中間軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)到主軸是升速傳動(dòng)分配變速組的傳動(dòng)比“前慢后快”“前快后慢”即按傳動(dòng)順序，在前面的變速組的傳動(dòng)比升得慢一些(傳動(dòng)比小)，后面的變速組升得快一些(傳動(dòng)比較大)。這樣可壓低中間軸的最高轉(zhuǎn)速，以降低中間軸傳動(dòng)件的精度等級。對于中間軸轉(zhuǎn)速不是太高時(shí)，基于減小傳動(dòng)件尺寸的要求，則升速宜采用“前快后慢”的原則來分配傳動(dòng)組的傳動(dòng)比。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定5定中間軸轉(zhuǎn)速在電動(dòng)機(jī)軸到Ⅰ軸間可有一級定比傳動(dòng)這樣，不僅為本設(shè)計(jì)提供方便，也為變型機(jī)床的設(shè)計(jì)提供了靈活性。因?yàn)橹灰淖冊摱ū葌鲃?dòng)的傳動(dòng)比，在其他三個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)比不變的情況下，就可將主軸的12級轉(zhuǎn)速同時(shí)提高或降低，以滿足不同用戶的需要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式12=31×23×26三個(gè)傳動(dòng)組共需4根軸電動(dòng)機(jī)軸共5根軸+第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)比)第二擴(kuò)大組c傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式12=31×23×26第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)組c的變速范圍:則傳動(dòng)組c的兩對傳動(dòng)副的傳動(dòng)比是：于是確定III軸的6級轉(zhuǎn)速是：125r/min、180r/min、250r/min、355r/min、500r/min、710r/min可見III軸的最低轉(zhuǎn)速是：125r/min兩條傳動(dòng)副的連線如圖中hj和hk所示。1)確定III軸的最低轉(zhuǎn)速升速的傳動(dòng)比imax≤2、降速的傳動(dòng)比imin≥1/4三、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(dòng)組b是第一擴(kuò)大組，級比指數(shù)x1=3?？芍?，Ⅱ軸的最低轉(zhuǎn)速可以是:

為避免升速，同時(shí)不使最小傳動(dòng)比太小，并滿足降速符合遞減原則，因此取即Ⅱ軸的最低轉(zhuǎn)速定為355r/min。兩對傳動(dòng)副的連線如圖中fh和fg所示。Ⅱ軸的三級轉(zhuǎn)速分別為：355r/min、500r/min、710r/min。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、轉(zhuǎn)速圖的擬定5定中間軸轉(zhuǎn)速3)確定I軸的轉(zhuǎn)速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在Ⅰ-Ⅱ軸間的變速組a是基本組，級比指數(shù)x0=1，根據(jù)升2降4的原則，則Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速可以是：基于同樣理由，確定Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速為710r/min。三對傳動(dòng)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5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)軸(0軸)與Ⅰ軸之間可采用帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比：最后，分別在Ⅱ-Ⅲ軸間，過Ⅱ軸轉(zhuǎn)速點(diǎn)e、d分別畫fh和fg的平行線。同樣，在Ⅲ-Ⅳ軸間，過Ⅲ軸轉(zhuǎn)速點(diǎn)畫hj和hk的平行線。這樣，轉(zhuǎn)速圖最終完成，其結(jié)果如圖所示圖4.25三、轉(zhuǎn)速圖的擬定6其他方案——I第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ⅰ和Ⅱ軸的轉(zhuǎn)速都降低一個(gè)公比φ。這樣，該轉(zhuǎn)速圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的最高轉(zhuǎn)速和為：500+500+710=1710r/min，比上圖所示方案的710×3=2130r/min降低了約20%，有利于降低噪聲和減少發(fā)熱。缺點(diǎn)是由于Ⅰ、Ⅱ軸的轉(zhuǎn)速降低了一個(gè)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(shí)被動(dòng)帶輪的直徑也要增大。如果將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1500r/min(4級電動(dòng)機(jī))改為1000r/min(6級電動(dòng)機(jī))，滿載為960r/min，則帶輪傳動(dòng)比仍為i定=1/2，如圖中的虛線所示。缺點(diǎn)電機(jī)體積大。圖4.26圖4.25三、轉(zhuǎn)速圖的擬定6其他方案——II第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)副的傳動(dòng)比i定=1/φ2，只重新分配了變速組a的傳動(dòng)比，雖避免了被動(dòng)帶輪直徑的加大，并使Ⅱ軸的最高轉(zhuǎn)速（500r/min）比圖4.25(710r/min)所示的低，但Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速仍比圖4.26(500r/min)所示的高，使變速組a的被動(dòng)齒輪增大。圖4.27最后一個(gè)變速組的變速范圍:ri=φ(pi-1)xi，如果傳動(dòng)幅數(shù)pi=2，則變速范圍ri=φxi=φp0.p1.p2.….pi-1，

而主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)z=p0.p1.p2.….pi-1.pi,

所以ri=φz/2受極限傳動(dòng)比的限制，任一變速組的變速范圍為8～10，當(dāng)φ=1.26，1.41時(shí)

1.269=8，

得：z=181.416=8；得：z=12主軸的變速范圍Rn=φz-1=50（1.2617），45（1.4111）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5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法轉(zhuǎn)速重合背輪機(jī)構(gòu)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法φ=1.26，zmax=18，Rn=φz-1=50，若Rn>50，在其后串聯(lián)一個(gè)擴(kuò)大組，其傳動(dòng)幅數(shù)pi=2，則有31×33×29×218

，Rn=φz-1=5172，最后一個(gè)變速組的變速范圍：r=1.2618=64>>8，而1.269=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。31×33×29×299級轉(zhuǎn)速重合主軸的變速范圍：Rn=φ36-9-1=407第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法I軸→M→III軸，i=1，I軸→II軸→III軸，i=1/4×1/4=1/16I軸→M→III軸，Z3出現(xiàn)超速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、齒輪齒數(shù)的確定確定齒輪齒數(shù)應(yīng)注意的問題齒輪齒數(shù)的確定滿足轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比的要求（轉(zhuǎn)速誤差不大于10%）齒數(shù)和Sz不宜過大，滿足：Sz≤100～120(P152,表4.1)齒數(shù)和Sz不宜過小，最小齒數(shù)≥18～20，滿足結(jié)構(gòu)上的需要三聯(lián)滑移齒輪順利通過，最大與次大齒輪的齒數(shù)差應(yīng)大于4第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、齒輪齒數(shù)的確定變速組內(nèi)模數(shù)相同

采用標(biāo)準(zhǔn)公比的外聯(lián)傳動(dòng)，可查表來確定齒數(shù)和Sz及小齒輪齒數(shù)。

找出同一傳動(dòng)組中各級傳動(dòng)都滿足的齒數(shù)和Sz，

利用Zmin>17,Sz<100~120,Z1′-Z2′>4進(jìn)行校核。變速組內(nèi)模數(shù)不相同

設(shè)變速組內(nèi)有兩對齒輪副Z1/Z1′和Z2/Z2′，

齒數(shù)和為Sz1、Sz2，模數(shù)m1、m2m1(Z1+Z1′)=m2(Z2+Z2′)

選擇合適的E值第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、齒輪的布置與排列滑移齒輪的軸向布置同一變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列兩個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、齒輪的布置與排列通常布置在主動(dòng)軸上，尺寸小，重量輕，操縱省力。也可將相鄰變速組的滑移齒輪布置在同一根軸上。為避免滑移齒輪與兩固定齒輪同時(shí)嚙合，固定齒輪的間距應(yīng)大于滑移齒輪的寬度Δ=1～2mm1.滑移齒輪的軸向布置第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、齒輪的布置與排列寬式排列與窄式排列三聯(lián)齒輪的相鄰齒輪齒數(shù)差應(yīng)大于42.同一變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列窄式寬式窄式寬式第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)六、齒輪的布置與排列并行排列交錯(cuò)排列公用齒輪3.兩個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列軸向尺寸長軸向尺寸短，但對齒數(shù)差有要求軸向尺寸短，齒輪數(shù)量少第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)七、計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定機(jī)床的功率及轉(zhuǎn)矩特性機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)中各傳動(dòng)件(如軸、齒輪)的尺寸主要根據(jù)它們所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩來計(jì)算，而轉(zhuǎn)距又與它所傳遞的功率和轉(zhuǎn)速有關(guān)。傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速有的是固定不變的，有的是變化的。對于機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)件應(yīng)根據(jù)哪個(gè)轉(zhuǎn)速來進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算的問題，必須討論清楚。這就引入了計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念。124直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件，任何速度下，都可能承受最大轉(zhuǎn)矩，屬恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，屬恒功率驅(qū)動(dòng)機(jī)床的功率與轉(zhuǎn)矩特性：機(jī)床主軸所傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系恒轉(zhuǎn)矩恒功率機(jī)床的計(jì)算轉(zhuǎn)速：傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速，nj此時(shí)功率最大，轉(zhuǎn)矩也最大機(jī)床的功率及轉(zhuǎn)矩特性第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速大型機(jī)床，計(jì)算轉(zhuǎn)速可取大些精密機(jī)床、鉆床、滾齒機(jī)，計(jì)算轉(zhuǎn)速可取小些參見教材P156，表4.2幾類通用機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速：傳遞全部功率的傳動(dòng)件的最低轉(zhuǎn)速確定方法：由主軸開始，逐一向前遞推，找到各傳動(dòng)件的所有轉(zhuǎn)速，然后確定傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。2.機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速第5章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（教材P158表4.2）傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速齒輪幅的計(jì)算轉(zhuǎn)速nIIIj=125r/min

（Z6：Z6’——355,500,710r/min）（Z7：Z7’——125~710/min）nII

j=355r/minnIj=710r/min3.傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速中型車床轉(zhuǎn)速圖Z7——III