第三章第四节主传动系设计4综述
第三章数控机床的主传动系统
第三章 数控机床的主传动系统
(3)突入滚道式润滑方式 如图3—10所示为适应该要求而设计的特殊轴承。 润滑油的进油口在内滚道附近，利用高速轴承的泵 效应，把润滑油吸人滚道。
若进油口较高，则泵效应差，当进油接近外滚道 时则成为排放口了，油液将不能进入轴承内部。
第三章 数控机床的主传动系统
3．冷却润滑技术的研究 过去，加工中心机床主轴轴承大都采用油脂润滑方 式，为了适应主轴转速向更高速化发展的需要，新 的冷却润滑方式相继开发出来，见表3—2。
第三章 数控机床的主传动系统
第一章 数控机床概述
(1)油气润滑方式 这种润滑方式不同于油雾方式， 油气润滑是用压缩空气把小油滴送进轴承空隙中， 油量大小可达最佳值，压缩空气有散热作用，润滑 油可回收，不污染周围空气。图3—8是油气润滑 原理图。
1．主轴部件常用滚动轴承的类型 图3—13a为锥孔双列圆柱滚子轴承，内圈 为1：12的锥孔，当内圈沿锥形轴颈轴向移 动时，内圈胀大以调整滚道的间隙。滚子数 目多，两列滚子交错排列，因而承载能力大， 刚性好，允许转速高。它的内、外圈均较薄， 因此，要求主轴颈与箱体孔均有较高的制造 精度，以免轴颈与箱体孔的形状误差使轴承 滚道发生畸变而影响主轴的旋转精度。该轴 承只能承受径向载荷。
第一章 数控机床概述
(2)热变形 电动机、主轴及传动件都是热源。低温升、小
的热变形是对主传动系统要求的重要指标。 (3)主轴的旋转精度和运动精度
主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转 动条件下测量主轴前端和距离前端300mm处的径 向圆跳动和端面圆跳动值。主轴在工作速度旋转时 测量上述的两项精度称为运动精度。数控机床要求 有高的旋转精度和运动精度。
02209机械制造装备设计考试重点（自学考试必备）
02209机械制造装备设计考试重点（自学考试必备）江苏省高等教育自学考试大纲02209机械制造装备设计孙膑第一章机械制造及装备设计方法第一节概述一、全新生产制造模式的主要特征⑴以用户的需求为中心；⑵制造的战略重点是时间和速度，并兼顾质量和品种；⑶以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势；⑷技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作；⑸实现资源快速有效的集成是其中心任务，集成对象涉及技术、人、组织和管理等，应在企业之间、制造过程和作业等不同层次上分别实施相应的资源集成；⑹组织形式采用如“虚拟公司”在内的多种类型。
第二节机械制造装备应具备的主要功能一、机械制造装备应满足的一般功能包括：（1）加工精度方面的要求；（2）强度、刚度和抗振性方面的要求；（3）加工稳定性方面的要求；（4）耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括减少磨损、均匀磨损、磨损补偿等5）技术经济方面的要求二、柔性化含义：即产品结构柔性化和功能柔性化.产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。
功能柔性化是指只需进行少量的调整或软件修改，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。
三、精密化采用传统的措施，一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效，需采用误差补偿技术。
误差补偿技术可以是机械式的，如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。
四、自动化（详细见P7）自动化有全自动（能自动完成工件的上料、加工和卸料的生产全过程）和半自动（人工完成上下料）之分。
实现自动化的方法从初级到高级依次为：凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。
五、机电一体化指机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体化的方法，有机地组成最佳技术系统。
这个系统应该是功能强、质量好和故障率低、节能和节材、性价比高，具有足够的“结构柔性”“。
传动系统设计 (2)资料
在转速图中： l）距离相等的一组坚线代表传动系统的
各轴，轴号写在上面。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， 自下而上依次表示从低到高排列的各级转速； 与各竖线的相交点的小圆代表各轴的转速。 由于转速的分级是按等比级数排列的，相邻 两水平线之间的比值为转速公比，通常习惯 在转速图上直接写出转速的数值。
3) 各变速组的变速范围是该变速组内传 动副的最大传动比和最小传动比的比值， 即
r umax u m in
因此，基本组的变速范围为
r0
ua3 u a1
1 1
2
x0 ( p0 1)
2
第一扩大组的变速范围为
r1
ub2 ub1
1 1
3
x1 ( p1 1)
u c1
18 72
1 4
1
4
uc2
60 30
2 1
2
根据上述分析，可以得出： l）传动系统的变速级数是各变速组传 动副数的乘积。
如上述传动系统，其变速级数为 3×2×2=12
在结构上，变速组按照从电机到主 轴传动的先后排列顺序称为传动顺序。
系统总的变速级数为按照传动顺序 各变速组的传动副数之积。
在降速传动中，为防止被动齿轮的 直径过大，常限制最小传动比 umin≥1/4 ； 在升速传动中，为防止产生过大的振动 和噪声，常限制最大传动比 umax≤2；如 用斜齿轮传动，则umax≤2.5。因此，传 动系统各变速组的变速范围一般为 r=umax/umin≤8～10。
对于传动功率较小，传动件转速
（二）结构网和结构式
第3章数控机床主传动系统设计
3.3无级变速传动链的设计
数控机床的主运动广泛采用无级变速 。 无级变速优势： 在一定范围内，转速(或速度)能连续地变 换，从而获取最有利的切削速度。 数控机床一般都采用由直流或调速电动 机作为驱动源的电气无级调速。
(2)主要设计内容:
拟定结构式或结构网; 拟定转速图， 拟定各传动副的传动比; 确定带轮直径、齿轮齿数; 布置、排列齿轮，绘制传动系统图。
3. 2 分级变速主传动系统设计
3. 2. 1转速图的概念
转速图由“三线一点”组成，即传动轴线、转速 线、传动线和转速点。
3. 2 分级变速主传动系统设计
由Z, φ, n1可知主轴的各级转速应为: 31.5, 45, 63, 90, 125, 180, 250，500、710、 1000、1400。
2)变速组和传动副数的确定 :
变速组和传动副数可能的方案有: 12=4×3 12=3×4 12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3
3. 2 分级变速主传动系统设计
②绘制转速图: A、 本例所选定的结构式共有三个变速 组，变速机构共需4根轴，加上电动机轴 共5根轴，(电动机到I轴为定比带传动)故 转速图需5条竖线。主轴共12级转速，电 动机轴转速与主轴最高转速相近，故需 12条横线。然后，标注主轴的各级转速 及电动机轴的转速。
3. 1 主传动系统设计概述
（2)按传动装置类型 可分为机械传动装置 液压传动装置 电气传动装置 以及它们的组合
3. 1 主传动系统设计概述
(3)按变速的连续性 可以分为分级变速传动和无级变速传动。 分级变速传动是在一定的变速范围内均 匀、离散地分布着有限级数的转速，变 速级数一般不超过20~30级。 分级变速传动方式有滑移齿轮变速、交 换齿轮变速和离合器(如摩擦片式、牙嵌 式、齿轮式离合器)变速。
机械传动系统与控制系统设计简介
二、肥皂压花机的传动路线及传动比的分配
肥皂压花机是在肥皂块上利用模具压制花纹和字样的自动机， 其机械传动系统的机构简图如图3.3.7所示。
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精选ppt
（1）传动路线分析 具体传动路线如图3.3.8。
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（2）传动比分配
若该机的工作条件为：电动机转速1450r/min，每分钟压制50 块肥皂，要求传动比误差为2。以下对上述方案进行传动比分配 并确定相关参数。
i 总 i 1 i 2 i 3 2 .5 3 .7 3 9 3 .0 9 5 2 8 .9 3 29
相对误差i为
ii总 i总2928.930.24%
i总
29
按传动比误差小于2%的要求，且各传动比均在常用范围之内， 故该传动链传动比分配方案可用。
精选ppt
2）辅助传动链
皂块送进和成品移位运动的工作频率应与模具往复运动频率相
14
精选ppt
（5）啮合器变速 啮合器分普通啮合器和同步啮合器两种，广泛应用于汽车、
叉车、挖掘机等行走机械的变速箱中。 啮合器一般都采用渐开线齿形，齿形参数可根据渐开线花键
国家标准选定。由于啮合套使用频繁，齿轮经常受冲击，齿端和 齿的工作面易磨损，因此，齿厚不宜太薄。为减小轴向尺寸，啮 合器的工作宽度均较小。
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精选ppt
三、无级变速器
无级变速传动能根据工作需要连续平稳地改变传动速度。图 3.3.5为双变径轮带式无级变速传动的工作原理图 。
无级变速器有多种型式，许多型式已有标准产品，可参考产 品样本或有关设计手册选用。
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精选ppt
第三节 机械传动系统方案设计
一、机械传动系统方案设计的过程和基本要求
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精选ppt
分级变速的主传动系统设计
转速图
说明4：传动副数
轴 Ⅲ-Ⅳ 之 间 有 两 对 传 动 副 ， 分 别为升2格及降4格的两条连线。 轴 Ⅳ 的 转 速 共 为 3×2×2 ＝ 12 级 。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
转速图
小结
转速图简明直观地反映了传 动系统中各级转速的传动路线、 主轴得到这些转速所需要的传动 组数目及每个传动组中的传动副 数目、各个传动比的数值、传动 顺序和各轴转速级数及大小。
12 = 3 4
12 = 3 2 2 12 = 2 3 2 12 = 2 2 3
在上列两行方案中，第一行方案可以省掉—根轴。缺 点是有一个传动组内有4个传动副。
如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果 用2个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止2个滑 移齿轮同时啮合。所以一般少用。
第一章 机床主传动系统设计
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 分级变速的主传动系统设计 计算转速 主传动系统的结构设计
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
某中型车床的主传动系统图。 传动系统内共5根轴：电动 机轴和轴Ⅰ至轴Ⅳ，其中轴Ⅳ为 主轴。 轴Ⅰ-Ⅱ之间为传动组a，轴 Ⅱ-Ⅲ和Ⅲ-Ⅳ之间分别为传动组 b和c。
第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主 轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高， 从而转矩较小，尺小也就较小。如使传动副较多的传动组 放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的
零件少些，节省材料。这就是“前多后少”的原则。
从这个角度考虑，以取12 = 3 2 2的方案为好。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
各轴间传动副的传动比 电机轴与Ⅰ轴之间：
《汽车设计》课程复习要点
汽车设计》课程复习要点课程名称：《汽车设计》适用专业：车辆工程辅导教材：《汽车设计》张炳力主编合肥工业大学出版社复习要点：第一章汽车总体设计本章主要内容是汽车形式的选择、主要参数的选择，发动机的选择、车身形式选择，汽车总体布置、运动校核。
本章重点是掌握汽车主要尺寸参数、质量参数的选择，发动机的选择，汽车总体布置设计方法。
第二章离合器设计本章主要内容是：汽车离合器的结构方案选择、离合器主要参数选择、离合器设计与计算、扭转减振器设计、离合器操纵机构的布置与计算、离合器主要结构元件的设计要求。
本章重点是掌握膜片弹簧离合器主要参数选择及设计与计算方法。
第三章机械式变速器设计本章主要内容是：变速器传动机构布置方案、变速器主要参数选择、变速器的设计与计算、同步器设计、操纵机构的要求及形式、变速器主要结构元件的设计要求。
本章重点是掌握机械式变速器主要参数选择、变速器的设计与计算、同步器设计。
第四章万向传动轴设计本章主要内容是：万向传动结构方案的分析、万向传动的运动和受力分析、万向节设计、传动轴结构分析与设计、中间支承结构分析与设计。
本章重点是掌握万向节和传动轴的结构分析与设计计算。
第五章驱动桥设计本章主要内容是：驱动桥结构方案的分析、主减速器设计、差速器设计、车轮传动装置设计、驱动桥壳设计、驱动桥壳的结构元件等。
本章重点是掌握主减速器结构方案的分析和设计、防滑差速器设计与计算。
第六章悬架设计本章主要内容是：悬架结构形式分析、悬架主要参数的确定、弹性元件的计算、独立悬架导向机构的设计、减振器结构分析与设计、悬架主要结构元件性能及设计要求。
本章重点是掌握独立悬架导向机构的布置方案分析、钢板弹簧设计与计算、悬架主要结构元件性能第七章转向系设计本章主要内容是：机械式转向器方案分析、转向系主要性能参数、机械式转向器的设计与计算、动力转向机构、转向梯形、转向减振器、转向系结构元件。
本章重点是掌握机械式转向器方案分析、机械式转向器主要性能参数的选择与设计计算、转向梯形的优化。
卧式加工中心主传动系统设计说明书
烟台南山学院毕业设计（论文）卧式加工中心主传动系统设计卧式加工中心主传动系统设计摘要加工中心它是一种既具备刀库还能够自动的去更换一些刀具用来多工序加工工件的数控机床。
它把电子技术、气动技术、现代控制的理论、机械技术、计算机软件技术、拖动技术、测量和传感技术、应用编程和通讯诊断等很多高技术集于一身。
加工中心更适合精度要求很高的、加工程序多的、形状复杂的、很多工艺装备和要用很多种类型普通的机床。
要多次调整多次装夹才能够加工完成的零件。
数控加工中心主传动系统是由主轴组件、主轴电动机、转动系统组成。
这篇文章简单的去论述了关于加工中心的发展趋势和功能，通过加工中心项目的开发，全面论述和总体方案的设计方法和拟定过程。
参考了国内外的加工中心的机床的布局、实施的课行性、市场的竞争力、经济因素、机床的参数等因素，然后在结合实际设计的方案。
主要内容有确定传感的方案、电动机选择、齿轮的校核和设计、拟定的转速图、主轴设计各种动轴刚度的校核和动轴的设计。
论文对卧式加工中心主转系统进行了计算与分析，包括有齿轮的齿轮弯曲应用的计算和接触应用的计算，轴的饶度计算和弯曲应用的计算，还有轴承寿命的计算。
本文的研究应用了很多先进的手段来更好的完成卧式加工中心的设计，以及机床外观初步的方案。
这样可以使得产品设计的过程可视，同样也大大的提高了设计的效率。
关键词：传动系统，加工中心Horizontal Machining Center TransmissionDesignAbstractThe machining center it is not only with a knife but also can automatically to replace t he CNC machine tool for machining some workpieces. The electronic technology, pneuma tic technology, modern control theory, mechanical technology, computer software technolo gy,drive technology, measurement and sensor technology, application programming and co mmunication diagnosis etc. many high technology in a body. Complex shape machining ce nter is more suitable for high precision processing, program, process equipment and manyt o many types of ordinary machine tool. To repeatedly adjust multiple clamping processin g tofinished parts. The main drive system of CNC machining center is composed of spindle, spindle motor, rotation system. This article simply to discuss the development trend of the processing center and function, through the development of the processing center project,di scusses the design method and the overall scheme and the process of drafting. With referen ce to the processing center at home and abroad, the layout of the machine classimplementat ion, market competitiveness, economic factors, machine parameters, and in combination wi th the actual design scheme. The main contents are to determine the sensingscheme, motor selection, design and verification, the proposed gear speed diagram, spindle design dynami c check shaft stiffness and dynamic shaft design. The horizontal machining center main tra nsfer system was calculated and analyzed, including the calculation of the gear bending ap plication of gear and contact applications, calculation calculation of shaft and bending curv ature of the application, and the bearing life calculation.Design of horizontal machining ce nter in the completion of this study on the application of many advanced techniques to bett er, and the appearance of the preliminary design of machine tool. This makes the process o f product design and visual, also greatly improve the efficiency of the design.Key words: horizontal machining center, transmission Systerm目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.3 加工中心的定义 (3)1.4 加工中心的特点 (3)1.5卧式的主要加工对象 (5)1.6 加工中心的机构构成 (6)1.6.1 基础部件 (6)1.6.2 主轴部件 (6)1.6.3 数控系统 (7)1.6.4 自动换刀系统 (7)1.6.5 辅助装置 (7)1.7加工中心的工作原理 (7)第2章总体设计 (8)2.1概述 (8)2.2 主传动系统的设计要求 (8)3.1 加工中心主传动系统的要求 (8)3.1.1 调速功能 (9)3.1.2动态响应性能 (9)3.1.3 精度和刚度要求 (9)3.1.4 抗振性和热稳定性要求 (9)3.1.5 具有刀具自动夹紧的功能 (10)3.1.6 功率要求 (10)3.1.7 主轴定位功能要求 (10)3.2主传动系统主要技术参数 (10)3.2.1 主运动变速系统主要参数 (10)3.2.2 主传动功率 (11)3.2.3 选择电动机型号 (11)3.3主传动变速系统设计 (11)3.3.1主轴箱传动系统图 (12)3.3.2 转速图的拟定 (13)3.3.3各轴计算转速 (14)第 4章主传动系统设计 (14)4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (15)4.2齿轮齿数的确定 (15)4.3齿轮模数的估算 (15)4.4按齿面接触疲劳强度校核齿轮模数 (17)4.5估算各传动轴直径与各轴的材料选取 (19)4.6 传动轴的弯曲刚度验算 (20)4.7花键键侧挤压应力计算 (24)4.8联轴器的选择 (25)4.9 键的选择 (25)第5章主轴及其重要组件的设计 (26)5.1主轴的要求 (26)5.1.1回转精度 (26)5.1.2 静刚度 (26)5.1.3 抗振性 (26)5.1.4 升温和热变形 (26)5.1.5 耐磨性 (27)5.1.6 材料和热处理 (27)5.1.7 主轴的结构 (27)5.1.8主轴轴承的选择 (27)5.2主轴的结构尺寸设计 (27)5.2.1主轴直径的确定 (28)5.2.2主轴的结构尺寸设计 (28)5.2.3主轴内孔直径 (28)5.2.4主轴轴端结构 (29)第6章绘制总装配图及其重要零件图 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章绪论1.1 课题背景装备制造业是为国防建设以及国民经济的发展提供一些技术装备基础性的产业，带动着相关产业发展也为国民各个部门提供了工作母机。
机械装备制造-第三章第四节主传动系设计
5.调整维修方便，结构简单、合理，便于加工和维护。
二.主传动系统分类和传动方式
（一）主传动系分类 主传动系可按不同的特征来分类:
1.按驱动主传动的电动机类型：交流电动机和直流 电动机驱动。 2.按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、 电气传动装置以及它们的组合。 3.按变速的连续性：分级变速传动和无级变速传动。
取2或3（双联、三联齿轮）。如是4联齿轮，会发生 干涉。
⑵传动顺序安排：传动付“前多后少”
主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速 传动，接近电动机的传动件转速较高，传递的扭 矩T较小，因为T＝9550P/n，则传动件尺寸可小一 些，可减少变速箱的外形尺寸。
当P一 小。
定，
ni
增大
，
则Ti
减
小
，
传动
注：Xj 是正常值，Xjˊ压缩后的值
此时变速范围 Rn (z1)z
例：15＝313326 17＝31232526
⊿Z＝9—6＝3 ⊿Z＝12—5＝7
2.采用背轮机构（常用）
特点：两排，三根轴的变速组。 高速：直传，u高＝1；Z1处于最右位置与Z2脱离啮合，
离合器M结合，运动由主动轴I传入到被动轴III。 低速：两次降速，（u低）min＝1/4×1/4＝1/16。Z1处
带传动
M
变速箱
主轴箱
特点：变速箱的传动件所产生的振动和 热量不能直接或少传给主轴，减少主轴的 振动和热变形，有利于提高机床的工作精 度。
(三)分级变速主传动系
变速方式
无级变速 有级变速 有级＋无级
(一)拟定转速图和结构式
1.转速图 ⑴转速图构成 ①等距平行竖线（表示传动轴）
传动系统设计
(3)周期性变速传动系统 执行机构(或执行构件)的速度按周期性的规律变化，输出的角速度ω2是输 入角速度ω1的周期性函数，即ω2=f(ω1)是周期性函数。
该机器有4个执行机构：
(1)将电阻坯8和电阻帽7送上工 位的机构(图中没有画出)；
(2)将电阻坯件压紧的机构，凸 轮6和压头13组成的凸轮机构；
(3)、(4)分别将左、右电阻帽7 压向电阻坯件8的机构，由凸轮4、 9和推杆14、15组成的凸轮机构。
14
13 15
各执行机构间有严格的作业顺序：
电阻坯件8 电阻帽7
采用周期性变速传动的作用：
①满足执行机构的要求。如纺织机械中采用非圆齿轮传动，可以周期性 地改变径纱和纬纱的密度，从而织出有一定花纹的纺织品。滚筒式平板印刷 机，采用非圆齿轮传动，调节送纸速度。
②改善执行机构的运动及动力特性。如将非圆齿轮传动与连杆机构或槽 轮机构相组合，改善输出运动的特性，减小冲击。
①采用V带-两级圆柱齿轮减速系统，适用的速比范围为：
i i带 i齿 (2 ~ 4)(8 ~ 40) 16 ~ 160
②两级圆柱齿轮-开式齿轮减速系统，适用的速比范围为：
i i1 i2 (8 ~ 40) (3 ~ 7) 24 ~ 280
③齿轮-蜗杆减速系统，适用的速比为：
i i1 i2 60 ~ 80
④两级行星齿轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=10~80 ⑤摆线针轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=11~87
车床主传动系统的设计
第一章引言
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器，又称为“工作母机”。
在现代机械制造工业中，金属切削机床是加工机械零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%至60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。
该机床属于中型普通车床，适合于中小企业、工厂选用。
目录
第一章引言--------------------------------------------------------------4
第二章机床的总体设计-----------------------------------------------5
(2)避免最小齿轮产生根切现象，机床变速箱中，对于标准直齿圆柱齿轮，一般取最小齿数Zmin≥18~20
(3)齿轮的齿槽到孔壁或键槽的壁厚a≥2m（m为模数）,保证足够的强度，以避免出现断裂现象。
（4）采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数差应大于4，以保证滑移时，齿轮外圆不相碰。
其转速图如下：
本次设计曾考虑使用混合公比的传动方式，但由于转速级数Z值小，而且从混合公比的结构网中可以看出主轴的分散速度过大，且中间的常用速度少，两边的跳跃跨度大，鉴于通用机床的特点及传动要求，故本次设计根据参数的要求，否定了使用混合公比的传动方式。
通过阅读有关数据（普通机床系列型谱）
确定一下参数：
4、其他传动件计算转速的确定---------------------------------13
主传动系统设计范文
主传动系统设计范文主传动系统是指用于传递动力和驱动机械设备运转的系统。
主要包括引擎、离合器、变速器、传动轴、驱动轴和差速器等部件。
主传动系统设计的目标是实现高效、可靠的能量传递，并满足设备运行所需的扭矩、转速和运动方式。
首先，主传动系统设计需要结合所驱动设备的运动特性和工作负荷要求。
例如，对于汽车主传动系统，需要考虑车辆的加速、行驶速度和爬坡性能等因素。
对于工程机械主传动系统，需要考虑设备的扭矩、转速和各种工况下的运动方式等。
其次，主传动系统设计应综合考虑传动效率、噪音、振动和寿命等因素。
传动效率是指传动系统能量转换的效率，应尽量高，以减少能量损失。
噪音和振动是传动系统运行中常见的问题，设计时需要采取降噪和减振措施。
寿命是指主传动系统的使用寿命，需要选择合适的材料和组件，并考虑润滑和冷却等问题。
然后，主传动系统设计应考虑安全性和可维护性。
安全性是指主传动系统在运行过程中应保证设备和人员的安全。
例如，离合器应具有良好的传动和断开特性，以确保驾驶员能够灵活控制车辆。
可维护性是指主传动系统设计应方便进行维护和检修。
例如，一些关键部件应设计为可拆卸和容易更换。
最后，主传动系统设计还应考虑环境保护和节能要求。
随着环保意识的增强，主传动系统应尽量减少排放和污染。
例如，汽车主传动系统可以采用混合动力或电动化技术，以减少尾气排放。
节能是指主传动系统应尽量减少能量消耗。
例如，可以采用轻量化材料和优化设计来减少能量损失。
总之，主传动系统设计是一项综合工程，需要考虑多方面的因素。
在设计过程中，需要充分了解所驱动设备的运动特性和工作要求，并综合考虑效率、噪音、振动、安全性、可维护性、环保和节能等因素。
通过合理的设计，可以实现主传动系统的高效、可靠运行，提高设备的工作性能和使用寿命。
机械制造装备设计课程教案讲稿
机械制造装备设计课程教案/讲稿教师姓名：胡艳娟学院（部、中心）：机电工程学院教研室∕实验室：机械制造及其自动化2013年9月讲授内容教学设计∕备注图1图22.2.2系列化设计（一）系列化设计的基本概念（二）系列化设计的优缺点（三）系列化设计的步骤讲授内容教学设计∕备注1.主参数和主要性能指标的确定2.参数分级纵系列横系列3.制定系列型谱跨系列2.2.3模块化设计2.2.4合理化工程2.3机械制造装备设计的评价讲授内容教学设计∕备注2、精度3、刚度4、抗振性5、热变形6、噪声第三节金属切削机床总体设计一、机床系列型谱的制定中型卧式机床的简略系列型谱表二、机床的运动功能设计金属切削机床的基本功能是提供切削加工所必须的运动和动力。
其基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。
三、机床总体结构方案设计1、运动功能分配设计2、结构布局设计：立式、卧式、斜置式3、机床总体结构的概略形状与尺寸设计设计的主要依据是：机床总体结构布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局形态图，驱动与传动设计结果，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以及机床整机的刚度及精度分配。
四、机床主要参数的设计机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
第四节主传动系设计一、主传动系设计应满足的基本要求1、满足机床使用性能要求2、满足机床传递动力要求3、满足机床工作性能的要求4、满足产品设计经济性的要求5、维修调整方便，结构简单、合理，便于加工和装配。
二、主传动系分类和传动方式主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。
1、主传动系分类按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动。
按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。
3-4主传动系设计
§3-4 主传动系设计一、主传动系设计应满足的基本要求机床主传动系因机床的类型、性能、规格尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。
设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。
在设计时应结合具体机床进行具体分析。
一般应满足下述基本要求：1) 满足机床使用性能要求。
首先应满足机床的运动特性，如机床的主轴有足够的转速范围和转速级数(对于主传动为直线运动的机床，则有足够的每分钟双行程数范围及变速级数)。
传动系设计合理，操纵方便灵活、迅速、安垒可靠等。
2) 满足机床传递动力要求。
主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和扭矩，具有较高的传动效率。
3) 满足机床工作性能的要求。
主传动中所有零、部件要有足够的刚度、精度和抗振性，热变形特性稳定。
4) 满足产品设计经济性的要求。
传动链尽可能简短，零件数目要步，以便节省材料，降低成本，5) 调整维修方便，结构简单、合理，便于加工和装配。
防护性能好，使用寿命长。
二、主传动系分类和传动方式主传动系一般由动力源(如电动机)、变速装置及执行件(如主轴、刀架、工作台)，以及开停、换向和制动机构等部分组成。
动力源给执行件提供动力，并使其得到一定的运动速度和方向，变速装置传递动力以及变换运动速度；执行件执行机床所需的运动，完成旋转或直线运动。
(一) 主传动系分类主传动系可按不同的特征来分类：(1) 按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或凋速交流电动机驱动。
调速交流电动机驱动又有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。
无级调速交流电动机通常采用变频凋速的原理。
(2) 按传动装置类型可分为机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。
(3) 按变速的连续性可以分为分级变速传动和无级变速传动。
分级变速传动在一定的变速范围内只能得到某些转速，变速级数一般不超过20～30级。
分级变速传动方式有滑移齿轮变速、交换齿轮变速和离台器(如摩擦式、牙嵌式、齿轮式离台器)变速。
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第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
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3.4.5 数控机床主传动系设计特点
2、数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计
如果数控机床为了恒线速切削需在运 f 小于电动机的 转中变速时，取变速公比 恒功率变速范围，即 f < RdN ，在主传动 系功率特性图上有小段重合，这时变速箱 的变速级数将增多。图33、图34
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3.4.4 无级变速主传动系
1、无级变速装置的分类 机床主传动中常采用的无级变速装置 有三大类：变速电动机、机械无级变速 装置、液压无级变速装置 2、无级变速主传动系设计原则 尽量选择功率和转矩特性符合传动系要求 的无级变速装置。 无极变速系统装置单独使用时，其调速范 围较小，满足不了要求，尤其是恒功率调 速范围往往远小于机床实际需要的恒功率 变速范围。
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3.4.3 分级变速主传动系
8、变速箱内传动件的空间布置与计算 变速箱内各传动轴的空间布置 各传动轴是空间布置 （卧式车床主轴箱横截面图23，展开图24） 各传动轴在一个铅直平面内 （卧式铣床变速箱图25） 变速箱内各传动轴的轴向固定 轴向固定的方法有： 一端固定图26、两端固定图27。 各传动轴的估算和验算 按扭转刚度估算轴的直径 按弯曲刚度验算轴的直径
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3.4.5 数控机床主传动系设计特点
2、数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计
nmax 例题： 某数控车床，主轴最高转数 ＝3000 r/min， nmin 最低转数 =40 r/min，计算转速 n j=160 r/min, 采用直流电动机，电动机功率P电＝15KW，电 动机的额定转速为 d =1500 r/min，最高转速为 3500 r/min。试设计分级变速箱的传动系统， 画出其转速图。
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3.4.5 数控机床主传动系设计特点
2、数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计
取变速箱的公比 f 等于电动机的恒功率 调速范围 RdN，即 f = RdN ，功率特性图 是连续的，无缺口和无重合。
若要简化变速箱结构，变速级数应少些， 变速箱公比 f 可取达于电动机的恒功率 调速范围 RdN ，即 f > RdN 。 图31、图32
3.4.3 分级变速主传动系
3、主变速传动系设计的一般原则 传动副前多后少的原则 传动顺序与扩大顺序相一致的原则 变速组的变速要前慢后快，中间轴的转 速不宜超过电动机的转速
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3.4.3 分级变速主传动系
4、主变速传动系的几种特殊设计 具有多速电动机的主变速传动系设计采用多速异 步电动机和其他方式联合使用，可以简化机床的 机械结构，使用方便。 多刀半自动车床的主变速传动系图和转速图16 具有交换齿轮的变速传动系交换齿轮的变速组应 设计成对称分布的。交换齿轮可用较少的齿轮， 以得到多级转速，并使变速箱结构大大简化。 液压多刀半自动车床主变速传动系图17 采用公用齿轮的变速传动系采用公用齿轮可以减 少齿轮的数目，简化结构，缩短轴向尺寸。 铣床主变速传动系图11
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3.4.3 分级变速主传动系
5、扩大传动系变速范围的方法 增加比变速组 采用背轮机构 采用双公比的传动系 采用分支传动
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3.4.3 分级变速主传动系
6、齿轮齿数的确定 对于定比传动的齿轮齿数和带轮直径，可 依据机械设计手册推荐的方法确定。 确定齿轮齿数时，选取合理的齿数和是很 关键的。各对传动副的齿数和应该是相同的。 齿轮的中心距取决于传递的转矩。扭矩越大， 中心矩越大。 Z min 18 ~ 20 在主传动中，一般取最小齿轮齿数 三联滑移齿轮的最大于此大齿数之间的齿 数差应大于或等于4。 齿轮齿数确定后，还应验算转速误差： (n'n) / n 10( 1)% 式中： n’---主轴实际转速 n--主轴的标准转速 --公比
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3.4.5 数控机床主传动系设计特点
2、数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 在设计数控机床主传动系时，必须考虑 Rnp 电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由 于主轴要求的恒功率变速范围 远大于 Rdp 电动机恒功率变速范围 ，所以在电动 机与主轴之间要串联一个分级变速箱，以 扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率 切削对电动机输出功率的要求。 设计分级变速箱时，考虑机床结构的 复杂程度，运转平稳性要求等因素，变速 箱公比的选取有下列三种情况：
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3.4.5 数控机床主传动系设计特点
1、主传动采用直流或交流电动机无级调速 直流电动机无级调速，一般直流电动机 恒转矩调速范围较大，达30，甚至更大； 而恒功率调速范围较小，仅能达到2~3。 交流电动机无级调速，一般交流电动机 体积小，转动惯性小，动态响应快；采 用全封闭结构，具有空气强冷，保证高 转速和较强的超载能力，具有很宽的调 速范围。
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3.4.3 分级变速主传动系
7、计算转速 机床的功率扭转特性 驱动直线运动工作台的这类机床的主运 动属恒转矩传动。如刨床的工作台。 主运动是旋转运动的机床基本上是恒 功率传动。如车床、铣床的主轴。 主轴或各传动件传递全部功率的最低 nj 转速为它们的计算转速 变速传动系中传动件计算转速的确定 变速传动系中的传动件包括轴和齿轮，它 们的计算转速可根据主轴的计算转速和转速图 确定。确定的顺序是先定出主轴的计算转速， 再顺次由后往前，定出各传动主轴的计算转速 ，然后再确定齿轮的计算转速。