机床主传动设计举例
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三联滑动齿轮块要保证左右滑移时能顺 利通过。
当三联齿轮块由中间向左移动时，必须 保证齿轮z2的齿顶不碰撞z‘1的齿顶
当z‘1 ＞z‘2 ＞z‘3 时，要求z‘1-z‘2＞4
三联齿轮的最大齿轮与相邻的次大齿轮 之间的齿数差应大于4
3）确定变速组的扩大顺序。 根据“前密后疏”的原则，选择
结构式 18= 31×33×29 4）验算最后扩大组的变速范围，在
允许的变速范围之内 R2=xj(pj-1) =9×1 =8
3．是否需要增加降速的定比传动副
总降速比为30／1450=1／48 最小降速比为1／4，则总降速比为1／64，
不需增加降速的定比传动副 为使中间的二个变速组降速缓慢，减少
结构的径向尺寸，在轴I到轴II间增加一 对26／54的降速传动 有利于变型机床的设计
4.分配各变速组的最小传动比, 拟 定转速图
（1）轴 IV-V 的最小传动比：主轴上的齿轮希望大一
些，能起到飞轮的作用，最后一个变速组的umin取
极限值1／4，公比=1.26，1.266=4，
（2）其余变速组的umin根据“前缓后急”的原则。
（3）画出各变速组的传动比连线
按基本组的级比指数x0=1，第一扩大组的级比指 数x1=3，第二扩大组级比指数x2=9，画出各变速组 的传动比连线图2- 7，画出全部传动比连线图2- 8。
齿轮的齿数设计举例
同一变速组中齿轮的模数相同时 齿轮齿数的确定
2
1 1 2
1 0 6
1 0 2
9998887888788 8416408420853
在上述计算出较多的齿数设计方案基础上，据所设计 机床主传动系统的具体要求，可提出不同的约束条件和目 标函数，进而对计算机辅助设计计算得出的众多齿轮齿数 方案进行比较和优化设计，从中求出最佳齿轮齿数设计方 案。
设计举例
z3
u3 1 u3
sz
1 72 11
36
z3 sz z3 72 36 36
2．查表法 表3.2-9
横行Sz 表示齿数和 纵列u 表示一对齿轮的传动比 表中间的数值 表示一对小齿轮齿数 当u＞1时，升速传动，小齿轮为从动轮。 当u＜1时，降速传动，小齿轮为主动轮，用传动比u的
倒数来查表。 小齿轮齿数——Sz减去小齿轮齿数等于大齿轮齿数。 表中空白格，表示没有合适的齿数。
表1 f=1.12时齿轮齿数的选择方案
Z '
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 8
1 8
1 8
1 8
1 8
1 8
1 9
1 9
1 9
1112222222222 9990000111122
1
Z333333444444444333444 3 3 3 3333333333333 1 246789012345678789012 3 4 5 6785678234523
拟定万能卧式中型铣床的主传动系 统的转速图
主轴的转速范围为30～1500r／min 异步电动机的转速1440r／min
1．选定公比
选定公比，定转速级数Z和各级转速 中型通用机床，常用为1.26或1.41，
本例选定 = 1.26。 Rn =nmax/nmin = 1500/30= 50 Z=1+lgRn/lg＝1+lg50/lg1.26=17.9，
Z233333333444444333333 3 3 3 3333333233323 2 913456788012345456789 0 1 2 3452345901290
Z '
8 7
8 0
7 5
7 3
7 1
6 9
6 9
6 6
6 5
6 4
6 3
6 2
6 1
6 0
5 9
8 3
8 0
7 8
7 6
7 4
7 3
取Z=18
转速数列：
30， 37.5，47.5，60， 75，95， 118， 150， 190，235，300， 375， 475， 600，750，950， 1180，1500
2．选择结构式
1）确定变速组和传动副数目 18=3×3×2
2）确定各变速组的排列次序 根据“前多后少”的原则 选择18=3×3×2的方案
不产生根切的最小齿轮齿数。 对于标准齿轮， Z min ≥18 ～ 20
应保证最小齿轮装到轴上或套筒上具有足够的强 度。
为保证轮齿受力后和热处理之后，齿根部分不致 于断裂，一般推荐a≥2m
2T Zmin 6.5 m
5）确定合理的齿数和 Sz ，并根据它决定各齿 轮的齿数。
Sz= 72
计算双公用 齿轮齿数程 序流程图
设有一机床的主传动系统，主轴转速级数为8，
若在第一、第二变速组中采用双公用齿轮，其结 构式为: 8=22×21×24，公比f=1.12，现在对该传 动系统中的双公用齿轮齿数进行计算机辅助设计 计算。通过计算可得出968个符合传动比要求的 齿数设计方案，部分方案数据见表1。如果该主传 动系统中的其它条件不变，仅改变公比f的值，同 样可计算出相应的双公用齿轮齿数的设计方案。
u1=1/2，u2=1/1.41，u3=1。
查表的步骤如下：
z 1）在u1、u2、u3中找到出现 min的传动比u1。
2）避免根切和结构设计需要，取Zmin=22。 3）找出u1=1/2的倒数2一行中找到Zmin=22时，查
到Smin＝66。 4）找出可能采用的齿数和Sz各种数值。必须同
时满足各传动比要求 Sz= 72，84，90，92，100，·····。
1.计算法
• zmin在降速比最大的传动副u1中，即z1=zmin
• 若取z1=24，则z1ˊ=24×2=48 • Sz=24+48=72
u1
1
2
1 2
;
u2
1
1 1.41
;பைடு நூலகம்
u3
1
令u1
z1 z1
; u2
z2 z2
; u3
z3 z3
z2
u2 1 u2
sz
1 11
1.41
1.41
72
30
z2 sz z2 72 30 42
由u1=2.00的一行中找出z1＝24， 则z＇1 = Sz - z1= 72一24= 48；
由u2= 1.41的一行中找出z2= 30， 则z＇2 = Sz - z2= 72一30= 42；
由u3= 1的一行中找出z3= 36， 则z＇3 = Sz – z3= 72-36=36。
Z1-Z 2＞4
当三联齿轮块由中间向左移动时，必须 保证齿轮z2的齿顶不碰撞z‘1的齿顶
当z‘1 ＞z‘2 ＞z‘3 时，要求z‘1-z‘2＞4
三联齿轮的最大齿轮与相邻的次大齿轮 之间的齿数差应大于4
3）确定变速组的扩大顺序。 根据“前密后疏”的原则，选择
结构式 18= 31×33×29 4）验算最后扩大组的变速范围，在
允许的变速范围之内 R2=xj(pj-1) =9×1 =8
3．是否需要增加降速的定比传动副
总降速比为30／1450=1／48 最小降速比为1／4，则总降速比为1／64，
不需增加降速的定比传动副 为使中间的二个变速组降速缓慢，减少
结构的径向尺寸，在轴I到轴II间增加一 对26／54的降速传动 有利于变型机床的设计
4.分配各变速组的最小传动比, 拟 定转速图
（1）轴 IV-V 的最小传动比：主轴上的齿轮希望大一
些，能起到飞轮的作用，最后一个变速组的umin取
极限值1／4，公比=1.26，1.266=4，
（2）其余变速组的umin根据“前缓后急”的原则。
（3）画出各变速组的传动比连线
按基本组的级比指数x0=1，第一扩大组的级比指 数x1=3，第二扩大组级比指数x2=9，画出各变速组 的传动比连线图2- 7，画出全部传动比连线图2- 8。
齿轮的齿数设计举例
同一变速组中齿轮的模数相同时 齿轮齿数的确定
2
1 1 2
1 0 6
1 0 2
9998887888788 8416408420853
在上述计算出较多的齿数设计方案基础上，据所设计 机床主传动系统的具体要求，可提出不同的约束条件和目 标函数，进而对计算机辅助设计计算得出的众多齿轮齿数 方案进行比较和优化设计，从中求出最佳齿轮齿数设计方 案。
设计举例
z3
u3 1 u3
sz
1 72 11
36
z3 sz z3 72 36 36
2．查表法 表3.2-9
横行Sz 表示齿数和 纵列u 表示一对齿轮的传动比 表中间的数值 表示一对小齿轮齿数 当u＞1时，升速传动，小齿轮为从动轮。 当u＜1时，降速传动，小齿轮为主动轮，用传动比u的
倒数来查表。 小齿轮齿数——Sz减去小齿轮齿数等于大齿轮齿数。 表中空白格，表示没有合适的齿数。
表1 f=1.12时齿轮齿数的选择方案
Z '
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 7
1 8
1 8
1 8
1 8
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1 9
1 9
1 9
1112222222222 9990000111122
1
Z333333444444444333444 3 3 3 3333333333333 1 246789012345678789012 3 4 5 6785678234523
拟定万能卧式中型铣床的主传动系 统的转速图
主轴的转速范围为30～1500r／min 异步电动机的转速1440r／min
1．选定公比
选定公比，定转速级数Z和各级转速 中型通用机床，常用为1.26或1.41，
本例选定 = 1.26。 Rn =nmax/nmin = 1500/30= 50 Z=1+lgRn/lg＝1+lg50/lg1.26=17.9，
Z233333333444444333333 3 3 3 3333333233323 2 913456788012345456789 0 1 2 3452345901290
Z '
8 7
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6 9
6 9
6 6
6 5
6 4
6 3
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6 1
6 0
5 9
8 3
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7 8
7 6
7 4
7 3
取Z=18
转速数列：
30， 37.5，47.5，60， 75，95， 118， 150， 190，235，300， 375， 475， 600，750，950， 1180，1500
2．选择结构式
1）确定变速组和传动副数目 18=3×3×2
2）确定各变速组的排列次序 根据“前多后少”的原则 选择18=3×3×2的方案
不产生根切的最小齿轮齿数。 对于标准齿轮， Z min ≥18 ～ 20
应保证最小齿轮装到轴上或套筒上具有足够的强 度。
为保证轮齿受力后和热处理之后，齿根部分不致 于断裂，一般推荐a≥2m
2T Zmin 6.5 m
5）确定合理的齿数和 Sz ，并根据它决定各齿 轮的齿数。
Sz= 72
计算双公用 齿轮齿数程 序流程图
设有一机床的主传动系统，主轴转速级数为8，
若在第一、第二变速组中采用双公用齿轮，其结 构式为: 8=22×21×24，公比f=1.12，现在对该传 动系统中的双公用齿轮齿数进行计算机辅助设计 计算。通过计算可得出968个符合传动比要求的 齿数设计方案，部分方案数据见表1。如果该主传 动系统中的其它条件不变，仅改变公比f的值，同 样可计算出相应的双公用齿轮齿数的设计方案。
u1=1/2，u2=1/1.41，u3=1。
查表的步骤如下：
z 1）在u1、u2、u3中找到出现 min的传动比u1。
2）避免根切和结构设计需要，取Zmin=22。 3）找出u1=1/2的倒数2一行中找到Zmin=22时，查
到Smin＝66。 4）找出可能采用的齿数和Sz各种数值。必须同
时满足各传动比要求 Sz= 72，84，90，92，100，·····。
1.计算法
• zmin在降速比最大的传动副u1中，即z1=zmin
• 若取z1=24，则z1ˊ=24×2=48 • Sz=24+48=72
u1
1
2
1 2
;
u2
1
1 1.41
;பைடு நூலகம்
u3
1
令u1
z1 z1
; u2
z2 z2
; u3
z3 z3
z2
u2 1 u2
sz
1 11
1.41
1.41
72
30
z2 sz z2 72 30 42
由u1=2.00的一行中找出z1＝24， 则z＇1 = Sz - z1= 72一24= 48；
由u2= 1.41的一行中找出z2= 30， 则z＇2 = Sz - z2= 72一30= 42；
由u3= 1的一行中找出z3= 36， 则z＇3 = Sz – z3= 72-36=36。
Z1-Z 2＞4