傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第4章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和要求4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及其選擇4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的組成4.4傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)4.5伺服機(jī)械傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是將動(dòng)力元件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)，使之實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的中間裝置。4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和要求4.1.1傳動(dòng)系統(tǒng)的功能傳動(dòng)系統(tǒng)的功能可以歸納為下述幾項(xiàng)：(1)減速或增速(2)變速(3)改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律和形式

(4)傳遞和分配動(dòng)力(5)必要時(shí)中斷傳動(dòng)如果動(dòng)力元件的工作性能完全符合工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的作業(yè)要求，傳動(dòng)系統(tǒng)可省略，將動(dòng)力元件與工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)直接連接。4.1.2傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求:1)考慮動(dòng)力元件與工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的匹配，使它們的機(jī)械特性相適應(yīng)，并使二者的工作點(diǎn)接近各自的最正確工況點(diǎn)且工作點(diǎn)穩(wěn)定。2)滿足工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)在啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速、反向和空載等方面的要求。3)傳動(dòng)鏈應(yīng)盡量簡(jiǎn)短。4)布置緊湊，減小所占空間。5)能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和平安防護(hù)。4.2傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及其選擇4.2.1按工作原理分類按工作原理傳動(dòng)可分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)。在機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)中，輸入的是機(jī)械能，輸出的仍是機(jī)械能，在電力傳動(dòng)中那么把電能變?yōu)闄C(jī)械能或把機(jī)械能變?yōu)殡娔?。?-1所列為傳動(dòng)系統(tǒng)按工作原理分類及特點(diǎn)4.2.2按傳動(dòng)比的變化情況分類

(1)固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)，組成傳動(dòng)鏈的各傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)比是固定不變的，輸入與輸出速度一一對(duì)應(yīng)。這種傳動(dòng)系統(tǒng)適用于工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)在某一確定的轉(zhuǎn)速或速度下工作的機(jī)械。常用的固定傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)與蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。(2)變傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)變傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)具有可調(diào)的傳動(dòng)比，適用于要求工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)在預(yù)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作的機(jī)械。根據(jù)其輸出轉(zhuǎn)速是否連續(xù)變化，變傳動(dòng)比傳動(dòng)可分為有級(jí)變速傳動(dòng)、無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)和周期性變速傳動(dòng)。有級(jí)變速傳動(dòng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速有假設(shè)干個(gè)輸出轉(zhuǎn)速，且按一定規(guī)律排列，適用于動(dòng)力元件工況固定而工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)有假設(shè)干種工況的場(chǎng)合。常用的有級(jí)變速裝置有齒輪變速箱、塔輪傳動(dòng)等。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)是在某一范圍內(nèi)有無(wú)限多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速，適用于工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)工況極多或要求轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的場(chǎng)合。圖4-1無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)可分為伺服機(jī)械傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速裝置傳動(dòng)，無(wú)級(jí)變速裝置有各種機(jī)械無(wú)級(jí)變速器、液力耦合器與變矩器、電磁滑差離合器等。周期性變速傳動(dòng)的系統(tǒng)，其輸出角速度是輸入角速度的周期性函數(shù)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳動(dòng)和改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性，常用非圓齒輪、凸輪、連桿機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)周期性變速傳動(dòng)。如圖4-1所示為C336回輪式六角車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。4.2.3按驅(qū)動(dòng)形式分類(1)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由一個(gè)動(dòng)力元件獨(dú)立驅(qū)動(dòng)一個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的全部能量均流過(guò)每一個(gè)傳動(dòng)元件，也稱單流傳動(dòng)系統(tǒng)。單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈短，有利于減少傳動(dòng)件數(shù)目和減輕系統(tǒng)的重量，傳動(dòng)裝置的布置、安裝、調(diào)整、維修等較方便，適用于結(jié)構(gòu)尺寸和傳遞動(dòng)力較大，以及各個(gè)獨(dú)立的工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)使用都比較頻繁的機(jī)電系統(tǒng)。常用于以下幾種場(chǎng)合:1)只有一個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)。2)有不相關(guān)的多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如圖4-2所示龍門起重機(jī)有三個(gè)主要運(yùn)動(dòng):大車運(yùn)行、小車運(yùn)行和重物升降，這三個(gè)運(yùn)動(dòng)互不相關(guān)，都是獨(dú)立的，因此，他們的工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)分別由各自的電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。3)數(shù)字控制的機(jī)電系統(tǒng)。(2)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由一個(gè)動(dòng)力元件集中驅(qū)動(dòng)多個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案。由于動(dòng)力元件的能量分別流經(jīng)不同的傳動(dòng)元件，所以又叫分流傳動(dòng)系統(tǒng)。統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方案經(jīng)常用于以下場(chǎng)合:1)各工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)之間有一定的傳動(dòng)比要求。如加工高精度螺紋時(shí)，要求主軸與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)保持十分準(zhǔn)確的傳動(dòng)比關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng)距離為工件的螺紋導(dǎo)程Sz，這是由進(jìn)給傳動(dòng)鏈保證的。如圖4-3所示SG8630高精度絲杠車床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)關(guān)系為2)各工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)之間有動(dòng)作順序要求。在用機(jī)械方式控制的自動(dòng)機(jī)上，各工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過(guò)程和動(dòng)作先后次序要符合機(jī)器的生產(chǎn)工藝路線方案所提出的要求，保證各工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的時(shí)間同步化和空間同步化。工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)通常由裝在分配軸的凸輪來(lái)操縱和控制，分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)完成一個(gè)作業(yè)循環(huán)，各個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序均由各自的凸輪曲線保證。因此，自動(dòng)機(jī)的工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)雖然比較多，但常采用一個(gè)動(dòng)力元件統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)電阻壓帽機(jī)AA自動(dòng)電阻壓帽機(jī)電阻坯料電阻帽送電阻坯料機(jī)構(gòu)送帽壓帽機(jī)構(gòu)送帽壓帽機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)分配軸工藝過(guò)程夾緊定位電阻坯料送帽壓帽送電阻坯料

3)用于野外作業(yè)機(jī)械。對(duì)于石油機(jī)械、工程機(jī)械等野外作業(yè)機(jī)械，常采用一個(gè)動(dòng)力元件驅(qū)動(dòng)，可以減少動(dòng)力元件臺(tái)數(shù)，節(jié)約能源，減輕重量。

(3)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的動(dòng)力元件經(jīng)各自的傳統(tǒng)鏈聯(lián)合驅(qū)動(dòng)一個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案。從能量的流動(dòng)路線分析，由于各動(dòng)力元件的能量經(jīng)各自的傳動(dòng)鏈傳遞到同一個(gè)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)，所以聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)也叫匯流傳動(dòng)系統(tǒng)，主要用于低速、重載、大功率、工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)少而慣性大的機(jī)械，如提升機(jī)、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)等。4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的組成傳動(dòng)系統(tǒng)一般包括變速裝置、啟停和換向裝置、制動(dòng)裝置和平安保護(hù)裝置等。確定傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及其結(jié)構(gòu)是傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。4.3.1變速裝置變速裝置的作用是改變動(dòng)力元件的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的需要。變速裝置的類型需要根據(jù)工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的變速要求來(lái)確定。4.3.1.1對(duì)變速裝置的根本要求變速裝置與傳統(tǒng)系統(tǒng)的變速范圍、功率、效率、結(jié)構(gòu)、制造、維護(hù)等有密切關(guān)系。變速裝置應(yīng)滿足以下根本要求:1)足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，以便滿足工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)的要求。2)能傳遞足夠的功率和扭矩，并具有較高的傳動(dòng)效率。3)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，制造、裝配和維修的工藝性好。5)潤(rùn)滑和密封良好，無(wú)三漏(漏水、漏氣、漏油)現(xiàn)象。變速裝置在傳動(dòng)系統(tǒng)中布置的位置對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸有很大影響。變速裝置一般應(yīng)位于傳動(dòng)鏈的高速部位，以減小傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)于降速傳動(dòng)，應(yīng)先變速后減速。但是變速裝置的轉(zhuǎn)速也不宜太高，以免增大噪聲。4.3.1.2常用變速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介(1)交換齒輪變速機(jī)構(gòu)如圖4-1所示的車床主傳動(dòng)系統(tǒng)中軸1和軸2上的34、53兩個(gè)齒輪就是交換齒輪，將它們互相對(duì)調(diào)位置或換用其他齒數(shù)的齒輪即可到達(dá)變速目的。(2)滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)如圖4-1所示的車床主傳動(dòng)系統(tǒng)，軸3上的三聯(lián)和雙聯(lián)齒輪，通過(guò)它們的軸向滑動(dòng)，分別與軸2和軸4上的不同齒輪嚙合，來(lái)到達(dá)變速目的。雙速無(wú)極繩絞車減速器雙速無(wú)極繩絞車傳動(dòng)系統(tǒng)(3)離合器變速機(jī)構(gòu)在離合器變速機(jī)構(gòu)中，應(yīng)用較多的有嚙合型離合器和摩擦式離合器。嚙合型離合器屬于剛性傳動(dòng)：其優(yōu)點(diǎn)是:傳動(dòng)比準(zhǔn)確，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，軸向尺寸小，使用維護(hù)方便，本錢低。缺點(diǎn)是不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中接合，主要用于不能或不便采用滑移齒輪變速的場(chǎng)合。摩擦式離合器優(yōu)點(diǎn)是:接合平穩(wěn)，無(wú)沖擊，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中接合變速，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可起過(guò)載保護(hù)作用。缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大，本錢高，有相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，磨損及發(fā)熱量大，噪聲大，使用時(shí)需經(jīng)常調(diào)整間隙。這種變速方式多用于在運(yùn)轉(zhuǎn)中需變速的場(chǎng)合，如某些自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床。圖4-5所示為采用電磁離合器變速機(jī)構(gòu)的變速箱結(jié)構(gòu)圖。離合器的安裝位置對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作影響較大，確定其位置的原那么是:1)有利于減小離合器的尺寸。因此，應(yīng)盡量將其安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上?！财噦鲃?dòng)〕2)防止出現(xiàn)超速現(xiàn)象。所謂超速是指當(dāng)一條傳動(dòng)路線工作時(shí)，另一條(未工作的)傳動(dòng)路線上出現(xiàn)高速空轉(zhuǎn)齒輪。這種情況會(huì)使空轉(zhuǎn)功率顯著增加，并使齒輪的噪聲和磨損加劇，是離合器正常工作所不允許的。圖4-6為摩擦離合器變速機(jī)構(gòu)不同安裝位置的示意圖。3)一般不宜將電磁離合器裝在主軸上，因?yàn)殡姶烹x合器的發(fā)熱和剩磁影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度。圖4-5(4)嚙合器變速機(jī)構(gòu)嚙合器變速機(jī)構(gòu)廣泛用于汽車、工程機(jī)械等行走機(jī)械的變速箱中，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速等優(yōu)點(diǎn)。嚙合器分為普通嚙合器和同步嚙合器兩種。普通嚙合器的工作原理如圖4-7所示。由于變速時(shí)嚙合套的轉(zhuǎn)速與齒環(huán)的轉(zhuǎn)速不同，嚙合套的整圈輪齒不易嵌入齒環(huán)的齒槽。為了改善嚙合過(guò)程中的頂齒現(xiàn)象，可以在結(jié)構(gòu)上采取一些措施，如圖4-8所示，將兩側(cè)齒環(huán)1的齒都間隔地縮短一個(gè)長(zhǎng)度a，這樣就便于輪齒插入齒槽，當(dāng)嚙合套與齒環(huán)1的轉(zhuǎn)速一致后，整個(gè)齒長(zhǎng)便推入齒槽。通常a值為2mm左右。同步嚙合器是在普通嚙合器的根底上開(kāi)展起來(lái)的，在普通嚙合器的結(jié)構(gòu)上增設(shè)了使嚙合套與對(duì)應(yīng)接合齒圈的圓周速度迅速到達(dá)并保持一致(同步)的機(jī)構(gòu)以及防止二者在到達(dá)同步之前接合而發(fā)生沖擊的結(jié)構(gòu)。其工作原理是變速過(guò)程中先使將要進(jìn)入嚙合的一對(duì)齒輪的圓周速度相等，然后才使他們進(jìn)入嚙合，即先同步后變速。這樣防止了齒輪在變速時(shí)產(chǎn)生沖擊，使變速過(guò)程平穩(wěn)。圖4-9所示為錐形常壓式同步嚙合器的結(jié)構(gòu)圖4-9錐形常壓式同步嚙合器

1-左齒環(huán);2、5-內(nèi)錐面減摩襯套;3-定位銷;4-嚙合套;6-套筒;7-右齒環(huán);8-花鍵軸4.3.2啟停和換向裝置啟停和換向裝置用來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止及改變運(yùn)動(dòng)方向。對(duì)其根本要求是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操縱方便、省力、平安可靠并能夠傳遞足夠的動(dòng)力。4.3.2.1啟停和換向裝置方案選擇常用的啟停和換向裝置有兩類:一類是通過(guò)按鈕或操縱桿直接控制動(dòng)力元件實(shí)現(xiàn)啟停和換向；另一類是采用離合器實(shí)現(xiàn)啟停和換向。采用哪種方案，這與機(jī)械的各種狀況、動(dòng)力的大小、動(dòng)力元件的類型等因素有關(guān)。當(dāng)動(dòng)力元件為電動(dòng)機(jī)，功率不大，啟停與換向不頻繁時(shí)，可直接用電動(dòng)機(jī)啟停和換向。這種方式操作方便，傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。當(dāng)功率較大，且啟停和換向頻繁時(shí)，因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大，發(fā)熱嚴(yán)重，宜采用離合器啟停和換向。工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速較高時(shí)采用摩擦離合器，轉(zhuǎn)速較低時(shí)可采用嚙合型離合器。當(dāng)動(dòng)力元件為內(nèi)燃機(jī)時(shí)，由于它不能在負(fù)載下啟動(dòng)及反轉(zhuǎn)，故必須用離合器或液力藕合器(變矩器)來(lái)實(shí)現(xiàn)啟停，并在傳動(dòng)鏈中設(shè)置換向機(jī)構(gòu)。汽車傳動(dòng)用于啟停的離合器應(yīng)布置在轉(zhuǎn)速較高的軸上，以利于減小離合器的結(jié)構(gòu)尺寸和降低空轉(zhuǎn)功率損失。傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)件少，慣性小時(shí)，換向機(jī)構(gòu)宜放在傳動(dòng)鏈的前面即靠近動(dòng)力元件處，可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊;當(dāng)傳統(tǒng)鏈的傳動(dòng)件多，慣性大時(shí)，換向機(jī)構(gòu)宜放在后面即靠近工作(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)處，有利于減小傳動(dòng)損失，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性和效率。汽車傳動(dòng)離合器4.3.2.2啟停和換向裝置常用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介傳動(dòng)系統(tǒng)中的換向機(jī)構(gòu)有齒輪離合器換向機(jī)構(gòu)和滑移齒輪換向機(jī)構(gòu)兩種。如圖4-10所示為齒輪摩擦離合器換向機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖。啟停用的摩擦離合器的壓緊方式可以是機(jī)械的、液壓的和電磁的。圖4-11是鋼球壓緊式摩擦離合器的結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)滑移齒輪和惰輪也可以實(shí)現(xiàn)換向。如圖4-12所示為滑移齒輪換向機(jī)構(gòu)的原理圖。4.3.3制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置用于使機(jī)械減速和停止運(yùn)動(dòng)，有時(shí)也用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)速度，它是保證機(jī)械平安正常工作的重要局部。常用的制動(dòng)方法有兩類:電動(dòng)機(jī)制動(dòng)和機(jī)械(制動(dòng)器)制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反，使其減速而迅速制動(dòng)。一般可采用反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)及再生制動(dòng)等方法。常用的是反接制動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是:操作方便，制動(dòng)時(shí)間短，并可簡(jiǎn)化機(jī)械的結(jié)構(gòu);缺點(diǎn)是:制動(dòng)電流大，當(dāng)制動(dòng)頻繁時(shí)，容易使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒壞，且制動(dòng)時(shí)傳動(dòng)鏈中的沖擊力也較大。此法適用于電動(dòng)機(jī)直接啟停和換向，制動(dòng)不頻繁、傳動(dòng)系統(tǒng)慣性小、電動(dòng)機(jī)功率不大的場(chǎng)合。機(jī)械制動(dòng)方法用在離合器啟停和換向的傳動(dòng)系統(tǒng)中。常用的制動(dòng)器分摩擦式和非摩擦式兩類，摩擦式制動(dòng)器有外抱塊式、內(nèi)張?zhí)闶?、帶式和盤式等;非摩擦式制動(dòng)器有磁粉式、磁渦流式和水渦流式等。如圖4-13所示為帶式制動(dòng)器工作原理示意圖。制動(dòng)器通常安裝在傳動(dòng)鏈的高速軸上，以減小制動(dòng)力矩，縮小制動(dòng)器尺寸。制動(dòng)器和離合器的操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖，即當(dāng)離合器脫開(kāi)時(shí)，制動(dòng)器制動(dòng);接通離合器之前，必須松開(kāi)制動(dòng)器。運(yùn)輸絞車運(yùn)輸絞車傳動(dòng)系統(tǒng)4.3.4平安保護(hù)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)平安保護(hù)通常由電器平安保護(hù)裝置和平安離合器來(lái)承擔(dān)，起過(guò)載保護(hù)作用。電器平安保護(hù)裝置一般使用熔斷器和繼電器等元件，過(guò)載時(shí)通過(guò)斷電來(lái)進(jìn)行保護(hù);平安離合器那么在轉(zhuǎn)矩超過(guò)某一限定值時(shí)，別離或打滑來(lái)停止或限制轉(zhuǎn)矩的傳遞，起到平安保護(hù)作用，適用于機(jī)電系統(tǒng)工作過(guò)程中有可能發(fā)生大的過(guò)載或存在嚴(yán)重沖擊載荷而又難以精確計(jì)算的傳動(dòng)場(chǎng)合。對(duì)平安離合器的要求是:1)工作可靠，保證過(guò)載時(shí)能及時(shí)脫開(kāi)而不發(fā)生故障;2)對(duì)轉(zhuǎn)矩變化反響靈敏，動(dòng)作準(zhǔn)確，工作精度高;3)有調(diào)節(jié)限定轉(zhuǎn)矩的可能性。4.4傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)主要是對(duì)其變速系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括選擇變速組及其傳動(dòng)副數(shù)，確定各變速組中傳動(dòng)副的傳動(dòng)比以及計(jì)算齒輪齒數(shù)和皮帶輪直徑等。4.4.1有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)4.4.1.1標(biāo)準(zhǔn)公比和變速范圍(1)標(biāo)準(zhǔn)公比有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)轉(zhuǎn)速一般采用等比級(jí)數(shù)排列。因?yàn)椴捎玫缺燃?jí)數(shù)排列能使各級(jí)轉(zhuǎn)速的相對(duì)損失均勻，且使變速系統(tǒng)中每一個(gè)傳動(dòng)比都得到充分利用，結(jié)構(gòu)上易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)合理。等比級(jí)數(shù)中任意相鄰兩轉(zhuǎn)速之比為一常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比Ф，即標(biāo)準(zhǔn)公比有7個(gè)：

Ф=1.06，1.12，1.26，1.41，1.58，1.78，2.00(2)變速范圍變速系統(tǒng)的最高輸出轉(zhuǎn)速nmax、和最低輸出轉(zhuǎn)速nmin之比稱為變速范圍rn，即rn=nmax/nmin(3)rn-Ф-z之間的關(guān)系變速范圍rn、公比Ф和變速級(jí)數(shù)z之間存在以下關(guān)系rn=Ф(z-1)或z=lgrn/lgФ+14.4.1.2轉(zhuǎn)速圖的概念它能夠清楚地表達(dá)出傳動(dòng)軸的數(shù)目、各軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線、變速組數(shù)目、傳動(dòng)順序、各變速組的傳動(dòng)副數(shù)、傳動(dòng)比、變速規(guī)律等。

1.轉(zhuǎn)速圖是表示主軸各轉(zhuǎn)速的傳遞路線和轉(zhuǎn)速值，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列及轉(zhuǎn)速大小，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比的線圖。包括：

轉(zhuǎn)速線

是間距相等的水平線。

一、轉(zhuǎn)速圖

傳動(dòng)軸線

距離相等的鉛垂線。從左到右按傳動(dòng)順序排列。

傳動(dòng)線

兩轉(zhuǎn)速點(diǎn)之間的連線。一個(gè)主轉(zhuǎn)速點(diǎn)引出的傳動(dòng)線數(shù)目，代表該變速組的傳動(dòng)副數(shù)。

轉(zhuǎn)速點(diǎn)

用小圓點(diǎn)表示主軸和各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速值(對(duì)數(shù)值)。

例：一中型車床，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)

Z=12，公比φ=1.41，主軸轉(zhuǎn)速

n=31.5~1400r/min，如圖示。

12級(jí)轉(zhuǎn)速圖12級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)系統(tǒng)圖ⅡⅢⅠⅣ軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速①傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速②傳動(dòng)比電機(jī)與軸Ⅰ的傳動(dòng)比④傳動(dòng)線與傳動(dòng)副的關(guān)系

例如在軸Ⅰ-Ⅱ之間，軸Ⅰ轉(zhuǎn)速點(diǎn)上引出三條傳動(dòng)線，表示軸Ⅰ-Ⅱ間的變速組有三個(gè)傳動(dòng)副；各傳動(dòng)線在軸Ⅱ上相距一格。

電機(jī)軸與軸Ⅰ間的傳動(dòng)線向下傾斜2.04格，使軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速位于轉(zhuǎn)速值為710的轉(zhuǎn)速線上。③傳動(dòng)線位置與轉(zhuǎn)速的關(guān)系傳動(dòng)系統(tǒng)圖按照動(dòng)力傳遞的順序〔從電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行元件的先后順序〕，變速組依次為第一變速組、第二變速組、第三變速組……，分別用a、b、c…表示。傳動(dòng)副數(shù)用P表示，變速范圍用r表示。1〕級(jí)比指變速組中兩相鄰的轉(zhuǎn)速或兩相鄰的傳動(dòng)比之比。級(jí)比為公比冪的形式。如：φ3。2〕級(jí)比指數(shù)是指級(jí)比的冪指數(shù)，用x表示。如：φ3中的冪指數(shù)3，即x=3。2.轉(zhuǎn)速圖原理傳動(dòng)系統(tǒng)圖第一變速組a〔軸Ⅰ-Ⅱ之間〕Pa=3；傳動(dòng)比分別是

在轉(zhuǎn)速圖變速組a中：三條傳動(dòng)線分別是下降2格、下降1格、水平。即級(jí)比為φ

，級(jí)比指數(shù)為xa

=1。傳動(dòng)系統(tǒng)圖3〕根本組是指級(jí)比等于公比或級(jí)比指數(shù)等于1的變速組。其傳動(dòng)副數(shù)用P0表示，級(jí)比指數(shù)用x0表示。

圖中：第一變速組a為基本組，P0=3，x0=1。變速范圍為：傳動(dòng)系經(jīng)過(guò)根本組的變速，使軸Ⅱ得到P0〔即3〕級(jí)等比數(shù)列轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系統(tǒng)圖第二變速組b〔軸Ⅱ-Ⅲ之間〕Pb=2，傳動(dòng)比分別是

傳動(dòng)線ib1下降三格，ib2

水平。級(jí)比為φ3，級(jí)比指數(shù)

xb=3。

傳動(dòng)線ib2的最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)必須與ib1相距P0=3格，使軸Ⅲ得到連續(xù)不重復(fù)的等比數(shù)列轉(zhuǎn)速。

即級(jí)比指數(shù)為xb=P0=3

傳動(dòng)線ib2可作P0=3條平行線。傳動(dòng)系統(tǒng)圖

圖中第二變速組b為第一擴(kuò)大組，P1=2，x1=3=P0，其變速范圍為

經(jīng)第一擴(kuò)大組后，軸Ⅲ得到P0×P1級(jí)連續(xù)而不重復(fù)的等比數(shù)列轉(zhuǎn)速。4〕第一擴(kuò)大組是指級(jí)比指數(shù)等于根本組傳動(dòng)副數(shù)的變速組。其傳動(dòng)副數(shù)用P1表示，級(jí)比指數(shù)用x1表示。傳動(dòng)系統(tǒng)圖第三變速組c〔軸Ⅲ-Ⅳ之間〕Pc=2，傳動(dòng)比分別是

傳動(dòng)線ic1下降4格、ic2上升2格。級(jí)比為φ6

，級(jí)比指數(shù)為

xc=6。

傳動(dòng)線ic1可作P0×P1條平行線。傳動(dòng)線ic2的最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)與ic1相距P0P1格，使軸Ⅳ得到連續(xù)而不重復(fù)的等比數(shù)列轉(zhuǎn)速，即級(jí)比指數(shù)為傳動(dòng)系統(tǒng)圖5〕第二擴(kuò)大組是指級(jí)比指數(shù)等于P0P1的變速組，其傳動(dòng)副數(shù)、級(jí)比指數(shù)、變速范圍分別用P2、x2、r2表示。

變速組c為第二擴(kuò)大組，P2=2，x2=x1P1=P0P1=6，變速范圍為

傳動(dòng)系經(jīng)第二擴(kuò)大組的擴(kuò)大，軸Ⅳ得到Z=3×2×2=12級(jí)連續(xù)等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速，總變速范圍傳動(dòng)系統(tǒng)圖小結(jié)①變速組級(jí)比指數(shù)x由小到大的排列順序?yàn)閿U(kuò)大順序。②一個(gè)等比數(shù)列變速系統(tǒng)中，必須有根本組、第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組、第三擴(kuò)大組……。

第j擴(kuò)大組的變速范圍為

第

j擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)為

變速系統(tǒng)總變速范圍為傳動(dòng)系統(tǒng)圖

結(jié)構(gòu)網(wǎng)

是只表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，不表示具體轉(zhuǎn)速值，并以對(duì)稱形式表示的線圖。

結(jié)構(gòu)式

將轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)按傳動(dòng)順序?qū)懗筛髯兯俳M傳動(dòng)副數(shù)的乘積，將級(jí)比指數(shù)寫在各傳動(dòng)副數(shù)右下腳的數(shù)學(xué)式。

3.結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式

如：結(jié)構(gòu)式12=31

×23×26傳動(dòng)系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)速圖擬定步驟①根據(jù)擬定原那么，確定結(jié)構(gòu)式，畫(huà)出結(jié)構(gòu)網(wǎng)；②分配各傳動(dòng)組的最小傳動(dòng)比，畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖。二、主傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖的擬訂原那么

擬定原則極限傳動(dòng)比和變速范圍原則傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)原則（前多后少）擴(kuò)大順序原則（前小后大/前密后疏）最小傳動(dòng)比原則（前緩后急）

降速傳動(dòng)時(shí)，為了防止齒輪傳動(dòng)比過(guò)大造成從動(dòng)輪結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大，增加變速箱的尺寸，需要限制最大傳動(dòng)比，即imax≤4。

升速傳動(dòng)時(shí)，為了減小傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，提高傳動(dòng)精度，需要限制最小傳動(dòng)比，即直齒輪的imin≥1/2，螺旋圓柱齒輪的imin≥1/2.5。

結(jié)論直齒輪變速組的極限變速范圍是

：

r=2×4=8

螺旋圓柱齒輪變速組的極限變速范圍是：

r=2.5×4=101.極限傳動(dòng)比、極限變速范圍原那么

由于變速組的變速范圍，即r隨著j增大而增大，因此設(shè)計(jì)時(shí)只需檢查最后擴(kuò)大組是否超過(guò)極限值。如12=31×23×26，φ=1.41，第二擴(kuò)大組26為最后擴(kuò)大組。那么（未超極限值）如18=31×36×23，φ=1.26，第二變速組的級(jí)比指數(shù)為xb=6，是第二擴(kuò)大組〔即最后擴(kuò)大組〕，那么（超過(guò)極限值）2.傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)原那么

例：一中型機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)

Z=12，

φ

=1.41，nmin=31.5r/min，nmax=1400r/min，電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,額定轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。擬定主傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)。

①12=3×2×2②12=2×3×2③12=2×2×3

④12=4×3⑤12=3×4⑥12=6×2

⑦12=2×6

解

變速組和傳動(dòng)副數(shù)的組合方案有

方案④

12=4×3、

⑤

12=3×4都有3根軸，7對(duì)齒輪；方案⑥

12=6×2

、⑦12=2×6

都有3根軸，8對(duì)齒輪，而8對(duì)齒輪的軸向尺寸大于7對(duì)齒輪的軸向尺寸。

故方案④、⑤優(yōu)于⑥、⑦。

方案①12=3×2×2

、②12=2×3×2

、③12=2×2×3都有7對(duì)齒輪，與方案④、⑤相同，但是軸的數(shù)量比方案④、⑤多一個(gè)，且軸向尺寸短。據(jù)此不能直接判斷各方案優(yōu)劣?！?〕比較優(yōu)劣

若傳動(dòng)副數(shù)為3的變速組是擴(kuò)大組，則（超出極限值）（超出極限值）

在方案④

12=4×3

、⑤

12=3×4

中，若傳動(dòng)副數(shù)為4

的變速組是擴(kuò)大組，則

粗選方案①12=3×2×2，②12=2×3×2，③12=2×2×3〔2〕考慮極限變速范圍

選擇方案為

①12=3×2×2

在方案①12=3×2×2、②12=2×3×2、③12=2×2×3中，因機(jī)床的nmax=1400r/min，低于電動(dòng)機(jī)的nm=1440r/min，故主傳動(dòng)系統(tǒng)為降速傳動(dòng)。傳動(dòng)件越靠近電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)速越高，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩越小，幾何尺寸越小。結(jié)論盡量使前面的傳動(dòng)件多一些，即“前多后少〞原那么。采用三聯(lián)滑移齒輪在前，二聯(lián)滑移齒輪在后的變速組，即數(shù)學(xué)表達(dá)式為3≥Pa≥Pb≥Pc≥……。〔3〕傳動(dòng)副數(shù)確定原那么

在已確定方案12=3×2×2中，有如下擴(kuò)大方案：

①

12=31×23×26

②12=31×26×23

③12=32×21×26

④12=34×21×22

⑤12=32×26×21

⑥12=34×22×21

在擴(kuò)大方案①、②、③、⑤中

在擴(kuò)大方案④、⑥中3.擴(kuò)大順序確定原那么考慮最后變速組〔第二擴(kuò)大組〕的變速范圍結(jié)論因傳動(dòng)副數(shù)是前多后少，故擴(kuò)大順序應(yīng)是前小后大，即“前密后疏〞。級(jí)比指數(shù)小，傳動(dòng)線密；級(jí)比指數(shù)大，傳動(dòng)線疏。

選擇擴(kuò)大方案為

①

12=31×23×26

根據(jù)當(dāng)傳動(dòng)副數(shù)P

大時(shí)，級(jí)比指數(shù)x

應(yīng)取小值。得知

一定時(shí),x

和P

是影響r的關(guān)鍵因素。數(shù)學(xué)表達(dá)式為4.最小傳動(dòng)比確定原那么

為使傳動(dòng)件在相對(duì)高速下工作，減少變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸，提高傳動(dòng)鏈末端執(zhí)行件的旋轉(zhuǎn)精度，在傳動(dòng)順序、擴(kuò)大順序的原則上，最小傳動(dòng)比采取“前小后大”的原則，即遞增原則。

數(shù)學(xué)表達(dá)式為

iamax

≤ibmax

≤icmax

≤……≤4

對(duì)傳動(dòng)比的要求

①傳動(dòng)比不能超過(guò)極限值；②為設(shè)計(jì)方便，變速組的最小傳動(dòng)比盡量為公比的整數(shù)次冪。5.為降低機(jī)床噪聲應(yīng)考慮的原那么〔1〕簡(jiǎn)化機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)，減少傳動(dòng)齒輪的對(duì)數(shù)，尤其是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鏈盡可能的短，空轉(zhuǎn)齒輪盡可能脫開(kāi)?！?〕防止較大的升速傳動(dòng)。特別是在傳動(dòng)鏈?zhǔn)级说凝X輪副，如果采用較大的升速，那么嚙合沖擊和齒面摩擦將引起以后的各級(jí)傳動(dòng)產(chǎn)生噪聲?！?〕適當(dāng)降低齒輪圓周運(yùn)動(dòng)速度。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，一對(duì)齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)速度提高一倍，噪聲將增大6dB。〔4〕機(jī)床噪聲還與結(jié)構(gòu)、制造工藝、裝配質(zhì)量以及生產(chǎn)管理等諸多因素有關(guān)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮。6.為減少空載功率損失應(yīng)考慮的原那么

機(jī)床的空載功率是評(píng)價(jià)機(jī)床設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的重要指標(biāo)之一。從節(jié)約材料，減少零件尺寸出發(fā)，最好適當(dāng)提高中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，但空載功率隨轉(zhuǎn)速的提高而增大。因此，擬定轉(zhuǎn)速圖時(shí)，選擇中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速要適當(dāng)，應(yīng)兼顧減小結(jié)構(gòu)尺寸和減少空載功率的要求。

如：雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的級(jí)別為2，只能為第一擴(kuò)大組，傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序不一致。

如：CA6140車床，主傳動(dòng)系統(tǒng)的軸Ⅰ安裝有雙向離合器，占據(jù)一定的軸向長(zhǎng)度，因此第一變速組為雙聯(lián)滑移齒輪，第二變速組為三聯(lián)滑移齒輪，則傳動(dòng)順序上傳動(dòng)副數(shù)不是前多后少。

注意設(shè)計(jì)主傳動(dòng)鏈應(yīng)遵循4個(gè)原則，但具體情況要靈活應(yīng)用。

④最小傳動(dòng)比確定原則：“前小后大”。③擴(kuò)大順序確定原則：“前密后疏”；②傳動(dòng)副數(shù)確定原則：“前多后少”；

小結(jié)

①極限傳動(dòng)比、極限變速范圍原則：

直齒輪1/2≤i≤4，r=8；螺旋齒輪1/2.5≤

i≤4，r=10

三、轉(zhuǎn)速圖的繪制

例1

某車床的主軸轉(zhuǎn)速要求為

n=118~1320r/min

，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為8級(jí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速

n=1440r/min。試設(shè)計(jì)該機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，即擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式，計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速，畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖。：R=1320/118,Z=8。根據(jù)R=φZ(yǔ)-1，解:

1.計(jì)算公比φ得

2.確定傳動(dòng)組、傳動(dòng)副和擴(kuò)大順序根據(jù)傳動(dòng)組和傳動(dòng)副擬定原那么，可選方案有：①8=4×2，②8=2×4，③8=2×2×2在方案①，②中，有三根軸，比方案③少一根軸，但有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副，增加了傳動(dòng)軸的軸向長(zhǎng)度，應(yīng)選擇方案③8=2×2×2

根據(jù)前密后疏原則，粗選擴(kuò)大順序?yàn)?=21×22×24

因第二擴(kuò)大組的最終確定結(jié)構(gòu)式為8=21×22×24

設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速采用標(biāo)準(zhǔn)公比，可以從1.06的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中直接查出主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。n=118~1320r/min

②確定定比傳動(dòng)比取軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速值為950r/min，則電機(jī)軸與軸Ⅰ的傳動(dòng)比為

③確定各變速組最小傳動(dòng)比

從轉(zhuǎn)速點(diǎn)950r/min到118r/min共有6格，三個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線平均下降兩格，按照前小后大的原則，第二變速組最小傳動(dòng)線下降2格；第一變速組最小傳動(dòng)線下降2-1=1格；第三變速組最小傳動(dòng)線下降2+1=3格。3.設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖

①主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速

118,170,236,335,475,670,950,13208級(jí)轉(zhuǎn)速圖的擬定4.繪制轉(zhuǎn)速圖ⅠⅣⅡⅢ013209506704753352361701181440n

/(r/min)1:1.51:11:11:2.821.41:11:21:1.41

例2

X62W銑床，主軸轉(zhuǎn)速范圍為30~1500r/min

，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為18級(jí)，公比為1.26，電機(jī)轉(zhuǎn)速1450r/min。試設(shè)計(jì)該機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，即擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式，計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速，畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖。大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式，為滿足結(jié)構(gòu)和操縱方便的需求，通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪，故：Z=18=3x3x2(傳動(dòng)副前多后少原那么)解:

1.確定變速組數(shù)目及排列方案2.確定根本變速組和擴(kuò)大組

根據(jù)前密后疏原則，粗選擴(kuò)大順序?yàn)?8=31×33×29

且第二擴(kuò)大組的

3.確定電機(jī)軸到I軸定比傳動(dòng)

該機(jī)床總降速最大傳動(dòng)比那么每個(gè)降速組的最大傳動(dòng)比均取4，一共可以到達(dá)64。原那么上無(wú)需增加電機(jī)到I軸的降速運(yùn)動(dòng)。但，為了做到降速緩慢，以有利于減小變速箱的徑向尺寸，同時(shí)有利于變形機(jī)床設(shè)計(jì)，在電機(jī)與軸I間增加26/54的定比齒輪傳動(dòng)。那么：

4.確定最大傳動(dòng)比由結(jié)構(gòu)式可知，共需3個(gè)變速組，同時(shí)在電機(jī)和第一變速組軸間增加一定比降速傳動(dòng)，故轉(zhuǎn)速圖共有5根軸。畫(huà)5根距離相等的豎直線標(biāo)示軸號(hào)〔0，I，II，III，IV〕，畫(huà)距離相等的水平線表示18級(jí)轉(zhuǎn)速。查表求出主軸IV各級(jí)轉(zhuǎn)速，并標(biāo)示于轉(zhuǎn)速圖上。n=30~1500r/minⅠⅣⅡⅢ01500118095075060047537530023519015011895756047.537.530n

/(r/min)（1）確定III和IV軸最大傳動(dòng)比（第二擴(kuò)大組）：一般銑床的工作特點(diǎn)是間斷切削，為了提高主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸上的齒輪應(yīng)大些，能起到飛輪的作用，其最大傳動(dòng)比取從最低轉(zhuǎn)速30向上數(shù)6格，在軸III上標(biāo)出轉(zhuǎn)速點(diǎn)（118）。〔2〕確定其他變速組最大傳動(dòng)比：根據(jù)前小后大原那么，II和III軸最小傳動(dòng)線下降4格，I和II也取一樣傳動(dòng)比，下降4格，標(biāo)出相應(yīng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)。〔3〕畫(huà)出其他連線。ⅠⅣⅡⅢ01500118095075060047537530023519015011895756047.537.530n

/(r/min)14501:φ61:φ426:541:φ4四、齒輪齒數(shù)確實(shí)定1.齒輪齒數(shù)的確定原則

在保證輸出轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確前提下，盡量減少齒數(shù)〔1〕實(shí)際轉(zhuǎn)速n’與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n的相對(duì)轉(zhuǎn)速誤差δn為〔2〕變速組內(nèi)所有齒輪的模數(shù)相同，且是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，該組傳動(dòng)副的齒數(shù)和Sz相等，且Sz不應(yīng)過(guò)大，以免加大兩軸之間的中心距，使得機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，一般推薦Sz≤100~120。

四、齒輪齒數(shù)確實(shí)定〔3〕最小齒輪的齒數(shù)要盡可能小，但應(yīng)考慮：

為保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，主傳動(dòng)中，取最小齒輪齒數(shù)Zmin≥18～20。

②齒輪可裝在軸上的條件是齒根圓至鍵槽頂面的距離a≥2m，以滿足齒輪強(qiáng)度。四、齒輪齒數(shù)確實(shí)定〔3〕最小齒輪的齒數(shù)要盡可能小，但應(yīng)考慮：

受嚙合重合度的限制，直齒圓柱齒輪最小齒數(shù)Zmin≥17。

采用正變位，保證不根切情況下，直齒圓柱齒輪Zmin≥14。假設(shè)齒輪和軸為鍵聯(lián)結(jié)，那么應(yīng)保證齒根圓至鍵槽頂面的距離大于兩個(gè)模數(shù)，以滿足其強(qiáng)度要求，即：假設(shè)齒輪和軸為花鍵聯(lián)結(jié)，內(nèi)花鍵大徑為Dj，那么：四、齒輪齒數(shù)確實(shí)定〔4〕滿足結(jié)構(gòu)安裝要求，相鄰軸承孔的壁厚不小于3mm?！?〕變速組內(nèi)各齒輪副的齒數(shù)和不相等時(shí)，齒數(shù)和的差≯3。

如圖，三聯(lián)滑移齒輪左移時(shí)，要使42和24齒輪不相碰，兩齒輪的齒頂圓半徑之和應(yīng)小于中心距。

即48–42=6≥4?！?〕三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪的齒數(shù)差應(yīng)≥4，以保證滑移時(shí)齒輪外圓不相碰。四、齒輪齒數(shù)確實(shí)定Z1Z3

Z2

Z1’

Z3’

Z2’2.確定齒輪齒數(shù)〔1〕查表法對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方，那么每對(duì)齒輪副的齒數(shù)和Sz、小齒輪的齒數(shù)可從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)〔常用傳動(dòng)比適用齒數(shù)表〕中選取。2.確定齒輪齒數(shù)〔2〕計(jì)算