1
根据主变速系统设计的一般原则：
※ 传动副前多后少的原则；
主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动转速较高， 传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸；※ 传动顺序与扩大顺序相一致的原则；比较两组变速方案
12?31?23?26 和 12?32?21?26
通过下面两种方案的比较，后一种方案因第一扩大组在最前面，Ⅱ轴的转速范围比前种方案大，如两种方案Ⅱ轴的最高转速一样，后一种方案Ⅱ轴的最低转速较低，在传递相等功率的情况下，受的转矩较大，传动件的尺寸也就比前种方案大。 ※ 变速组的降速要前慢后快，中间轴的速度不易超过电动机的转速； 根据以上的原则我们最终确定的传动方案是：12?31?23?26
12?31?23?26 6
1
12?32?21?26
3.4 各级变速组的变速范围及极限传动比传动副的极限传动比和传动组
的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，imin?1/4，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比imax?2，斜齿轮比较平稳，可取imax?2.5，故变速组的最大变速范围为主轴的变速范围应等于住变速传动系中各个变速组变速范围Rmax?imax/imin≤8～10。的乘积，即：
Rn?R0R1R2?Ri
检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。
R2???X2??P2?1?
其中，??1.41X2?6，P2?2 ∴R2?1.41?6?1?8.46?(8~10)，符合要求
7
1
3.5 结构网的拟定
根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：
传动系的结构网
3.6 确定各轴的转速
?分配总降速变速比
总降速变速比i?nmin/nd?31.5/1440?0.022
又电动机转速nd?1440r/min不符合转速数列标准，因而增加一定比变速副。
②确定变速轴轴数
变速轴轴数 = 变速组数 + 定比变速副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。
③在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按变速顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（主轴）。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ轴之间的变速组分别设为a、b、c。现由Ⅳ（主轴）开始，确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速。 ⑴先来确定Ⅲ轴的转速
变速组c 的变速范围为??1.41?8?Rmax?[8,10]，故两个传动副的传动比必然是两
662?211个极限值：IC1??4 、IC2??结合结构式，Ⅲ轴的转速只有一种可能：125、
114?
8
1
180、250、355、500、710。 ⑵确定轴Ⅱ的转速
变速组b的级比指数为3，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致变速比太小，可取 ib1?1?3?11 ib2? 2.81 轴Ⅱ的转速确定为：355、500、710。 ⑶定轴Ⅰ的转速
对于轴Ⅰ，其级比指数为1,可取：
ia1=
1?2=
1111 ia2== ia3=
?1.4121确定轴Ⅰ转速为710，电动机于轴Ⅰ的定变传动比为1440/710=2.03
3.7 绘制转速图
转速图
9
1
3.8 确定各变速组变速副齿数
确定齿轮齿数的原则和要求：①齿轮的齿数和sz不应过大；齿轮的齿数和sz过大会加大两轴之间的中心距，使机床结构庞大，一般推荐sz≤100～200.②最小齿轮的齿数要尽可能少；但同时要考虑：
※最小齿轮不产生根切，机床变速箱中标准直圆柱齿轮，一般最小齿数zmin≥18； ※受结构限制的最小齿轮最小齿数应大于18～20；
※齿轮齿数应符合转速图上传动比的要求：实际传动比（齿数之比）与理论传动比（转速图上要求的传动比）之间又误差，但不能过大，确定齿轮数所造成的转速误差，一般不应超过?10%（?-1）%， 即
n理?n实n理??10（??1）%
n理-要求的主轴转速；
n实-齿轮传动实现的主轴转速；
齿轮齿数的确定，当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和Sz及小齿轮的齿数可以从《机械制造装备设计》表3-9中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。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齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。
根据《机械制造装备设计》,查表各种常用变速比的使用齿数。 ⑴变速组a: ai1=1 ai2=1/?=1/1.41 ai3=1/2 ※确定最小齿轮的齿数zmin及最小齿数和szmin
该变速组内的最小齿轮必在i=1/2的齿轮副中，根据结构条件，假设最小齿数为
zmin=22时，查表得到 szmin=66。
※找出可能采用的齿数和诸数值
ua1=1 sz=??60、62?? ua2=1.41 sz=??60、63?? ua3=2 sz=??60、63??
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