降速得到，当电动机转速降到405 r/min时，主轴转速降到405*（2/3）*（1/9）=30 r/min，即为主轴的最低转速，这时电动机的最大输出功率为：
P2=
450Pd=0.27 Pd (4-15) 1500即为额定功率Pd的27% 。
在图4-4（b）中，abdf应为一条直线。为了清楚起见，把它画成三段，并略错开。可以看出，主轴恒功率变速范围af是由3段组成的，每段的变速范围为电动机的恒功率调速范围RdP=3。所以，变速箱的公比Φ= RdP 。电动机的功率根据主轴的需要选择。主轴计算转速为f点的转速（111r/min）。表4.3为主轴转速与有级级数和电动机调压调磁转速的关系.
表4.3 主轴转速与有级级数和电动机调压调磁转速的关系
n/r?min-1 30--111 111--333 333--1000 1000--3000 有级级数 nY/r?min-1 Ⅰ[（2/3）?（20/60）?（20/60）] 405--1500 Ⅱ[（2/3）?（20/60）?（20/60）] 1500--4500 Ⅲ[（2/3）?（40/40）?（20/60）] 1500--4500 Ⅳ[（2/3）?（40/40）?（40/40）] 1500--4500 图4-4（c）为转矩特性。从a至f，转矩随转速下降而上升。至f点为主轴输出的最大转矩Mmax。f-g为转矩区。a至f也是由三段拼成的。 3、分段有级变速传动方案确定 (1) 、传动方案的设计计算 由前面计算得：
z=3，?=3 带传动的传动比i0=2/3 取 i1=1 i2=1/3 I3=1 i4=1/3 故取：z1=40 z1=40
'z2=20 z2=60
'z3=40 z3=40 z4=20 z4=60
(2) 、齿轮的设计计算
大小齿轮都采用45号钢调质，选小齿轮硬度为260HB—290HB，大齿轮硬度为220HB—250HB，精度选用六级，模数m=2.5mm , 齿宽b=30mm, 螺旋角α=200 所以： d1=mz1=2.5×40=100（mm） (4-16) d1=2.5×40=100（mm） d2=2.5×20=50（mm） d2=2.5×60=150（mm） d3=2.5×40=100（mm） d3=2.5×40=100（mm） d4=2.5×20=50（mm） d4=2.5×60=150（mm）
还应该校核齿轮表面接触疲劳强度，弯曲疲劳强度。经校核均合格，其校核过程略。 (四) 、电磁离合器的设计计算
有级变速的自动变换方法一般有液压或电磁离合器两种。
液压变速机构是通过液压缸、活塞杆带动拔叉推动滑移齿轮移动来实现变速，双联
''''''滑移齿轮用一个液压缸，而三联滑移齿轮必须使用两个液压缸实现三位移位。
电磁离合器是应用电磁效用接通或切断运动的元件，由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品可供选用，因而它已成为自动装置中常用的操作元件。电磁离合器用于数控机床的主转动时，能简化变速机构，操作方便，通过若干个安装在各转动轴上的离合器的吸合和分离的不同组合来改变齿轮的传动路线，实现主轴的变速。 经分析本设计选用电磁离合器来控制数控车床的有级自动变速。
图4-5 电磁离合器变速的主传动系统图
三、机床调速电机控制电路图的设计