机械制造装备设计习题答案

1、26、某车床的主轴转速 n=401800r/min ，公比 =1.41电动机的转速n电=1440/min，试拟定结构式,转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。解：该主轴的变速范围为：nmaxnmin180040=45根据变速范围、公比可求变速的级数輕 1=空1,12lglg1.41拟定结构式级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种:12 = 21223412 冷 34 2212 = 22213412 = 22342112 =34 21 2212T 22 2112 =3232612 =3 26 2312 =23 31 2612 =23263112 =2623

2、3112 =26312312 = 21322612 冷 263212 =32 21 2612 = 32262112 = 26 21 3212= 2632211440r/min根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定12 =312326查表可获得 12 级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 作转速图如下：1800r/min125090063045031522416011280562 2u主 max 二 =1.41=2<2 符合要求u 主 min =丰2 =1.41 J =1/41/4 符合要求最后扩大组的变速

3、范围：R VXi（P J） =1.416（2）=8符合要求带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm则大带轮直径 d id1）；取 0.015 d2 94,1 ）= 1.6 125 （1 0.015） = 197mm查表取大带轮的基准直径为200mm齿轮齿数的确定：I II轴之间的传动副共有 3对 传动比为1:1 1:1.411:2如果采用模数相同的标准齿轮，则三对传动副的齿轮和相同查表可得 Sz = .,60,72,84,96,.1800r/min1250900630450315224160112805640转速误差的计算主轴各级转速所获得的实际转速按下

4、面的公式计算n实际二 n电黑（1 - ；）UU2U3d2123456789101112理论转速40568011216022431545063090012501800实际转速39.3256.1778.64110.81158.30221.63314.56449.38629.13886.51266.431773转速误差 率（%）1.700.311.701.061.061.060.140.140.141.51.311.5允许误差：10 ( ： -1)% =10 (1.41 -1)% =4.1%根据上表可知转速误差率在允许的范围内绘制传动系统图如下:30246018424262303648X _4222

5、1440r/min12527、某机床主轴转速 n=1001120r/min，转速级数Z =8，电动机的转速 门电=1440/min，试设计该机床的主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出主传动系统图。r _ nmaxnmin叫11.2100°=ZpR =11.2=1.41查表可获得 8 级转速为 100，140，200，280，400，560，800，1120拟定8级转速的结构式：8 診 22 248 詔 24 228=22 21248 =2224 218 =2421228 詛 2221根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定IV电IIIIII1120800560400

6、280200140100u主 max 二;：1 =1.411.41<2 符合要求U 主 min =F：_3y 1.41” =1/2.82一1/4 符合要求最后扩大组的变速范围：R二Xi（R）=1.414（2R = 4_8符合要求带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm1440则大带轮直径 did1（ 0 ；取 0.015 d2 =id1（ Q125 （1 - 0.015） = 221.625mm800查表取大带轮的基准直径为224mm齿轮齿数的确定：I II轴之间的传动副共有 2对 传动比为1:1 1:1.41如果采用模数相同的标准齿轮，则三对传动

7、副的齿轮和相同查表可得 Sz - .,48,60,72,84，.取Sz =48可以确定两个传动副的齿数为1: 1传动副24241： 1.41 传动副 2028同理可确定II III轴的齿数和取601: 1传动副齿数取 30301： 2传动副齿数取 2040III IV之间的传动副齿数和取721.41 : 1的传动副齿数取 42301： 2.82的传动副齿数取1953转速误差的计算主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算n实际=n电黑（1 - ；） UU2U3d212345678理论转速1001402002804005608001120实际转速100.98141.25201.78282.49

8、394551.67881103.2转速误差 率（%）0.890.890.890.891.51.51.51.5允许误差：10 （ ： 一1）% =10 （1.41 一1）% =4.1%根据上表可知转速误差率在允许的范围内绘制传动系统图如下：28试从 =1.26， Z =18级变速机构的各种传动方案中选出最佳方案，并写出结构式，画出转速图和传动系统图。转速不重复的方案：18=31332918 =31293a18 =3332g18 = 332g3118=2g33a18 = 293a318=2“32361 8 = 2136321 8 =32213618 =32362118 =36322118 = 36

9、213218 7233618 7362318 詛313618=2336318 732318 72331转速重复的方案 131232626 -118=233 26211 21322626 - 1等根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定18=3i 3s 29也可选择转速重复的方u主min = " =1.26“ =1/4-1/4 符合要求最后扩大组的变速范围：R二;:Xi(P 4)=1.269(")=8<8符合要求带轮的直径计算(因功率参数等不详仅举例说明)：查表取小带轮的基准直径为125mm1440则大带轮直径 did1( ；)；取 0.015 did1

10、( ；)125 (1 - 0.015) =221.625mm800查表取大带轮的基准直径为224mm齿轮齿数的确定：I II轴之间的传动副共有 2对传动比为1:11:1.25 1:1.6如果采用模数相同的标准齿轮，则三对传动副的齿轮和相同查表可得 Sz = .,52,54,72，.取Sz =72可以确定三个传动副的齿数为1: 1传动副36361: 1.25 传动副 32401: 1.6传动副 28 44同理可确定II III轴的齿数和取 841: 1传动副齿数取42421: 2传动副齿数取 28 561: 4传动副齿数取1767III IV之间的传动副齿数和取902: 1的传动副齿数取60 3

11、0321: 4的传动副齿数取18722836 I4440*=56_ 42172860184267 5630721440r/min125转速误差的计算主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算d1n实际=门电（1 -） U iU 2U 3d 2123456789理论转速31.540506380100125160200实际转速31.8139.9849.9962.6878.898.5125.36157.6197转速误差 率（%）0.980.030.030.511.51.50.291.51.5101112131415161718理论转速250315400500630800100012501600实际

12、转速254.47319.90399.88492.5630.47881002.91260.81576转速误差 率（%）1.791.511.50.030.6351.50.290.8641.5允许误差：10（ ： _1）% =10（1.26 _1）% =2.6%根据上表可知转速误差率在允许的范围内29、用于成批生产的车床，主轴转速45500r/min，为简化机构选用双速电机，n电=720r/min和1440r/min，试画出该机床的转速度和传动系统图。采用双速电机时公比一般取1.41和1.26本例中取1.41nmaxnmin50045= 11.11lg RnIp1=£8lg 1.41查表可

13、获得8级转速为45，63，90,125， 180， 250， 360， 500拟定8级转速的结构式:21 22 248 专 24 228 =22 21 248 =2224 218 =2421228 =24 2221选用多速电机是将多速电机作为第一扩大组放在传动式前面基本组放在第一扩大组的后面因此确定最后的结构式为 8 =222124I轴的带轮转速为 720r/min查表取小带轮的基准直径为125mm1440则大带轮直径 did1（ ；）；取 0.015 d2 二 id,1 - ；）125 （1 - 0.015） = 246.25mm查表取大带轮的基准直径为250mm电IIIIII1 1u主 m

14、ax 二=1.41 =1.41<2 符合要求u 主 min =丰2 =1.41- =1/2.821/4 符合要求最后扩大组的变速范围：R VXi(P J) =1.414(2亠=4<8符合要求齿轮齿数的确定：I II轴之间的传动副共有2对 传动比为1:2 1:2.82如果采用模数相同的标准齿轮，则三对传动副的齿轮和相同查表可得 Sz =,69,72,75取Sz =69可以确定三个传动副的齿数为1： 2传动副23461：2.82 传动副 1851同理可确定II III轴的齿数和取721.41 : 1传动副齿数取 42301： 2.82传动副齿数取 1953转速误差的计算主轴各级转速所获

15、得的实际转速按下面的公式计算n实际讥拐)皿212345678理论转速456390125180250360500实际转速44.8763.5689.73127.12175.21248.22350.43496.44转速误差 率(%)0.2970.890.2971.72.660.712.660.71允许误差：10 (1)% =10 (1.41 _1)% =4.1%根据上表可知转速误差率在允许的范围内33、某数控机床，主轴最高转速nmax=4000r/min ,最低转速nmin=40r/min ,计算转速为 nj =160r/min，采用直流电动机，电动机功率 =15kw，电动机的额定转速 =1500r

16、/min ,最高转速 为nd max =4500 r/min，试设计分级变速箱的传动系，画出转速图和功率特性图，以及主传动系统图。主轴要求的很功率范围为二皿二4000二25nj160电机所能达到的恒功率范围尺“二凹空二4500 =3nd1500取 > =2 Z =1IgRnN - IgRdN / lg > Z =1 Ig25 - Ig3 /lg 2=4.06 取 Z=4机械分级结构式可写作2=4 = 2 223.6KW15KW电机的恒功率范围为15004500r/min经过 1:1.1251:11:1二对传动副在主轴可获得的功率范围为13334000r/min（红色）经过 1:1.1251:21:1二对传动副在主轴可获得的功率范围为