机械系统设计计算题.doc

计算题1.设计一台车床的主传动系统已知条件：主轴最高转速nmax＝1800r/min，最低转速nmin＝40r/min，电动机转速n电＝1500r/min主轴转速公比φ＝1.41φ＝1.06的标准数列为：11.061.121.181.251.321.41.51.61.71.81.922.122.242.362.52.652.833.153.353.553.7544.254.54.7555.35.666.36.77.17.588.599.5完成内容：1、求出主轴的变速范围Rn；2、用公式计算出主轴转速级数Z；3、由给定的φ＝1.06的标准数列值表确定主轴各级标准转速；4、写出至少4个不同的结构式；5、画出所列结构式中至少2个相应的结构网；6、确定一个合理的结构式，并说明其合理性；解：1、主轴的变速范围：Rn＝nmax/nmin＝1800/40＝45；2、主轴转速级数：Z＝lg Rn/lgφ＋1＝lg45/lg1.41＋1≈12.08，取Z＝12；3、主轴各级标准转速为：40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1250，18004、4个不同的结构式为：12＝31×23×26；12＝32×21×26；12＝32×26×21；12＝31×26×23。

共有18种，可写出任意4种5、2个相应的结构网如下图：（共有18个，可画出任意2个）12＝31×23×26 12＝32×21×266、合理的结构式：12＝31×23×26合理性：① 符合变速级数、级比规律；② 传动件“前多后少”；③ 结构网“前密后疏”；④ 第二扩大组的变速范围r＝1.416＝8，满足极限变速范围要求2.已知某机床的主轴转速为n=100-1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1. 拟定传动系统的结构式；2. 设计转速图；3. 画出转速图11.061.121.181.251.321.41.51.61.71.81.922.122.242.362.52.652.833.153.353.553.7544.254.54.7555.35.666.36.77.17.588.599.5解：1. 计算公比φ 已知：，Z=8 . 根据 , 则, 即：φ=1.41 2．确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：① Z=4ⅹ2； ② Z=2ⅹ4；③ Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2 根据前疏后密原则，选择结构式为： 8=21ⅹ22ⅹ24 3. 转速图绘制设计① 主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/min ② 确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴 的传动比为： ③ 确定各变速组最小传动比从转速点800 r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。

4. 绘制转速图。