五、综合应用题
1.欲设计某普通车床的主传动系统。已知:主轴最高转速nmax=1500r/min,主轴最低转速nmin=33.5r/min,电动机转速n电=1500r/min,主轴转速公比φ=1.41。公比φ=1.06
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、由给定的公比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、确定一个合理的结构式,并说明其合理性; 6、画出5中结构式对应的结构网;
7、画出合理的转速图(要求标注齐全);
8、确定各传动轴的计算转速(nj=95 r/min); 9、确定第二扩大组内各齿轮的计算转速. 答: 1、主轴的变速范围Rn=1500/33.5=45;
2、主轴转速级数Z=12; 3、主轴各级标准转速为:
33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500 r/min; 4、4个不同的结构式:
12=31×23×26;12=31×26×23;12=23×31×26;12=26×23×31。
5、合理的结构式为: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
6
疏”;④ 第二扩大组的变速范围r=1.41=8,满足极限变速范围要求。
7、合理的转速图:具体分析。(画出转速图) 8、各传动轴的计算转速:根据转速图,具体分析。
9、第一扩大组内各齿轮的计算转速:根据转速图,具体分析。(7、8无唯一答案)
2.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=1.41。
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; 7、画出合理的转速图(要求标注齐全);
8、写出各传动轴的计算转速(nj=112 r/min,要求与转速图中的符号相对应);
9、写出第一扩大组内各齿轮的计算转速。
答:
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:
40,56,80,112,160,224,315,450,630,900,1250,1800。 4、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)。
13×26 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。
7、合理的转速图:具体分析。 (画出转速图)
8、各传动轴的计算转速:根据转速图,具体分析。
9、第一扩大组内各齿轮的计算转速:根据转速图,具体分析。 (7、8无唯一答案)
3.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;
1. 计算公比φ
1120lgRlg11.19
=已知:R=,Z=8 . 根据 R=ϕZ-1, 则lgϕ=, 即:
100Z-17φ=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:
i0=
8001
= 14401.8
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
4.已知某机床的主轴转速为n=118-1320r/min,转速级数Z=8,电动机转速 n电=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。
1. 计算公比φ
R=已知:
lgRlg11.191320
=11.19,=Z=8 . 根据 R=ϕZ-1, 则lgϕ=,
Z-17118
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:118,170,236,335,475,670,950,1320 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:
i0=
9501
= 14401.5
③ 确定各变速组最小传动比
从转速点950 r/min到118r/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
五、综合应用题
1.欲设计某普通车床的主传动系统。已知:主轴最高转速nmax=1500r/min,主轴最低转速nmin=33.5r/min,电动机转速n电=1500r/min,主轴转速公比φ=1.41。公比φ=1.06
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、由给定的公比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、确定一个合理的结构式,并说明其合理性; 6、画出5中结构式对应的结构网;
7、画出合理的转速图(要求标注齐全);
8、确定各传动轴的计算转速(nj=95 r/min); 9、确定第二扩大组内各齿轮的计算转速. 答: 1、主轴的变速范围Rn=1500/33.5=45;
2、主轴转速级数Z=12; 3、主轴各级标准转速为:
33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500 r/min; 4、4个不同的结构式:
12=31×23×26;12=31×26×23;12=23×31×26;12=26×23×31。
5、合理的结构式为: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
6
疏”;④ 第二扩大组的变速范围r=1.41=8,满足极限变速范围要求。
7、合理的转速图:具体分析。(画出转速图) 8、各传动轴的计算转速:根据转速图,具体分析。
9、第一扩大组内各齿轮的计算转速:根据转速图,具体分析。(7、8无唯一答案)
2.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=1.41。
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; 7、画出合理的转速图(要求标注齐全);
8、写出各传动轴的计算转速(nj=112 r/min,要求与转速图中的符号相对应);
9、写出第一扩大组内各齿轮的计算转速。
答:
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:
40,56,80,112,160,224,315,450,630,900,1250,1800。 4、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)。
13×26 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。
7、合理的转速图:具体分析。 (画出转速图)
8、各传动轴的计算转速:根据转速图,具体分析。
9、第一扩大组内各齿轮的计算转速:根据转速图,具体分析。 (7、8无唯一答案)
3.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;
1. 计算公比φ
1120lgRlg11.19
=已知:R=,Z=8 . 根据 R=ϕZ-1, 则lgϕ=, 即:
100Z-17φ=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:
i0=
8001
= 14401.8
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
4.已知某机床的主轴转速为n=118-1320r/min,转速级数Z=8,电动机转速 n电=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。
1. 计算公比φ
R=已知:
lgRlg11.191320
=11.19,=Z=8 . 根据 R=ϕZ-1, 则lgϕ=,
Z-17118
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:118,170,236,335,475,670,950,1320 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:
i0=
9501
= 14401.5
③ 确定各变速组最小传动比
从转速点950 r/min到118r/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