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n max＝1800r/min，最低转速n min＝40r/min，电动机转速n电＝1500r/min。

主轴转速公比φ＝1.41。

φ＝1.06的标准数列为：
完成内容：
1、求出主轴的变速范围R n；
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：R n＝n max/n min＝1800/40＝45；
2、主轴转速级数：Z＝lg R n/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）。

12＝32×21×26
6、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；
解：
1. 计算公比φ 已知：1001120=
R ，Z=8 . 根据 1-=Z R ϕ, 则7
19
.11lg 1lg lg =-=Z R ϕ, 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：
8
.11
14408000==
i 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
具有尾绳和摩擦轮的矿井提升机示意图
3、每个罐笼（内有一空矿车）重N 771503=G
4、主绳与尾绳每米重
N/m
1064=G 5、摩擦轮直径m
44.61=d 6、摩擦轮飞轮惯量2
21m
N 2730000⋅=GD 7、导轮直径
m
52=d 8、导轮飞轮惯量222
m N 584000⋅=GD 9、额定提升速度m/s 16=N v 10、提升加速度
2
1m/s 89.0=a 11、提升减速度23m/s 1=a 12、周期长
s
2.89=z t 13、摩擦用增加负载重的20%考虑
m
N 259386m N 15
5.01675.02.16368862.4022720322⋅=⋅⨯+⨯+⨯+⨯253.1259386
396374<=kW
12909550
N ==n
T dx kW
1400=<N dx P P 电动机发热及过载能力的校验均可通过。

矿井提升的负载图。