3.2 传动设计
一.传动结构式、结构网的选择
结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效，可考虑到本次设计的需要可以参考一下这个方案。
确定传动组及各传动组中传动副的数目
级数为Z的传动系统有若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3…个传动副。即
Z=Z1 Z2 Z3 ……………………………… 2.4
传动副数由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子:
Z=
……………………………… 2.5
可以有几种方案，由于篇幅的原因就不一一列出了，在此只把已经选定了的和本次设计所须的正确的方案列出，具体的内容如下：
传动齿轮数目 2x（3+3+2）+2x2+1=21个
轴向尺寸 19b
传动轴数目 6根
图2.1 总的传动系统
二.组传动顺序的安排
18级转速传动系统的传动组，可以安排成：3x3x2，2x3x3，或3x2x3
选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。在Ⅰ轴上摩擦离合器时，应减小轴向尺寸，第一传动组的传动副不能多，以2为宜，本次设计中就是采用的2，一对是传向正传运动的，另一个是传向反向运动的。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响大，因此主轴上齿轮少些为好，最后一个传动组的传动副选用2，或者用一个定比传动副。
传动系统的扩大顺序的安排
对于18级的传动可以有三种方案，准确的说应该不只有这三个方案，可为了使结构和其他方面不复杂，同时为了满足设计的需要，选择的设计方案是：
18=3［1］3［3］2［9］
传动方案的扩大顺序与传动顺序可以一致也可以不一致，在此设计中，扩大顺序和传动顺序就是一致的。这种扩大顺序和传动顺序一致，称为顺序扩大传动。
传动组的变速范围的极限植
齿轮传动副最小传动比umin≥
，最大传动比umax≤2，决定了一个传动组的最大变速范围rmax=umax/nmin≤8
因此，要按照参考书中所给出的表，淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。
极限传动比及指数x，
值为：
|
极限传动比指数
|
1.26
|
|
x：umin= =
|
6
|
|
 值；umax= =2
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3
|
|
（x+）值：umin= =8
|
9
|
3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定
根据拟定的转速范围上的各传动比，就可以确定带轮直径和齿轮的齿数。
一.带轮直径确定的方法、步骤
1.选择三角型号
一般机床上的都采用三角带。根据电机转速和功率查图即可确定型号（详情见〈〈机床主轴变速箱设计指导〉〉4-1节）。但图中的解并非只有一种，应使传动带数为3～5根为宜。
本次设计中所选的带轮型号和带轮的根数如下：
B型带轮
选取3根
2.确定带轮的最小直径Dmin（D小）
各种型号胶带推荐了最小带轮直径，直接查表即可确定。
根据皮带的型号，从教科书〈〈机械设计基础教程〉〉
查表可取：
Dmin=140mm
3.计算大带轮直径D大
根据要求的传动比u和滑功率ε确定D大。当带轮为降速时：
三角胶带的滑动率ε=2%。
三角传动中，在保证最小包角大于120度的条件下，传动比可取1/7
≤u≤3。对中型通用机床，一般取1～2.5为宜。
因此，
137.2mm≤D大≤343mm
经查表取：
D大=212mm
二.确定齿轮齿数
用计算法或查表法确定齿轮齿数，后者更为简单。根据要求的传动比u和初步定出的传动齿轮副齿数和Sz，查表即可求出小齿轮齿数。
在本次设计中采用的就是常用传动比的适用齿数（小齿轮）表就见教科书〈〈机床简明设计手册〉〉。
不过在表中选取的时候应注意以下几个问题：
1.不产生根切。一般去Zmin≥18～20。
2.保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚δ≥2mm，一般取δ>5mm则zmin≥6.5+
，具体的尺寸可参考图。
3.同一传动组的各对齿轮副的中心距应该相等。若莫数相同时，则齿数和亦应相等。但由于传动比的要求，尤其是在传动中使用了公用齿轮后，常常满足比了上述要求。机床上可用修正齿轮，在一定范围内调整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齿数差不能超过3～4个齿。
4.防止各种碰撞和干涉
三联滑移齿轮的相邻的齿数差应大于4。应避免齿轮和轴之间相撞，出现以上的情况可以采用相应的措施来补救。
5.在同时满足以上的条件下齿轮齿数的确定已经可以初步定出，具体的各个齿轮齿数可以见传动图上所标写的。
6.确定轴间距：
轴间距是由齿轮齿数和后面计算并且经验算而确定的模数m而确定的，具体的计算值如下（模数和齿轮的齿数而确定的轴间距必须满足以上的几个条件）：
Ⅰ轴与Ⅱ轴之间的距离：
取m=2.5mm，由转速范围而确定
齿轮1与2之间的中心距：
Ⅱ轴与Ⅲ轴之间的距离：
取m=2.5mm，由转速范围而确定的传动比见图，
齿轮3与4之间的中心距：
Ⅲ轴与Ⅳ轴之间的距离：
取m=3.5mm，由转速范围而确定的传动比
齿轮9与10之间的中心距：
Ⅳ轴Ⅴ轴之间的中心距离：
取m=3.5mm，由转速范围而确定的传动比
.
主轴到脉冲轴的中心距：
取m=3.5mm，传动比
Ⅰ轴到反转轴Ⅵ轴的中心距：
取m=2.5mm，传动比
由齿顶高 
齿顶高和齿跟高只与所取的模数m有关。
可知取m=2.5mm时，
取m=3.5mm时：
三. 主轴转速系列的验算
主轴转速在使用上并不要十分准确，转速稍高或稍低并无太大影响。但标牌上标准数列的数值一般也不允许与实际转速相差太大。
由确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符合，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过正负10（ψ-1）%。即
％或
按公式：
Δn=-2%～+6%
如果超差，要根据误差的正负以及引起误差的主要环节，重新调整齿数，使转速数列得到改善。
主运动传动链的传动路线表达式如下：
图2.4主传动路线
所有主轴的详细的校核如下：
校核后，合格。
四.传动系统图的绘制
计算结果，用规定符号，以是适当比例方格纸上绘制出转速范围和主传动系统图。
