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