18=9×2  18=6×3  18=3×3×2

18=9×2 18=6×3 18=3×3×2

实际中取第三种，前两种主要问题是“9”、“6”设计困难，使用制造不便；另外，前两种设计通常不能满足总变速范围限制的要求。

（2）结构式的选择。

在拟定结构式时，始终按照传动顺序自左向右设计各变速组的参数，根据设计要求，18级转速在3个变速组中的分配排列可以有如下3种形式，即：

18=3×3×2 18=3×2×3 18=2×3×3

根据传动副“前多后少”的原则，取第一种形式：18=3×3×2，再考虑各变速组的扩大顺序，则可有如下6种不同的方案：18=31×33×29 18=31×36×23 18=33×31×29 18=36×31×23 18=32×36×21 18=36×32×21

根据传动线“前密后疏”的原则，选取结构式为18=31×33×29，按常规传动系统进行运动设计。

2）拟定转速图

由设计要求可以看出：从电机到主轴，总的趋势是降速，最大降速比为1／48，根据降速“前慢后快”的原则以及降速时极限传动比u min≥1／4的限制，合理分配降速比，如图4-3所示。根据已确定的结构式，即可画出各变速组其他传动线，如图4-4所示。从各转速点出发，画各传动线的平行线，即可画出全部传动线，得到该主传动系统的转速图，如图4-5所示。在实际应用中，转速图是需要经过反复修改才能完成的。

3）齿轮齿数的确定

当各变速组的传动比确定后，就可据此确定齿轮齿数和带轮直径。对于定比传动的齿轮齿数和带轮直径，可由机械设计手册推荐的计算方法确定；对于变速组内齿轮齿数的确定应注意以下问题。

（1）齿数和S Z不应过大。

如果齿数和过大，会导致大齿轮结构增大，且造成齿轮线速度过大，增强噪声。一般相互啮合的两齿轮的齿数和：S Z≤100～120。（2）齿数和S Z不应过小。4-6所示。

综上，齿轮齿数的确定，可先从变速组内具有最小齿数的一对齿轮开始，按照下述步骤由计算法求得。

①先确定最小齿数，尽量保证Z min≥18～20；

②根据转速图中确定的各啮合齿轮的传动比uj，计算出与之啮合的另一齿轮齿数；③求出此对啮合齿轮的齿数和S Z，确认S Z是否合适，若不合适，重选Z min；④确定了S Z，则可根据传动比，计算出同一变速组内其他几对齿轮的齿数。除了采用计算法确定齿轮齿数外，当齿轮副的传动比是标准公比的整数次方，且同一变速组内齿轮模数都相同时，还可采用查表法直接确定齿轮齿数。表4-1汇总了各种常用传动比的适用齿数。其中，横坐标是齿数和S Z，纵坐标是传动副的传动比u，表中数值是一对传动副中被动齿轮的齿数；齿数和减去被动齿轮齿数就是主动齿轮齿数。表中所列的u值全大于1，即全是升速传动，对于降速传动，可取其倒数查表，查出的则是主动齿轮齿数。由于变速组内所有齿轮的模数相同，并假定都是标准齿轮，则变速组内各传动副的齿数和应该相同。

主传动大多是降速传动，越后面的变速组传递的转矩越大，中心距也越大，为简化加工工艺，各变速组的齿轮模数最好一样。通常在一个传动系统中，齿轮模数的种类不超过2、3种。当齿轮模数较大时应增大齿数和，反之则减小齿数和。

S Z

u

00

1.

06

1.

12

1.

19

1.

26

1.

33

1.

1.

41

50

1.

58

1.

68

1.

78

1.

88

1.

2.

00

11

2.

24

2.

37

2.

51

2.

66

2.

82

2.

99

2.

16

3.

3.

35

55

3.

76

3.

数

齿

65

28

25

15

64

32__

31__

30_______________

用

_____24__

28__

23__

________29____

________29__

27__

26_________

27__

21_________

22___________

_____22__

30

29

31________________

比

62

适

26________________

24

23

__25_____________

63

19

________28__

__20__________

27__

26______

的

________22__

21________

传

19__

61

_____25__

60

23

21

20

__17___

29

24_____________________

动

27__

26_________

常

__23__

22___________

19___________

58

29__

28_________

__5

16__________________

2__

_____28__

24___________

21__(https://www.daowen.com)

20

59

30___________

20________

16

18________________

用

_____27__

26______

22

_____23_____________

19________

17______

种

56

28__

24_________

__21__

__25__

20________

18________

4

各

__18___________

__15_______________

22

25

23

17

27______

19

15

16________

26

55

1

21_____________

表

18________

00

06

1.

u

1.

1.

19

26

1.

1.

33

41

1.

1.

50

58

68

1.

17________

1.

78

2.

1.

1.

19___________

88

00

11

2.

2.

24

1.

16________

2.

14____________

37

17______________

51

12

2.

15_________

14_________

2.

66

_____15____________

3.

2.

82

2.

99

16________

16

57

15_____

3.

14______

14___

14___

35

55

3.

76

3.

（续表）

。

%

.5

于±

1

大

不

差

误

对

相

的

比

动

传

轮

：齿

注

采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系，要求其最大齿与次大齿的齿数差应大于或等于4，以保证在滑移时，齿轮外圆不会相碰。如小于4，则无法实现滑移变速。

当所有变速组的齿轮齿数确定后，还应验算实际传动比（齿轮齿数比）与理论传动比（转速图上给定的传动比）之间的转速误差是否在允许范围之内。一般应满足：主轴转速误差≤±10（φ-1）×100%

4）齿轮的布置与排列

一般地，滑移齿轮的结构主要有两种，一种是将几个齿轮固定在一起的拼装式结构，一种是几个齿轮直接做成一体的整体式结构。整体式齿轮又可加工成窄式或宽式结构，分别如图4-7a、b所示。

一般地，滑移齿轮的布局如图4-8及图4-9所示。为防止两对齿轮同时啮合，固定齿轮的位置必须根据滑移齿轮的尺寸及移动距离来确定，即应保证当一对齿轮完全脱离啮合以后，另一对齿轮才能进入啮合。同时，还应留出一定的余量，如图4-8中的Δ，设计时常在1～3 mm取值。固定齿轮的轴向位置如果离得较远，则浪费空间和材料；反之，则会发生干涉，使传动系统不能正常工作。