4.3 计算转速的确定

4.3 计算转速的确定

设计机床时，应根据不同机床的性能要求，合理确定机床的最大工作能力，即主轴所能传递的最大功率或最大转矩，这些参数将是设计计算机床传动件，如主轴、传动轴、齿轮和离合器等尺寸的主要依据。转矩越大，传动件尺寸越大，传动件传递的转矩大小与其传递的功率和转速有关。

对于专用机床，其加工范围很窄，各传动件所传递的功率和转速是基本不变的，因此其传递的转矩也是一定的。对于通用机床，其加工范围宽、功率大，传动件传递的功率和转速是经常变化的。因此，这类机床传动件传递的转矩大小，必须根据机床的实际使用情况确定。通过调查分析发现，低转速段所用功率并不大，一般这类机床只是从某一转速开始，才有可能使用电动机的全部功率。如果按最低转速时传递全功率来进行设计计算，将会不必要的增大传动件的尺寸。

综上所述，传动件在传递全部功率时的最低转速，能够传递最大转矩。因此，将传递全部功率时的最低转速，称为该传动件的“计算转速”，用“n c”表示，这样就可以根据传动件的计算转速确定额定转矩，并以此计算和选择传动件的结构尺寸。对于旋转运动的传动件，传递转矩T的计算公式如式（4-7）所示：

式中，n c为传动件的计算转速（r／min）；P为传动件所传递的功率（kW）。

1）主轴计算转速的确定

主轴计算转速n c是主轴传递全部功率时的最低转速，从该转速起到主轴的最高转速间所有的转速都能够传递全部功率，而转矩则随转速增加而减小，此为恒功率工作范围；低于主轴计算转速的各级转速所能传递的转矩与计算转速时的转矩相等，此为恒转矩工作范围。图4-19所示为通用机床主传动的功率和转矩特性曲线。

不同类型机床主轴计算转速的选取是不同的。对于专用机床，主轴计算转速根据特定的工艺要求来确定。对于通用机床及专门化机床，则根据调查分析和试验，得出各类机床主轴的计算转速。表4-2列出了各类机床主轴计算转速的经验公式。

2）其他传动件计算转速的确定(https://www.daowen.com)

某一传动件的计算转速是：经过该传动件传递到主轴，能够实现主轴全功率运转的该传动件的最低转速。当主轴的计算转速确定后，即可从转速图上确定其他传动件的计算转速。确定的顺序通常是先定出主轴计算转速，再顺次由后向前，定出各传动轴的计算转速，然后再确定齿轮的计算转速。在图4-20所示XA6132A铣床主传动系统转速图中，若已知主轴的计算转速n c=95 r／min，则可据此确定出其他各轴的计算转速，如表4-3所示。

确定了各轴的计算转速后，再按照从后向前的顺序，依次确定各轴上齿轮的计算转速，如表4-4所示。