数控机床三维建模与设计
数控系统的建模与优化
数控系统的建模与优化随着现代工业化进程的高速推进，越来越多的企业采用数控系统作为生产加工的核心技术。
数控系统的高效、精确、自动化操作，已经成为现代制造工业的不可或缺的标配。
然而，在实际生产过程中，由于零部件的加工面不能很好地与刀具轨迹吻合，加上加工过程中刀具的磨损等因素，导致了零件加工的偏差和误差，直接影响了加工质量和效率。
这时候，数控系统的建模与优化，可以有效地解决这些问题。
一、数控系统的建模数控系统建模是指根据加工零件的几何形状和加工工艺，将刀具轨迹与加工面之间的数学函数关系，以摸拟或仿真的方式表示出来。
建模的主要目的是为了实现精确的加工操作，降低误差率，提高制造效率和质量。
1.1 数控系统的几何建模数控系统的几何建模可以分为两种方式：CAD/CAM建模和手工建模。
CAD/CAM建模是一种可视化的，基于计算机辅助设计和制造的建模方式。
通过CAD软件，将设计师所画的零件图形转化为CAM代码，然后通过CAM软件将代码传输到数控系统中进行加工。
这种建模方式具有高效性和精确性的特点。
其缺点是需要专业人员配合软件操作，成本较高。
手工建模则是一种比较传统的建模方式，通过计算几何公式推导，手动编制数控系统程序。
这种方法较容易掌握，不需要软件配合，但不适用于复杂的零件形状。
1.2 数控系统的刀具轨迹建模数控系统的刀具轨迹建模是将数学函数描绘出刀具轨迹与加工面之间的运动关系。
根据不同的加工类型和零部件几何形状，可以有不同的数学公式。
例如，在平面加工过程中，我们可以使用直线和圆弧两种基本曲线,将加工面分为不同的曲线段，然后将所有的曲线段按照先后顺序连接起来形成刀具轨迹。
二、数控系统的优化数控系统的优化主要是基于建模结果，对数控系统进行参数调整和优化，并根据不同制造过程的需要，实现加工运动轨迹的最优解。
2.1 数值控制参数的优化数值控制参数包括刀具切削速度、进给速度、切割深度、切削角度等参数。
通过对这些参数进行优化，可以降低加工误差率，提高加工质量。
弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配
弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配摘要：弧面凸轮机构是一种高速装置，广泛的应用于各种机械传动中。
为适应当代社会对弧面凸轮制造加工精度等方面的要求，本设计利用UG强大的二次开发功能，通过运用UG/API语言进行编程，从而开发出弧面凸轮的建模命令，使得弧面凸轮的3D建模与装配变得简单。
关键词：弧面凸轮，UG二次开发，3D建模，装配The Design Of Globoidal Indexing Cam NC rotate table——3Dconstruction mode and AssemblyAbstract：Globoidal indexing cam mechanism is a high speed indexing drivingdevice,it is widely used in many kinds of mechanical transmission .In order to fit the social request of Arc Cam manufacturing and processing precision, this Design used a strong secondary development function of UG. By using UG/API programming, therefore, to develop a modeling command Arc Cam. And make it easy to 3D Modeling and assembling.Keywords:Globoidal indexing cam, Secondary development function of UG, 3D Modeling and assembling.1 / 56第1章绪论1．1课题的研究背景弧面凸轮减速器是一种新型、高效的减速器，在国内尚属于研究阶段。
毕业设计---数控车床上下料机械手Solidworks三维建模及动画演示
机床上料机械手是典型的机电一体化设备，它可自动地为机床抓取工件，取代操作人员频繁取料，降低劳动强度，提高工作效率。
本课题所涉及的数控车上下料机械手自1999年投入运行,工作安全可靠,效果良好,可用做数控机床自动上料设备和生产线上的自动抓取设备。
本课题主要是应用Solidworks软件的三维设计功能，对数控车床上下料机械手的各零部件进行三维设计并实现其各部件的装配和运动仿真。
1. 1
人类在改造自然的历史进程中，随着对材料、能源和信息这三者的认识和用，不断创造各种工具（机器），满足并推动生产力的发展。
机器人技术从诞生到现在，虽然只有短短三十几年的历史，但是它却显示了旺盛的生命力。近年来，世界上对于发展机器人的呼声更是有增无减，发达国家竞相争先，发展中国家急起直追。许多先进技术国家已先后把发展机器人技术列入国家计划，进行大力研究。我国的机器人学的研究也已经起步，并把“机器人开发研究”和柔性制造技术系统和设备开发研究等与机器人技术有关的研究课题列入国家“七五”、“八五”科技发展计划以及“八六三”高科技发展计划。
总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段，国内外都很重视它的应用和发展。
1.3
1.3.1国外应用
美国制造155毫米的钢弹体洛克福特军械厂，从胚料加工开始到加工完毕直至弹体包装都自动进行，不用人手去接触，达到全自动生产。
组合零件三维建模及数控加工工艺设计及编程制定
本科毕业设计（论文）题目组合零件三维建模及数控加工工艺设计及编程制定学院机械工程学院专业机械设计及自动化姓名赵静飞学号201224015指导教师张莉河南科技大学机械工程学院二○一五年五月组合零件三维建模及数控加工工艺设计及编程制定摘要数控机床是集机、电、液及计算机等各项技术为一体的综合技术。
数控机床以其精度高、效率高、能适应小批量多品种复杂零件加工的特点，在机械加工中得到日益广泛的应用。
本文在收集了大量机械加工工艺制定方案及机械加工工艺分析研究成果的基础上,结合数控编程与操作，机械制造工艺及工装等专业课的学习与操作实践活动中习得的经验,选择正确的加工方法，设计合理的工艺过程，充分发挥数控加工的特点。
以数控车床车削轴类组合零件为例。
对数控加工工艺过程及其加工工序进行了具体的描述。
首先，对零件图样作详细的分析，对刀具、切削用量、加工设备及装夹方式进行具体的选择。
然后，编制完整的数控加工工艺过程卡、工序卡、刀具量具卡。
最后确定零件加工程序。
写出本次毕业设计总结。
关键词：数控加工；轴类组合零件；工艺设计；切削用量；数控编程ICOMPOSITE PARTS THREE-DINENSIONAL MODELING AND NC MACHINING PROCESS DESIGN AND PROGRAMMINGAbstractNC machine tool is the collection machine, electricity, liquid and the technology such as computer integrated technology.NC machine tool with high precision, high efficiency, able to adapt to the characteristics of the small batch more varieties of complex parts processing, to the increasingly extensive application in the mechanical processing.Make plan based on the collected a large number of machining process and machining process analysis and research, on the basis of combining the CNC programming and operation of machinery manufacturing technology and equipment and other specialized course learning and operation experience of practice in the acquisition, to select the correct processing methods, design reasonable process, give full play to the characteristics of nc machining.By the NC lathe turning axle assembly part as an example.In the NC machining process and its processing process described in detail.First of all, make detailed analysis on parts design, the cutter, cutting dosage, the processing equipment and the clamping way choice.Then, complete the NC machining process CARDS, process card, cutting tool measuring tool.Finally determine the parts processing program.Write the summary of graduation design.Keywords: The NC machining; Combination of axial parts; Process design; Cutting parameter; CNC programmingII前言设计的目的：毕业设计是教学计划中安排的最后一个教学环节，是前期教学的拓展和延伸，是对过去所学理论和实践经验的一次总结和检验。
三轴数控机床误差建模及加工精度可靠性优化设计
三轴数控机床误差建模及加工精度可靠性优化设计三轴数控机床误差建模及加工精度可靠性优化设计摘要：随着制造业的发展，数控机床已经成为主流的生产工具之一。
而机床加工精度的可靠性是保证产品质量的重要因素之一。
本文以三轴数控机床为研究对象，结合误差建模及加工精度可靠性优化设计方法，探讨了如何提高机床的加工精度可靠性。
1. 引言随着科技的进步和市场的需求，数控机床已经逐渐代替传统的机械设备成为制造业的主力军。
然而，在实际生产过程中，机床加工精度的可靠性一直是制约产品质量的关键问题之一。
因此，在数控机床的设计和研发过程中，加工精度的可靠性优化设计显得尤为重要。
2. 三轴数控机床误差建模机床加工精度的可靠性与误差存在着密切的关系。
因此，对机床误差进行准确的建模是提高加工精度可靠性的前提。
首先，我们需要确定机床系统的误差来源，包括机床结构误差、传动系统误差、控制系统误差等。
然后，通过实验和模拟方法，获取这些误差的数据，并进行数学统计分析，建立准确的误差模型。
3. 加工精度可靠性优化设计对于三轴数控机床而言，加工精度的可靠性优化设计涉及到机床结构、传动系统和控制系统的优化。
首先，通过对机床结构的理论分析和实验研究，确定结构参数的最优值，以降低结构误差。
其次，通过优选传动系统的传动元件和调整传动系统的传动比，以减小传动系统误差。
最后，通过改进数控系统的控制算法和提高控制系统的采样频率，优化控制系统的性能，减少控制系统误差。
4. 实验研究为验证误差建模及加工精度可靠性优化设计方法的有效性，我们设计了一组实验。
首先，通过测量得到机床的误差数据，并建立误差模型。
然后，分别对结构、传动系统和控制系统进行优化设计，并测量加工精度。
最后，通过对实验数据的统计分析，验证优化设计是否能够显著提高机床的加工精度可靠性。
5. 结果讨论实验结果表明，通过误差建模及加工精度可靠性优化设计方法，三轴数控机床的加工精度可靠性得到了明显的提高。
数控机床三维空间误差建模及补偿技术研究
ｒ ｒ ｍ ｏ ｅｉ ｙ ｕ ｉ ｇ ｍ ｕｌ — ｏ ｙ ｔｍ ｈ ｏ ｙ ａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｄ ｌ ｎｇ ｂ ｓｎ ｔ ｂ ｄｙ ｓ ｓｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ． Ｏｎｅ ｉ ｆｉｅ ｃ ｉ ｓｏｆ ｎ ｏｍ ｐ ｎｓ ｔｏ ｉ ｅ ａｉ ｎ， ｔ ｔ ｅ ｓ ｈｅ ｏ ｈ ｒｉ
机床 是 由 多个 部 件 以运 动 副 的 形 式 连 接 起 来 ， 用 以实现 刀具 与 工 件相 对 运 动 的 加工 设 备 。 一般 来 说 ， 床结 构 中 的运 动 副 只有 一 个 自由度 ， 由 于机 机 但 床 本体 结 构 和 实 际 的装 配误 差 ， 个 运 动 副 往 往 都 每 存 在 ６个 自由度 。下 面 以移 动 副 为例 来 分 析机 床 结 构 中存 在 的误差 元 素 ， 图 １所 示 ， 如 当拖 板 沿 坐 标 系 轴运 动 时 ， 在 ３个平 动 误 差 和 ３个 转 动 误 差 ， 存
ｅ ｂｅ ｅ ｏ ｐｅ ａ ｉ ｎ． Ｏ ｆ ｉ ｅ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｍ ｄｄ ｄ ｃ ｍ ｎｓ ｔｏ ｉ ｎ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔ ｏｎ， ａ ｋｉ ｏ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｃ ｍ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ａ ｅ Ｎ Ｃ ｏ ｎｄ ｆ ｃ ｒ ｅ ｔｏ ｏ ｅ ｓ ｔｏ ｂ ｓ ｄ ｏｎ ｐｒ — ｇｒ ｍ ，ｒ ａ ｉ ｅ ｈ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ － ｍ ｅ ｓ ｏ ｏ ｕ ｅ ｒ ｃ ｅ ｒ ｒ ｆ ＣＮ Ｃ ａ ｈｉ ｅ ｔ ｏ ｓ ｂｙ ｍ ａ ｐｉ ｈ ａ ｅ ｌｚ ｓ ｔ ｅ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔｏ ｆ ３ Ｄｉ ｎ ｉ ｎ ｖ ｌ ｍ ｔｉ ｒ ｏ ｓ ｏ ｍ ｃ ｎ ｏ ｌ ｐ ｎｇ ｔ ｅ
中高精 度 零 部 件 占很 大 比率 ， 加 工 质 量 的要 求 也 对
数控工作台三维造型设计及关键零部件工艺设计
1绪论1.1课题的背景及目的科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。
而数控机床则能适应这种要求，满足目前的生产需求[1]。
数控机床是一种高度自动化的机床，随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。
机械加工中，多品种、小批量加工的比例约占80%。
这样，对机床不仅要求具有高精度和生产效率，而且还具备“柔性”，即灵活通用，能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，具有适应性强、加工精度高、质量稳定和生产效率高等优点，是一种灵活而高效的自动化机床[2]。
随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将更加重要，而X-Y工作台是这些设备实现高精密加工的核心部件，对于提高产品的加工质量起着尤为重要的作用。
1.2国内外数控机床的发展状况数控机床的出现是20世纪机床工业的主要特点。
随着机床工业的发展，适应汽车工业的需要、高精度、高效率、高自动化的坐标键床、磨床、齿轮机床、组合机床大量出现；其中，数控机床和功能复合、柔性化、系统集成化亦是20世纪机床工业最显著的特征之一[3]。
20世纪中国机床工业的迅速崛起。
在数控机床方面，中国1958年开始起步，60年代有了正式的数控机床产品。
70年代，开始研制出加工中心。
80年代研制出FMC，FMS，而且根据中国国情，还提出了数控机床与普通机床并存的独立制造岛(Alone Manufacturing Island)方案。
80年代后，世界上掀起了研究实施CIMS的热潮，应该说，FMC、FMS、CIMS的基础之一，就是数控机床，而实施FMC、FMS、CIMS又进一步带动了数控机床的发展。
1.3数控工作台的分类及其特点数控工作台分为十字工作台、旋转工作台等。
数控精密工作台采用滚珠丝杠副及直线导轨副为导向支承，滚珠丝杠副为运动执行元件的结构。
基于CADCAM技术的数控机床设计与制造
基于CADCAM技术的数控机床设计与制造随着科技的不断发展，计算机辅助设计与制造（CADCAM）技术在数控机床领域的应用越来越广泛。
CADCAM技术结合了计算机软件和硬件设备，能够实现数控机床的高效设计和制造。
本文将探讨基于CADCAM技术的数控机床设计与制造的相关内容。
一、CADCAM技术概述CADCAM技术是指通过计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术，实现产品设计与数控加工制造的一种综合应用技术。
CAD技术可以帮助工程师通过计算机软件进行精确而高效的产品设计，CAM技术则将CAD设计数据转化为机床运动控制指令，实现数控机床的自动化加工。
二、CADCAM技术在数控机床设计中的应用1. 数控机床的三维建模CADCAM技术可以通过三维建模软件对数控机床进行虚拟建模，将机床的各个组成部分以三维模型的形式展示出来。
这样可以更直观地了解机床的整体结构和各个零部件之间的关系，为后续的设计和制造提供参考。
2. 数控机床的参数设定CADCAM技术可以通过软件对数控机床的各项参数进行设定。
比如，可以设定机床的加工速度、进给速度、刀具半径等参数，以及各种运动轨迹和加工路径等。
通过合理的参数设定，可以提高机床的加工精度和效率。
3. 数控机床的刀具路径优化CADCAM技术可以通过算法对数控机床的刀具路径进行优化。
通过优化刀具路径，可以减少机床在加工过程中的空走时间，提高加工效率和质量。
4. 数控机床的仿真与验证CADCAM技术可以对数控机床进行仿真和验证。
通过模拟机床的运动轨迹和加工过程，可以事先发现潜在的问题和错误，并进行纠正和改进。
这样可以减少制造过程中的错误和损失，提高机床的制造效率和质量。
三、CADCAM技术在数控机床制造中的应用1. 数控机床的自动化加工CADCAM技术可以将CAD设计数据转化为机床的加工控制指令，实现数控机床的自动化加工。
通过CADCAM技术，可以使机床的加工过程更加精确、高效和稳定，同时减少了人为操作的错误和干预。
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微电子技术，自动信息处理，数据处理以及电子计算机的发展，给自动化带来了新的概念，推动了机械制造自动化的发展。
采用数字控制技术进行机械加工的思想，最早在20世纪40年代提出的，当时美国的一个小型飞机工业承包商帕森公司在麻省理工学院伺服机构试验室的协助下，经过三年时间的研究，于1952年试制成功世界第一台数控机床试验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床，这便是数控机床的第一代。在早先的数控机床都采用专用控制计算机的硬逻辑数控系统，装有这类数控系统的机床为普通数控机床（简称NC机床）。随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降。小型计算机开始取代专用数控计算机，数控的许多功能由软件程序实现。这样的数控系统称为计算机数控系统（简称CNC）。近20年来，微处理机数控系统的数控机床得到了飞速发展和广泛应用。
本设计主要通过对现有数控机床主轴部件现状的分析，探讨合理的结构形状，优化其参数，提高机床主轴部件的工作性能；采用计算机建模技术，设计数控机床主轴部件的数控样机。因此，将数字化技术应用于数控机床的主轴部件的设计与研究，对于稳定机床产品的质量，提高生产率，推动机床功能部件的发展，加快产品的更新换代具有重要意义。
计算机建模技术将机械设计的参数化应用于数控机床的设计与研究，以提高机床产品的质量，加快数控机床的更新换代。在传统机械设计的基础上，使用功能强大的Pro/e工程建模软件建立数控机床主轴部件的实体模型，并模拟机床主轴部件的装配过程、主传动、换刀运动等过程，使设计者在制造样机之前，及时发现设计过程中潜在的缺陷，为下一步的设计提供良好的条件。
计算转速nj是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图上直接得出如表2-1所示。
表2-1 各轴的计算转速
轴
Ⅰ
Ⅱ
计算转速（r/min）
682
150
各轴功率和扭矩计算：
已知一级齿轮传动效率为0.97（包括轴承），同步带传动效率为0.98,则：
Ⅰ轴：P1=Pd×0.98=7.5×0.98=7.35 KW
数控机床三维建模与设计
摘要
数控车床是装有数字程序控制系统的自动化车床。其通过数字化信号由伺服系统对机床运动及加工过程进行控制，最终实现车床自动完成对零件的加工。与其他控制相比，数控的最大特点是运动的执行与程序的编制相互独立。其集中了自动化机床、精密机床和通用机床的优点，具有高效率、高质量和高柔性的特点。
d=91 (2-3)
可得传动轴的估算直径：d=40mm;
主轴轴径尺寸的确定：
已知车床最大加工直径为Dmax=400mm,则：
主轴前轴颈直径D1=0.25Dmax±15=85～115mm 取D1=95mm
后轴颈直径 D2=(0.7～0.85)D1=67～81mm取D2=75mm
内孔直径 d=0.1Dmax±10=35～55mm取d=40mm
而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=26.7,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须串联变速机构的方法来扩大其恒功率转速范围。
设计变速箱时，考虑到机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比Фf等于交流主轴电动机的恒功率调速范围Rdp，即Фf=Rdp=3，功率特性图是连续的，无缺口和无重合的。
The calculator is set up the mold technique to turn the parameter that the machine design to apply in the design and researches that the number control the tool machine, with the quantity of the exaltation tool machine product, the renewal that speeds number to control the tool machine changes the generation.On the foundation that the traditional machine design, the strong engineering of Pro/ e of the usage function sets up the entity model that the mold software builds up number to control the tool machine principal axis parts, and imitate the assemble process, lord of the tool machine principal axis parts to spread to move, change the knife the sport etc. process, make design is before make the kind machine, discovering to design the process in time in the latent blemish, provide the good condition for the design of the next move.
Ⅱ轴：P2=P1×0.97=7.35×0.97=7.13 KW
Ⅰ轴扭矩：T1=9550P1/n1=9550×7.35/682=1.029×105N.mm
Ⅱ轴扭矩: T2=9550P2/n2=4.539×105N.mm
[φ]是每米长度上允许的扭转角（deg/m），可根据传动轴的要求选取，其选取的原则如表2-2所示。
1.1.2数控机床的技术发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造夜带来了革命性的变化，使制造也成为工业化的象征。当前世界上数控技术及其装备的发展呈现出高速、高精密化发展趋势。
1）．高速
新一代数控机床（含加工中心）只有通过高速化大幅度缩短切削工时才能进一步提高其生产率。超高速加工，特别是超高速铣削与新一代数控机床特别是高速加工中心的开发与应用紧密相关。依靠快速、准确的数字量传递技术对高性能的机床执行部件进行高精密度、高响应速度的实时处理，由于采用了新型刀具，车削和铣削的速度已达5000m/min-8000m/min以上，主轴转速在10000r/min以上；工作台移动速度：分辨率为1μm时在100m/min以上，分辨率为0.1μm时在24m/min以上；自动换刀速度在1s以内；小线段插补速度达12m/min。根据高效率、大批量生产需求和电子驱动技术的飞速发展，高速直线电机的推广应用，已开发出一批高速、高效的高速响应的数控机床。
表2-2 许用扭转角选取原则
轴
主轴
一般传动轴
较低的轴
[φ]（deg/m）
0.5-1
1-1.5
1.5-2
根据表3-2确定各轴所允许的扭转角如表3-3所示。
表2-3许用扭转角的确定
轴
Ⅰ
Ⅱ
[φ]（deg/m）
1
1
把以上确定的各轴的输入功率N=7.5KW、计算转速nj（如表2-1）、允许扭转角[φ]（如表2-3）代入扭转刚度的估算公式
2）．高精密度
从精密加工到超精密加工，是世界个工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级，其应用范围日益广泛。随着科学技术的发展，对超精密加工技术不断提出了新的要求。新材料及新零件的出现，更高精密要求的提出等都需要超精密加工工艺，发展新型超精密加工机床，完善现代超精密加工技术，以适应现代科技的发展。
2主传动设计
2.1驱动源的选择
机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。
根据主轴要求的最高转速4000r/min，最大切削功率5.5KW,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，其基本转速是300r/min，最高转速是4500r/min。
2.2转速图的拟定
根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围
Rdp=nmax/nd=3（2-1）
1.2设计的主要任务
数控机床主轴部件是机床的核心部件。目前，高速主轴单元在国外有很大的发展，其数控机床的转速已经达到10000-20000r/min,主轴功率可达22KW；较先进的数控机床主轴转速可达20000-60000r/min，主轴功率达20-60KW。而我国对高速高精度机床虽然也取得了一定的成果，但无论在转速还是精度方面与国外先进水平还有很大的差距，其已成为我国发展超高速加工技术的“瓶颈”。
图2-1主传动系统图
图2-2转速图 图2-3主轴功率特性
2.3传动轴的估算
传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此疲劳强度一般不是主要矛盾。除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在载荷下（弯曲，轴向，扭转）不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。如果刚度不够，轴上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。通常，先按扭转刚度轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。
变速箱的变速级数
Z=lg Rnp/lg Rdp=lg26.7/ lg3=2.99(2-2)
取 Z=3
确定各齿轮副的齿数：
取S=116
由u=1.955 得Z1=39 Z1′=77