第二章傳動(dòng)設(shè)計(jì)

第二章傳動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)通常由下列幾種傳動(dòng)系統(tǒng)的全部或一部分所組成。1．表面成形運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。用于傳動(dòng)切下切屑的運(yùn)動(dòng)；2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。3)切入運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。2．輔助運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)快速趨近、快速退出，刀架和工件的自動(dòng)裝卸和夾緊等輔助運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)；分度運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、控制運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、校正運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)等。第一節(jié)有級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和要求機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)。機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)往往需要變換速度，實(shí)現(xiàn)變速的方法有：①液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速；②電氣傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速；③機(jī)械傳動(dòng)有無級(jí)變速，目前常見的是有級(jí)變速。特別是以齒輪變速箱應(yīng)用最為廣泛。其優(yōu)點(diǎn)：變速范圍可較大，傳動(dòng)功率也可較大，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠等；但也存在一些缺點(diǎn)：如不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，齒輪傳動(dòng)不夠平穩(wěn)，變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不宜用于高速精加工機(jī)床上。主傳動(dòng)系統(tǒng)的功用是將電動(dòng)機(jī)的恒定轉(zhuǎn)速改變?yōu)樗璧闹鬏S各級(jí)轉(zhuǎn)速，在實(shí)現(xiàn)變速的同時(shí)，還要傳遞扭矩。圖2－1為CA6140臥式車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。主傳動(dòng)系統(tǒng)的組成：1．固定傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)2．變速機(jī)構(gòu)3．主軸部件4．開停裝置5．制動(dòng)裝置6．換向裝置7．操縱機(jī)構(gòu)8．潤(rùn)滑裝置在設(shè)計(jì)機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，必須滿足的基本要求：①機(jī)床的未端執(zhí)行件應(yīng)有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和變速級(jí)數(shù)。②機(jī)床的動(dòng)力源和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需要能夠輸出和傳遞足夠的功率和扭矩。并有較高的傳動(dòng)效率。③機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是未端執(zhí)行件必須有足夠的精度、剛度、抗振性能和較小的熱變形。④機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)該合理地滿足。⑤機(jī)床的操作和控制要靈活，安全可靠，噪聲要小，維修方便，成本要便宜。第二節(jié)有級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如Rn

、基本確定后，就可進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通常采用圖解的方法，即轉(zhuǎn)速圖來解決。轉(zhuǎn)速圖可直觀地表達(dá)出傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律和傳動(dòng)副的速比關(guān)系。它不僅可以用來擬定新的傳動(dòng)系統(tǒng)，也可用來對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和比較。一、轉(zhuǎn)速圖圖2-2a為龍門銑床銑刀主軸變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，圖2-2b為該變速箱的轉(zhuǎn)速圖。其轉(zhuǎn)速范圍：50~630r/min,公比=1.26,轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)z=12,主電動(dòng)機(jī)功率13kw,轉(zhuǎn)速1460r/min。在轉(zhuǎn)速圖中：①距離相等的豎直線代表傳動(dòng)系統(tǒng)的各軸；②距離相等的橫線與豎直線的交點(diǎn)（用圓圈表示）用來代表各級(jí)轉(zhuǎn)速。因lgnz-lgnz-1=lg=常數(shù)，轉(zhuǎn)速圖上的縱坐標(biāo)取為對(duì)數(shù)坐標(biāo)，則代表各級(jí)轉(zhuǎn)速的橫線的間距相等，且等于lg

③相鄰兩軸之間的相應(yīng)轉(zhuǎn)速的連線代表相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。從圖可見，由三個(gè)變速組互相串聯(lián)使變速系統(tǒng)獲得12級(jí)轉(zhuǎn)速。第一變速組（Ⅱ-Ⅲ軸）：ua1=27/43=1/1.58=1/2

ua2=31/39=1/1.26=1/

ua3=35/35=1第二變速組（Ⅲ-Ⅳ軸）：ub1=26/52=1/2=1/3

ub2=39/39=1第三變速組（Ⅳ-Ⅴ軸）：uc1=24/54=1/2.25=1/3.5

uc2=50/28=1.79=2.5二、變速的基本規(guī)律（一）變速系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)是各變速組傳動(dòng)副數(shù)的乘積圖2－2變速系統(tǒng)可寫為：12＝3×2×2通式：z＝papbpc…pm在結(jié)構(gòu)上，變速組按照從電動(dòng)機(jī)到主軸傳動(dòng)的先后排列順序稱為“傳動(dòng)順序”（二）機(jī)床的總變速范圍應(yīng)是各變速組變速范圍的乘積

Rn=n12/n1=630/50=12-1=1.2611=

12.6

ra=uamax/uamin=(35/35)/(27/43)=1.58=2

rb=ubmax/ubmin=(39/39)/(26/52)=2=3

rc=ucmax/ucmin=(50/28)/(24/54)=4=6故Rn=ra

rb

rc

=2.3.6=11=12.6通式：Rn=nmax/nmin=umax/umin=ra

rb

rc

…rm（三）變速組的級(jí)比規(guī)律變速組相鄰傳動(dòng)比之間的比值稱為級(jí)比。第一變速組：p0=pa=3

ua3:ua2:ua1=1:1/:1/2=2::1=2x0:x0:1

故a=0=x0=x0=1通過此變速組變速后，可使Ⅲ軸得到三級(jí)連續(xù)等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速，這種具有級(jí)比指數(shù)x0=1的變速組稱為基本組。第二變速組：p1=pb=2

ub2:ub1=1:1/3=3:1=x1:1

故b=

1=x1=3

x1=p0=3此變速組的作用是將基本組的變速范圍進(jìn)行第一次擴(kuò)大，這種級(jí)比指數(shù)等于基本組的傳動(dòng)副數(shù)，即x1=p0的變速組稱為第一擴(kuò)大組。第三變速組：p2=pc=2

uc2:uc1=1:1/6=6:1=x2:1

故c=2=x2=6

x2=p0p1=6

此變速組的作用是將基本組的變速范圍進(jìn)行第二次擴(kuò)大，這種級(jí)比指數(shù)等于基本組和第一擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)連乘積，即x2=p0p1的變速組稱為第二擴(kuò)大組。

……第j擴(kuò)大組級(jí)比j

=xj

xj=p0p1p2…

pj-1

0=x0=x0=1

1=x1

x1=p0

2=x2

x2=p0p1

……

j

=xj

xj=p0p1p2…

pj-1上面即為級(jí)比規(guī)律。從上面分析可知，為了獲得連續(xù)等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速，必須使幾個(gè)變速組串聯(lián)而成的傳動(dòng)系統(tǒng)符合級(jí)比規(guī)律，否則會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重復(fù)或空缺的現(xiàn)象。如圖2－3中的圖a)x1=4＞3，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速空缺；圖b)x1=2＜3，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重復(fù)；圖c)x1=1.5<3，出現(xiàn)非正常的轉(zhuǎn)速數(shù)列。變速組按擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范圍過程而排列的基本組、第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組……的排列順序，稱為“擴(kuò)大順序”。變速組的變速范圍與其級(jí)比的關(guān)系。對(duì)于基本組：r0=2

=()

3-1=0p0–1對(duì)于第一擴(kuò)大組：r1=3

=(3)

2-1=1p1–1對(duì)于第一擴(kuò)大組：r2=6

=(6)

2-1=2p2–1從上分析可得出通式：

rj=

jpj

–1

由此得出結(jié)論：由于等比數(shù)列可以由等比數(shù)列乘以等比數(shù)列得到，機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速數(shù)列是由定比傳動(dòng)副和變速組組成的，幾個(gè)變速組互相串聯(lián)，其中以基本組為基礎(chǔ)，然后通過第一、第二、…、擴(kuò)大組把各軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和變速范圍逐步擴(kuò)大，并且各變速組相鄰傳動(dòng)比之間又遵循上述的級(jí)比規(guī)律，則機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的等比數(shù)列，稱為“正常傳動(dòng)系統(tǒng)”。三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式將轉(zhuǎn)速圖畫成對(duì)稱形式就成為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)中兩軸間連線僅表示傳動(dòng)關(guān)系，而不表示傳動(dòng)比值，軸上各圓點(diǎn)也不表示該軸的具體轉(zhuǎn)速。結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖有一致的變速特性。圖2－2的轉(zhuǎn)速圖可畫成圖2－4的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)又可簡(jiǎn)化為結(jié)構(gòu)式，本例的結(jié)構(gòu)式為：12=31×23×26其中:Z=3×2×2

=12p0=3x0=1r0=2

p1=2x1=3r1=3

p2=2x2=6r2=6

結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)一樣只表示變速特性的相對(duì)關(guān)系。四、轉(zhuǎn)速圖的擬定擬定變速系統(tǒng)的任務(wù)是為了尋找最佳的變速系統(tǒng)方案，擬定變速系統(tǒng)一般可按下列步驟進(jìn)行：1)根據(jù)已定的Rn

、及z，選擇合適的變速組個(gè)數(shù)及其傳動(dòng)副數(shù)，選擇合理的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)；2)繪制轉(zhuǎn)速圖，合理地分配各傳動(dòng)比；3)計(jì)算各變速組各對(duì)齒輪的齒數(shù)。畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖。(一)變速組及其傳動(dòng)副數(shù)的選擇比較下列三種方案：1)18=9×22)18=6×33)18=3×3×2從減少傳動(dòng)副數(shù)目及其它方面分析方案3)應(yīng)是最好的。(二)結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇從減小傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸和降低傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng)兩方面去綜合考慮，應(yīng)遵循下列兩原則：1.傳動(dòng)副的“前多后少”原則把不同傳動(dòng)副數(shù)的變速組在傳動(dòng)順序上的排列加以改變，可得若干不同的方案：

12=3×2×2（好）18=2×3×218=2×2×32.傳動(dòng)副的“前緊后松”原則當(dāng)傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序一致或不一致，對(duì)于變速系統(tǒng)12=3×2×2共有六種方案：見圖２－５12=31×23×26(好）12=31×26×2312=32×21×2612=34×21×2212=32×26×2112=34×22×213.各變速組的變速范圍不應(yīng)超過最大的變速范圍對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)：因umin=1/4umax=2(斜齒umax=2.5)故r=(2~2.5)/(1/4)=8~10對(duì)于進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)：因umin=1/5umax=2.8故r=14當(dāng)=1.26時(shí),“26”,r=(6)

2-1=4(合格)“34”,r=(4)

3-1=6.32(合格)當(dāng)=1.41時(shí),

“26”,r=(6)

2-1=8(合格)“34”,r=(4)

3-1=16>8(不合格)

故，通常大多數(shù)機(jī)床的最后擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)為２，可以減小最后擴(kuò)大組的變速范圍。(三)分配傳動(dòng)比，合理安排降速為了減少傳動(dòng)件尺寸，在傳動(dòng)順序上各變速組的最小傳動(dòng)比，應(yīng)遵循“前緩后急”的原則。即uamin>ubmin>ucmin>…另還應(yīng)注意下列兩點(diǎn)：1)各傳動(dòng)副的最大、最小傳動(dòng)比應(yīng)盡可能不超出級(jí)限傳動(dòng)比。2)選用標(biāo)準(zhǔn)的傳動(dòng)比，盡量是取公比的整數(shù)次方，即u=±E(E為整數(shù)），這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算。(四)舉例擬定萬能臥式中型銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，已知主軸的轉(zhuǎn)速范圍為30~1500r/min,異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1440r/min。1．選定公比及確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和各級(jí)轉(zhuǎn)速

＝1.26(√)或1.41

Rn=nmax/nmin=1500/30=50z=1+lgRn/lg=1+lg50/lg1.26=17.9取z=18，轉(zhuǎn)速數(shù)列見下圖2.選擇結(jié)構(gòu)式1)由“前多后少”原則得18=3×3×2

2)由“前密后疏”原則得18=31×33×293)其最后擴(kuò)大組的變速范圍r=

(9)

2-1=8在允許的變速范圍內(nèi)。3.確定是否需要增加降速的定比的傳動(dòng)副總降速比為：30/1450=1/48三個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比都為1/4，則總降速比為1/64，這樣無需增加降速的定比傳動(dòng)副，為使中間的二變速組降速緩慢，以減小結(jié)構(gòu)的徑向尺寸，在變速組的最前面增加一對(duì)26/54的齒輪副。4.分配各變速組的最小傳動(dòng)比，擬定轉(zhuǎn)速圖1)決定軸Ⅳ–Ⅴ的最小傳動(dòng)比最后擴(kuò)大組的最小傳動(dòng)比取極限值1/4。2)決定其余變速組的最小傳動(dòng)比根據(jù)“前緩后急”的原則，兩變速組均降4格。3)畫出各變速組的傳動(dòng)比連線見右圖。5.畫出主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如右圖所示，這個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)就是X62W型銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)。五、齒輪齒數(shù)的確定注意下列幾點(diǎn)：1)齒輪齒數(shù)和Sz不能太大，一般Sz≦100~120，常選用在100以內(nèi)。2)同一變速組中的各對(duì)齒輪，其中心距必須保持相等。3)最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保持不產(chǎn)生根切。4)應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套筒上具有足夠的強(qiáng)度。一般推薦a≧2m，見圖2-105)保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。機(jī)床主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于優(yōu)先數(shù)列的理論值的總誤差應(yīng)在-2%~+6%范圍之內(nèi)。(一)同一變速組內(nèi)模數(shù)相同的齒輪齒數(shù)的確定適用于各齒輪副的速度變化不大，受力情況差別不大的情況。1．計(jì)算法

Zj’+Zj=Sz=常數(shù)

Zj/Zj’=uj故Zj=Sz·uj

/(1+uj)

Zj’=Sz/(1+uj)以圖2-11為例說明計(jì)算方法，其中＝1.41u1=1/2=1/2u2

=1/

=1/1.41u3

=1令u1=z1/z1’u2

=z2/z2’u3

=z3/z3’若取z1=24則z1’=24×2=48,齒數(shù)和Sz=

Zj’+Zj=72則z2=Sz·u2

/(1+u2)＝30Z2’=Sz

-z2=42

z3=Sz·u3

/(1+u3)＝36Z2’=Sz

–z3=36齒數(shù)確定后，還要檢查三聯(lián)齒輪塊相鄰齒輪的齒數(shù)關(guān)系，以保證其左右移動(dòng)過程中，不會(huì)發(fā)生碰撞。

如下圖，當(dāng)三聯(lián)齒輪塊由中間向左移動(dòng)時(shí)，必須保證齒輪z2的齒頂不碰撞z1’的齒頂，當(dāng)z1’

＞z2’

＞z3’時(shí)，要求z1’-z2’

>4，即三聯(lián)齒輪的最大齒輪與相鄰的次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于4。2.查表法六、齒輪的布置為使變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，在齒輪的布置時(shí)應(yīng)注意下列問題：1)應(yīng)使一對(duì)齒輪完全脫開之后，另一對(duì)齒輪才能開始進(jìn)入嚙合。如圖2-13中的L＝2B，=2~4。2)變速組中的滑移齒輪最好布置在主動(dòng)軸上（降速傳動(dòng)時(shí)），也可把兩個(gè)相鄰的滑移齒輪放在同一根軸上。下面介紹幾種縮小軸向尺寸和徑向尺寸的齒輪排列布置方法。(一)縮小軸向尺寸1.采用合理的齒輪塊結(jié)構(gòu)見圖2-14，有窄式和寬式兩種2.采用公用齒輪見圖2-153.相鄰兩變速組的主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪交錯(cuò)排列圖2-16b交錯(cuò)排列的軸向尺寸要比圖2-16a的非交錯(cuò)排列的小2B。4.增加定比傳動(dòng)

見圖2-17(二).縮小徑向尺寸1.縮小軸間尺寸在強(qiáng)度允許下盡可能選用較小的齒數(shù)和，一對(duì)齒輪副的降速比盡可能少用u≤1/4的傳動(dòng)比，寧可多加一對(duì)降速齒輪，如圖2-18，可用u=1/2×1/2。

另當(dāng)小齒輪的直徑相同時(shí)，升速比越小或降速比越大，軸間距越小，當(dāng)兩軸變速組中的umin.umax=1，不僅使變速組本身的軸間距較小，且有利于相鄰變速組軸間距縮短。2.使傳動(dòng)軸中某些軸線相互重合

如圖2-193.盡量使各軸在空間布置緊湊圖2-18c較圖2-18b的水平尺寸減小，但垂直尺寸有所增加。4.采用多速電機(jī)七、擴(kuò)大變速范圍的幾種方法由于最后擴(kuò)大組的變速范圍不允許超過極限范圍，變速系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)Z和總變速范圍R都將受到一定的限制。變速級(jí)數(shù)Z＝P0P1P2…Pj-1Pj而最后擴(kuò)大組的變速范圍：rj=(pj–1)p0p1p2…pj-1=(pj–1)Z/pj

如Pj

=２，則rj=Z/2故Zmax=2lgrmax/lg變速系統(tǒng)的變速范圍為：Rn=z–1=z/以Z/2≦rmax代入上式得：Rnmax=r2max/當(dāng)rmax

=8時(shí)，則Rnmax=r2max/即Rnmax=64/當(dāng)=1.26時(shí)，Zmax=18，Rnmax

=50當(dāng)=1.41時(shí)，Zmax=12，Rnmax

=45而現(xiàn)代通用機(jī)床的變速范圍常常超過上述范圍，這時(shí)可用下列的方法擴(kuò)大變速范圍。㈠增加一個(gè)變速組增加一個(gè)變速組顯然可以增加總變速范圍Rn，但各變速組的變速范圍又受到rmax≦8~10的限制，因此增加不超過這個(gè)限制的變速組固然可以擴(kuò)大變速范圍Rn，但又會(huì)出現(xiàn)部分轉(zhuǎn)速重復(fù)，因而并沒有充分利用傳動(dòng)副。如=1.41，Z=12，Rnmax

=45的變速系統(tǒng)：其結(jié)構(gòu)式：12=31×23×26

增加一個(gè)P＝2變速組，其結(jié)構(gòu)式：24=31×23×26×212但最后擴(kuò)大組的變速范圍：r3=12

=1.4112=64>8，應(yīng)為r3=12－6

=1.416=8，其結(jié)構(gòu)式為：18=31×23×26×2(12-6)其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖2－20示，從圖可知，出現(xiàn)了6級(jí)轉(zhuǎn)速重復(fù)。變速級(jí)數(shù)有所增加，但沒有達(dá)到應(yīng)有的級(jí)數(shù)，只是總變速范圍增加到Rn=17=1.4117=344㈡增加背輪機(jī)構(gòu)原理圖見圖2－21以背輪機(jī)構(gòu)作為一個(gè)變速組，其變速范圍可達(dá)到rmax=1/(1/4×1/4)=16，這樣可以作為變速系統(tǒng)的最后擴(kuò)大組，從而可以提高變速系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)Z和變速范圍Rn。從結(jié)構(gòu)上看，背輪機(jī)構(gòu)僅占兩排軸孔位置，可以縮小變速箱的徑向尺寸；在高速傳動(dòng)時(shí)，直接合上離合器，縮短了高速傳動(dòng)鏈，這時(shí)應(yīng)使背輪脫開。圖2－22為CM6132型精密車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)是采用分離傳動(dòng)。采用了背輪機(jī)構(gòu)，且位于主軸箱，傳動(dòng)比為：27/63×17/58=1/8㈢采用分支傳動(dòng)其原理圖見圖2－23CA6140、C620－1車床為其具體應(yīng)用。圖2－24為CA6140車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖和轉(zhuǎn)速圖。低速分支：

=1.26

，Z=18(10~500r/min)，R’=50，其結(jié)構(gòu)式為：18=21×32×26×2(12-6)，出現(xiàn)了6級(jí)重復(fù)轉(zhuǎn)速。高速分支：

=1.26

，Z=6(450~1400r/min)，R”=3.11

其結(jié)構(gòu)式為：6=21×32

從圖可見450~560r/min4級(jí)轉(zhuǎn)速交叉，實(shí)際總變速范圍140少于Rn=R’R”=155.5。此轉(zhuǎn)速圖的特點(diǎn)：傳動(dòng)鏈上第一變速組2個(gè)傳動(dòng)副而第二變速組3個(gè)傳動(dòng)副。電動(dòng)機(jī)經(jīng)Ⅰ軸至Ⅱ軸是先降速后升速。顯然，采用分支傳動(dòng)既擴(kuò)大變速范圍又能縮短高速傳動(dòng)鏈。㈣采用混合公比圖2－25為Z3040型搖臂鉆床的雙公比的主傳動(dòng)變速系統(tǒng)。1=1.26(中間12轉(zhuǎn)速）2=1.262=1.58(最高、最低6級(jí)轉(zhuǎn)速)正常：16=21×22×24×28如把基本組的級(jí)比指數(shù)由1改為5，則結(jié)構(gòu)式為：16=25×22×24×28

改變擴(kuò)大順序，使結(jié)構(gòu)式改為：16=22×25×24×28其結(jié)構(gòu)網(wǎng)見圖2－26其變速系統(tǒng)的變速范圍Rn=2548=19=80而正常系統(tǒng)的變速范圍

Rn=1248=15=32二者相差4倍，其中指數(shù)4是基本組級(jí)比指數(shù)增加值，也是轉(zhuǎn)速數(shù)列中轉(zhuǎn)速空缺的格數(shù)。由此可見，增大基本組的級(jí)比指數(shù)，可以得到混合公比的變速系統(tǒng)，增大的差值，恰好是結(jié)構(gòu)網(wǎng)的空缺格數(shù)。但增加后的基本組的級(jí)比指數(shù)不能為基本組傳動(dòng)副數(shù)的整數(shù)倍。如p0=2，則p0=3,5,7，而空缺級(jí)數(shù)分別為2,4,6。圖2－22為CM6132車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)也是采用混合公比。有三公比，其結(jié)構(gòu)式為：18=33×31,4×29

參考資料：劉吉兆,“混合公比的主傳動(dòng)系統(tǒng)方案研究”《機(jī)床與液壓》1998·3第三節(jié)幾種特殊變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)一．多速電動(dòng)機(jī)變速系統(tǒng)雙速電機(jī)和三速電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500/3000r/min或750/1500r/min，750/1500/30000r/min，即同步轉(zhuǎn)速比電2，由于電動(dòng)機(jī)本身能得到二級(jí)或三級(jí)轉(zhuǎn)速，因此在傳動(dòng)系統(tǒng)中多速電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于具有二或三個(gè)假想傳動(dòng)副的變速組，可以稱為“電變速組”。應(yīng)用多速電動(dòng)機(jī)時(shí)，要使變速系統(tǒng)仍然連續(xù)等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速數(shù)列，則要求電變速組在擴(kuò)大順序中的特性仍然要遵守級(jí)比規(guī)律。即電變速組的級(jí)比為：xi=2這樣傳動(dòng)系統(tǒng)的公比只能采用=1.06,1.12,1.26,1.41,2,同時(shí)相應(yīng)的級(jí)比指數(shù)xi=12,6,3,2,1當(dāng)=1.26時(shí)，xi=3，為第一擴(kuò)大組，且要求基本組的傳動(dòng)副數(shù)P0=3，例：12=23×31×26見圖2－27當(dāng)=1.41時(shí)，xi=2，為第一擴(kuò)大組，且要求基本組的傳動(dòng)副數(shù)P0=2，例：8=22×21×24見圖2－27圖2－28為C7620型多刀半自動(dòng)車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，其公比=1.41，結(jié)構(gòu)式為：8=22×21×24二．采用交換齒輪的變速系統(tǒng)采用交換齒輪變速，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要操縱機(jī)構(gòu)，軸向尺寸??；由于交換齒輪的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪可以倒換使用，因而可以減小齒輪的個(gè)數(shù)。且u降=1/u升，在轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比的連線呈對(duì)稱分布，見圖2－29由于umax<2~2.5，交換齒輪完全交換時(shí)其變速范圍rma