1　引言

    一般機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，因此，通常把轉(zhuǎn)速既無(wú)空缺，又無(wú)重復(fù)的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)。而采用轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)，不僅可以得到常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)得不到的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，而且可以提高傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，以達(dá)到縮小傳動(dòng)件尺寸的目的。目前多數(shù)文獻(xiàn)對(duì)常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速空缺的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都作了較詳盡的論述，但對(duì)轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的介紹則較為少見。為此，本文對(duì)這方面進(jìn)行了研究。
 
    2　轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    根據(jù)文獻(xiàn)，常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)式Z=Poxo×P1x1×P2x2×…Pnxn,式中Z代表轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，P0、P1、P2…分別代表基本組，第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組…的傳動(dòng)副數(shù)，x0、x1、x2…分別代表基本組，第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組…的級(jí)比指數(shù)，且x0=1、xn=xn-1Pn-1。所以常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)式的設(shè)計(jì)方案一般為：4=21×22、6=31×23、8=21×22×24、9=31×33、12=31×23×26、16=21×22×24×28、18=31×33×29、24=31×23×26×212，而相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式有：3=21×2(2-1)、5=31×2(3-1)、7=31×3(3-1)、7=21×22×2(4-1)、10=31×23×2(6-2)、11=31×23×2(6-1)、13=21×22×24×2(8-3)、14=21×22×24×2(8-2)等方案。據(jù)此，轉(zhuǎn)速重復(fù)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是：
(1)對(duì)于最后擴(kuò)大組傳動(dòng)副數(shù)為2的傳動(dòng)鏈，則轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z′=Z-j=Pox0×P1x1×P2x2×…×Pn(xn-j)，并由此帶來(lái)j級(jí)重復(fù)轉(zhuǎn)速（見圖1，重復(fù)轉(zhuǎn)速在圖中以雙圈表示）。

圖1　Z=12及Z=7、8、9、10、11且P2=2的結(jié)構(gòu)網(wǎng)

    （2）對(duì)于最后擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)為3的傳動(dòng)鏈，則Z′=Z-2j=Poxo×P1x1×P2x2×…×pn(xn-1),并由此帶來(lái)部分重復(fù)轉(zhuǎn)速，如圖2所示。
 

圖2　Z′=6、8、10且P2=3的結(jié)構(gòu)網(wǎng)

    （3）當(dāng)采用增加傳動(dòng)組來(lái)擴(kuò)大變速范圍時(shí)，也會(huì)引起轉(zhuǎn)速重復(fù)。如當(dāng)公比ψ＝1.26、Z′ =12=31×23×26時(shí)，為擴(kuò)大變速范圍，可增加一個(gè)兩個(gè)傳動(dòng)副的傳動(dòng)組作為最后擴(kuò)大組，即 Z′=21＝31×23×26×2(12-3)，這時(shí)必須重復(fù)3級(jí)轉(zhuǎn)速，否則這個(gè)新增加的最后擴(kuò)大組的變速范圍，將超過(guò)許用的極限值。

    3　應(yīng)用舉例

    如CA6140普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)采用了分支傳動(dòng)，其低速分支傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)式為Z′= 18=24-6=21×32×26×2(12-6)，有6級(jí)重復(fù)轉(zhuǎn)速，由于其公比ψ＝1.26，若采用常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)，則Z=24=21×32×26×212，而最后擴(kuò)大組的變速范圍R3=ψxn(pn-1)=1.2612×(2-1)=1.2612=16，已超出了極限值R3max=8～10的范圍，這是不允許的，因此須將R3縮小到許用的極限值，即R′3=1.26(12-3)=8，出現(xiàn)了3級(jí)重復(fù)轉(zhuǎn)速。事實(shí)上由上述結(jié)構(gòu)式的(12-6)中可知，在6級(jí)重復(fù)轉(zhuǎn)速中，有3級(jí)轉(zhuǎn)速是必須重復(fù)的，另外3級(jí)轉(zhuǎn)速是人為重復(fù)的。

    4　結(jié)論

    (1)轉(zhuǎn)速重復(fù)的非常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)可以得到轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z′=3、5、7、10、11、13、14、15…。

    (2)轉(zhuǎn)速重復(fù)有時(shí)是受到公比ψ及最后擴(kuò)大組的極限變速范圍的限制而形成的。