1　引言

    一般機床主軸的轉速為連續(xù)的等比數(shù)列，因此，通常把轉速既無空缺，又無重復的傳動系統(tǒng)稱為常規(guī)傳動系統(tǒng)。而采用轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)，不僅可以得到常規(guī)傳動系統(tǒng)得不到的轉速級數(shù)，而且可以提高傳動件的計算轉速，以達到縮小傳動件尺寸的目的。目前多數(shù)文獻對常規(guī)傳動系統(tǒng)及轉速空缺的非常規(guī)傳動系統(tǒng)的設計都作了較詳盡的論述，但對轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)的設計的介紹則較為少見。為此，本文對這方面進行了研究。
 
    2　轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)的設計

    根據(jù)文獻，常規(guī)傳動系統(tǒng)的設計應滿足結構式Z=Poxo×P1x1×P2x2×…Pnxn,式中Z代表轉速級數(shù)，P0、P1、P2…分別代表基本組，第一擴大組、第二擴大組…的傳動副數(shù)，x0、x1、x2…分別代表基本組，第一擴大組、第二擴大組…的級比指數(shù)，且x0=1、xn=xn-1Pn-1。所以常規(guī)傳動系統(tǒng)結構式的設計方案一般為：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，而相對應的轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)的結構式有：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，轉速重復的傳動系統(tǒng)的設計方法是：
(1)對于最后擴大組傳動副數(shù)為2的傳動鏈，則轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)的結構式的轉速級數(shù)Z′=Z-j=Pox0×P1x1×P2x2×…×Pn(xn-j)，并由此帶來j級重復轉速（見圖1，重復轉速在圖中以雙圈表示）。

圖1　Z=12及Z=7、8、9、10、11且P2=2的結構網(wǎng)

    （2）對于最后擴大組的傳動副數(shù)為3的傳動鏈，則Z′=Z-2j=Poxo×P1x1×P2x2×…×pn(xn-1),并由此帶來部分重復轉速，如圖2所示。
 

圖2　Z′=6、8、10且P2=3的結構網(wǎng)

    （3）當采用增加傳動組來擴大變速范圍時，也會引起轉速重復。如當公比ψ＝1.26、Z′ =12=31×23×26時，為擴大變速范圍，可增加一個兩個傳動副的傳動組作為最后擴大組，即 Z′=21＝31×23×26×2(12-3)，這時必須重復3級轉速，否則這個新增加的最后擴大組的變速范圍，將超過許用的極限值。

    3　應用舉例

    如CA6140普通車床的主傳動系統(tǒng)采用了分支傳動，其低速分支傳動鏈的結構式為Z′= 18=24-6=21×32×26×2(12-6)，有6級重復轉速，由于其公比ψ＝1.26，若采用常規(guī)傳動系統(tǒng)，則Z=24=21×32×26×212，而最后擴大組的變速范圍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級重復轉速。事實上由上述結構式的(12-6)中可知，在6級重復轉速中，有3級轉速是必須重復的，另外3級轉速是人為重復的。

    4　結論

    (1)轉速重復的非常規(guī)傳動系統(tǒng)可以得到轉速級數(shù)Z′=3、5、7、10、11、13、14、15…。

    (2)轉速重復有時是受到公比ψ及最后擴大組的極限變速范圍的限制而形成的。