混合公比传动系统在机械应用领域的应用

在通用机床的使用中，每级转速使用的机会不太相同。经常使用的转速一般是在转速范围的中段，而转速范围的高、低段使用较少。混合公比传动系统就是针对这一情况而设计的。主轴的转速数列有两个公比，转速范围中经常使用的中段采用小公比，不经常使用的高、低段则采用大公比，其结构和转速图如图4-13所示。图中，处于63～800（r／min）的中间转速段，转速使用较频繁，故取小公比φ1=1.26；而在两端的低速及高速段内，由于实际使用较少，因此取大公比φ2=1.58=1.262。这种由小公比φ1和大公比φ2=φ21形成中间密、两端疏的双公比转速系列，且呈对称分布的变速系统，称为对称型混合公比传动系统。

图4-13所示的对称型混合公比变速传动系统，是在常规变速传动系统的基础上，通过改变基本组的级比指数X 0演变来的。通常它的基本组的传动副数为P 0=2，而级比指数则由X 0=1变为1+X′0，而X′0即为转速图上主轴高端和低端按大公比φ2的总格数，即主轴在两端空掉的转速级数，图4-13中，X′0=4。此外，X′0还可以由对称型混合公比传动系统的主轴变速范围推导计算得到。由公式（4-3）可推出该系统的主轴变速范围计算公式（4-4）：

整理后，可推导得到X′0的计算公式（4-5），式中，Z为主轴变速级数：

通常，X′0要在2～Z-2的范围内取偶数值，以使高低转速段在转速图上产生的空格相等，形成对称型的转速排列。(www.xing528.com)

图4-13 Z3040摇臂钻床主传动系统和转速图

当基本组的级比指数改成1+X′0后，还应验算该变速组的变速范围是否在规定的极限值为8～10，即应满足式（4-6）：

最后，还需根据“前密后疏”原则以及实际设备的结构、功能要求，对基本组与其他扩大组的顺序进行调整，以完成混合公比传动系统结构式的确定。图4-13所示对称型混合公比传动系统的结构式为：16=22×25×24×28。