1　引言

    一般機床主軸的轉速為連續的等比數列，因此，通常把轉速既無空缺，又無重復的傳動系統稱為常規傳動系統。而采用轉速重復的非常規傳動系統，不僅可以得到常規傳動系統得不到的轉速級數，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。目前多數文獻對常規傳動系統及轉速空缺的非常規傳動系統的設計都作了較詳盡的論述，但對轉速重復的非常規傳動系統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　轉速重復的非常規傳動系統的設計

    根據文獻，常規傳動系統的設計應滿足結構式Z=Poxo×P1x1×P2x2×…Pnxn,式中Z代表轉速級數，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，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，且x0=1、xn=xn-1Pn-1。所以常規傳動系統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傳動系統的結構式有：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。據此，轉速重復的傳動系統的設計方法是：
(1)對于最后擴大組傳動副數為2的傳動鏈，則轉速重復的非常規傳動系統的結構式的轉速級數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

    （2）對于最后擴大組的傳動副數為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

    （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，若采用常規傳動系統，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)轉速重復的非常規傳動系統可以得到轉速級數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。