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    機(jī)電一體化傳動(dòng)系統(tǒng)中，為既滿足總傳動(dòng)比要求，又使結(jié)構(gòu)緊湊，常采用多級(jí)齒輪副或蝸輪蝸桿等其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成傳動(dòng)鏈。下面以齒輪傳動(dòng)鏈為例，介紹級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則，這些原則對(duì)其它形式的傳動(dòng)鏈也有指導(dǎo)意義。

    1、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則

    齒輪系傳遞的功率不同，其傳動(dòng)比的分配也有所不同。

    （1）小功率傳動(dòng)裝置

    電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2-2所示。由于功率小，假定各主動(dòng)輪具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1；軸與軸承轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì)；各齒輪均為實(shí)心圓柱齒輪，且齒寬b和材料均相同；效率不計(jì)。

　　（2-4）

    、　　　　　　（2-5）

    驗(yàn)算I=≈80

    以上是已知傳動(dòng)級(jí)數(shù)進(jìn)行各級(jí)傳動(dòng)比的確定。若以傳動(dòng)級(jí)數(shù)為參變量，齒輪系中折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比為，其變化與總傳動(dòng)比i的關(guān)系如圖2-3所示。

////＝3.3。查圖2-6，在橫坐標(biāo)軸上查得＝4.24。由第二點(diǎn)作垂線與A曲線相交得第三點(diǎn)＝256.26。滿足設(shè)計(jì)要求。

    由上述分析可知，無論傳遞的功率大小如何，按“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則來分配，從高速級(jí)到低速級(jí)的各級(jí)傳動(dòng)比總是逐級(jí)增加的，而且級(jí)數(shù)越多，總等效慣量越小。但級(jí)數(shù)增加到一定數(shù)量后，總等效慣量的減少并不明顯，而從結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)精度和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，級(jí)數(shù)不能太多。

    2、質(zhì)量最小原則

    質(zhì)量方面的限制常常是伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的重要問題，特別是用于航空、航天的傳動(dòng)裝置，按“質(zhì)量最小”的原則來確定各級(jí)傳動(dòng)比就顯得十分必要。

圖2-7　大功率傳動(dòng)裝置兩級(jí)傳動(dòng)比曲線　　　圖2-8　大功率傳動(dòng)裝置三級(jí)傳動(dòng)比曲線

（i < 10時(shí)，使用圖中的虛線）　　　（i < 100時(shí)，使用圖中的虛線）

    例2-3：設(shè)n＝2，i＝40，求各級(jí)傳動(dòng)比。

    解：查圖2-7可得　　　≈4.4

    例2-4：設(shè)n＝3，i＝202，求各級(jí)傳動(dòng)比。

    解：查圖2-8可得　　　i1≈12；　　、、。該傳動(dòng)鏈輸出軸的總轉(zhuǎn)動(dòng)角誤差　　　　　（2-7）

    由上式可以看出，如果從輸入端到輸出端的各級(jí)傳動(dòng)比按“前小后大”原則排列，則總轉(zhuǎn)角誤差較小。而且低速級(jí)的誤差在總誤差中占的比重很大。因此，要提高傳動(dòng)精度，就應(yīng)減少傳動(dòng)級(jí)數(shù)。并使末級(jí)齒輪的傳動(dòng)比盡可能大，制造精度盡量高。

    4、三種原則的選擇

    在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，上述三條原則應(yīng)根據(jù)具體工作條件綜合考慮。