機床的變速系統為什么不能像汽車的變速箱一樣設計？

quail_eggs

最近發現機床主傳動系統的變速箱基本是花鍵+滑移齒輪的形式，齒輪套在花鍵軸上，靠滑移齒輪操縱機構移動與不同齒輪嚙合


而汽車變速箱是這樣的：齒輪是空套在軸上的，所有齒輪都嚙合旋轉但軸不轉，但是只有嚙合套與特定齒輪嚙合才將動力傳到軸上


我想請教一下為什么機床變速系統不這樣像汽車變速箱一樣設計呢？還是說現代機床其實和汽車變速箱一樣只是我的知識比較落后？

quail_eggs

問這個問題的起因是：我前幾天在論壇問過為什么機床滑移齒輪不能是斜齒輪。現在明白了，因為軸向力的緣故，做成斜齒滑移齒輪吃力不討好。
但是我在上課時記得汽車的變速箱是斜齒輪，研究了一下發現他們的變速原理不同，因此想問一下機床變速為什么不像汽車變速箱一樣設計呢？

曉昀

這個問題問得比較好。

汽車和機床運行的工況差別比較大。汽車運行工況你查查資料，自己去理解，一句話說不清。另外汽車空間有限，結構要緊，變速范圍小，精度也比機床低。機床是恒功率工況，變速范圍比較大，精度比汽車變速箱精度高。

henry007

估計是跟定位精度有關

獅語者

機床也可以用嚙合套，但結構更復雜，成本更高，又無需考慮換擋平順性，直接用滑移齒套，結構簡單，成本低。

獅語者

另外隨著電機電氣的高速發展，機床上直接電主軸無極變速，汽車上電主軸驅動四個輪子（特斯拉）。

kayex

獅語者 發表于 2021-5-10 07:06
另外隨著電機電氣的高速發展，機床上直接電主軸無極變速，汽車上電主軸驅動四個輪子（特斯拉）。

確實，現在直接無極變速的多了，安裝方便，定位精度更高

move3309

我理解，汽車變速箱傳動精度遠低于機床主軸箱。在汽車變速箱里，主動齒輪傳到從動齒輪，從動齒輪傳到嚙合套，嚙合套傳到輸出軸，這里邊運動的傳遞路線較長。而機床里邊是主動齒輪傳到從動齒輪，從動齒輪傳到輸出軸，傳動路線較短，便于控制傳動精度。

oldpipe

根本原因是：傳統的，靠齒輪變速器改變傳動比的機床的速比比汽車多得多，傳動比的選擇也復雜的多，甚至有時標配變速器的速比不夠用，需要外接掛輪，更古典的機床中還有靠改變皮帶輪的傳統比來實現某種特殊的傳動需要。實際使用中幾乎沒有在運行中變換速度的需要和可能，而絕大部分日常使用的汽車的傳動比比機床少的多，變換傳動比的過程也必須在行駛過程中進行。兩種機械的運行環境和特點完全不同。此外，汽車，特別是“轎車”是面向普通人的，而機床是面向專業操作工的。所以機床變速沒有必要使用汽車變速器中的結構——最初的結構叫“嚙合套”，現在普遍使用的是“同步器”，那樣徒增制造維護成本，也未必能受到操作者歡迎。事實上，即使在汽車變速器中，也未必每個車型的每個檔位都使用同步器，比如卡車的倒擋。

這是不同的機械產品的發展歷程形成的自然格局。時至今日，這個問題已經沒有了現實意義。

獅語者

oldpipe 發表于 2021-5-10 12:02
根本原因是：傳統的，靠齒輪變速器改變傳動比的機床的速比比汽車多得多，傳動比的選擇也復雜的多，甚至有時 ...

確實[img][/img]，干過變速器設計和機床的認同你！