机床的变速系统为什么不能像汽车的变速箱一样设计？

quail_eggs

最近发现机床主传动系统的变速箱基本是花键+滑移齿轮的形式，齿轮套在花键轴上，靠滑移齿轮操纵机构移动与不同齿轮啮合


而汽车变速箱是这样的：齿轮是空套在轴上的，所有齿轮都啮合旋转但轴不转，但是只有啮合套与特定齿轮啮合才将动力传到轴上


我想请教一下为什么机床变速系统不这样像汽车变速箱一样设计呢？还是说现代机床其实和汽车变速箱一样只是我的知识比较落后？

quail_eggs

问这个问题的起因是：我前几天在必威APP精装版下载问过为什么机床滑移齿轮不能是斜齿轮。现在明白了，因为轴向力的缘故，做成斜齿滑移齿轮吃力不讨好。
但是我在上课时记得汽车的变速箱是斜齿轮，研究了一下发现他们的变速原理不同，因此想问一下机床变速为什么不像汽车变速箱一样设计呢？

晓昀

这个问题问得比较好。

汽车和机床运行的工况差别比较大。汽车运行工况你查查资料，自己去理解，一句话说不清。另外汽车空间有限，结构要紧，变速范围小，精度也比机床低。机床是恒功率工况，变速范围比较大，精度比汽车变速箱精度高。

henry007

估计是跟定位精度有关

狮语者

机床也可以用啮合套，但结构更复杂，成本更高，又无需考虑换挡平顺性，直接用滑移齿套，结构简单，成本低。

狮语者

另外随着电机电气的高速发展，机床上直接电主轴无极变速，汽车上电主轴驱动四个轮子（特斯拉）。

kayex

狮语者 发表于 2021-5-10 07:06
另外随着电机电气的高速发展，机床上直接电主轴无极变速，汽车上电主轴驱动四个轮子（特斯拉）。

确实，现在直接无极变速的多了，安装方便，定位精度更高

move3309

我理解，汽车变速箱传动精度远低于机床主轴箱。在汽车变速箱里，主动齿轮传到从动齿轮，从动齿轮传到啮合套，啮合套传到输出轴，这里边运动的传递路线较长。而机床里边是主动齿轮传到从动齿轮，从动齿轮传到输出轴，传动路线较短，便于控制传动精度。

oldpipe

根本原因是：传统的，靠齿轮变速器改变传动比的机床的速比比汽车多得多，传动比的选择也复杂的多，甚至有时标配变速器的速比不够用，需要外接挂轮，更古典的机床中还有靠改变皮带轮的传统比来实现某种特殊的传动需要。实际使用中几乎没有在运行中变换速度的需要和可能，而绝大部分日常使用的汽车的传动比比机床少的多，变换传动比的过程也必须在行驶过程中进行。两种机械的运行环境和特点完全不同。此外，汽车，特别是“轿车”是面向普通人的，而机床是面向专业操作工的。所以机床变速没有必要使用汽车变速器中的结构——最初的结构叫“啮合套”，现在普遍使用的是“同步器”，那样徒增制造维护成本，也未必能受到操作者欢迎。事实上，即使在汽车变速器中，也未必每个车型的每个档位都使用同步器，比如卡车的倒挡。

这是不同的机械产品的发展历程形成的自然格局。时至今日，这个问题已经没有了现实意义。

狮语者

oldpipe 发表于 2021-5-10 12:02
根本原因是：传统的，靠齿轮变速器改变传动比的机床的速比比汽车多得多，传动比的选择也复杂的多，甚至有时 ...

确实[img][/img]，干过变速器设计和机床的认同你！