機電一體化傳動系統中，為既滿足總傳動比要求，又使結構緊湊，常采用多級齒輪副或蝸輪蝸桿等其它傳動機構組成傳動鏈。下面以齒輪傳動鏈為例，介紹級數和各級傳動比的分配原則，這些原則對其它形式的傳動鏈也有指導意義。

    1、等效轉動慣量最小原則

    齒輪系傳遞的功率不同，其傳動比的分配也有所不同。

    （1）小功率傳動裝置

    電動機驅動的二級齒輪傳動系統如圖2-2所示。由于功率小，假定各主動輪具有相同的轉動慣量J1；軸與軸承轉動慣量不計；各齒輪均為實心圓柱齒輪，且齒寬b和材料均相同；效率不計。

　　（2-4）

    、　　　　　　（2-5）

    驗算I=≈80

    以上是已知傳動級數進行各級傳動比的確定。若以傳動級數為參變量，齒輪系中折算到電動機軸上的等效轉動慣量之比為，其變化與總傳動比i的關系如圖2-3所示。

////＝3.3。查圖2-6，在橫坐標軸上查得＝4.24。由第二點作垂線與A曲線相交得第三點＝256.26。滿足設計要求。

    由上述分析可知，無論傳遞的功率大小如何，按“轉動慣量最小”原則來分配，從高速級到低速級的各級傳動比總是逐級增加的，而且級數越多，總等效慣量越小。但級數增加到一定數量后，總等效慣量的減少并不明顯，而從結構緊湊、傳動精度和經濟性等方面考慮，級數不能太多。

    2、質量最小原則

    質量方面的限制常常是伺服系統設計應考慮的重要問題，特別是用于航空、航天的傳動裝置，按“質量最小”的原則來確定各級傳動比就顯得十分必要。

圖2-7　大功率傳動裝置兩級傳動比曲線　　　圖2-8　大功率傳動裝置三級傳動比曲線

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

    例2-3：設n＝2，i＝40，求各級傳動比。

    解：查圖2-7可得　　　≈4.4

    例2-4：設n＝3，i＝202，求各級傳動比。

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

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

    4、三種原則的選擇

    在設計齒輪傳動裝置時，上述三條原則應根據具體工作條件綜合考慮。