机电一体化传动系统中，为既满足总传动比要求，又使结构紧凑，常采用多级齿轮副或蜗轮蜗杆等其它传动机构组成传动链。下面以齿轮传动链为例，介绍级数和各级传动比的分配原则，这些原则对其它形式的传动链也有指导意义。

    1、等效转动惯量最小原则

    齿轮系传递的功率不同，其传动比的分配也有所不同。

    （1）小功率传动装置

    电动机驱动的二级齿轮传动系统如图2-2所示。由于功率小，假定各主动轮具有相同的转动惯量J1；轴与轴承转动惯量不计；各齿轮均为实心圆柱齿轮，且齿宽b和材料均相同；效率不计。

　　（2-4）

    、　　　　　　（2-5）

    验算I=≈80

    以上是已知传动级数进行各级传动比的确定。若以传动级数为参变量，齿轮系中折算到电动机轴上的等效转动惯量之比为，其变化与总传动比i的关系如图2-3所示。

////＝3.3。查图2-6，在横坐标轴上查得＝4.24。由第二点作垂线与A曲线相交得第三点＝256.26。满足设计要求。

    由上述分析可知，无论传递的功率大小如何，按“转动惯量最小”原则来分配，从高速级到低速级的各级传动比总是逐级增加的，而且级数越多，总等效惯量越小。但级数增加到一定数量后，总等效惯量的减少并不明显，而从结构紧凑、传动精度和经济性等方面考虑，级数不能太多。

    2、质量最小原则

    质量方面的限制常常是伺服系统设计应考虑的重要问题，特别是用于航空、航天的传动装置，按“质量最小”的原则来确定各级传动比就显得十分必要。

图2-7　大功率传动装置两级传动比曲线　　　图2-8　大功率传动装置三级传动比曲线

（i < 10时，使用图中的虚线）　　　（i < 100时，使用图中的虚线）

    例2-3：设n＝2，i＝40，求各级传动比。

    解：查图2-7可得　　　≈4.4

    例2-4：设n＝3，i＝202，求各级传动比。

    解：查图2-8可得　　　i1≈12；　　、、。该传动链输出轴的总转动角误差　　　　　（2-7）

    由上式可以看出，如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误差较小。而且低速级的误差在总误差中占的比重很大。因此，要提高传动精度，就应减少传动级数。并使末级齿轮的传动比尽可能大，制造精度尽量高。

    4、三种原则的选择

    在设计齿轮传动装置时，上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。