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轮系 总目录 退出系统 复合轮系 周转轮系 定轴轮系 概述轮系传动比计算 轮系的应用 1 有一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统 一 轮系 2 3 定轴轮系 4 周转轮系 5 复合轮系 6 2定轴轮系传动比计算 图中所示定轴轮系其传动比为 图1 7 1 一对齿轮的传动比 一对圆柱齿轮传动比 2定轴轮系传动比计算 8 蜗轮蜗杆转向关系 锥齿轮 2定轴轮系传动比计算 9 2 定轴轮系传动比的计算 各对啮合齿轮的传动比为 双链齿轮 n3 n3 n4 n4 2定轴轮系传动比计算 10 3 定轴轮系传动比的计算公式 在应用上式时请注意 1 若各轮轴线平行 可用 1 m来判断首轮和末轮转向关系 m 外啮合齿轮的次数 也可用画箭头的方法判断 2 若各轮轴线不平行 轮系中有锥齿轮或蜗杆传动 时 只能用画箭头的方法判断其转向关系 齿轮2称为惰轮或过桥齿轮 能改变齿轮的转向 2定轴轮系传动比计算 11 例题 图示的定轴轮系中 已知z1 15 z2 25 z2 z4 14 z3 24 z4 20 z5 24 z6 40 z7 2 z8 60 若n1 800r min 求传动比i18 蜗轮8的转速和转向 解 各轮转向如图所示 2定轴轮系传动比计算 12 3周转轮系传动比计算 与行星轮啮合 13 F 3n 2pl PH 3 4 2 4 2 2 F 3n 2pl PH 3 3 2 3 2 1 1 按自由度分类 差动轮系 行星轮系 二 周转轮系的类型 3周转轮系传动比计算 14 2 据基本构件不同分类 3周转轮系传动比计算 2K H型 3K型 15 3周转轮系传动比计算 方法 反转法 给整个轮系加上一个 nH 则H相对固定 16 3周转轮系传动比计算 转化前 转化后 17 三 周转轮系的传动比 该转化轮系传动比计算公式 3周转轮系传动比计算 18 2 应用上式时应注意 1 G轮 K轮 转臂H三构件轴线平行 2 代入nG nH nK时 应同时代入正 负号 3 iGKH iGK4 等式右边的正 负号按转化机构正确判断 1 转化轮系传动比的通用计算公式 3周转轮系传动比计算 5 为正号的周转轮系称为正号机构 反之称为负号机构 19 6 周转轮系中带有锥齿轮时 公式右边不能用 1 m判断正 负号 只能用画虚箭头的方法判断 3周转轮系传动比计算 20 2020 2 5 21 设n1转向为正 则 由 例 2在图示行星轮系中 各轮齿数z1 27 z2 17 z3 61 n1 6000r min 求传动比i1H和转臂的转速nH 及行星轮转速n2 解 3周转轮系传动比计算 正号表示nH和n1转向相同 22 得n1 260r min正值说明轮1 3转向相同 例 3图示轮系 各轮齿数z3 z2 60 z2 20 z1 30 n3 60rpm nH 180rpm n3 nH转向相同 求n1 解 此轮系需用箭头法确定式中正负号 设n3转向为正 则 23 4复合轮系传动比计算 一 复合轮系传动比的计算 24 正号 说明齿轮1和转臂H同向 例 4在图示的电动卷扬机减速器中 各轮齿数为z1 24 z2 52 z2 21 z3 78 z3 18 z4 30 z5 78 求i1H 定轴轮系 3 4 5 周转轮系 定轴轮系 4复合轮系传动比计算 25 实现较远距离运动传递保证结构紧凑 5轮系的功用 26 一 实现较远距离运动传递 5轮系的功用 27 二 实现大功率传递 1 周转轮系用做动力传递时要采用多个行星轮且均匀分布在太阳轮四周 5轮系的功用 28 2 周转轮系 行星减速器 用做动力传递时一般采用内啮合齿轮以提高空间的利用率和减小行星减速器的径向尺寸 涡轮发动机减速器 5轮系的功用 29 三 实现分路传动 5轮系的功用 滚齿机床的刀具与工件的分路传动图 30 四 获得大的传动比 采用定轴轮系 齿轮和轴的增多会使机构趋于复杂 采用行星轮系 很少几个齿轮可得到很大的传动比 图示行星轮系中 z1 100z2 101 z2 100 z3 99时 则其传动比为iH1 10000 n3 0 5轮系的功用 当z1 100变为99 则传动比为iH1 100 31 五 实现变速传动 第一档齿轮5 6相啮合 第二档齿轮3 4相啮合 第三挡离合器A B相嵌合 倒退挡齿轮6 8相啮合 此时由于惰轮8的作用 输出轴 反转 5轮系的功用 汽车变速箱 32 六 实现换向运动 利用轮系可在主动轴转向不变的条件下改变从动轴的转向 5轮系的功用 车床上走刀丝杆的三星轮换向机构 33 七 实现运动的合成 利用差动轮系可将两个运动合成为一个运动 图示差动轮系中 z1 z3 这种轮系可作加 减 法机构 在机床 计算机构和补偿装置等得到广泛应用 5轮系的功用 34 八 实现运动的分解 利用差动轮系还可将一个主动构件的转动按需要的比例分解成两个从动构件的不同的转动 5轮系的功用 汽车后桥差速器 35 当汽车两前轮拐弯时 由齿轮1 2 3和4 转臂H 组成的差动轮系中 z1 z3 nH n4 得 n1 n4 n3 n4 1 a 当车身绕瞬时回转中心P转动时 左右两轮走过的弧长与它们至P点的距离成正比 即n1 n3 r L r L b 由上述两式可求得转速n1和n3 差动轮系已经广泛的应用于汽车 拖拉机和飞机等动力传动中 5轮系的功用 36 目录索引 1轮系的类型 2定轴轮系传动比计算 3周转轮系传动比计算 a 轮系的传动比及表示方法b 啮合齿轮转向关系的表示方法c 定轴轮系传动比的计算d 定轴轮系传动比的计算公式 a 计算思路及步骤b 举例 知识拓展 参考文献 导论 a 周转轮系的结构组成b 周转轮系的类型c 周转轮系的传动比d 转化轮系传动比的计算公式e 举例 4复合轮系传动比计算 5轮系的功用 a 类型选择原则b 考虑机械传动的效率c 行星轮数目和齿数的确定d 行星轮系的均载装置 7行星轮系类型选择及主要参数确定 本章小结 37 知识拓展 2 行星传动机构具有体积小 重量轻 传动比大 承载能力强和传动效率高等优点 随着我国科学技术的日益进步 渐开线少齿差行星齿轮传动 摆线针轮行星传动和谐波齿轮传动的应用日渐增多 本章对这些新型的行星传动机构的工作原理 传动比计算 特点及应用作了简要介绍 有兴趣对此作深入学习和研究的同学 可参阅饶振纲编著的 行星传动机构设计 第二版 一书 北京 国防工业出版社 1990 书中不仅系统地论述了上述三种新型行星传动机构的传动原理 结构型式 传动比计算 几何尺寸设计 受力分析 强度计算和效率计算等内容 还介绍了许多有关行星传动机构的设计参数和图表 以及设计步骤 设计示例和图例 是一本有关行星传动机构设计方面内容十分丰富的专著 38 知识拓展 1 本章介绍了定轴轮系和周转轮系的设计问题 限于篇幅 对混合轮系的设计问题未予涉及 混合轮系按其组成特点一般可分为由定轴轮系与周转轮系串联而成的混合轮系 由几个不共用同一系杆的周转轮系串联而成的混合轮系和封闭差动轮系三大类 在讨论了定轴轮系和周转轮系的设计方法后 前两类混合轮系的设计问题已基本解决 至于封闭差动轮系的设计问题 则涉及到其特殊问题 循环功率流问题 所谓 循环功率流 指的是由于轮系的结构型式及有关参数选择不当 造成有一部分功率只在轮系内部循环而不能向外输出的情况 这种循环功率流将会增大功率的损耗 使轮系的效率降低 因此 在设计封闭差动轮系用于动力传递时 必须对其给予足够重视 关于这方面的内容 可参阅H H Mabie C F Reinholtz所著的 MechanismsandDynamicsofMachinery 一书 NewYork JohnWiley Sons Inc 1987 书中不仅介绍了循环功率流的理论分析和计算方法 还给出了具体实例 39 参考文献 孙桓 陈作模 机械原理 第五版 北京 高等教育出版社 1996 黄锡恺 郑文纬 机械原理 第六版 北京 高等教育出版社 1989 孙桓 傅则绍 机械原理 第四版 北京 高等教育出版社 1989 饶振纲 行星传动机构设计 北京 国防工业出版社 1984 张少名 行星传动 西安 陕西科技出版