第六章-轮系及其传动比计算.ppt

第六章轮系及其传动比计算 绪论 第一篇机械原理 第一章平面机构组成原理及其自由度分析 第二章平面机构的运动分析 第三章平面连杆机构运动学分析与设计 第四章凸轮机构及其设计 第五章齿轮机构及其设计 第六章轮系及其传动比计算 第七章其它常用机构及组合机构 第八章机器人机构 第九章机械的摩擦与自锁 第十章机械动力学和机械的平衡 第二篇机械设计 第一章机械设计概论 第二章机械零件的强度 第三章摩擦 磨损和润滑 第四章螺纹联接与螺旋传动 第五章键 花键联接及其它联接 第六章带传动 第七章链传动 第八章齿轮传动 第九章蜗杆传动 第十章轴 第十一章滚动轴承 第十二章滑动轴承 第十三章联轴器和离合器 第十四章弹簧 第三篇机械产品的方案设计与分析 第一章机械产品设计过程简介 第二章机械产品的运动方案设计与分析 第三章机械传动系统与控制系统设计简介 第四章机械创新设计 第五章机械产品设计示例 第六章轮系及其传动比计算 第一节轮系的分类第二节定轴轮系的传动比第三节定轴轮系的应用及设计第四节周转轮系的传动比第五节周转轮系的应用及设计第六节混合轮系传动比计算第七节其它行星传动简介 第一节轮系的分类 一 定轴轮系 由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系 它通常介于原动机和执行机构之间 把原动机的运动和动力传给执行机构 轮系运转时 如果各齿轮轴线的位置都固定不动 则称之为定轴轮系 平面定轴轮系 空间定轴轮系 二 周转轮系 轮系运转时 至少有一个齿轮轴线是绕某一固定轴线回转 则称该轮系为周转轮系 2 行星轮H 系杆 转臂 3 中心轮1 中心轮 太阳轮 差动轮系 F 2 行星轮系 F 1 根据周转轮系所具有的自由度数目分 轮系中既含有周转轮系 又含有定轴轮系 或者含有两个以上的基本周转轮系 则称这种轮系为混合轮系 第二节定轴轮系的传动比 一 传动比大小计算 轮系传动比 输入轴角速度 输出轴角速度 设A表示首轮轴 B表示末轮轴 则定轴轮系的传动比大小计算公式为 二 首末轮转向的确定 一 平面定轴轮系 设A表示首轮轴 B表示末轮轴 则平面定轴轮系中首轮轴与末轮轴间传动比计算公式为 二 空间定轴轮系 1 首末两轮轴线平行 传动比方向判断 画箭头表示 在传动比大小前加正负号 2 首末两轮轴线不平行 在计算时不必考虑传动比符号 但应通过画箭头来确定各轮的转向 第三节定轴轮系的应用及设计 一 定轴轮系的应用 一 获得较大的传动比 二 实现相距较远轴间的运动 三 实现变速 换向传动 四 实现多路传动 二 定轴轮系传动比的分配 将定轴轮系的总传动比合理分配到各级传动中 是定轴轮系传动系统方案设计的重要一步 它既可以使各级齿轮机构尺寸协调和传动系统结构匀称 又可以减小零件尺寸和机构重量 降低造价 还可以降低转动构件的圆周速度和等效转动惯量 从而减小动载荷 改善传动性能 减小传动误差 第四节周转轮系的传动比 周转轮系的转化机构 设周转轮系的两个太阳轮分别为A B 系杆为H 它们的轴线互相平行 则转化机构中齿轮A与B之间的传动比计算公式为 式中m 转化机构中外啮合的齿轮对数 注意 1 圆柱齿轮周转轮系中各构件的轴线相互平行 它们之间的角速度可按上式计算 2 对于含有圆锥齿轮的空间周转轮系 其中各基本构件的轴线相互平行 它们之间的角速度可按上式计算 但行星轮相对于系杆的轴线与系杆本身轴线不平行 两者的角速度不能按上式计算 故该公式不适用于计算该类周转轮系中行星轮的传动比 3 将各个角速度的数值代入时 必须带有 号 可先假定某一已知构件的转向为正号 则另一构件的转向与其相同时取正号 与其相反时取负号 第五节周转轮系的应用及设计 一 周转轮系的应用 一 用于增速 减速 传动 二 用于运动的合成 三 运动的分解 四 实现结构紧凑的大功率传动 二 行星轮系的设计 1 传动比条件 行星轮系必须能实现给定的传动比 2 同心条件 要求这两组传动的中心距必须相等 3 装配条件 4 邻接条件 为保证相邻两行星轮的齿顶不致相碰撞 应使其中心距大于行星轮的齿顶圆直径 若采用标准齿轮 则 为使各个行星轮都能均匀地装入两个太阳轮之间 行星轮的数目与各轮齿数之间必须有一定的关系 第六节混合轮系传动比计算 混合轮系传动比应当将其区分为 定轴轮系 周转轮系 或 单一周转轮系 单一周转轮系 并分别计算各自的传动比 同时找出各轮系间的关系 联立求解 具体步骤是 1 划分轮系 先找出轴线位置不固定的齿轮即为行星轮 由此找出支承行星轮的系杆以及与行星轮相啮合的太阳轮 这样由行星轮 太阳轮与系杆构成一个单一周转轮系 再看还有没有轴线位置不固定的齿轮 若有 继续划分出新的周转轮系 若无 则剩下的即为定轴轮系 2 分轮系列出计算公式 应严格按公式分别列出算式 并检查方程数与其中未知数的个数是否相符 如求角速度或转速 则需要方程数与未知数相等 如求传动比 则需要方程数比未知数少一个 3 鉴别符号 联立求解 例1 6 6图示轮系中 已知及各轮齿数为 z1 50 z1 30 z1 60 z2 30 z2 20 z3 100 z4 45 z5 60 z5 45 z6 20 求的大小和方向 解 齿轮1 3 2 2 H组成一差动轮系 齿轮6 1 1 5 5 4组成一定轴轮系 周转轮系的传动比为 定轴轮系4 5 5 1 1 6 第七节其它行星传动简介 一 谐波齿轮传动 谐波齿轮传动由三个基本构件组