机械设计基础之轮系详解..ppt

第六章轮系、教材、高等教育出版社机械设计基础杨可框架参考书：高等教育出版社机械原理孙恒高等教育出版社机械设计濮良贵、轮系、概念：在机械中，为了获得较大的齿轮比，或者为了将输入轴的旋转速度转换为输出轴的多个旋转速度等原因，经常使用一系列齿轮连接输入轴和输出轴。 这种由一系列齿轮组成的传动系统被称为轮系。 钟表的轮系s、m、h分别用秒针、分针和时针来表示。 分针旋转12圈，时针旋转1圈，分针旋转1圈，秒针旋转60圈。 输出转速比实现了分支传动、轮系的应用，理解了本章的教学内容和要求，掌握了轮系的分类和应用，理解了和掌握了旋转轮系与混合轮系的传动比的计算，对于一些特殊的行星轮系传动、轮系、轮系类型的定轴轮系及其传动比、旋转轮系及其传动比复合轮系及其传动比轮系的应用， 一些特殊的行星传动介绍，根据齿轮系类型齿轮的几何轴是否平行：平面齿轮系和空间齿轮系是否被齿轮几何轴的位置固定：恒轴齿轮系和旋转齿轮系，恒轴齿轮系，传动时齿轮几何轴固定，该齿轮系称为固定齿轮系。 此外，旋转轮系，至少一个齿轮的几何轴以另一个齿轮的几何轴为中心旋转的轮系称为旋转轮系。 在恒定轴轮系及其传动比、轮系中，输入轴与输出轴的角速度(或者转速)的比被称为轮系的传动比，并且下标a、b表示输入轴与输出轴的符号，即，为了计算轮系的传动比以及其数值，必须确定两轴的相对旋转方向。 (1)、转向判断-1、一对平行轴外啮合齿轮因为二轮转向相反，所以用相反方向的箭头表示。 转向判断-2、一对平行轴内啮合齿轮由于其二轮转向相同，因此方向用相同的箭头表示。 转向判断-3、一对圆锥齿轮传动时，由于节点具有相同的速度，因此转向的箭头或同时指向节点或远离节点。 转向的判断-4、蜗轮的转向不仅与蜗杆的转向有关，还与螺旋的方向有关，可以用右手法则和左手法则来判断。 确定蜗杆或蜗轮的旋转方向。 立起蜗轮或蜗杆的轴线，螺旋的右侧高度为右转，左侧高度为左转。 右蜗杆：伸出左手，4根手指向蜗杆转动，蜗轮切线速度vp2的方向与拇指的方向相同。 齿轮比的计算，指令，代表各齿轮的齿数，指令，代表各齿轮的转速，如图可知，齿轮比的计算，各对啮合齿轮的齿轮比的数值为： 另外，设与车轮1连接的轴为输入轴，设与车轮7连接的轴为输出轴，则输入轴与输出轴的齿轮比的数值为，(2)，根据齿轮比的计算、上式，固定轴轮组的齿轮比的数值与构成该轮组的各对啮合齿轮的齿轮比的连结积相等，各对啮合齿轮中的全部从动轮的齿数之积与全部主动轮的齿数之积相等齿轮4只起到改变传动方向的作用，对总齿轮比没有影响，被称为空转齿轮和桥式齿轮。 (2)、齿轮比的计算，一般而言，若将车轮1设为初动轮，将车轮k设为最终从动轮，则定轴轮系的最终两轮齿轮比的数值计算的公式能够用(3)、齿轮比的计算、方向表现为在初动轮1与最终从动轮k的轴线平行时，两轮转向的不同能够用齿轮比的正负来表示。 由于转向相同的“ ”，相反转向“-”，因此平行两轴间的定轴轮系传动比的计算公式为：一部分至两轴方向不平行时，方向只能用箭头表示。 (4)齿轮比的计算、方向表现为对所有齿轮轴平行的轮系，在奇数的情况下，符号为负，与说明最初的最终两轮(即齿轮1和k )的旋转方向相反，在偶数的情况下，符号为正，表示最初的最后两轮的旋转方向相同。(5)、旋转轮系及其传动比与定轴轮系不同，至少一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线旋转的轮系称为旋转轮系。 旋转轮系的构成将旋转轮系的分类旋转轮系的传动比的计算、旋转轮系的构成、行星齿轮：轴线位置变动的齿轮称为行星齿轮。 行星架或旋转臂：支承行星齿轮自转和公转的部件称为行星架或旋转臂的中心轮或太阳轮，轴线位置固定的齿轮称为中心轮或太阳轮。 旋转轮系的构成，基本旋转轮系的构成：由行星车、支承它的行星架、与行星车啮合的两个(有时是一个)中心车和车架构成。 载体和中心轮的几何轴线必须一致。 不一致就不能旋转。旋转轮系的分类、差动轮系、差动轮系、两个中心轮能够旋转的可动部件n=4、PL=4、PH=2机构的自由度：F=3n-2PL-PH=2来确定运动需要两个发动机。 行星轮系，只能旋转一个中心轮，该机构可动部件在n=3、PL=3、PH=2、机构自由度： F=3n-2PL-PH=1下确定运动需要一个原动机.旋转轮系的传动比的计算、反转法的原理：固定轮架，使旋转轮系的各部件之间的相对运动保持一定，则旋转轮系变换为虚拟的定轴轮系，该定轴轮系称为变换轮系。 通过求出其传动比，得到旋转轮系的传动比。 另外，作为旋转轮系的齿轮比的计算、行星架h的转速，对整个轮系施加-的转速时，轮系中的各部件的转速根据、旋转轮系的齿轮比的计算、齿轮比的定义求出齿轮比，一部分始终齿轮与行星架的轴线平行时，由定轴轮系的齿轮比的计算式得到：旋转轮系的齿轮比的(6)假定行星齿轮组中任意两个齿轮g和k的转速为行星齿轮架h的转速，则复合齿轮组及其传动比、复合齿轮组是某些基本的旋转齿轮组或者由定轴齿轮组与旋转齿轮组合而成的齿轮组。 复合齿轮系齿轮比计算方法分离各基本旋转齿轮系和定轴齿轮系，计算各基本旋转齿轮系和定轴齿轮系的传动比，解决最后的联立或要求的齿轮比。 另外，若列举复合齿轮系的齿轮比的计算例，则如图所示，各齿轮的齿数为：解：在该齿轮系中，二连齿轮的几何轴线绕齿轮1和3的轴线旋转，是行星齿轮。 支承该运动的部件h为行星架即齿轮1和齿轮3的两个中心环。 因此，齿轮1、3和行星架h构成差动轮系。 其馀的4、5构成定轴轮系。 例如，差速齿轮系中：定轴齿轮系中：齿轮系的应用，齿轮系被广泛应用于各种机械，利用它可以实现远距离双轴间的传动、变速传动、大齿轮比、合成运动和分解运动等特殊功能，达到工程目的。 远离的双轴间的传动、主动轴与从动轴间的距离远的情况下，通过轮系传动可以节约空间、材料。 在变速传动、主轴转速不变的情况下，可利用齿轮系在从动轴上获得多种动作转速。 I是动力输入轴，II是输出轴，4、6是滑动齿轮，A-B是爪形离合器。 该变速器能够在输出轴获得4档转速。 得到大的齿轮比，采用行星轮系，只需一点齿轮，就能得到大的齿轮比。 代入已知的牙齿数值，上式是：合成运动和分解运动，合成运动将两个输入运动合成为一个输出运动。 分解运动把输入运动分解成两个输出运动。 合成运动和分解运动可通过差动轮系实现。 以合成运动为例，如图所示，最简单地作为合成运动的差动轮系，其中，该合成作用广泛应用于机床、计算机构、补偿装置。另外，分解运动的例子，齿轮5所在的轴是动力轴，齿轮1、3所在的轴是输出轴，齿轮1、2、3和行星架4构成差动轮系，如果与合成运动的差动轮系机构完全相同，则c是左右两轮的瞬时旋转中心，几种特殊的行星传动的概要除了上述介绍的一般的行星轮系以外，在施工中还有以下三种特殊的行星传动的概要渐开线少齿差行星传动摆线销行星传动谐波齿轮传动、渐开线少齿差行星传动为固定内齿轮(太阳齿轮) 1、行星齿轮2、行星架h (输入轴)、输出轴v。 轴v与行星齿轮用等角速比机构3连接(平行四边形机构)。 由上式可知，两轮齿数差越小，齿轮比越大，通常齿数差为14。 齿数差为1时，齿轮比有最大值，称为渐