《机械设计手册》之轮系1.ppt

第十一章齿轮系及其设计,11-1齿轮系及其分类,齿轮系由一系列齿轮组成的传动系统,一、轮系的分类1、按各轮轴线是否平行轮系,定轴轮系周转轮系混合轮系,2、按各轮轴线是否固定,平面轮系空间轮系,轮系,平面轮系,空间轮系,定轴轮系,周转轮系,混合轮系,结束,11-1齿轮系及其分类,齿轮系由一系列齿轮组成的传动系统,二、周转轮系,1、3太阳轮（中心轮）K2行星轮H行星架（转臂、系杆）O1、O3、OH同心,将中心轮之一（3或1）固定：,自由度：F=3n2PLPH=34242=2差动轮系,F=33232=1行星轮系,2K-H型周转轮系基本周转轮系2个太阳轮、1个行星架,结束,11-1齿轮系及其分类,齿轮系由一系列齿轮组成的传动系统,二、周转轮系,1、3太阳轮（中心轮）K2行星轮H行星架（转臂、系杆）O1、O3、OH同心,将中心轮之一（3或1）固定：,自由度：F=3n2PLPH=34242=2差动轮系,F=33232=1行星轮系,2K-H型周转轮系基本周转轮系2个太阳轮、1个行星架,2K-H型周转轮系,结束,11-1齿轮系及其分类,齿轮系由一系列齿轮组成的传动系统,二、周转轮系,1、3太阳轮（中心轮）K2行星轮H行星架（转臂、系杆）O1、O3、OH同心,将中心轮之一（3或1）固定：,自由度：F=3n2PLPH=34242=2差动轮系,F=33232=1行星轮系,2K-H型周转轮系基本周转轮系2个太阳轮、1个行星架,3K-H型周转轮系,结束,轮系传动比输入轴与输出轴（首、末轮）角速度之比i（大小、转向）,设已知各轮齿数z1、z2、z2、z3、z4求i141、各轮的传动比,结论：,11-2定轴轮系的传动比,2、总传动比：（2=2）,一、传动比大小的计算,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,（1）圆柱齿轮,内啮合：,外啮合：,两轴平行可用“+”、“-”号表示两轴转向相同或相反,也可以用一对同向或反向的箭头表示,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,（1）圆柱齿轮,内啮合：,外啮合：,两轴平行可用“+”、“-”号表示两轴转向相同或相反,也可以用一对同向或反向的箭头表示,（2）圆锥齿轮,轴线不平行，不能用“+”、“-”号表示；用一对同时指向节点或同时背离节点的箭头表示,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,（1）圆柱齿轮,内啮合：,外啮合：,两轴平行可用“+”、“-”号表示两轴转向相同或相反,也可以用一对同向或反向的箭头表示,（2）圆锥齿轮,轴线不平行，不能用“+”、“-”号表示；用一对同时指向节点或同时背离节点的箭头表示,（3）蜗杆传动用左右手定则判断箭头表示,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,对于平面轮系，一次外啮合，改变一次转向,“+”首末轮转向相同,z3过轮（惰轮、中介轮）不影响传动比大小，只改变从动轮转向。,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,对于空间轮系，只计算传动比大小，首、末轮转向关系用箭头表示在图上。,结束,11-2定轴轮系的传动比,二、首、末轮转向关系的确定,对于空间轮系，只计算传动比大小，首、末轮转向关系用箭头表示在图上。,结束,周转轮系定轴轮系反转法：将整个轮系加一个公共角速度（H）转化机构（定轴）转化前后各构件的转速：,构件原轮系转化轮系,假想的转化轮系定轴轮系列出计算公式由转化轮系的转速关系实际轮系的转速关系,11-3周转轮系的传动比,结束,H,H,H,图示轮系：假想H固定,若已知构件1、3、H任意两个转速第三者如果将中心轮3固定行星轮系（3=0）,注意：1.1、3、H轴线平行2.转化轮系中的“+”、“”相对转向，不代表实际转向公式中必须正确使用，否则影响计算结果,11-3周转轮系的传动比,结束,H,H,H,图示轮系：假想H固定,若已知构件1、3、H任意两个转速第三者如果将中心轮3固定行星轮系（3=0）,注意：1.1、3、H轴线平行2.转化轮系中的“+”、“”相对转向，不代表实际转向公式中必须正确使用，否则影响计算结果,11-3周转轮系的传动比,一般表达式：,式中m、n、H分别两个太阳轮和行星架,当架n=0时，上式可改写为：,上述计算公式适用于周转轮系m、n平行的构件,结束,例题1图示的行星轮系中，a为固定指针，b为粗标尺，C为精标尺。已知z160；z2z320；z459。求粗标尺与精标尺的传动比ibc（i1H）是多少？解：,符号为正两者转向相同。即粗标尺转一转精标尺同向转60转。360等分粗标尺分度值为l精标尺的分度值将为160（即l）粗标尺读出多少“度”，精标尺读出多少“分”。,11-3周转轮系的传动比,结束,例题2图示马铃薯挖掘机的行星轮系中，已知z1z3，行星架转速为nH，求n3？解：n1=0,构件3平动,11-3周转轮系的传动比,例题3图示圆锥齿轮组成的行星轮系中，已知z1z3，n1=2n3=2n,求行星架转速为nH？解：,不能求n2,结束,11-4复合轮系的传动比,分成基本周转轮系、定轴轮系分别列式，联立求解,如图示轮系，已知各轮齿数，求i1A解：该轮系定轴轮系+两个行星轮系,2.在构件2、3、4、H、8组成的行星轮系中,3.在构件5、6、6、7、8组成的行星轮系中,1.在构件1、2、8组成的定轴轮系中,4.联立求解，注意,结束,11-4复合轮系的传动比,P372例11-4图示为一电动卷扬机的减速器运动简图，设已知各轮齿数，试求其传动比i15。解：首先分出周转轮系,1.在构件1、2、2、3、3、组成的周转轮系中,2.在构件3、4、5组成的定轴轮系中,3.联立求解,差动轮系+定轴轮系自由度=1封闭式差动轮系,结束,一、定轴轮系的功用,11-5轮系的功用,1、实现分路传动,结束,一、定轴轮系的功用,11-5轮系的功用,1、实现分路传动,2、获得较大的传动比,i12z2结构尺寸，且小齿轮啮合次数轮系,结束,一、定轴轮系的功用,11-5轮系的功用,1、实现分路传动,2、获得较大的传动比,3、实现变速传动,结束,一、定轴轮系的功用,11-5轮系的功用,1、实现分路传动,2、获得较大的传动比,3、实现变速传动,4、改变从动轴的转向,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,1、获得很大的传动比,转壁H转10000转轮1同向转一转,但效率且自锁其它齿数不变，z2=100,周转轮系中，从动件的转向不仅与主动轮转向有关，还与各轮齿数有关。,H,其它齿数不变，z3=100,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,2、实现变速传动比,A制动时：,B制动时：,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,3、运动的合成,差动轮系F=2输入两个运动输出一个运动,机床、计算机、补偿装置,图示轮系中，设z1=z3,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,4、运动的分解,差动轮系F=2一个输入运动两个输出运动（约束条件）,汽车差速器，n5n1、n3约束条件：不打滑，轮胎转数与路程成正比,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,4、运动的分解,直行时：n1=n3=n5作为一个整体运转,结束,二、周转轮系的功用,11-5轮系的功用,5、（重量、尺寸）实现大功率传动,用作动力传动的行星减速器中，常采用多行星轮及内啮合加上动力分路传递，所以可在较小的外廓尺寸的情况下，传递很大的功率。,多行星轮及内啮合尺寸径向力、离心力平衡平稳性,该减速器外廓尺寸约430mm,功率2580kw.动力分路传递如图示。,结