机械原理第二邹慧君主编轮系剖析PPT教案

1、会计学1机械原理第二邹慧君主编轮系剖析机械原理第二邹慧君主编轮系剖析由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。第1页/共36页第2页/共36页一、定轴轮系一、定轴轮系轮系运转时，各轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不动的。平面轮系：各轮轴线均平行。第3页/共36页空间轮系：各轮轴线不平行。第4页/共36页2、构造：1、3-中心轮（太阳轮）H-系杆 (行星架、转臂)13H22基本构件轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个 齿轮的固定轴线转动。二、二、周转轮系周转轮系（回转轴线重合）行星轮定义：1、第5页/共36页3 3、分类分类：按自由度分：按自由度分：中心轮中心轮1、3均不固定均不固定132

2、H-差动轮系差动轮系Ph=2F=3n- -2Pl - - Ph=34- -24- -2=2n=4Pl =4特征特征:第6页/共36页按自由度分：按自由度分：F=2 差动轮系差动轮系n=3132H132H行星轮系行星轮系中心轮中心轮1 1、3 3均不固定均不固定特征：特征：Pl = =3Ph= =2F=3n- -2Pl - - Ph=33- -23- -2=1特征：特征：中心轮中心轮1 1或或3 3有一个固定有一个固定3 3、分类分类：第7页/共36页周转轮系的判别112233HH若均不固定-差动轮系差动轮系有一个固定-行星轮系行星轮系不固定-差动轮系固定-行星轮系若12H1o第8页/共36页三

3、、混合轮系和复合轮系三、混合轮系和复合轮系定轴轮系+周转轮系混合轮系周转轮系+周转轮系复合轮系分隔29第9页/共36页按轴线间的相对位置分按轴线是否固定定轴轮系周转轮系混合轮系、复合轮系平面轮系空间轮系51 轮系及其分类从计算轮系的传动比来看从计算轮系的传动比来看第10页/共36页温故知新按轴线间的相对位置分按轴线是否固定定轴轮系周转轮系混合轮系、混合轮系平面轮系空间轮系第11页/共36页一、传动比：一、传动比：输入轴与输出轴角速度（转速）之比。ABBABAABzznniBAAABBABABABzziABABzzi1、一对啮合传动齿轮的传动比大小：2、一对啮合传动齿轮的转向关系：第12页/共3

4、6页1233445求：i15121221nzinz322332zninz343 443nzinz544 554zninz1155nin31242345nnnnnnnn54432312iiii45342312zzzzzzzzAABBnABinAB从 到 所有从动轮齿数之积推广：从 到 所有主动轮齿数之积主从zz二、举例：二、举例：第13页/共36页1233445AABBzninz从主讨论讨论每对齿轮的主、从关系是由AB的运动方向确定的；若AB两轴线平行，iAB可用“ ”表示，“+”表示转向相同，“”表示转向相反；若AB两轴线不平行，iAB则用箭头表示；4534231215zzzzzzzzi对平面

5、轮系，传动比总有“ ”号，其符号可用箭头法，也可用(-1)m确定，对空间轮系，只能用箭头法确定转向；轮2在传动比式中不起作用，称为“惰轮”。外啮合次数；m第14页/共36页周转轮系的传动比如何求周转轮系的传动比如何求第15页/共36页周转轮系“定轴轮系”理论依据：各构件加各构件加“ -n nH H”绕绕O1123H1o1o前提条件：保证各个构件之间的相对运动不变一、一、传动比计算传动比计算机构各构件加上同一转速，各构件间的相对运动不变。（转化机构）思 路：第16页/共36页123H1o1o123H1oHn1Hnn2Hnn3Hnn构件构件转化前（周转轮系）转化前（周转轮系）转化后（转化后（“定轴

6、轮系定轴轮系” ）123H机架机架1n1Hnn2Hnn2n3n3HnnHn0HHnn3HnHHn2Hn1Hn0HHnn 0第17页/共36页123H1o1o123H1o1Hnn2Hnn3Hnn转化机构的传动比：Hi1313HHnn13HHnnnn13zzHHAAHABHBBHznnninnnz 从主通式：1Hn3Hn2Hn2312zzzz第18页/共36页HHAAHABHBBHznnninnnz 从主通式：注意：注意： 转化机构的角速比ABHABii 由转化机构按定轴轮系计算方法求得。主从zz其中：“”仅表示转化机构中各构件的相对转向，而不是各 在 中，已知其二，可求其一；它们既包含大小又包含

7、转向，若已知的两转速转向相同，同号值代入；否则异号值代入。求得的转速方向与其符号相同的与已知转速方向一致。ABHn 、n 、n构件的真实转向。 任何时候均不能直接在周转轮系上用(-1)m或箭头直接判 断从动件的转向第19页/共36页 三轴线必须平行，否则不能应用上式。ABHn 、n 、n 当n B=0时311331HHHznninnz 1122HHHnninnHAHABHnninAHi1HABAHii1 行星轮系22HHnnnHHAAHABHBBHznnninnnz 从主通式：123H注意：注意：第20页/共36页。，求，已知Hizz1319030123HHnn111311zziH430901

8、HHHHHHHnnnnnni313131132132zzzz2132zzzzHn1Hn2Hn3例例111 解：二、举例二、举例行星轮系1、H转向相同第21页/共36页。，求，1322199100101100Hizzzz1223H解：Hi11100100991011100001100001Hi1003z若10010010110011Hi10011001HiHHHHHnnnnnni3131132) 1(HHnnn012312zzzz2312zzzz2) 1(2312zzzz2) 1(213211zzzziH1、H转向相同1、H转向相反Hn1Hn3Hn2例例112 行星轮系第22页/共36页定轴轮系

9、+周转轮系混合轮系混合轮系周转轮系+周转轮系复合轮系复合轮系组合轮系组合轮系第23页/共36页一、求解步骤一、求解步骤1、划分轮系（关键）定轴轮系行星轮系2、分别建立各轮系的传动比方程H2233442211第24页/共36页1、划分轮系2、分别建立各轮系的传动比方程3、找联系条件，联立求解22 nnHHiii2121)1 (2412zzzz32434242zzzznnnniHHH行星轮系：122112zznni定轴轮系：定轴轮系行星轮系H212342421zziH第25页/共36页二、轮系的划分方法二、轮系的划分方法1 1、先找行星轮（从这里入手）、先找行星轮（从这里入手）2 2、再找行星架、

10、再找行星架H H3 3、找中心轮、找中心轮与行星轮相啮合，并且与系杆共轴线与行星轮相啮合，并且与系杆共轴线轴线不固定的齿轮轴线不固定的齿轮支承行星轮，使行星轮支承行星轮，使行星轮作公转运动（但不一定是杆状）作公转运动（但不一定是杆状）定轴轮系定轴轮系行星轮系行星轮系H21234第26页/共36页123234H5561、2、2、3-定轴轮系定轴轮系3、4、5、H-差动轮系差动轮系5、6-定轴轮系定轴轮系划分轮系例例113第27页/共36页电动卷扬机的减速器，已知各轮齿数及n1，求n5。122334512235345345例例116解：1、划分轮系第28页/共36页差动轮系差动轮系定轴轮系定轴轮系

11、122334512235345345差动轮系差动轮系HHHnnnni311312zz2132zzzz定轴轮系定轴轮系5353nni435411zzzz）（35zz联系条件：联系条件：335nnnnH，联立求解联立求解11）（第29页/共36页一、获得一、获得较大的传动比较大的传动比二、较小结构尺寸获得较远距离的二、较小结构尺寸获得较远距离的传动传动三、实现变速三、实现变速传动传动第30页/共36页四、用作运动的合成四、用作运动的合成123HHHHnnnni311313zz1)(2131nnnH如图差动轮系： 给定三个基本构件中的任意两个运动，第三个运动即可求得。 H的运动是1、3两构件运动的合成。第31页/共36页五、用作运动的分解五、用作运动的分解 差动轮系不仅能将两个独立的转动合成为一个转动，而且还可以将一个主动构件的转动按所需的可变比例分解为两个从动件的转动。图示为汽车差速器。132245 差速器可根据不同的弯道半径，自动地将发动机传来的转动分解为左右两个后轮的不同速转动。发动机传动轴第32页/共36页13224531zz 1134341413zznnnni当汽车直线行驶时，31nn 当汽车转弯时，车体绕P点转动，P转弯rL2LrVLrV31转弯1V3VLrLrnn31即：联立解得：41)1 (nrLn43)1 (nrLn若车轮在地面不打滑，应：第