第11章 轮系及减速器

1、第第1111章章 轮系及减速器轮系及减速器减速器减速器轮系轮系11.1 11.1 轮系的分类及功用轮系的分类及功用11.2 11.2 定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比11.3 11.3 减速器减速器第第1111章章 轮轮系系及及减减速速器器11.1 11.1 轮系的分类及功用轮系的分类及功用轮系：轮系：将主从动轮连接起来的一系列相互将主从动轮连接起来的一系列相互 啮合的齿轮啮合的齿轮。11.1.1 11.1.1 轮系的分类轮系的分类(1)(1)定轴轮系定轴轮系( (普通轮系普通轮系) )： 所有齿轮几何轴线的所有齿轮几何轴线的位置在运转过程中固位置在运转过程中固定不动的轮系定不动的轮系。(2)

2、(2)动轴轮系动轴轮系1OOHO12O131OHO12O13O1O2O1H3运转过程运转过程中有一个中有一个或几个齿或几个齿轮的轴线轮的轴线绕其它齿绕其它齿轮的轴线轮的轴线回转。回转。太阳轮太阳轮/中心轮中心轮行星轮系杆系杆/转臂转臂/行星架行星架差动轮系：差动轮系： 1OOHO12O13差动轮系：差动轮系： 1OHO12O13O21123H322H采用内啮合，有效利用空间采用内啮合，有效利用空间；输入输出轴共线，减小径；输入输出轴共线，减小径向尺寸；平衡；多对齿轮啮向尺寸；平衡；多对齿轮啮合，增大传动功率。合，增大传动功率。1H23435蜗轮螺旋桨发动蜗轮螺旋桨发动机机主减速器传动简主减速器

3、传动简图图(1)(1)实现大传动比及大功率传动实现大传动比及大功率传动11.1.2 11.1.2 轮系的功用轮系的功用实现大传动比传动实现大传动比传动(2)(2)实现分路传动实现分路传动IIIVVIIII主轴主轴IV实现分路传动实现分路传动IIIIVIII(3)(3)实现变速、换向传动实现变速、换向传动汽车齿轮变速箱汽车齿轮变速箱实现变速实现变速换向传动换向传动(4)(4)获得较大的传动比获得较大的传动比一对齿轮传动比一般不大于一对齿轮传动比一般不大于5 57 71)1)定轴轮系多级传动实现定轴轮系多级传动实现; ;2)2)周转轮系实现大传动比周转轮系实现大传动比; ;车床电动三爪卡盘行星减速

4、器车床电动三爪卡盘行星减速器122H3415512324H43)3)混合轮系实现大传动比混合轮系实现大传动比。例例:Z:Z11=101, z=101, z2 2=99, =99, z z22 = z = z4 4, z, z44=100,=100,z z55=100=100。运动由蜗杆运动由蜗杆1 1输入，输入，由系杆输出，由系杆输出，i i1H1H = 1980000 = 1980000。(5)(5)实现运动的合成与分解实现运动的合成与分解123H运动合成运动合成运动分解运动分解: :汽车前轮转向机构汽车前轮转向机构将个主动件的运动按所需的可变比将个主动件的运动按所需的可变比例分解为个从动件

5、的有同运动例分解为个从动件的有同运动。运动分解运动分解传动比传动比：轮系中第一主动轮的角速度与最轮系中第一主动轮的角速度与最 末从动轮的角速度之比末从动轮的角速度之比12212112zznni外啮合：外啮合：如何表示一对如何表示一对平行轴齿轮平行轴齿轮的转向？的转向？机构运机构运动简图动简图投影方向投影方向齿轮回转方向齿轮回转方向线速度方向线速度方向用线速度方用线速度方向表示齿轮向表示齿轮回转方向回转方向12212112zznni内啮合内啮合: :机构运机构运动简图动简图投影方向投影方向如何表示一对如何表示一对平行轴齿轮平行轴齿轮的转向？的转向？不平行轴间的齿轮传动不平行轴间的齿轮传动如何表示

6、一对如何表示一对圆锥齿轮圆锥齿轮的转向？的转向？ 投影方向投影方向齿轮回转方向齿轮回转方向线速度方向线速度方向表示齿轮回表示齿轮回转方向转方向机构运机构运动简图动简图投影投影线速度方向线速度方向用线速度方用线速度方向表示齿轮向表示齿轮回转方向回转方向圆锥齿轮传动的转向：圆锥齿轮传动的转向：同时指向或同时背离同时指向或同时背离啮合点。啮合点。投影方向投影方向蜗杆回转方向蜗杆回转方向蜗轮回转方向蜗轮回转方向蜗杆上一点蜗杆上一点线速度方向线速度方向机构运机构运动简图动简图右旋蜗杆右旋蜗杆表示蜗杆、蜗轮表示蜗杆、蜗轮回转方向回转方向如何表示如何表示蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮传动传动的转向？的转向？122112z

7、znni2112zznn233232zznni322113223zzzznzznn344343zznni43322114334zzzzzznzznn455445zznni5443322115445zzzzzzzznzznn； ， ； ； ， ；45342312515115zzzzzzzznni321532432154323454332121zzzzzzzzzzzzzziiii从而得到轮系的传动比为：从而得到轮系的传动比为： 式中式中 表示定轴轮系中外啮合的齿对数。表示定轴轮系中外啮合的齿对数。注注:(1):(1)平行定轴轮系中各轮的转向可用计算法来确定。平行定轴轮系中各轮的转向可用计算法来确定

8、。 (2)(2)如果轮系是含有锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆传动如果轮系是含有锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆传动等组成的空间定轴轮系，其传动比的大小仍可用上式等组成的空间定轴轮系，其传动比的大小仍可用上式来计算，但式中的来计算，但式中的(-1)(-1)m m不再适用，只能在图中以标注不再适用，只能在图中以标注箭头的方法确定各轮的转向。箭头的方法确定各轮的转向。一般定轴轮系的传动比计算公式为一般定轴轮系的传动比计算公式为: :所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积mNNnni111 例例11-1 由蜗杆蜗轮由蜗杆蜗轮(1、2)、圆柱齿轮、圆柱齿轮(2、3)和圆锥齿轮和圆锥齿轮(3、4)所组成的定轴轮系，如图所

9、组成的定轴轮系，如图11-6所示。已知蜗杆所示。已知蜗杆1为左为左旋蜗杆，头数旋蜗杆，头数z1=2，其余各轮数，其余各轮数z2=50，z2=20，z3=40，z3=30，z4=60。蜗杆。蜗杆1主动轮的转速主动轮的转速n1=1450r/min,转向如图所示，转向如图所示，试求出齿轮试求出齿轮4的转速和转向。的转速和转向。45. 110014501414inn100302026040503214324114zzzzzznni解：解：(1)(1)由式由式(11-2)(11-2)得该定轴轮系的传动比为从而得该定轴轮系的传动比为从而齿轮齿轮4的转速为的转速为: : r/min11.3 11.3 减速器

10、减速器减速器：减速器： 将一对或几对啮合的齿轮、蜗轮等组将一对或几对啮合的齿轮、蜗轮等组成的轮系，装在密封的刚性箱体中，作为成的轮系，装在密封的刚性箱体中，作为机器设备中的一个独立部件，成为原动机机器设备中的一个独立部件，成为原动机和工作机之间用以降低转速并相应增大扭和工作机之间用以降低转速并相应增大扭矩的传动装置矩的传动装置。11.3.1 11.3.1 减速器主要形式及应用特点减速器主要形式及应用特点按传动结构特点分类：按传动结构特点分类：直齿圆柱齿轮减速器直齿圆柱齿轮减速器斜齿圆柱齿轮减速器斜齿圆柱齿轮减速器直齿圆锥齿轮减速器直齿圆锥齿轮减速器斜齿圆锥齿轮减速器斜齿圆锥齿轮减速器 立式蜗杆

11、减速器立式蜗杆减速器 卧式蜗杆减速器卧式蜗杆减速器行星齿轮减速器行星齿轮减速器摆线针轮减速器摆线针轮减速器减速器减速器圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器圆锥齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆减速器行星减速器行星减速器按传动级数分类：按传动级数分类：减速器减速器单级减速器单级减速器两级减速器两级减速器多级减速器多级减速器按安装方式分类：按安装方式分类：减速器减速器卧式减速器卧式减速器立式减速器立式减速器11.3.2 11.3.2 减速器的组成、结构和润滑减速器的组成、结构和润滑组成：组成：传动零件传动零件( (齿轮或蜗杆齿轮或蜗杆) )、轴、轴承及其附件、轴、轴承及其附件。 基本结构：基本结构：润

12、滑的目的：润滑的目的：是减少摩擦损失和散热是减少摩擦损失和散热。(1)(1)齿轮、轴及轴承组合；齿轮、轴及轴承组合；(2)(2)箱体；箱体；(3)(3)减速器附件。减速器附件。 传动零件润滑方式：传动零件润滑方式：浸油润滑和喷油润滑浸油润滑和喷油润滑。滚动轴承润滑方式：滚动轴承润滑方式：润滑脂润滑和润滑油润滑润滑脂润滑和润滑油润滑。箱体箱体单级圆柱齿轮减速器单级圆柱齿轮减速器齿轮、轴齿轮、轴及轴承组及轴承组合合附件附件箱体箱体齿轮、轴齿轮、轴及轴承组及轴承组合合附件附件行星减速器行星减速器11.3.3 11.3.3 标准减速器标准减速器(1)(1)圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器名名称称级级数数及

13、及齿齿面面硬硬度度输输出出轴轴中中心心距距公公称称传传动动比比 装装配配型型式式代代号号 标标准准号号 例例11-211-2 减速器减速器 ZLY 560-11.2- JB/T8853-2001ZLY56011.2名名称称级级数数及及齿齿面面硬硬度度输输出出轴轴中中心心距距公公称称传传动动比比 装装配配型型式式代代号号 标标准准号号 圆圆柱柱齿齿轮轮两级两级硬齿面硬齿面中心距中心距560mm第一种第一种装配型式装配型式JB/T8853-2001圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器圆柱蜗杆减速器圆柱蜗杆减速器(2)(2)行星齿轮减速器行星齿轮减速器名名称称级级数数传传动动比比 装装配配型型式式代代号号 标标准准号号 型型号号与与机机架架连连接接方方式式规规格格 例例11-311-3 减速器减速器 N A D 280-5- JB/T6502-1993一级一级2805名名称称级级数数传传动动比比 装装配配型型式式代代号号