机械设计基础课件第六章轮系

1、第六章轮系5-1、5-2、5-4、5-5、 5-9 、5-10轮系传动比计算定轴、周转、混合轮系（计算时注意传动比符号）6-1轮系及分类（GearTrains)一、轮系一对以上齿轮所组成的机构可获得大的传动比或将输入轴的一种转速变换为输出轴的多种转速二、分类1. 定轴轮系(OrdinaryGearTrains)(亦称普通轮系)所有齿轮几何轴线固定或绕固定轴线转动2. 周转轮系(cyclicalGear Trains)至少有一个齿轮几何轴线绕另一齿轮几何轴线转动3H1224中心轮（轮）2H轴线位置固定的齿轮1行星轮3轴线位置变动的齿轮，即既作自转又作公转的齿轮转臂（行星架、系杆）支持行星轮作自转

2、和公转的构件系1）行星轮系(PlanetaryGearTrains)2）差动轮系(DifferentialTrains)Gear2H13度F=2，中心轮均不固定度F=1，只有一个中心轮能转动6-2定轴轮系的传动比一、传动比的大小与符号 输入轴a naiabnb输出轴b 1 z2i12z21外啮合转向负号或箭头外啮合定轴轮系传动比计算的符号一对齿轮的传动比外啮合1 1 z2i12z2122 z2内啮合i12z1内啮合转向正号或箭头1 z2圆锥齿轮i12z1转向用画箭头方法表示2 z2i蜗杆传动转向箭头12z1各种类型齿轮机构标注箭头规则1圆柱齿轮传动，外啮合箭头相反；内啮合箭头相同。12(b)2

3、(a)圆锥齿轮传动，箭头是同时指向啮合点或同时背离啮合点。112蜗杆传动采用左右手法则判断转向。2(d)(c)箭头为齿轮可见侧圆周速度方向！ A向 1正确否？A2转动方向的箭头轮系中首、末两轮几何轴线不平行用公式计算出的传动比只是绝对值大小，其转向由在运动简上依次标箭头的方法来确定。如右例所示为一空间定轴轮系，当各轮齿数及首轮的转向已知时，可求出其传动比大小和标出各轮的转向，即：i n1 42z z18nzz813图轮系中所有各齿轮的几何轴线不都平行，但首、末两轮的轴线互相平行用标注箭头法确定。具体步骤如下：在图上用箭头依传动顺序逐一标出各轮转向，若首、末两轮方向相反，则在传动比计算结果中加上

4、“”号。二、传动比计算例1：已知各齿轮齿数，求i15=？（即首末二轮的传动比）12n1z2 n2n2z3ii1223nznnz222133334n3 n3z4n4z5 ii45344nzn4n4n1z3554 1n1 n2n3n4ii i ii15n122334nnnn552345z3zz 3z4z5z4 (21)1z 2 z3分子每一对齿轮的齿轮分析分母每一对齿轮的主动齿轮齿轮4称为惰轮（或过轮、过桥齿轮，idle gear,idler)定轴轮系的传动比 1z 2i12z31213z 3i223zz 43224i334z43z 5i42545z54z z z zi i i i (1)1 1

5、212233445z z z z22345定轴轮系传动比= i的正负（首末二轮转向相同或相反）取决于外啮合的次数，亦可画箭头定出转向i (1)m 所有从动齿轮齿数的连乘积1k所有主动齿轮齿数的连乘积=所有从动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的乘积之比各对啮合齿轮传动比的连乘积 m外啮合齿轮的啮合对数平面轮系（所有轴线均平行的定轴轮系）转向(1)m画箭头空间轮系（圆锥齿轮、蜗杆传动、空间交错轴斜齿轮传动）其转向画箭头（若输入轴、输出轴互相平行，画箭头之后，传动比之前仍以正负号表示） 16 , z 32, z 20, z 40, z 2, z 40.例2：zn r / min, 求蜗轮转速n ？ n

6、1 z2 z3 z4i14nzzz2341 32 * 40 * 40 8016 * 20 * 2n4 10r / min6-3周转轮系的传动比2H13周转轮系的转化轮系定轴轮系i13nnHnzzzi H( H1)13nnHnzzzH基本i H假想的转化轮系中二轮传动比13原轮系中二轮传动比整个轮系加上 nH ，转化为定轴轮系处理“转化机构”2H1转化机构32H13构件绝对角速度相对系杆观察H H H 0HHH11 H 11H2 2 H 22H3 3 H 33H原轮系转化轮系1n1nH n n11H2n2nH n n22H3n3nH n n33HHnHnH n n 0HHH注意：符号表示二轮在转

7、化轮系中的转向关系n nnHz zz (1) HH i13n nnHz zzH差动轮系n1、n3均不为0，需两个原动件行星轮系n3=0，需一个原动件2H13nG nH (1)m 从动轮齿数连乘积nK nH主动轮齿数连乘积i n1 1 zz1Hn32H例1大传动比器(2K-H)。 10100z1, 1003 z,z1z299.2求iH 1 ?nnH(2z 2z3i H11)13nnz1z23Hn1z2z31i11Hnzz100002H1 10000iH 1例2已知各轮齿数，求i13=? n1 nH z4i H14n nz4H1 n3 nH z2 z4i H34n nz z4H32n1 1 z4i

8、1Hnz1 z / ziH1i13 1H 41nz z 1 24 1 z3 iiz/ z z3H24nz z3H32H326-4混（复）合轮系的传动比严格区分分别列式联立求解方法行星轮转臂中心轮z1 24z ,？电动卷扬机器。已知,2 z 34 0z 22 1z3 7求852z,783i.15 18,z5 ,区分轮系1-2、2-3、3-4、4-5分别列式nnHz2z3i H1差动13nnzz23H1n3z5定轴i35nz353.联立求解nH n5i 1 z2 z3 (1 n3 )15z zn125 n1 1 z2 z3 (1 z5) 43.9i15nz zz5123齿轮1、2、2、3同，Z2=

9、？标准齿轮、模数相3 42 2H输出输入311 例：已知各轮齿数，求传动比i1H1、分析轮系的组成1，2，2，3定轴轮系1，4，3，H周转轮系2、分别写出各轮系的传动比 1Z2 Z3 (1)2定轴轮系 ： i4、联立求解：13Z Z123 Z33 HZ1Zi (1)H1 周转轮系 ：Z 3 1 Z3i11H1H1H1 Z1Z2 Z33、找出轮系之间的运动关系Z2 Z31 1 3 33 224H输入131输出6-5轮系的功用（）远距离两轴之间的运动和动力实现变速运动获得大的传动比实现运动的与分解用线速度方向表示齿轮回转方向如何表示一对平行轴齿轮的转向？齿转方向线速度方向机构运动简图投影方向机构运动简图投影方向如何表示一对圆锥齿轮的转向？机构运动简图投投影线速度方向表示齿转方向线速度方向齿转方向用线速度方向表示齿轮回转方向如何表示蜗杆蜗轮传动的转向？蜗杆回转方向右旋蜗杆蜗杆上一点线速