机械原理-轮系

江苏大学2023年1月31日轮系机械原理及设计（Ⅰ）§6-2定轴轮系的传动比§6-1轮系的类型§6-4混合轮系的传动比§6-5轮系的功用§6-3周转轮系的传动比第六章轮系§6-6行星传动简介一、轮系的分类根据轮系在运转过程中，各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否变化，可将轮系分为三大类：§6-1轮系的类型与应用§6-1轮系的类型与应用轮系定轴轮系空间定轴轮系平面定轴轮系周转轮系行星轮系(F1)差动轮系(F2)复合轮系1、定轴轮系轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置都固定不动，则称之为定轴轮系（或称为普通轮系）。平面定轴轮系312空间定轴轮系1323'44'52、周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮轴线是绕某一固定轴线回转，则称该轮系为周转轮系。132H132H2132〃2′H2——

行星轮H——

系杆（转臂）3——

中心轮1——

中心轮（太阳轮）基本构件KKH一个基本周转轮系必须具有一个系杆，具有一个或多个行星轮，以及与行星轮相啮合的中心轮。差动轮系（F＝2）行星轮系（F＝1）根据周转轮系所具有的自由度数目分：H132H132双排2K－H型3K型单排2K－H型2K－H型3K型根据组成轮系的基本构件分：3、混合轮系轮系中既含有周转轮系，又含有定轴轮系，或者含有两个以上的基本周转轮系，则称这种轮系为混合轮系（或称复合轮系）。

4221OOH3156H124H23传动比的大小输入、输出轴的转向关系轮系传动比=

输入轴角速度/

输出轴角速度§6-2定轴轮系的传动比计算时需要确定：外啮合内啮合一对齿轮机构的传动比§6-2定轴轮系的传动比122'33'451、传动比大小的计算定轴轮系的传动比转向？

？①传动比：i1k=i12•i34•……•i

k-1,k②大小：122'33'45122'33'45平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）2、转向关系的确定定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况不能用判断转向关系通过画箭头确定12(a)(b)21(c)21外啮合箭头反向内啮合箭头同向箭头相对或相背画箭头圆柱齿轮机构圆锥齿轮机构(d)21(e)21蜗杆蜗轮机构右旋蜗杆左旋蜗杆以左手握住蜗杆，四指指向蜗杆的转向，则拇指的相反指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。左手规则右手规则以右手握住蜗杆，四指指向蜗杆的转向，则拇指的相反指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。蜗杆的转向定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向判断：画箭头表示：在传动比大小前加正负号输入、输出轮的轴线不平行的情况传动比方向判断

表示画箭头定轴轮系的传动比

大小：转向：法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）画箭头法（适合任何定轴轮系）结果表示：±（输入、输出轴平行）图中画箭头表示（其它情况）例1：已知：n1=500r/min，Z1=20，Z2=40，Z3=30，Z4=50。求：n4=?解：n4与n1反向。∴例2：已知：1=20rad/s，Z1=Z3=22，Z2=Z4=35，Z5=Z6=30

。求：6

=?解：6的方向如图所示。∴例3：钟表传动示意图如下。E为擒纵轮，N为发条盘，S、M及H各为秒针、分针及时针。设Z1=72，Z2=12，Z2'=64，Z3=8，Z3=60，Z4'=60，Z5=6，Z2"=8，Z6=24，Z6'=6，问Z4、Z7各为多少？解：(1)走秒传动，由轮1、2(2')、3(3')、4组成定轴轮系，得：（a）54321NE76SMH2"2'3'4'6'(2)走分传动，由轮1、2组成定轴轮系，得（b）(3)走时传动，由轮1、2（2"）、6（6'）、7组成定轴轮系，得（c）54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（b）、（c）得故本题为分路传动的定轴轮系。各路的首末两轮的转向关系用传动比正、负号表示，并可直接用外啮合的数目m来确定，即（-1）m。54321NE76SMH2"2'3'4'6'定轴轮系周转轮系?绕固定轴线转动的系杆OH312H312§6-3周转轮系的传动比§6-3周转轮系的传动比H321O1O3O2OH3H12O1OHO3O2H132w

H-

w

H=0-w

H312O1O3O2HO1O3O23213H2H1HH321在转化机构中的角速度(相对于系杆的角速度)原角速度构件代号周转轮系转化机构中各构件的角速度1H1H2H2H3H3HHHHH132H周转轮系的转化机构定轴轮系2K-H型周转轮系转化机构的传动比312O1O3O2H一般周转轮系转化机构的传动比一般周转轮系转化机构的传动比各轮齿数已知，就可以确定w1、wn、wH之间的关系；如果两个已知，就可以计算出第三个，进而可以计算周转轮系的传动比。3、表达式中w1、wn、wH的正负号问题。若基本构件的实际转速方向相反，则w的正负号应该不同。1、是转化机构中齿轮1为主动轮、齿轮n为从动轮时的传动比，其大小和方向可以根据定轴轮系的方法来判断；2、齿数比前一定有“+”或“-”号。其直接影响到周转轮系传动比的大小和正负号。例1：z1=28，z2=18，z2'=24，z3=70，求：i1H系杆H与齿轮１转向相同周转轮系传动比计算方法周转轮系转化机构：假想的定轴轮系计算转化机构的传动比计算周转轮系传动比-

w

H上角标H正负号问题例2：z1=z2=48，z2'=18,z3=24，w1=250rad/s，w3=100rad/s，方向如图所示。求：wH

2H2'31系杆H与齿轮１转向相同3421H2'例：图示为电动三爪卡盘的传动轮系，已知Z1=6，Z2=Z2'=25，Z3=57，Z4=56。试求传动比i14。解：此轮系可看作由轮1、2、3和行星架H组成的行星轮系及由轮4、2'、2、3和行星架H组成的另一行星轮系组合而成。（1）在1-2-3-H组成的行星轮系中，有：3421H2'（2）在4-2'-2-3-H组成的行星轮系中，有：联立求解得：§6-4混合轮系的传动比§6-4混合轮系的传动比混合轮系：由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系。16452H3(a)(b)H'OH1232'4H轮系的传动比：轮系中首轮与末轮的角速度的比值传动比的计算包括：传动比的大小和齿轮的转向。1、混合轮系传动比计算?16452H3(a)(b)H'OH1232'4H周转轮系：1、2（2'）、3、5（H）定轴轮系：3'、4、5电动卷扬机减速器混合轮系传动比的求解方法：将混合轮系划分为几个基本轮系（区分轮系）；分别列出各基本轮系的传动比（分列方程）；寻找各基本轮系之间的关系（找关系）；联立求解。基本轮系的划分行星轮系杆中心轮周转轮系定轴轮系例1：已知：z1=30，z2=20，z2=30，z3=

25，z4=

100n1=100r/min，求i1H。2'342）分列方程3）找关系：1）区分轮系：1-2为定轴轮系，2‘-3-4,H为周转轮系。（nH方向与n1同向）4）联立求解：42'21OOH3行星轮系例2：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40,z4'=41,z5=39,求:i13。1、区分轮系:3-4-4‘-5,2(H)为周转轮系;1-2为定轴轮系。2、分列方程4、联立求解34'5214(a)(b)H2w=w5,0=w改变齿数可实现换向传动！4'5433、找关系：例3：z1=20，z2=30，z2=20，z3=40，z4=45，z4=44，z5=81，z6=80求：i16122'344'56H2）分列方程3）找关系：4）联立求解：1）区分轮系：1-2-2'-3为定轴轮系，5-4-4'-6,H为周转轮系。（6和H同向）例4：已知z1=1(右旋),z1'=101,z2=99,z4'=100,z5=1(右旋),z5'=100,z2'=z4,n1=100r/min，试求转臂H的转速nH。1、区分轮系2、分列方程4联立求解（方向与n2同向）2'342'-3-4,H为周转轮系；1-2，1'-5'-5-4'为定轴轮系。11'5'5434'2'2H§6-5轮系的功用§6-5轮系的功用1、在体积较小及重量较轻的条件下，实现大功率传动31'132H22、实现大的传动比ab涡轮螺旋桨主减速器定轴轮系3、实现变速和换向12双联滑移齿轮1212III4、实现分路传动IIIIIIVIVVI主轴5、实现运动的合成与分解两个输入，一个输出运动合