天大原理机械设计上课课件九章

车床走刀丝杠三星轮换向机构转向相反转向相同轮系的功用4、实现分路传动轮系的功用钟表传动中，由发条K驱动齿轮1转动时，通过

齿轮1与2相啮合使分针

M转动；由齿轮1、2、

3、4、5和6组成的轮系

可使秒针S获得一种转速；由齿轮1、2、9、10、

11和12组成的轮系可使

时针H获得另一种转速5、实现结构紧凑且重量较小的大功率传动轮系的功用涡轮螺旋桨发动机主减速器由多个行星轮共同承担载荷六、实现运动的合成与分解113zz3=

- =

-1i

H加法机构23H

1n

=

1

(n

+

n

)n1

=

2nH

-

n3减法机构轮系的功用差动轮系

F＝2广泛用于机床、计算装置、补偿调整装置中两个输入，一个输出一个输入，两个输出运动合成运动分解113=

-

z3

=

-1n3

-

n4

z=

n1

-

n4i44

1

32n

=

1

(n

+

n

)汽车后桥减速器示意图轮系的功用运动分解7、实现复杂的轨迹运动和刚体导引行星搅拌器轮系的功用轮系的功用行星的半径与内齿轮的半径取不同的比值时，行星轮上各点的运动轨迹。轮系的功用花键轴自动车床下料机械手小结实现大传动比传动实现相距较远两轴之间的传动实现变速与换向传动实现分路传动5实现结构紧凑且重量较小的大功率传动实现运动的合成与分解实现复杂的轨迹运动和刚体导引轮系的功用§9.6

其它行星传动简介1、渐开线少齿差行星传动由固定的内齿轮1、行星轮2、系杆H、等角速比机构3以及轴组成2HH

212

HH21zi=1-in

-

nn

-

n

=

z1=22

1HVH2n

z

-

z=

-=

nH

z2i

=

i输出机构312H输出机构示意图其他行星传动简介6

2

116in

z

-

z=n

z=

1

1z1

为外齿轮的齿数z2

为内齿轮的齿数三环传动没有专门的输出

机构，因而具有结构简单、紧凑的优点。其他行星传动简介三环传动—一种特殊的渐开线少齿差行星传动由平行四边形机构和齿轮机构组成。2、摆线针轮传动2212H

2HVz2n=

-zz

-

z=

-=

nHi

=

i组成：1为针轮，2为摆线行星轮，H为系杆，3为输出机构。行星轮的齿廓曲线不是渐开线，而是外摆线；中心内齿轮采用了针齿。3、谐波传动组成：具有内齿的刚轮、具有外齿的柔轮和波发生器H。

通常将波发生器作为主动件，而刚轮和柔轮之一为从动件，另一个为固定件。其他行星传动简介滚轮柔轮转臂刚轮H212H

2z2niz

-

z=

-n=

H1H1z1in z1

-

z2=n=

H钢轮固定柔轮固定其他行星传动简介i1H

=2.8～13i1H

=1.14～1.56i1H=

8～16i1H=

2

作者：潘存云教授作者：潘存云教授§9－7行星轮系的类型选择及设计的基本知识一、行星轮系类型类型的选择从传动原理出发设计行星轮系时，主要解决两个问题：

1)选择传动类型。2)确定各轮的齿数和行星轮的个数。行星轮系的类型很多，在相同的速比和载荷条件下，采用不同的类型，可以轮系的外廓尺寸、重量和效率相差很多。所以，在设计行星轮系时，要重视类型的选择。选型时要考虑的因素：传动比范围、机械效率的高低、功率流动情况等。正号机构：iH1n

>0负号机构：iH1n

<0转化轮系中ωH1与ωHn的方向相同。转化轮系中ωH1与ωHn的方向相反。2K-H轮系中共有4种负号机构,传动比及适用范围。i1H

=2.8～13i1H

=1.14～1.56i1H=

8～16i1H=

2

作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授两对内啮合两对外啮合两对内啮合三种正号机构理论上传动比:i1H

→∞选择原则：正号机构一般用在传动比大而对效率要求不高的辅助机构中，例如磨床的进给机构，轧钢机的指示器等。传递动力应采用负号机构,∵负号机构η

>正号机构。若单级负号机构不能满足大传动比要求时，可将几个负号机构串联起来，或采用负号机构与定轴轮系组合而成复和轮系。其传动比范围：i1H

＝10～60。作者：潘存云教授行星轮系是一种共轴式传动装置，为了使惯性力互相平衡以及为了减轻轮齿上的载荷，一般采用两个以上的行星轮，且呈对称均布结构（模型为3个，发动机主减多达12个）。为了实现这种结构并正常运转，二、各轮齿数的确定各轮的齿数必须满足以下要求：

1)能实现给定的传动比；2)中心轮和系杆共轴；3)能均布安装多个行星轮；4)相邻行星轮不发生干涉。1.传动比条件H

i

Hw

-

ww

-

w=3

H

1

131H=

1

-

i1z=

-

z3

\

z3

=

(i1H

-1)

z1z1+z3

=

i1H

z1强调此结论下一步要用z1z3z2H上式表明:两中心轮的齿数应同时为偶数或奇数。r3＝r1+

2r2当采用标准齿轮传动或等变位齿轮传动时有：2.同心条件r1系杆的轴线与两中心轮的轴线重合。r3

2r2或z3＝z1+2z2z2＝(z3-

z1

)/2

＝z1(i1H-2)/2作者：潘存云教授z1z3z2Hz

3

=

(i1

H

-

1)

z1\3)均布安装条件能装入多个行星轮且仍呈对称布置，行星轮个数K与各轮齿数之间应满足的条件。设对称布列有K个行星轮，则相邻两轮之间的夹角为：φ＝2π/k在位置O1装入第一个行星轮，固定轮3，转动系杆H，使φH＝φ,此时，行星轮从位置O1运动到位置O2，而中心轮1从位置A转到位置A’，转角为θ。∵

θ/φ＝ω1

/ωH

＝i1H

＝1+(z3

/z1

)2pkq＝(1＋

z3

)j

=

z1

+

z3z1

z1作者：潘存云教授φA’φθO2O1AH作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授3θ=

N(2π/z1

)如果此时轮1正好转过N个完整

的齿，则齿轮1在A处又出现与

安装第一个行星轮一样的情形，可在A处装入第二个行星轮。整的齿,

就能实现均布安装。轮1的转角为：比较得：单个齿中心角结论：要满足均布安装条件，轮1和轮3的齿数之和应能被行星轮个数K整除。1

3N

=(z

+z

)/kz1

+

z3

2pz1

k=

z1

i1H

/kA’θO2O1φAq＝(1＋

z3

)j

=

z1

+

z3

2pz1

z1

k结论：当系杆H转过一个等份角φ时，若齿轮1转过N个完θ=

N(2π/z1

)θ

1A’Aφ模型验证作者：潘存云教授2(r1+r2)sin(φ/2)φ/2r1+r2>

2(r2+h*am)为便于应用，将前三个条件合并得：N＝z1

i1H

/k确定各轮齿数时，应保证z1、z2、z3、N为正整数，且z1、z2、z3均大于zmin。4)邻接条件相邻两个行星轮装入后不发生干涉,即两行星轮中心距应大于两齿顶圆半径之和:O1O2

>2ra2O1O2z1

:

z2

:

z3

:

N=1:

i1H

-

2

:

(i

-1)

:

i1H2

1H

kk1

1H1:

z

(i1

1H2-1)

:

z1i1Hz

(i

-

2)=

z

:z1

:

z2

:

z3

:

N1H1H:

(i

-1)

:

i1Hi

-

22

k=1:配齿公式即：(z1+z2)sin(π/k)>

z2+2h*az2＝z1(i1H-2)/2 z3＝z1(i1H-1)重写前三个条件例：已知i1H＝5，K=3，采用标准齿轮，确定各轮齿数。解：验算邻接条件：(18+27)sinπ/3=满足要求。39

>

29＝z2+2h*a27+2=1:(5-2)/2:(5－1):5/3=1:3/2:4:5/3=6:9:24:10若取z1＝18，则z2＝27