周转轮系课件

机械基础谷城县职教中心刘成荣焦荣明

第十章轮系及减速器周转轮系及传动比计算学习目标1、理解周转轮系的定义、组成2、了解周转轮系的分类。3、能正确识别周转轮系。4、在理解转化轮系的基础上,能正确计算周转轮系的传动比。

在轮系中，存在一个或几个齿轮轴线的位置不固定，则这种轮系称为周转轮系一、周转轮系的定义二、周转轮系的组成

如右图所示为一常见的周转轮系，它由中心轮(太阳轮)1、3、(绕固定轴线O-O回转)行星轮2(一方面绕自己的固定轴线O-O-回转,另一方面又随着构件H一起绕着固定轴线OO回转，即兼有自转和公转)和行星架(又称系杆或转臂)H(装有行星轮2的构件H)组成。同心条件

周转轮系中，中心轮1、3和行星架H均绕固定轴线转动，称为基本构件。周转轮系中诸基本构件的轴线必须重合，否则轮系不能运动。此关系是构成周转轮系必须满足的基本条件之一，称为同心条件三、周转轮系的分类1、按自由度分类2、按基本构件的不同分类1、按自由度分类（1）、差动轮系中心轮3固定，其自由度为F=3*4-2*4-2=2(如图a所示的轮系)。为了使其具有确定的运动，需要在基本构件中给定两个原动件。（2）、行星轮系其自由度为F=3*3-2*3-2=1，(如图b所示的轮系)为了确定该轮系的运动，只需要给定轮系中一个基本构件以独立的运动规律即可。行星轮系

2、按基本构件的不同分类

按照基本构件不同，设轮系中的太阳轮以K表示，系杆以H表基本周转轮系可以分为两类(如后表所示)：

（1）

2K-H型周转轮系：基本构件为2个中心轮与一个系杆组成的，包括单排内外啮合、双排内外啮合、双排外啮合和双排内啮合等四种情况。（2）

3K型周转轮系：基本构件为3个中心轮，而系杆只起支撑行星轮的作用。在实际机构中常用2K—H型轮系常见基本周转轮系2K-H型周转轮系3K型周转轮系

基本构件为3个中心轮，而系杆只起支撑行星轮的作用。在实际机构中常用2K—H型轮系四、周转轮系的传动比1、思路2、相对运动原理3、转化轮系4、周转轮系传动比公式5、注意事项由于有一个既有公转又有自转的行星轮，因此传动比计算时不能直接套用定轴轮系的传动比计算公式，因为定轴轮系中所有的齿轮轴线都是固定的。为了套用定轴轮系传动比计算公式，必须想办法将行星轮的回转轴线固定，同时又不能让基本构件的回转轴线发生变化如图所示，我们发现在周转轮系中，基本构件的回转轴线相同,而行星轮既绕其自身轴线转动,又随系杆绕其回转轴线转动，因此，只要想办法让系杆固定，就可将行星轮的回转轴线固定，即把周转轮系变为定轴轮系。1、思路一、定轴轮系传动比计算公式：注：公式中齿数比前符号的确定知识回顾我们发现在周转轮系中，基本构件的回转轴线相同，而行星轮既绕其自身轴线转动（自转），又随系杆绕其回转轴线转动（公转）,因此，只要想办法让系杆固定，就可将行星轮的回转轴线（公转）固定，即把周转轮系变为定轴轮系。

相对运动的原理

假若给整个周转轮系加上一个公共角速度“—ωH”（或公共转速“-nH”)，使它绕行星架的固定轴线回转，这时各构件之间的相对运动仍将保持不变，但行星架的角速度（转速）却将成为叫ωH—ωH＝o（或nH—nH=0），即行星架成为“静止不动”的了。于是，周转轮系便转化成了定轴轮系。这种经过转化所得的假想的定轴轮系，特称为原周转轮系的转化轮系或转化机构。

相对运动的原理图周转轮系转化机构中各构件的相对转速转化机构相对传动比公式

转化机构中各个构件之间的相对运动关系保持不变。但是，系杆的相对转速变成nHH=0，转化机构变成一个假想的定轴轮系。因此，可以按照定轴轮系传动比公式建立该转化机构的相对传动比方程：

i注意，上式右边的负号只能表示在转化机构中齿轮1与3的相对转速与齿轮1的方向相反，并不能说明它们在周转轮系中的绝对转速n1与n3的方向就一定相反，它还取决于周转轮系中z1，z3，以及n1，n3和nH的值。一般而言，假设周转轮系首轮G、末轮K和系杆H的绝对转速分别为nG，nK和nH，nG和nK为行星轮系中任意两个齿轮G和K的转速，其转化机构传动比的一般表达式是：

注意事项1:齿轮G、K的轴线必须平行。转化轮系中G轮、K轮转向相同或相反决定iGKH符号为正或负。对于由圆锥齿轮组成的行星轮系，当两太阳轮和行星架的轴线互相平行时，仍可用转化轮系法来建立相对转速关系式，但正、负号应按画箭头的方法来确定。并且，不能应用转化机构法列出包括行星轮在内的转速关系。

注意事项2:将已知转速带入公式时，注意“+”、“-”号。一方向代正，另一方向代负号。求得的转速为正，说明与正方向一致，反而反之。

例:图示是由圆锥齿轮组成的行星轮系。已知Z1=60,Z2=40,Z'2=Z3=20,n1=n3=120r/min。设中心轮1、3的转向相反，试求nH的大小与方向。注意事项3:iGK≠iGKH。iGK是行星轮系中轮G的轮K的绝对转速之比，而iGKH转化轮系中两轮的相对转速之比。注意事项4：在nG、nk、nH三个量中，若给定任意的两个量，才能确定第三个。小结周转轮系1、定义2、组成1、行星轮：自转、公转2、行星架H（系杆）3、太阳轮（中心轮）4、机架3、分类1、按自由度①差动轮系：F=2②行星轮系：F=12、按基本构件不同①2K-H型②3K型基本构件4、传动比①计算公式：②注意事项①转化机构中G、K轮相对转速方向相同或相反决定传动比的正负②nG、nK、nH三个量中，若任意两个量方向相反，则一个代正值，一个代负值。③iGK≠iGKH

④nG、nK、nH三个量中，需给两个量才能求第三