北印院机械原理课件05轮系

第五章轮系5.1轮系的类型5.2轮系的传动比5.4轮系的功能5.5轮系的设计§5-1轮系的类型轮系：是由一系列齿轮所组成的传动系统，它介于原动机和执行机构之间，把原动机的运动和动力传给执行机构。一、轮系的分类：1.定轴轮系（普通轮系）指各齿轮几何轴线的位置在运转过程中固定不变的轮系。图5-1§5-1轮系的类型2.周转轮系：至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线做周向运动的轮系。周转轮系举例：图中所示为一基本型周转轮系。它由4个活动构件组成，它们是：两个定轴转动的中心轮（又称太阳轮）1和3，支承齿轮2轴线且作定轴转动的系杆（又称行星架或转臂）H，轴线随系杆H而转动的行星轮2。

3）周转轮系的分类：（1）根据其自由度的数目分：差动轮系：自由度为2

表明差动轮系需要两个原动件的输入运动，机构才能有确定的输出运动。

行星轮系：自由度为1

表明行星轮系只需要一个原动件的输入运动，机构就有确定的输出运动。因此行星轮系的应用更为广泛。（2）根据基本构件的不同，分为：2K-H型周转轮系：3K型周转轮系：(a)(b)混合轮系（复合轮系）：既含有定轴轮系部分，又含有周转轮系部分，或是由几部分周转轮系组成的复杂的轮系。

§5-2轮系的传动比轮系的传动比：轮系中输入轴的角速度（或转速）与输出轴的角速度（或转速）之比，即

确定传动比，包括两方面的内容：1、计算其传动比的大小；2、确定其输入轴与输出轴转向之间的关系；5.2.1定轴轮系的传动比1.传动比大小的计算2.主、从动轮转向关系的确定（1）轮系中各轮几何轴线均互相平行的情况(2)轮系中所有齿轮的几何轴线不都平行，但首、尾两轮的轴线互相平行用箭头表示各轮转向；（3）轮系中首尾两轮几何轴线不平行的情况其转向只能用箭头表示在图上。如图所示：右旋§5.2.2周转轮系的传动比周转轮系传动比计算的基本思路设法使系杆H固定不动，即将周转轮系转化为定轴轮系。周转轮系的转化机构（转化轮系）：指给整个周转轮系加上一个“-wH”的公共角速度，使系杆H变为相对固定后，所得到的假想的定轴轮系。原轮系转化轮系2.周转轮系传动比的计算方法正号机构：转化机构中的齿轮1与齿轮3的转向相同负号机构：转化机构中的齿轮1与齿轮3的转向相反注意事项：1.上式只适用于转化轮系首末两轮轴线平行的情况。2.齿数比之前要加“+”号或“–”号来表示各对齿轮之间的转向关系。3.将ω1、ω3、ωH

的数值代入上式时，必须同时带“±”号。

5.2.3

混合轮系的传动比混合轮系传动比的计算方法：1、关键是先要把其中的周转轮系部分划分出来周转轮系的找法：

首先找出行星轮，然后找出系杆，以及与行星轮相啮合的所有中心轮。每一系杆，连同系杆上的行星轮和与行星轮相啮合的中心轮就组成一个周转轮系2、列出计算各基本轮系传动比的方程式；3、找出各基本轮系之间的关系；4、方程式联立求解，即可求得混合轮系的传动比。§5-４轮系的功能利用轮系可以使一个主动轴带动若干个从动轴同时旋转，并获得不同的转速。一、实现分路传动：采用周转轮系，可以在使用很少的齿轮并且也很紧凑的条件下，得到很大的传动比。二、获得较大的传动比在主轴转速不变的条件下，利用轮系可使从动轴得到若干种转速，从而实现变速传动。三、实现变速传动：差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。z1=z3四、实现运动的合成差动轮系的运动合成特性，被广泛应用于机床、计算机构和补偿调整等装置中。在主轴转向不变的条件下，可以改变从动轴的转向。五、实现换向传动：六、实现运动的分解:差动轮系可以将一个基本构件的主动转动按所需比例分解成另两个基本构件的不同转动。各齿廓啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心惯性力得以平衡，可大大改善受力状况；七、实现结构紧凑的大功率传动周转轮系常采用多个行星轮均布的结构形式多个行星轮共同分担载荷，可以减少齿轮尺寸;内啮合有效地利用了空间。§5-５轮系的设计一、定轴轮系的设计