电科大机械原理课件第8章 轮系的运动分析

◆齿轮系及其分类◆轮系的传动比◆轮系的功用本节的教学内容第八章轮系的运动分析本章重点：轮系传动比的计算轮系的功用§8-1轮系及其分类轮系：由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统。一、轮系的分类：

指各齿轮轴线的位置都相对机架固定不动的齿轮传动系统。1.定轴轮系（普通轮系）圆柱齿轮圆锥齿轮蜗轮蜗杆组成1）周转轮系的组成：2.周转轮系：

指周转轮系中轴线与主轴线重合，并承受外力矩的构件。

至少有一个齿轮的轴线（位置不固定）绕另一齿轮的轴线转动的齿轮传动系统。系杆（行星架）：周转轮系中支撑行星轮的构件。中心轮（太阳轮）：轴线固定并与主轴线重合的齿轮。行星轮：周转轮系中轴线不固定的齿轮。2）周转轮系的基本构件：机架：基本构件中心轮中心轮行星轮系杆差动轮系：自由度为2的周转轮系。3）周转轮系的分类：（2）根据基本构件的组成分：2K-H型：有2个中心轮。3K型周转轮系2K-H型周转轮系（1）根据其自由度的数目分：行星轮系：自由度为1的周转轮系。3K型：有3个中心轮。

既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或是由几部分周转轮系组成的复杂的齿轮传动系统。3.复合轮系：3.4.2定轴轮系的传动比一、传动比大小的计算结论在运动简图上用箭头标明两轮的转向关系。二、首未轮转向关系的确定①在首未轮的轴线相互平行时，当两轮转向相同时，在其传动比前加注“+”来表示；而当两者转向相反时，在其传动比前加注“－”来表示，②当两轮的轴线不平行时

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。3.4.3周转轮系的传动比一、周转轮系传动比计算的基本思路

设法使系杆H固定不动，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）：转化轮系原轮系周转轮系加上一公共角速度“-wH”后，各构件的角速度：转化机构的传动比i13H

可按定轴轮系传动比的方法求得：二、示例：三、周转轮系传动比计算的一般公式：①在周转轮系各轮齿数已知的条件下，如果给定w1、wn和wH中的两个，第三个就可以由上式求出。②对于行星轮系，有一个中心轮的转速为零，这时在另一中心轮和系杆的角速度中，只要再给定一个，其运动便是确定的了，利用上式便求出该轮系的传动比为：例1：在图示的轮系中，设z1=z2=30,z3=90,试求在同一时间内当构件1和3的转数分别为n1=1,n3=-1(设逆时针为正)时，nH及i1H的值。（负号表明二者的转向相反）此轮系的转化机构的传动比为：解：在图示的周转轮系中，设已知z1=100,z2=101,z2′=100,

试求传动比iH1。轮3为固定轮(即n3=0)

当系杆转10000转时，轮1转1转，其转向与系杆的转向相同。解：例2:

该轮系为行星轮系，其传动比：若将z3由99改为100，则当系杆转100转时，轮1反向转1转。

行星轮系中从动轮的转向不仅与主动轮的转向有关，而且与轮系中各轮的齿数有关。1.对于由圆柱齿轮组成的周转轮系，行星轮2与中心轮1或3的角速度关系可以表示为：注意2.对于由圆锥齿轮所组成的周转轮系，其行星轮和基本构件的回转轴线不平行。

上述公式只可用来计算基本构件的角速度，而不能用来计算行星轮的角速度。3.4.5复合轮系的传动比关键是先要把其中的周转轮系部分划分出来

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。一个系杆组成一个周转轮系找出周转轮系，剩下的便是定轴轮系部分。复合轮系传动比计算的一般步骤：周转轮系的找法：1.正确划分轮系中的定轴轮系部分和周转轮系。3.将各传动比关系式联立求解。2.分别计算各轮系的传动比。1）划分轮系：b、由齿轮2′、3、4及系杆H所组成的周转轮系部分。2）计算各轮系传动比a.定轴轮系部分例3:如图所示的轮系中，设已知各轮齿数，试求其传动比i1H。解：a、由齿轮1、2组成定轴轮系部分；轮系的传动比b.周转轮系部分3）将（1）、（2）联立求解：3.4.6轮系的功用

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：（某航空发动机附件传动系统图）

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：汽车自动变速箱车床变速箱

在主轴转向不变的条件下，可以改变从动轴的转向。四、实现换向传动：（导弹发射快速反应装置）（车床走刀丝杠的三星转向机构）差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。z1=z3五、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。