齿轮系及其设计课件4

齒輪系及其設計§11-1齒輪系及其分類齒輪系

——

由一系列齒輪組成的傳動系統

一、輪系的分類1、按各輪軸線是否平行輪系定軸輪系周轉輪系混合輪系2、按各輪軸線是否固定平面輪系空間輪系

輪系平面輪系空間輪系定軸輪系周轉輪系混合輪系結束§11-1齒輪系及其分類齒輪系

——

由一系列齒輪組成的傳動系統

二、周轉輪系1、3—

太陽輪（中心輪）K2—

行星輪H—

行星架（轉臂、系杆）O1、O3、OH

同心將中心輪之一（3或1）固定：自由度：F=3n

2PL

PH=34242=2

差動輪系

F=33232=1

行星輪系2K-H

型周轉輪系——

基本周轉輪系2個太陽輪、1個行星架結束§11-1齒輪系及其分類齒輪系

——

由一系列齒輪組成的傳動系統

二、周轉輪系1、3—

太陽輪（中心輪）K2—

行星輪H—

行星架（轉臂、系杆）O1、O3、OH

同心將中心輪之一（3或1）固定：自由度：F=3n

2PL

PH=34242=2

差動輪系

F=33232=1

行星輪系2K-H

型周轉輪系——

基本周轉輪系2個太陽輪、1個行星架2K-H

型周轉輪系結束§11-1齒輪系及其分類齒輪系

——

由一系列齒輪組成的傳動系統

二、周轉輪系1、3—

太陽輪（中心輪）K2—

行星輪H—

行星架（轉臂、系杆）O1、O3、OH

同心將中心輪之一（3或1）固定：自由度：F=3n

2PL

PH=34242=2

差動輪系

F=33232=1

行星輪系2K-H

型周轉輪系——

基本周轉輪系2個太陽輪、1個行星架3K-H

型周轉輪系結束輪系傳動比—

輸入軸與輸出軸（首、末輪）角速度之比

i

（大小、轉向）

設已知各輪齒數z1、z2、z2’、z3、z4

求

i141、各輪的傳動比結論：§11-2定軸輪系的傳動比2、總傳動比：（

2=2）一、傳動比大小的計算結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定（1）圓柱齒輪②內嚙合：①外嚙合：∵兩軸平行∴可用“+”、“-”號表示兩軸轉向相同或相反也可以用一對同向或反向的箭頭表示結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定（1）圓柱齒輪②內嚙合：①外嚙合：∵兩軸平行∴可用“+”、“-”號表示兩軸轉向相同或相反也可以用一對同向或反向的箭頭表示（2）圓錐齒輪∵軸線不平行，∴不能用“+”、“-”號表示；用一對同時指向節點或同時背離節點的箭頭表示結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定（1）圓柱齒輪②內嚙合：①外嚙合：∵兩軸平行∴可用“+”、“-”號表示兩軸轉向相同或相反也可以用一對同向或反向的箭頭表示（2）圓錐齒輪∵軸線不平行，∴不能用“+”、“-”號表示；用一對同時指向節點或同時背離節點的箭頭表示（3）蝸杆傳動用左右手定則判斷→箭頭表示結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定對於平面輪系，一次外嚙合，改變一次轉向“+”——

首末輪轉向相同z3—

過輪（惰輪、仲介輪）不影響傳動比大小，只改變從動輪轉向。結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定對於空間輪系，只計算傳動比大小，首、末輪轉向關係用箭頭表示在圖上。結束§11-2定軸輪系的傳動比二、首、末輪轉向關係的確定對於空間輪系，只計算傳動比大小，首、末輪轉向關係用箭頭表示在圖上。結束周轉輪系

定軸輪系反轉法：將整個輪系加一個公共角速度（

H）

轉化機構（定軸）轉化前後各構件的轉速：構件原輪系轉化輪系假想的轉化輪系

定軸輪系

列出計算公式

由轉化輪系的轉速關係

實際輪系的轉速關係§11-3周轉輪系的傳動比

H

1

3結束

H

1

3HHH圖示輪系：假想H

固定若已知構件1、3、H任意兩個轉速

第三者如果將中心輪3固定

行星輪系（

3=0）注意：1.

1、

3、

H

軸線平行2.轉化輪系中的“+”、“

”

相對轉向，不代表實際轉向公式中必須正確使用，否則影響計算結果§11-3周轉輪系的傳動比結束

H

1

3HHH圖示輪系：假想H

固定若已知構件1、3、H任意兩個轉速

第三者如果將中心輪3固定

行星輪系（

3=0）注意：1.

1、

3、

H

軸線平行2.轉化輪系中的“+”、“

”

相對轉向，不代表實際轉向公式中必須正確使用，否則影響計算結果§11-3周轉輪系的傳動比一般運算式：式中m、n、H分別兩個太陽輪和行星架當架

n

=0時，上式可改寫為：上述計算公式適用於周轉輪系m、n平行的構件結束例題1圖示的行星輪系中，a為固定指針，b為粗尺規，C為精尺規。已知z1＝60；z2＝z3＝20；z4＝59。求粗尺規與精尺規的傳動比

ibc（i1H

）是多少？解：H3214abc符號為正

兩者轉向相同。即粗尺規轉一轉

精尺規同向轉60轉。360等分

粗尺規分度值為l

精尺規的分度值將為1

／60（即l

）

粗尺規讀出多少“度”，精尺規讀出多少“分”。§11-3周轉輪系的傳動比結束例題2圖示馬鈴薯挖掘機的行星輪系中，已知z1＝z3，行星架轉速為nH，求n3？解：n1=0構件3平動§11-3周轉輪系的傳動比例題3圖示圓錐齒輪組成的行星輪系中，已知z1＝z3，n1=2n3=2n,求行星架轉速為nH？解：不能求n2

結束8H§11-4複合輪系的傳動比分成基本周轉輪系、定軸輪系→分別列式，聯立求解如圖示輪系，已知各輪齒數，求i1A解：該輪系→定軸輪系+

兩個行星輪系

2.在構件2

、3、4、H、8組成的行星輪系中3.在構件5、6、6

、7、8組成的行星輪系中1.在構件1、2、8組成的定軸輪系中4.聯立求解，注意結束§11-4複合輪系的傳動比P372例11-4

圖示為一電動捲揚機的減速器運動簡圖，設已知各輪齒數，試求其傳動比i15。解：首先分出周轉輪系1.在構件1、2、2

、3、3、組成的周轉輪系中2.在構件3

、4、5組成的定軸輪系中3.聯立求解差動輪系+定軸輪系→自由度=1——封閉式差動輪系結束一、定軸輪系的功用§11-5輪系的功用1、實現分路傳動結束一、定軸輪系的功用§11-5輪系的功用1、實現分路傳動2、獲得較大的傳動比i12

z2

→結構尺寸

，且小齒輪嚙合次數

輪系結束一、定軸輪系的功用§11-5輪系的功用1、實現分路傳動2、獲得較大的傳動比3、實現變速傳動結束一、定軸輪系的功用§11-5輪系的功用1、實現分路傳動2、獲得較大的傳動比3、實現變速傳動4、改變從動軸的轉向54231O2O3O1結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用1、獲得很大的傳動比

轉壁H

轉10000轉→輪1同向轉一轉,但效率

→且自鎖其他齒數不變，z2=100周轉輪系中，從動件的轉向不僅與主動輪轉向有關，還與各輪齒數有關。H其他齒數不變，z3=100結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用2、實現變速傳動比A制動時：B制動時：結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用3、運動的合成差動輪系F=2輸入兩個運動

輸出一個運動機床、電腦、補償裝置圖示輪系中，設z1=z3結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用4、運動的分解差動輪系F=2一個輸入運動

兩個輸出運動（約束條件）汽車差速器，n5→n1、n3約束條件：不打滑，輪胎轉數與路程成正比結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用4、運動的分解直行時：

n1=n3=n5→作為一個整體運轉結束二、周轉輪系的功用§11-5輪系的功用5、（重量、尺寸↓）實現大功率傳動

用作動力傳動的行星減速器中，常採用多行星輪及內嚙合加上動力分路傳遞