机械设计基础6-轮系

1、第6章 轮系,6-1 轮系及其分类 6-2 定轴轮系及其传动比 6-3 周转轮系及其传动比 6-4 轮系的功用,基本要求: 了解各类轮系的特点，学会判断轮系 熟练掌握各种轮系传动比的计算方法 掌握确定主、从动轮的转向关系 了解轮系的功能,机械设计基础 轮系,6-1 轮系及其分类,轮系：一系列齿轮组成的传动系统,机械设计基础 轮系,一、定轴轮系 二、周转轮系 三、复合轮系/混合轮系,一、定轴轮系,所有齿轮几何轴线的位置在运转过程中固定不动的轮系,机械设计基础 轮系,又称普通轮系,二、周转轮系,至少有一个齿轮的轴线不固定，而绕其它齿轮的轴线回转,机械设计基础 轮系,行星轮 太阳轮/中心轮 系杆/转

2、臂,行星轮,系杆/转臂/行星架,行星轮系 F=1,差动轮系 F=2,三、复合轮系/混合轮系,不是单一的轮系，而是由定轴轮系+周转轮系或周转轮系+周转轮系组成的复合轮系,机械设计基础 轮系,定轴轮系+周转轮系 周转轮系+周转轮系,6-2 定轴轮系及其传动比,定轴轮系：所有轮的轴线均固定,机械设计基础 轮系,传动比计算,例：,机械设计基础 轮系,方向的判断： 外啮合，两轮回转方向相反 内啮合，两轮回转方向相同 箭头法：节点是速度瞬心，转向同时指向节点或背离节点,1450rpm,53.7rpm,1,2,搪杆,=,=,= i12 i34 i56,分步传动,1,2,3,4,5,6,-,-,定轴轮系传动比

3、,传动比的大小：,机械设计基础 轮系,首末二轴转向关系判别： 1 平面轮系: 外啮合次数m，(-1)m 2 空间轮系: 箭头法节点是速度瞬心，同时指向节点或背离节点,(-1)m,平面定轴轮系传动比,传动比的大小：,机械设计基础 轮系,定轴轮系的传动比=各对齿轮传动比的连乘积 =从动轮齿数积/主从动轮齿数积 首末两轮的转向取决于外啮合齿轮的对数 齿轮4 (惰轮)不影响大小, 但改变转向,(-1)m,空间定轴轮系传动比,传动比的大小：,机械设计基础 轮系,首末二轴转向关系判别： 箭头法判断，如图所示 齿轮1和5转向相反,-,空间定轴轮系-续,传动比绝对值计算公式同平面定轴轮系 用箭头法标定各轮的转

4、向 输入输出构件的轴线平行且转向相同时，传动比为正;转向相反, 则传动比为负(最后通过箭头法判断后补充上去) 轴线不平行的构件间的传动比, 没有 +、-,机械设计基础 轮系,方向如图所示,方向如图所示,6-3 周转轮系及其传动比,周转轮系：至少有一个齿轮的轴线不固定，而绕其它齿轮的轴线回转,机械设计基础 轮系,周转轮系与定轴轮系的区别： 是否存在转臂 转化轮系：周转轮系加上 -wH ( -nH )运动后变成的定轴轮系,周转轮系传动比分析,转化轮系传动比：,机械设计基础 轮系,对于F=1的行星轮系，若n3=0, 有,1,2,3,H,n1,n2,n3,nH,转化机构法：-nH,周转轮系传动比,转化

5、轮系传动比：,机械设计基础 轮系,实际轮系传动比：,抓住要领!,写转化轮系传动比定义及大小，1，K，H轴线必须平行,注意：转向判别用号，判别错误影响糟矣，千万当心也!,例题1,如图所示。已知:z1=100, z2=101, z2=100, z3=99 试求传动比 iH1,机械设计基础 轮系,分析： 轮系类型周转轮系 注意周转轮系，不管求解什么，一定用转化机构法，记住“要领”,例题,解：,n3 = 0,将z3改为100：,例题2,如图所示。已知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 转向如图 试求nH的大小和方向,机械设计

6、基础 轮系,分析： 轮系类型锥齿轮组成的周转轮系 转化机构中各轮转向用箭头判断,例题,解：,讨论：是否可以将n1代为负，n3代为正？,试算，分析结果。,nH=-50 r/min ?,转向同n1,No Problem!,Why ?,例题3,如图所示。已知:z1, z2, z3, z4, z5, n1 求：i15 、n5,机械设计基础 轮系,分析： 轮系类型周转轮系,例题,解：,6-4 轮系的功用,机械设计基础 轮系,1 实现分路传动 2 实现变速与换向传动 3 可获得大的传动比 4 实现运动的合成与分解,1 实现分路传动,利用定轴轮系，可以通过装在主动轴上的若干齿轮分别将运动传给多个运动部分，从

7、而实现分路传动,滚齿机实例 分两路将运动分别传给滚刀和轮坯,2 实现变速与换向传动,汽车齿轮变速箱,机械设计基础 轮系,红旗轿车自动变速器 带式制动器B1,B2,B3,锥面离合器C (液力变扭器控制)和倒车制动器Br(司机控制)分别起作用时，输出轴可得到5种不同的速度,I,II,3 实现大传动比传动,一对齿轮传动比一般不大于57 大传动比可用定轴轮系多级传动实现，也可利用周转轮系和复合轮系实现,机械设计基础 轮系,啤酒大麦发酵池实例 为了使搅拌器缓慢移动，以达到充分搅拌的目的，在电机到移动齿轮间采用了一个行星减速器，其传动比高达702.25,4实现运动的合成与分解,差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。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。,z1= z3,nH = (n1+n3) / 2,加法机构,n1 = 2n