第五章--轮系设计理论与算法...ppt

1、齿轮系及减速器,5-1定轴齿轮系及其传动比5-2周转齿轮系及其传动比5-3复合齿轮系及其传动比5-4齿轮系的功用5-5新型行星传动简介5-6减速器,调出电脑动画片：行星与定轴,齿轮系：由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系,定轴轮系,周转轮系,复合轮系,齿轮系的传动比：轮系中首末两轮的角速度之比，包括计算传动比大小和确定首末两轮的转向关系。,5-1定轴齿轮系及其传动比,1、定轴齿轮系：齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。,2、传动比大小及方向的确定,例：设轮1为首轮，轮5为末轮，已知各轮齿数为z1，z2，z5，求传动比i15.,解：,Z3：仅改变转向，惰轮,3.首、末两轮

2、转向关系的确定（与齿轮传动类型有关）,1）全部由平行轴圆柱齿轮组成的定轴齿轮系，可在传动比计算公式的齿数比前乘以（-1）m，m为外啮合齿轮的对数。,2）轮系中首、末两轮的轴线不平行时，采用打箭头的方式确定转向关系。,例：钟表传动示意图如下。E为擒纵轮，N为发条盘，S、M及H各为秒针、分针及时针。设Z1=72，Z2=12，Z2=64，Z3=8，Z3=60，Z4=60，Z5=6，Z2=8，Z6=24，Z6=6，问Z4、Z7各为多少？,解：(1)走秒传动，由轮1，2(2)，3(3),4组成定轴轮系,得,（a）,(2)走分传动，由轮1，2组成定轴轮系，得,（b）,(3)走时传动，由轮1，2（2），6（

3、6），7组成定轴轮系，得,（c）,故,故,本题为分路传动的定轴轮系。各路的首末两轮的转向关系用传动比正、负号表示，并可直接用外啮合的数目m来确定，即（-1）m。,5-2周转齿轮系及其传动比,周转齿轮系：在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为周转齿轮系,1、周转齿轮系的特点由行星轮、中心轮、转臂和机架组成。行星轮绕自身几何轴线回转（自转），同时随转臂绕中心轮轴线回转（公转）。,1,3,2,中心轮,行星轮,转臂,2、周转齿轮系传动比的计算（反转法）,转化齿轮系的传动比就可以按定轴齿轮系传动比求解：,一般计算公式：,假定转向相同,对上式作以下说明：,1）只适用

4、于转化齿轮系的首末轮的回转轴线平行（或重合）的周转齿轮系。,2）齿数比前一定有“+”或“”号。其正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别主从动轮转向关系的方法确定。,3）注意1、k、H应分别用正负号代入（推导时假定三者同向）；,4）1、k、H三个量，须知其中任意两个角速度的大小和转向，才能确定第三个角速度的大小和转向；,例,注意i1kH与i1K的区别,例：已知齿数z1=30，z2=20，z2=z3=25，n1=100r/min，n3=200r/min。求nH。,解：,1）n1与n3同向，n1=100r/minn3=200r/min代入，可得,nH=-100r/min,nH=700r

5、/min,可得,所求转速的方向，须由计算结果得正负号来决定，决不能在图形中直观判断！,2）n1与n3反向，即用n1=100r/min，n3=-200r/min代入，,F=1的行星齿轮系（K轮固定）将nk=0代入下式,可得,或iH1=10000,可见行星轮系可实现很大的传动比。,故,例：已知齿数z1=100，z2=101，z2=100，z3=99，,(一般用于减速传动),3.有多个行星轮的行星齿轮系,例：图示为电动三爪卡盘的传动轮系，已知Z1=6，Z2=Z2=25，Z3=57，Z4=56。试求传动比i14。,解：此轮系可看作由轮1、2、3和行星架H组成的行星轮系及由轮4、2、2、3和行星架H组成

6、的另一行星轮系组合而成。,（1）在1-2-3-H组成的行星轮系中，有：,（2）在4-2-2-3-H组成的行星轮系中，有：,联立求解得：,5-3复合齿轮系及其传动比,1、复合齿轮系：既含有定轴齿轮系，又含有行星齿轮系，或者含有多个行星齿轮系的传动。,轮系的传动比：轮系中首轮与末轮的角速度的比值传动比的计算内容包括：传动比的大小和齿轮的转向。,2、复合齿轮系传动比的计算方法,2）分列方程,3）联立求解,d、注意联立求解时，各单一轮系的转速之间的关系。,4）注意符号,1）分清轮系,a、齿数比连乘积前的符号；,b、已知转速应以代数量代入:即带“+”或“-”；,c、求出的转速也带有符号，“+”表示与假定

7、的正方向相同，“-”表示与假定的正方向相反；,已知：z1=30，z2=20，z2=30，z3=25，z4=100n1=100r/min，求i1H。,2）分列方程,3）联立求解：,1）分清轮系：,1-2为两定轴轮系，2-3-4,H为行星轮系。,（方向与n1同向）,例：已知z1=1(右旋),z1=101,z2=99,z4=100,z5=1(右旋),z5=100,z2=z4,n1=100r/min，试求转臂H的转速nH。,解：1、分清轮系,2、分列方程,3联立求解,（方向与n2同向）,2-3-4,H为行星轮系；1-2，1-5-5-4为两定轴轮系。,例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40

8、,z4=41,z5=39,求:i13。,解:1、分清轮系:,3-4-4-5,2(H)组成行星轮系;1-2组成两定轴轮系。,2、分列方程,3、联立求解,(a),(b),改变齿数可实现换向传动！,组合机床走刀机构,图(a)1、2、2、3、H为F=1的行星齿轮系,(a),4、5、6、H为F=1的行星齿轮系,(b),如图(b),1、2、2、3、H组成F=1的行星齿轮系,4,3K型齿轮系,(a),齿轮3、2、2、4、H组成F=1的行星齿轮系,(b),例：已知:z1=24，z2=33，z2=21,z3=78,z3=18,z4=30,z5=78，转速n1=1500r/min.求:n5。,解:(1)分清轮系:1-2-2-3-H(5)组成周转轮系,3-4-5组成定轴轮系.,(2)分列方程,(3)联立解方程,解得:,封闭式复合轮系,(n5与n1转向相同),5-4齿轮系的功用,1、在体积较小及重量较轻的条件下，实现大功率传动,2、获得较大的传动比,3、用作运动的合成,或,或,4、用作运动的分解差速机构,求得,（a）,（b）,5、实现变速传动,6、实现换向运动,5-5新型行星传动简介,渐开线少齿差行星传动：行星轮与中心轮齿差小，输出运动为行星轮的绝对转动。摆线针轮行星传动：中心轮为针齿，行星轮齿廓为短幅外摆线。谐波齿轮传动：由波发生器、刚