定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算ppt課件

1、12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.3 齒輪系的運(yùn)用12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介12.5 減速器第12章 齒輪系12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 在現(xiàn)代機(jī)械中，為了滿足不同的任務(wù)要求，僅用一對齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)往往是不夠的，通常需求采用一系列相互嚙合的齒輪包括蝸桿傳動(dòng)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)將自動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)軸。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)成為齒輪系。 假設(shè)齒輪系中各齒輪的軸線相互平行，那么稱為平面齒輪系，否那么稱為空間齒輪系。 根據(jù)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪的軸線位置相對于機(jī)架能否固定，又可將齒輪系分為兩大類：定軸齒輪系和行星齒輪系。 12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)

2、算各種齒輪系12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 假設(shè)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一切齒輪的軸線堅(jiān)持固定，稱為定軸齒輪系，定軸齒輪系又分為平面定軸齒輪系和空間定軸齒輪系兩種。 的比值用設(shè)齒輪系中首齒輪的角速度為A，末齒輪的角速度K，A與KAKi表示，即KAAKi/，那么AKi稱為齒輪系的傳動(dòng)比。12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.1.1 平面定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 一對齒輪的傳動(dòng)比大小為其齒數(shù)的反比。假設(shè)思索轉(zhuǎn)向關(guān)系，外嚙合時(shí)，兩輪轉(zhuǎn)向相反，傳動(dòng)比取“-號；內(nèi)嚙合時(shí)，兩輪轉(zhuǎn)向一樣，傳動(dòng)比取“+號；那么該齒輪系中各對齒輪的傳動(dòng)比為： zzi122112233322Zzi/344343Zzizzi455445惰輪：

3、齒輪系中齒輪4同時(shí)與齒輪3嚙合， 不影響齒輪系傳動(dòng)比的大小，只起到 改動(dòng)轉(zhuǎn)向的作用12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算3322由于以上各式連乘可得： 43215432354324321454 33 212) 1(zzzzzzzziiii43215432354324321454 33 212) 1(zzzzzzzziiii所以推行后的平面定軸齒輪系傳動(dòng)比公式為：積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘nnK1K1i12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.1.2 空間定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 一對空間齒輪傳動(dòng)比的大小也等于兩齒輪齒數(shù)的反比，所以也可用12-1來計(jì)算空間齒輪系的傳動(dòng)比，但其首末輪的轉(zhuǎn)向用

4、在圖上畫箭頭的方法，如下圖 12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.1.2 空間定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算例題 在如下圖的齒輪系中，知204321zzzz,齒輪1、3、3和5同軸線，各齒輪均為規(guī)范齒輪。假設(shè)知輪1的轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，求輪5的轉(zhuǎn)速 解 該齒輪系為一平面定軸齒輪系，齒輪2和4為惰輪，齒輪系中有兩對外嚙合齒輪，根據(jù)公式可得 315325115) 1(zzzznni因齒輪1、2、3的模數(shù)相等，故它們之間的中心距關(guān)系為 )(2)(22321zzmzzm因此： 2321zzzz12.1 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.1.2 空間定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算60202202213zzz同理：

5、60202202435zzz所以： min/160min/606020201440) 1(5312153rrzzzznn為正值，闡明齒輪5與齒輪1轉(zhuǎn)向一樣。 5n12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.1 行星齒輪系的分類 齒輪1、3和構(gòu)件H均繞固定的相互重合的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪2空套在構(gòu)件H上，與齒輪1、3相嚙合 齒輪2既繞本身軸線自轉(zhuǎn)又隨構(gòu)件H繞另一固定軸線軸線O-O公。齒輪2稱為行星輪構(gòu)件H稱為行星架。軸線固定的齒輪1、3那么稱為中心輪或太陽輪。 組成12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.1 行星齒輪系的分類分類通常將具有一個(gè)自在度的行星齒輪系稱為簡單行星齒輪系。將具有二個(gè)自在度的

6、行星齒輪系稱為差動(dòng)齒輪系。 簡單行星齒輪系差動(dòng)齒輪系12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.2 行星齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法： 現(xiàn)假想給整個(gè)行星齒輪系加一個(gè)與行星架的角速度 H大小相等、方向相反的公共角速度H那么行星架H變?yōu)殪o止，而各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變化。齒輪1、2、3那么成為繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，因此，原行星齒輪系便轉(zhuǎn)化為假想的定軸齒輪系。 該假想的定軸齒輪系稱為原行星周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速如右表所示： 行星架H太陽輪3行星輪2太陽輪1轉(zhuǎn)化齒輪系中的轉(zhuǎn)速行星齒輪系中的轉(zhuǎn)速構(gòu)件1HH112HH223HH33H0HHHH12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.2

7、行星齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中1、3兩輪的傳動(dòng)比可以根據(jù)定軸齒輪系傳動(dòng)的計(jì)算方法得出13313113zziHHHHH推行后普通情況，可得：積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘mHAKi) 1(12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.2 行星齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算本卷須知：1A、K、H三個(gè)構(gòu)件的軸線應(yīng)相互平行，而且 必需將表示其轉(zhuǎn)向的正負(fù)上。首先應(yīng)假定各輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同一正方向，那么與其同向的取正號帶入，與其反向的取負(fù)號帶入。 AKHn2公式右邊的正負(fù)號確實(shí)定：假想行星架H不轉(zhuǎn)，變成機(jī)架。那么 整個(gè)輪系成為定軸輪系，按定軸輪系的方法確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。 3待求構(gòu)件的實(shí)踐轉(zhuǎn)向由計(jì)算結(jié)果的正負(fù)號確定。1

8、2.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.2 行星齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算空間行星輪系的兩齒輪A、K和行星架H三個(gè)構(gòu)件的軸線應(yīng)相互平行時(shí)，其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比仍可用式12-2來計(jì)算，但其正負(fù)號應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)化構(gòu)造中A、K兩輪的轉(zhuǎn)向來確定，如上圖所示。12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.3 復(fù)合齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算既包含定軸輪系又包含行星輪系的齒輪系。復(fù)合齒輪系：12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.3 復(fù)合齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比普通步驟：區(qū)別輪系中的定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分。分別列出定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動(dòng)比公式，并代入知數(shù)據(jù)。找出定軸輪系部分與周轉(zhuǎn)輪系部分之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并聯(lián)

9、立求解即可求出混合輪系中兩輪之間的傳動(dòng)比 12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.3 復(fù)合齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算例題 在如下圖的齒輪系中，知 241z482z302z903z203z304z805z求傳動(dòng)比Hi1 解 該復(fù)合齒輪系由兩個(gè)根本齒輪系構(gòu)成。齒輪1、2、2、3、系桿H組成差動(dòng)行星齒輪系；齒輪3、4、5組成定軸齒輪系，齒輪5和系桿H做成一體，其中： 5H33對于定軸齒輪系 42080 35535 3zzi對于行星齒輪系 630249048) 1(21321313113zzzziHHHHH12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算12.2.3 復(fù)合齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算12.2 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1

10、2.2.3 復(fù)合齒輪系的傳動(dòng)比計(jì)算聯(lián)立各式，得 3111HHiHi1為正值，闡明齒輪1與系桿H轉(zhuǎn)向一樣。12.3 齒輪系的運(yùn)用12.3.1 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 利用齒輪系可使一個(gè)自動(dòng)軸帶動(dòng)假設(shè)干從動(dòng)軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)從不同的傳動(dòng)道路傳動(dòng)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的分路傳動(dòng)。 如下圖為滾齒機(jī)上滾刀與輪坯之間作展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)簡圖。滾齒加工要求滾刀的轉(zhuǎn)速n坯需滿足的傳動(dòng)比關(guān)系。自動(dòng)軸I經(jīng)過錐齒輪1輪齒輪2將運(yùn)動(dòng)傳給滾刀；同時(shí)自動(dòng)軸又經(jīng)過直齒輪3輪經(jīng)齒輪45、6、78傳至蝸輪9，帶動(dòng)被加工的輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)，以滿足滾刀與輪坯的傳動(dòng)比要求。 假想象要用一對齒輪獲得較大的傳動(dòng)比，那么必然有一個(gè)齒輪要做得很大，這樣會(huì)使機(jī)

11、構(gòu)的體積增大，同時(shí)小齒輪也容易損壞。假設(shè)采用多對齒輪組成的齒輪系那么可以很容易就獲得較大的傳動(dòng)比。只需適中選擇齒輪系中各對嚙合齒輪的齒數(shù)，即可得到所要求的傳動(dòng)比。在行星齒輪系中，用較少的齒輪即可獲得很大的傳動(dòng)比。12.3.1 獲得大的傳動(dòng)比12.3 齒輪系的運(yùn)用12.3.3 實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)12.3 齒輪系的運(yùn)用 在自動(dòng)軸轉(zhuǎn)向不變的情況下，利用惰輪可以改動(dòng)從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向。 如下圖車床上走刀絲桿的三星輪換向機(jī)構(gòu)，扳動(dòng)手柄可實(shí)現(xiàn)兩種傳動(dòng)方案。12.3.4 實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)12.3 齒輪系的運(yùn)用在自動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，利用齒輪系可使從動(dòng)軸獲得多種任務(wù)轉(zhuǎn)速。12.3.5 用于對運(yùn)動(dòng)進(jìn)展合成與分解 在差動(dòng)齒輪系

12、中，當(dāng)給定兩個(gè)根本構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，第三個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)是確定的。換而言之，第三個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)是另外兩個(gè)根本構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的合成。 同理，在差動(dòng)齒輪系中，當(dāng)給定一個(gè)根本構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，可根據(jù)附加條件按所需比例將該運(yùn)動(dòng)分解成另外兩個(gè)根本構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。12.3 齒輪系的運(yùn)用 如下圖為滾齒機(jī)中的差動(dòng)齒輪系。滾切斜齒輪時(shí)，由齒輪4傳送來的運(yùn)動(dòng)傳給中心輪1，轉(zhuǎn)速為n1；由蝸輪5傳送來的運(yùn)動(dòng)傳給H，使其轉(zhuǎn)速為nH。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪系合成后變成齒輪3的轉(zhuǎn)速n3輸出。因31ZZ那么1133113ZZnnnniHHH故132nnnH12.3 齒輪系的運(yùn)用 如下圖的汽車后橋差速器即為分解運(yùn)動(dòng)的齒輪系。在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)它可將發(fā)動(dòng)機(jī)傳到齒輪

13、5的運(yùn)動(dòng)以不同的速度分別傳送給左右兩個(gè)車輪，以維持車輪與地面間的純滾動(dòng)，防止車輪與地面間的滑動(dòng)磨擦導(dǎo)致車輪過度磨損。12.3 齒輪系的運(yùn)用 假設(shè)輸入轉(zhuǎn)速為n5，兩車輪外徑相等，輪距為2L，兩輪轉(zhuǎn)速分別為n1和n3，r為汽車行駛半徑。當(dāng)汽車?yán)@圖示P點(diǎn)向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩輪行駛的間隔不相等，其轉(zhuǎn)速比為:LrLrnn31 差速器中齒輪4、5組成定軸系，行星架H與齒輪4固聯(lián)在一同，1-2-3-H組成差動(dòng)齒輪系。對于差動(dòng)齒輪系1-2-3-H，因z1= z2= z3，有:1133113zznnnniHHH231nnnH2314nnnnH41nrLrn43nrLrn假設(shè)汽車直線行駛，因n1= n3所以行星齒輪沒有

14、自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)齒輪1、2、3和4相當(dāng)于一剛體作同速運(yùn)動(dòng)，即n1=n3=n4=n5/i54= n5z5/z4由此可知，差動(dòng)齒輪系可將一輸入轉(zhuǎn)速分解為兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)速。12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介12.4.1 擺線針輪行星傳動(dòng)12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介擺線針輪行星傳動(dòng)圖擺線形構(gòu)造圖解 可以證明，擺線針輪行星傳動(dòng)能保證傳動(dòng)比恒定不變針齒銷數(shù)與擺線輪齒數(shù)的齒數(shù)差z1z2只能為1，所以其傳動(dòng)比為： zzi13311312.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介擺線針輪行星減速器圖例12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介12.4.2 諧波齒輪傳動(dòng)波齒輪傳動(dòng)由三個(gè)根本構(gòu)件組成，即具有內(nèi)齒的剛輪、可產(chǎn)生較大彈性變

15、形的柔輪及波發(fā)生器。12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介諧波齒輪的運(yùn)動(dòng)演示12.4 其他新型齒輪傳動(dòng)安裝簡介21222122/ )(1zzzzzziHH 由于柔輪比剛輪少 個(gè)齒，故柔輪相對剛輪沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng) 個(gè)齒的角度，即反轉(zhuǎn) 周，所以其傳動(dòng)比 為 )(21zz )(21zz 211zzz2Hi 諧波齒輪傳動(dòng)可以獲得較大的傳動(dòng)比，單級傳動(dòng)的傳動(dòng)比可達(dá)70320。缺陷是運(yùn)用壽命會(huì)受柔輪疲勞損傷的影響。12.5 減速器減速器：一種由封鎖在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用作原動(dòng)件與任務(wù)機(jī)之間的減速傳動(dòng)安裝減速器分類：齒輪減速器 蝸桿減速器 行星減速器圓柱齒輪減速器圓錐齒輪減速器圓錐圓柱齒輪減速器圓柱蝸桿減速器圓弧齒蝸桿減速器錐蝸桿減速器蝸桿齒輪減速器漸開線行星齒輪減速器擺線齒輪減速器諧波齒輪減速器12.5.1 常見減速器的主要類型、特點(diǎn)及運(yùn)用12.5 減速器1.齒輪減速器12.5 減速器12.5 減速器12.5