第12章輪系新(1)

1、第第1212章章 輪系及其設(shè)計(jì)輪系及其設(shè)計(jì)12-1 輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)12-2 定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 12-3 周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比的計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比的計(jì)算 12-4 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 12-5 輪系的功用輪系的功用 （1）定軸輪系（2）周轉(zhuǎn)輪系輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)2應(yīng)用（動(dòng)畫(huà)）3分類(lèi)1定義： H行星架行星架2行星輪行星輪1、3中心輪中心輪12-1 輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)差動(dòng)輪系（差動(dòng)輪系（F2） 中心輪都運(yùn)動(dòng)中心輪都運(yùn)動(dòng) 給給2個(gè)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)確定個(gè)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)確定行星輪系（行星輪系（F1） 中心輪之一不動(dòng)中心輪之一不動(dòng) 給給1個(gè)原動(dòng)件運(yùn)

2、動(dòng)確定個(gè)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)確定123OOO1差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系行星輪系行星輪系323 32321LHFnPP 周轉(zhuǎn)輪系的分類(lèi)周轉(zhuǎn)輪系的分類(lèi)輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)32342422LHFnPP （3）復(fù)合輪系 輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)。一、一、 一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比 a) a) 外嚙合的圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合的圓柱齒輪傳動(dòng) b)b) 內(nèi)嚙合的圓柱齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合的圓柱齒輪傳動(dòng) c) c) 錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng) d) d) 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 12212112zznni定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比12-2 定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系中定軸輪系中iAB從從A到到B所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所

3、有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積從從A到到B所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積如圖示，已知輪系中各齒輪的齒數(shù)，求齒輪如圖示，已知輪系中各齒輪的齒數(shù)，求齒輪1對(duì)齒輪對(duì)齒輪4的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比i14分析：122112/zzi233232/zzi344334/zzi342312432321343212zzzzzziii結(jié)論：結(jié)論：3惰輪（中介輪）3214324114zzzzzznninAnB=1342 2二、定軸輪系傳動(dòng)比大小的計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比三、定軸輪系中首、末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定135右 旋 蝸 桿246已知各輪齒數(shù)，求傳動(dòng)比已知各輪齒數(shù)，求傳動(dòng)比i162461166135zzzni

4、nzzz？24611 66135zzzninzzz定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比【例12-1】 4114nni321432zzzzzz120216184032541203000141in=25r/min，4n=轉(zhuǎn)向如圖=定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比先來(lái)觀察和比較一下周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系。1周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，若給定整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系一個(gè)(-nH)的反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之后，所轉(zhuǎn)化得到的定軸輪系， 因此，周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比就可以通過(guò)對(duì)其轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比的計(jì)算來(lái)進(jìn)行求解。 就稱(chēng)為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比12-3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比On11122

5、223333HHHHOO11n2=n3-nHH3n= n2-nHH2n= n1-nHH1a)原 周 轉(zhuǎn) 輪 系b) 原 周 轉(zhuǎn) 輪 系 的 轉(zhuǎn) 化 輪 系1nnHn3-nH轉(zhuǎn)化輪系中，齒輪轉(zhuǎn)化輪系中，齒輪1對(duì)齒輪對(duì)齒輪3的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比 HHHnni3113HHnnnn312132zzzz對(duì)該公式的幾點(diǎn)說(shuō)明：1 1）. .該式只適應(yīng)于該式只適應(yīng)于m 、n、H的軸線(xiàn)互相平行的情況。的軸線(xiàn)互相平行的情況。 2 2）. .齒數(shù)比前面的齒數(shù)比前面的“ ”號(hào)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)化輪系中號(hào)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)化輪系中m、n兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系來(lái)確定，轉(zhuǎn)向相同時(shí)用系來(lái)確定，轉(zhuǎn)向相同時(shí)用“+”號(hào)；轉(zhuǎn)向相反時(shí)用號(hào)；轉(zhuǎn)向相反時(shí)用“

6、 ”號(hào)。號(hào)。 HHmmHmHHmnnHnHnnninn在轉(zhuǎn)化輪系中由在轉(zhuǎn)化輪系中由m至至n各從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積各從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積在轉(zhuǎn)化輪系中由在轉(zhuǎn)化輪系中由m至至n各主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積各主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 1HnHnmii 若nm=0，則00HHmmHHHHmnnHnHnHnninn3）.HnHmHmnnnnnimni=mmnnnin而周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比1H1H2 3H133HH1 2101 1000100 100nnnnz zinnnz z 【例12-2】在如圖8-9所示輪系中，已知 z1=100，z2101，z2 100， z3

7、 99，求傳動(dòng)比iH1。解：這是一個(gè)2、2為行星輪，H為行星架，1、3為中心輪的行星輪系。1H1H2 3H133HH1 2101 990100 100nnnnz zinnnz z H1H13101 99111100 10010000ii H1i請(qǐng)思考：若z3100，其余齒輪的齒數(shù)不變，分析說(shuō)明傳動(dòng)比 的大小及符號(hào)的變化情況。H1H13101111100100ii 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比13zz【例12-3】在圖8-10所示輪系中，已知 ，n1=10r/min, n3=50r/min,分別求下列兩種情況下行星架H的轉(zhuǎn)速大小和方向。（1）n1和n3 的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；（2） n1和n3的轉(zhuǎn)

8、動(dòng)方向相同。解解: : 這是一個(gè)這是一個(gè)2 2為行星輪，為行星輪，HH為行星架，為行星架，1 1、3 3為中心為中心輪的差動(dòng)輪系。輪的差動(dòng)輪系。1H2 33H133H1 211nnz zzinnz zz （a）（1）n1和和n3 的轉(zhuǎn)向相反時(shí)的轉(zhuǎn)向相反時(shí)，設(shè)n1為正，則n3為負(fù)，代入得，HH101( 50)nn ，解得，H20r/minn （2）n1和和n3 的轉(zhuǎn)向相同時(shí)的轉(zhuǎn)向相同時(shí)，設(shè)n1為正，則n3為正，代入得，HH101( 50)nn ，解得，H30r/minn周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比對(duì)于復(fù)合輪系，既不能將其視為單一的定軸輪系來(lái)計(jì)算其傳動(dòng)比，也不能將其視為單一的周轉(zhuǎn)輪系來(lái)計(jì)算其傳

9、動(dòng)比。 唯一正確的方法是將它所包含的定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系部分分開(kāi)，并分別列出其傳動(dòng)比的計(jì)算式，然后進(jìn)行聯(lián)立求解。 因此，復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法及步驟可概括為：1）正確劃分輪系；）正確劃分輪系；）分別列出算式；）分別列出算式；3）進(jìn)行聯(lián)立求解。）進(jìn)行聯(lián)立求解。 其中其中正確劃分輪系正確劃分輪系是關(guān)鍵。建議是關(guān)鍵。建議先找到具有動(dòng)軸線(xiàn)的行星輪先找到具有動(dòng)軸線(xiàn)的行星輪，再再找出行星架找出行星架和和與行星輪直接嚙合的中心輪與行星輪直接嚙合的中心輪。這樣，就拆出一個(gè)。這樣，就拆出一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系基本周轉(zhuǎn)輪系，依此方法進(jìn)行，最后剩下定軸輪系。，依此方法進(jìn)行，最后剩下定軸輪系。 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳

10、動(dòng)比12-4 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比傳動(dòng)比i15行星輪系中行星輪系中，解：解：這是含有兩個(gè)基本輪系的復(fù)合輪系。一部分是以2為行星輪，1、3為中心輪，為行星架的行星輪系；另一部分是由齒輪4、5和機(jī)架組成的定軸輪系。 1H2 33H133H1 21nnz zzinnz zz ，有1HH804020nnn 定軸輪系中，454554nzinz ，代入數(shù)值，有45201402nn 又H4nn 解得 11552.5nin 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比【例12-4】如圖所示的輪系中，1z2z234zzz 4z1n5nHn【例12-5】如圖所示為滾齒機(jī)中的復(fù)合輪系，已知各輪齒數(shù)為：30，26，2

11、1，30，蝸桿5為右旋雙頭；=260r/min，蝸桿5的轉(zhuǎn)速=600r/min，轉(zhuǎn)向且齒輪1的轉(zhuǎn)速如圖中的實(shí)線(xiàn)箭頭所示，求H的轉(zhuǎn)速的大小和方向。解：定軸輪系中定軸輪系中，121221nzinz，則12123026030026znnz方向如圖，箭頭向上。 r/min，定軸輪系中定軸輪系中，454 554nzinz，則5454426004030znnnz ，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖，箭頭向下。4H3 22H422H4 34nnz zzinnz zz 2n4n差動(dòng)輪系中差動(dòng)輪系中， ，設(shè)為正，則應(yīng)為負(fù)，代入數(shù)值得：HH( 40)1300nn 解得，H130nr/min 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比12-5 輪系的功用輪系的功用一、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比例12-2的行星輪系 H110000i二、用于傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 ，見(jiàn)圖12-14 三、實(shí)現(xiàn)變速和換向傳動(dòng)靠靠滑移齒輪或離合器滑移齒輪或離合器等，如：等，如：圖圖12-1512-15汽車(chē)變速箱汽車(chē)變速箱圖12-15圖12-14輪系的功用輪系的功用四、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 利用輪系可以使一根主動(dòng)軸帶動(dòng)若干根從動(dòng)軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，即把一根軸的運(yùn)動(dòng)分成多路。 五、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的