第十章輪系

1、第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系u 定義定義u 分類分類定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系混合輪系混合輪系平面輪系平面輪系空間輪系空間輪系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系單式輪系單式輪系復式輪系復式輪系回歸輪系回歸輪系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系2K-H 3KK-H-V第十一章第十一章 輪輪 系系定義定義機械傳動中由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或由兩個以上機械傳動中由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或由兩個以上 的周轉(zhuǎn)輪系構成的復雜輪

2、系。的周轉(zhuǎn)輪系構成的復雜輪系。第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系定義定義輪系中首、末兩輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。輪系中首、末兩輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。u 首、末兩輪角速度比的大小計算首、末兩輪角速度比的大小計算u 首、末兩輪轉(zhuǎn)向關系的確定。首、末兩輪轉(zhuǎn)向關系的確定。輪系傳動比計算的內(nèi)容輪系傳動比計算的內(nèi)容第十一章第十一章 輪輪 系系已知輪系中主動齒輪已知輪系中主動齒輪1 1為首輪，從動齒為首輪，從動齒輪輪5 5為末輪，則該輪系的為末輪，則該輪系的總傳動比總傳動比為為 5115i輪系中各對嚙合齒輪傳動比的大小輪系中各對嚙合齒輪傳動比的大小122112zzi233223zz

3、i344343zzi455454zzi，將上述各式兩邊分別連乘，得將上述各式兩邊分別連乘，得 515443322154432312iiii43215432544323125115 zzzzzzzziiiii 由于齒輪由于齒輪3 3與與3 3 、4 4與與4 4 各分別固定在同一根軸上，有各分別固定在同一根軸上，有3344結論結論定軸輪系的傳動比為組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動定軸輪系的傳動比為組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積，其大小等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的連比的連乘積，其大小等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的連乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之比。乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之比。積

4、所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘1k1k2k1k11kzzzznni惰輪（或介輪）惰輪（或介輪）輪系中僅改變齒輪的轉(zhuǎn)向，而不影響傳輪系中僅改變齒輪的轉(zhuǎn)向，而不影響傳 動比的大小的齒輪。動比的大小的齒輪。第十一章第十一章 輪輪 系系1 1、平面輪系平面輪系2 2、空間輪系空間輪系第十一章第十一章 輪輪 系系1k1k2mk11k1zzzzi 計算結果為計算結果為“+”+”，表明首、末兩輪的轉(zhuǎn)向相同；，表明首、末兩輪的轉(zhuǎn)向相同；反之，則轉(zhuǎn)向相反。反之，則轉(zhuǎn)向相反。結論結論第十一章第十一章 輪輪 系系首、末兩輪的軸線互相平行首、末兩輪的軸線互相平行時，傳動比計算式前可加時，傳動比計算式前可加

5、“+”+”、“ ”號表示兩輪轉(zhuǎn)號表示兩輪轉(zhuǎn)向關系，需用向關系，需用標注箭頭法標注箭頭法確確定。定。首、末兩輪幾何軸線不首、末兩輪幾何軸線不平行時，只能在運動簡平行時，只能在運動簡圖上依次標出箭頭的方圖上依次標出箭頭的方法確定。法確定。第十一章第十一章 輪輪 系系1 1、定軸輪系的傳動比等于組成該輪系的所有從動輪齒數(shù)連、定軸輪系的傳動比等于組成該輪系的所有從動輪齒數(shù)連乘積除以所有主動輪齒數(shù)的連乘積乘積除以所有主動輪齒數(shù)的連乘積 。3 3、輪系中的介輪不影響傳動比的大小，但影響末輪的轉(zhuǎn)向。、輪系中的介輪不影響傳動比的大小，但影響末輪的轉(zhuǎn)向。 2 2、定軸輪系的傳動比等于組成該輪系的各對齒輪傳動比的

6、乘積。、定軸輪系的傳動比等于組成該輪系的各對齒輪傳動比的乘積。4 4、平面輪系可按判別末輪轉(zhuǎn)向，空間輪系只能用劃箭頭的方、平面輪系可按判別末輪轉(zhuǎn)向，空間輪系只能用劃箭頭的方法判別末輪轉(zhuǎn)向。法判別末輪轉(zhuǎn)向。第十一章第十一章 輪輪 系系已知已知：各輪齒數(shù)，齒輪：各輪齒數(shù)，齒輪1 1為主動輪為主動輪求求：傳動比：傳動比例題例題1 1解解：542165426116 zzzzzzzznni542165426116 zzzzzzzznni大小大小標注箭頭法標注箭頭法第十一章第十一章 輪輪 系系解決思路解決思路由于周轉(zhuǎn)輪系的行星齒輪軸線不再固定，而是由于周轉(zhuǎn)輪系的行星齒輪軸線不再固定，而是繞中心輪軸線旋轉(zhuǎn)，

7、所以不能用計算定軸輪系傳動比的方法繞中心輪軸線旋轉(zhuǎn)，所以不能用計算定軸輪系傳動比的方法來計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。倘若將周轉(zhuǎn)輪系中支承行星輪的來計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。倘若將周轉(zhuǎn)輪系中支承行星輪的系桿系桿H H固定的話，周轉(zhuǎn)輪系便轉(zhuǎn)化為定軸輪系，其傳動比的固定的話，周轉(zhuǎn)輪系便轉(zhuǎn)化為定軸輪系，其傳動比的計算問題也就迎刃而解。計算問題也就迎刃而解。實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法假設將運動的參照系移至系桿假設將運動的參照系移至系桿H H上，站在系桿上，站在系桿H H上看輪系的運動，這時輪系中各輪相對于系桿上看輪系的運動，這時輪系中各輪相對于系桿H H的運動已被轉(zhuǎn)的運動已被轉(zhuǎn)化為定軸轉(zhuǎn)動?；癁槎ㄝS轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)過程實現(xiàn)過程利

8、用反轉(zhuǎn)法給整個周轉(zhuǎn)輪系加上一個（利用反轉(zhuǎn)法給整個周轉(zhuǎn)輪系加上一個（w wH H）的）的公共角速度，便可將原周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系，這個公共角速度，便可將原周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系，這個假想的定軸輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系的假想的定軸輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機構轉(zhuǎn)化機構或或轉(zhuǎn)化輪系轉(zhuǎn)化輪系。、， 轉(zhuǎn)化輪系與原周轉(zhuǎn)輪系中各構件的角速度關系轉(zhuǎn)化輪系與原周轉(zhuǎn)輪系中各構件的角速度關系根據(jù)定軸輪系傳動比的公式，可寫出轉(zhuǎn)化輪系傳動比根據(jù)定軸輪系傳動比的公式，可寫出轉(zhuǎn)化輪系傳動比H13i， 132132H3H1H3H1H13zzzzzzi式中式中“ ”號表示在轉(zhuǎn)化機構中號表示在轉(zhuǎn)化機構中H3H1 和和轉(zhuǎn)向相

9、反轉(zhuǎn)向相反主動輪齒數(shù)連乘積從動輪齒數(shù)連乘積HkH1HkH1H1ki第十一章第十一章 輪輪 系系1.1.轉(zhuǎn)化機構的傳動比表達式中，含有原周轉(zhuǎn)輪系的各輪絕對轉(zhuǎn)化機構的傳動比表達式中，含有原周轉(zhuǎn)輪系的各輪絕對角速度，可從中找出待求值。角速度，可從中找出待求值。2.2.齒數(shù)比前的齒數(shù)比前的“+”+”、“ ”號按轉(zhuǎn)化輪系的判別方法確定。號按轉(zhuǎn)化輪系的判別方法確定。3. 3. 均為代數(shù)值。均為代數(shù)值。Hk1, 4.1kH1kii5.5.上述公式僅適用于主、從動軸平行的情況。上述公式僅適用于主、從動軸平行的情況。1331H13zziHH HHi 21H12第十一章第十一章 輪輪 系系已知已知：雙排外嚙合行星

10、輪系：雙排外嚙合行星輪系99,100,101,1003221 zzzz求求：傳動比：傳動比 H1i解：解：100100991012132H3H1H3H1H13zzzzi03100100991011101HH1HH1H13ii例題例題2 21000011001009910111Hi1000011H1HH1ii1.1.周轉(zhuǎn)輪系可用少數(shù)幾對齒輪獲得相當大的傳動比周轉(zhuǎn)輪系可用少數(shù)幾對齒輪獲得相當大的傳動比; ;2.2.這類行星輪系傳動，減速比愈大傳動效率愈低，當輪這類行星輪系傳動，減速比愈大傳動效率愈低，當輪1 1主主動時，可能產(chǎn)生自鎖，一般不宜用來傳遞大功率，只用于輕動時，可能產(chǎn)生自鎖，一般不宜用來

11、傳遞大功率，只用于輕載下的運動傳遞及作為微調(diào)機構。載下的運動傳遞及作為微調(diào)機構。 這說明同一結構類型的行星輪系，齒數(shù)僅作微小變動，對傳這說明同一結構類型的行星輪系，齒數(shù)僅作微小變動，對傳動比的影響很大，輸出構件的轉(zhuǎn)向也隨之改變，這是行星輪系動比的影響很大，輸出構件的轉(zhuǎn)向也隨之改變，這是行星輪系與定軸輪系的顯著區(qū)別。與定軸輪系的顯著區(qū)別。結論結論,992 z100H1 i3.3.若將齒輪的齒數(shù)減去一個齒若將齒輪的齒數(shù)減去一個齒 第十一章第十一章 輪輪 系系解：解：751553570482132H3H1H3H1H13.zzzznnnnnni 75. 275. 1175. 175. 111313H1

12、31H133Hnnnnininn 例題例題3 370,55,48,353221 zzzzminr100,minr25031 nn已知已知：求求：系桿：系桿H的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速nH的大小和轉(zhuǎn)向的大小和轉(zhuǎn)向由于由于n1 1，n3 3轉(zhuǎn)向相反，若轉(zhuǎn)向相反，若n1 1為正值，則為正值，則n3 3應以負值代入應以負值代入 min/27.2775. 225010075. 1Hrn 2. 2. 計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比時，應將各輪轉(zhuǎn)速與其計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比時，應將各輪轉(zhuǎn)速與其“+”+”、“ ”號同時代入公式中進行計算。號同時代入公式中進行計算。注意注意1.1.計算結果為計算結果為“”，說明，說明nH H與與n1 1轉(zhuǎn)向

13、相同轉(zhuǎn)向相同; ;第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系1000011H1HH1 ii 第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系運動合成運動合成113H3H1H3H1H13zznnnnnni31zz 31H2nnn運動分解運動分解13553235zznnnniHH LrLrnn 53H5H3nrLrnnrLrn 第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系u 分路傳動分路傳動u 遠距離傳動遠距離傳動u 大功率傳動大功率傳動第十一章第十一章 輪輪 系系實現(xiàn)分路傳動實現(xiàn)分路傳動第十一章第十一章 輪輪 系系第十一章第十一章 輪

14、輪 系系第十一章第十一章 輪輪 系系知識拓展知識拓展 其它類型的行星輪系簡介其它類型的行星輪系簡介一、一、漸開線少齒差行星輪系漸開線少齒差行星輪系二、擺線針輪行星輪系二、擺線針輪行星輪系三、諧波齒輪行星輪系三、諧波齒輪行星輪系第十一章第十一章 輪輪 系系01n22121H22H1zzzzznni212H2HVzzzii21H1H2H21zznnnni等等角角速速比比輸輸出出機機構構 特點特點 傳動比大、結構簡單緊湊、齒輪易加工、裝配方便傳動比大、結構簡單緊湊、齒輪易加工、裝配方便用途用途 起重運輸、儀表、輕化和食品工業(yè)等領域起重運輸、儀表、輕化和食品工業(yè)等領域設計注意事項設計注意事項 因齒數(shù)差

15、過小容易發(fā)生干涉，必須進行復因齒數(shù)差過小容易發(fā)生干涉，必須進行復 雜的變位計算。雜的變位計算。第十一章第十一章 輪輪 系系22122HH2HVzzzznnii特點特點傳動比大、結構緊湊、效率高、承載力大、傳動平穩(wěn)、傳動比大、結構緊湊、效率高、承載力大、傳動平穩(wěn)、輪齒磨損小、使用壽命長。但加工工藝較復雜，精度要求高，輪齒磨損小、使用壽命長。但加工工藝較復雜，精度要求高，必須用專用機床和刀具來加工擺線齒輪。必須用專用機床和刀具來加工擺線齒輪。用途用途軍工、礦山、冶金、化工及造船等工業(yè)機械設備。軍工、礦山、冶金、化工及造船等工業(yè)機械設備。第十一章第十一章 輪輪 系系2122212HH21zzzzzznni雙波傳動雙波傳動三波傳動三波傳動分類分類雙波傳動、三波傳動。雙波傳動、三波傳動。特點特點結構簡單、傳動比大、體積小