機械原理第九章輪系

第九章輪系一對齒輪傳動的傳動比是5—7輪系：由一系列互相嚙合的齒輪組成的傳動機構，用于原動機和執(zhí)行機構之間的運動和動力傳遞。第九章輪系輪系的類型定軸輪系的傳動比計算周轉輪系的傳動比計算復合輪系的傳動比計算輪系的功用其他行星傳動簡介

根據輪系在運轉時各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否固定，可以將輪系分為三大類：定軸輪系周轉輪系復合輪系§9.1輪系的類型

定軸輪系：當輪系運轉時，所有齒輪的幾何軸線相對于機架的位置均固定不變輪系的類型周轉輪系:

當輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對于基架的位置不固定，而是繞某一固定軸線回轉輪系的類型基本構件基本構件都是圍繞著同一固定軸線回轉的輪系的類型2——行星輪H——系桿1——中心輪3——中心輪根據輪系所具有的自由度不同，周轉輪系又可分為：差動輪系和行星輪系輪系的類型差動輪系：F=2

計算圖b)所示機構自由度,圖中齒輪3固定行星輪系：F=1

計算圖a)所示輪系自由度：根據基本構件的特點，輪系可分為：

2K－H型，3K型，K-H-V型輪系的類型2K-H型系桿H只起支撐行星輪使其與中心輪保持嚙合的作用，不作為輸出或輸入構件輪系的類型3K型復合輪系:由定軸輪系和周轉輪系、或幾部分周轉輪系組成的復雜輪系定軸輪系+周轉輪系周轉輪系+周轉輪系輪系的類型各周轉輪系相互獨立不共用一個系桿輪系系定軸軸輪輪系系周轉轉輪輪系系復合合輪輪系系定軸軸輪輪系系+周周轉轉輪輪系系周轉轉輪輪系系+周周轉轉輪輪系系行星星輪輪系系，，差差動動輪輪系系2K-H型型,3K型型,K-H-V型型小結結輪系系的的類類型型外嚙合內嚙合齒輪輪機機構構的的傳傳動動比比§9.2定定軸軸輪輪系系的的傳傳動動比比計計算算2ω1ω21pvp2ω2ω11轉向向相相反反轉向向相相同同輪系系的的傳傳動動比比傳動動比比的的大大小小輸入入、、輸輸出出軸軸的的轉轉向向關關系系定軸軸輪輪系系的的傳傳動動比比計計算算一、、傳傳動動比比的的大大小小定軸軸輪輪系系的的傳傳動動比比計計算算1、平平面定定軸輪輪系（（各齒齒輪軸軸線相相互平平行））二、傳傳動比比轉向向的確確定惰輪惰輪:不改變變傳動動比的的大小小，但但改變變輪系系的轉轉向定軸輪輪系的的傳動動比計計算所有從動輪齒數的乘積所有主動輪齒數的乘積2、定定軸輪輪系中中各輪輪幾何何軸線線不都都平行行，但但是輸輸入、、輸出出輪的的軸線線相互互平行行的情情況定軸輪輪系的的傳動動比計計算傳動比比方向向表示示在傳動動比的的前面面加正正、負負號傳動比比方向向判斷斷畫箭頭頭傳動比比方向向判斷斷畫箭頭頭3、輸輸入、、輸出出輪的的軸線線不平平行的的情況況齒輪1的軸軸為輸入軸軸，蝸輪輪5的的軸為為輸出軸軸，輸出軸軸與輸入入軸的轉轉向關系系如圖上上箭頭所所示。定軸輪系系的傳動動比計算算傳動比方方向表示示大?。海恨D向：：法2、輸輸入、、輸出出輪的的軸線線相互互平行行定軸輪輪系的的傳動動比計計算小結1、所所有齒齒輪軸軸線都都平行行的情情況畫箭頭頭方法法確定定，可可在傳傳動比比大小小前加正或或負號號3、輸輸入、、輸出出齒輪輪的軸軸線不不平行行畫箭頭頭方法法確定定，且且不能在傳動動比大大小前前加正正或負負號用定軸輪輪系傳傳動比比計算算公式式周轉輪輪系傳傳動比比計算算?反轉法法原理理，將周周轉輪輪系轉轉化為為定軸軸輪系系§9.3周周轉轉輪系系的傳傳動比比計算算周轉輪輪系的的傳動動比計計算一、周周轉輪輪系傳傳動比比計算算的基基本思思路-wH周轉輪輪系的的轉化機機構系桿機架周轉輪輪系定軸輪輪系可直接接用定定軸輪輪系傳傳動比比的計計算公公式。。1ωω1將輪系系按－－ωH反轉后后，各各構件件的角角速度度的變變化如如下:2ωω23ωω3HωωH構件原原角角速度度轉轉化后后的角角速度度ωH1＝ω1－ωHωH2＝ω2－ωHωH3＝ω3－ωHωHH＝ωH－ωH＝0反轉原理：：給周轉輪系系中的每一一個構件都都加上一個個附加的公公共轉動（（轉動的角角速度為－ωH）后，不會會改變輪系系中各構件件之間的相相對運動，，但原周周轉輪系將將轉化成為為一個假想想的定軸輪輪系，稱為為周轉輪系的的轉化機構構。周轉輪系的的傳動比計計算二、周轉輪輪系傳動比比的計算方方法周轉輪系轉轉化機構的的傳動比周轉輪系的的傳動比計計算上式“－””說明在轉轉化輪系中中ωH1與ωH3方向相反。。一般周轉輪輪系轉化機機構的傳動動比1、對于差差動輪系，，給定w1、wk、wH中的任意兩兩個，可以以計算出第第三個，從從而可以計計算周轉輪輪系的傳動動比。周轉輪系的的傳動比計計算周轉輪系的的傳動比計計算如果給定另另外兩個基基本構件的的角速度w1、wH中的任意一一個，可以以計算出另另外一個，，從而可以以計算周轉轉輪系的傳傳動比。2、對于行行星輪系，，兩個中心心輪中必有一個是是固定的若三、使用轉轉化輪系傳傳動比公式式時的注意意事項周轉輪系的的傳動比計計算（需作矢量量作）1、轉化輪輪系的1輪輪、k輪和和系桿H的的軸線需平平行3、表達達式中w1、wk、wH的正負號號問題。。若基本本構件的的實際轉轉速方向向相反，，則w的正負號號應該不不同。2、是是轉化機機構中1為主動動輪、k為從動動輪時的的傳動比比，其大大小和正正、負完完全按照照根據定定軸輪系系來處理理。周轉輪系系傳動比比正負是是計算出出來的，，而不是是判斷出出來的。周轉輪系系的傳動動比計算算四、輪系系傳動比比計算舉舉例例題1：已知試求傳動比。當系桿轉轉10000轉轉時，輪輪1才轉轉1轉，，二者轉轉向相同同。此例說明明周轉輪輪系可獲獲得很大大的傳動動比。周轉輪系系的傳動動比計算算例題題2：：z1=z2=48，，z2’’=18,z3=24，，n1=250r/min，，n3=100r/min，，方向向如如圖圖所所示示。。求求：nH的大大小小和和方方向向周轉轉輪輪系系的的傳傳動動比比計計算算周轉轉輪輪系系轉化化機機構構：：假假想想的的定定軸軸輪輪系系計算算轉轉化化機機構構的的傳傳動動比比計算算周周轉轉輪輪系系傳傳動動比比-wH周轉輪系系的傳動動比計算算小結§9.4復合合輪系的的傳動比比計算-wH假想的定定軸輪系系周轉輪系系-wH1假想的定定軸輪系系新周轉輪輪系一、復合合輪系傳傳動比的的計算方方法復合輪系系的傳動動比計算算在計算混混合輪系系傳動比比時，既既不能將整整個輪系系作為定定軸輪系系來處理，，也不能對整整個機構構采用轉轉化機構構的辦法。。1、首先先將各個個基本輪輪系正確確地區(qū)分分開來2、分別別列出計計算各基基本輪系系傳動比比的方程程式。3、找出出各基本本輪系之之間的聯聯系。4、將各各基本輪輪系傳動動比方程程式聯立立求解，，即可求求得混合合輪系的的傳動比比。行星輪系桿中心輪基本輪系系的劃分分復合輪系系的傳動動比計算算定軸輪系周轉輪系1...行星輪系桿中心輪周轉輪系n周轉輪系1行星輪系桿中心輪二、復合合輪系傳傳動比計計算舉例例復合輪系系的傳動動比計算算例題3：已知試求傳動比。解：1、分析析輪系的的組成1、2———定定軸輪系系2'、3、4、H———周轉轉輪系2、分別別寫出各各基本輪輪系的傳傳動比定軸輪系系：周轉輪系系：3、兩個個輪系之之間的關關系4、聯立立求解二者轉向向相反二、復合合輪系傳傳動比計計算舉例例復合輪系系的傳動動比計算算解：1、分析析輪系的的組成3'、4、5——定軸軸輪系1、2-2'、3、5（H））——周周轉輪系系2、分別別寫出各各基本輪輪系的傳傳動比定軸輪系系：周轉輪系系：例題4：電動卷揚機減速器中，已知試求傳動比。復合輪系系的傳動動比計算算3、兩個個輪系之之間的關關系4、聯立立求解齒輪1與與齒輪5的轉向向相同封閉式行行星輪系系：自自由度為為2的差動輪輪系的兩兩個基本本構件被被定軸輪輪系封閉閉起來，，組成的的自由度為為1的復合輪輪系§9.5輪輪系的功功用輪系的功功用一、實現現大傳動動比輪系的傳傳動比i可達10000。一對齒輪輪:i<812輪系的功功用二、實現現相距較較遠兩軸軸之間的的傳動用齒輪1、2實實現，尺尺寸較大大。用齒輪a、b、、c和d組成的的輪系來傳動，，可使結結構緊湊湊。三、實現現變速和和換向輪系的功功用利用滑移移齒輪和和牙嵌離離合器便便可以獲獲得不同同的輸出出轉速汽車上常常用的三三軸四速速變速箱箱車床走刀刀絲杠三三星輪換換向機構構轉向相反轉向相同輪系的功功用四、實現現分路傳傳動輪系的功功用鐘表傳動中中，由發(fā)條K驅動齒輪1轉動時，，通過齒輪輪1與2相相嚙合使分針M轉動動；由齒輪1、2、3、4、5和6組成成的輪系可可使秒針S獲得得一種轉速速；由齒輪1、2、9、10、、11和12組成的的輪系可使使時針H獲得得另一一種轉轉速五、實實現結結構緊緊湊且且重量量較小小的大大功率率傳動動輪系的的功用用渦輪螺螺旋槳槳發(fā)動動機主減速速器由多個個行星星輪共共同承承擔載載荷六、實實現運運動的的合成成與分分解加法機構減法機構廣泛用用于機機床、、計算算裝置置、補補償調調整裝裝置中中兩個輸輸入，，一個個輸出出運動合合成輪系的的功用用差動輪輪系F＝2一個輸輸入，，兩個個輸出出運動分分解汽車后后橋減減速器器示意意圖輪系的的功用用運動分分解七、實實現復復雜的的軌跡跡運動動和剛剛體導導引行星攪攪拌器器輪系的的功用用輪系的的功用用行星的的半徑徑與內內齒輪輪的半半徑取取不同同的比比值時時，行行星輪輪上各各點的的運動動軌跡跡輪系的的功用用花鍵軸軸自動動車床床下料料機械械手小結實現大大傳動動比傳傳動實現相相距較較遠兩兩軸之之間的的傳動動實現現變變速速與與換換向向傳傳動動實現現分分路路傳傳動動5實現現結結構構緊緊湊湊且且重重量量