輪系及其設(shè)計(jì)

第六章齒輪系及其設(shè)計(jì)齒輪系及其分類定軸輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比輪系的功用行星輪系的效率行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識(shí)輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動(dòng)軸和從動(dòng)軸連接起來，這種多齒輪的傳動(dòng)裝置稱為輪系。

輪系定軸輪系（普通輪系）

周轉(zhuǎn)輪系

復(fù)合輪系

定+周

周+周

§6-1齒輪系及其分類

§11-2定軸輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用輪系的傳動(dòng)比，是指輪系中首、末兩構(gòu)件的角速度之比。輪系的傳動(dòng)比包括傳動(dòng)比的大小和首末兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系兩方面內(nèi)容。1、平面定軸輪系等于各對(duì)嚙合齒輪中所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積之比，即等于組成該輪系的各對(duì)嚙合齒輪傳動(dòng)比的連乘積A——輸入軸

B——輸出軸

1）首末兩軸平行，用“+”、“-”表示。

2）首末兩軸不平行，用箭頭表示

3）所有軸線都平行

m——外嚙合的次數(shù)

是輪系中不影響輪系的傳動(dòng)比的大小，而僅起中間過渡和改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向惰輪（過輪或中介輪）：首、末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定2、空間定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算同平面定軸輪系轉(zhuǎn)向在圖中用箭頭表示例：周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比就不能直接按定軸輪系傳動(dòng)比的求法來計(jì)算?！?-3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比一、周轉(zhuǎn)輪系的組成按基本構(gòu)件分：2K-H型3K型K-H-V型兩個(gè)中心輪和一個(gè)行星輪三個(gè)中心輪行星架（系桿、轉(zhuǎn)臂）H中心輪（太陽輪）

1、3主軸線——行星架繞之轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線。

基本構(gòu)件軸線與主軸線重合而又承受外力矩的構(gòu)件稱基本構(gòu)件

（K—中心輪；H—行星架；V—輸出構(gòu)件）

按自由度數(shù)目分：差動(dòng)輪系（F＝2）行星輪系（F＝1）3K型2K-H型1．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)-ωH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)比就可以通過對(duì)其轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比的計(jì)算來進(jìn)行求解的。就稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。

二、周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化后：差動(dòng)輪系：2個(gè)運(yùn)動(dòng)

行星輪系：例1：2．周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比3而ωA、ωB、ωH均為代數(shù)值，在使用時(shí)要帶有相應(yīng)的“±”號(hào)。因此，差動(dòng)輪系的傳動(dòng)比就可以根據(jù)其轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比計(jì)算出的ωA、ωB、ωH大小來求得。

（設(shè)差動(dòng)輪系中的兩個(gè)太陽輪分別為A和B，行星輪架為H）任何周轉(zhuǎn)輪系，其轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為：式中與由定軸輪系的方法求出，計(jì)算時(shí)必須正確地求出轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的“±”號(hào)行星輪系的傳動(dòng)比由于具有固定太陽輪的周轉(zhuǎn)輪系必定為行星輪系，故行星輪系傳動(dòng)比的一般表達(dá)式為或BA一大傳動(dòng)比的減速器，Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99求：輸入件H對(duì)輸出件1的傳動(dòng)比iH1

若取：Z1=99周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比正負(fù)是計(jì)算出來的，而不是判斷出來的。

例2：或：則：例3：圓錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系方向：用箭頭確定需求行星輪的絕對(duì)角速度和相對(duì)角速度時(shí)，由于行星輪與中心輪軸線相交，其角速度為矢量差，所以，要用圖解解析法§6-4復(fù)合輪系的傳動(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計(jì)算其傳動(dòng)比，也不能將其視為單一的周轉(zhuǎn)輪系來計(jì)算其傳動(dòng)比。必須要將它所包含的定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系部分分開，并分別列出其傳動(dòng)比的計(jì)算公式，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；2）分別列出算式；3）進(jìn)行聯(lián)立求解。例

復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算例

卷揚(yáng)機(jī)減速器傳動(dòng)比的計(jì)算其中正確劃分輪系是關(guān)鍵，主要是要將周轉(zhuǎn)輪系先劃分出來，即先要找到行星輪。§6-5輪系的功用1．實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2．實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比3．實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4．實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)例

某航空傳動(dòng)機(jī)構(gòu)附件的傳動(dòng)系統(tǒng)例現(xiàn)實(shí)傳動(dòng)比i＝10齒輪傳動(dòng)例

車床走刀絲桿的三星輪換向機(jī)構(gòu)5．實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成與分解6．實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)定軸輪系行星輪系§6-5行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1．行星輪系的類型選擇行星輪系的類型很多，在相同的條件下，采用不同的類型，可以使輪系的外廓尺寸、重量和效率相差很多。因此，在設(shè)計(jì)行星輪系時(shí)，應(yīng)重視輪系類型的選擇。其選擇原則為：首先，應(yīng)滿足傳動(dòng)比的范圍。例2K-H型行星輪系的傳動(dòng)比范圍其次，應(yīng)考慮傳動(dòng)效率的高低。動(dòng)力傳動(dòng)應(yīng)采用負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)；當(dāng)要求有較大傳動(dòng)比時(shí)，可采用幾個(gè)負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)或與定軸輪系的復(fù)合或3K型輪系。第三，應(yīng)該注意輪系中的功率流動(dòng)問題。此外，還應(yīng)考慮輪系的外廓尺寸、重量等要求。2．行星輪系各輪齒數(shù)及行星輪數(shù)的確定行星輪系的配齒條件1）滿足傳動(dòng)比要求2）滿足同心條件3）滿足均布安裝條件4）滿足鄰接條件z3/z1＝i1H－1z3＝z1＋2z2(z1＋z3)/k＝γ行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識(shí)(2/2)（z1＋z2)sin(180°/k)>z2+2h*總配齒條件3．行星輪系的均載裝置P261例5-6P249例6-4龍門刨床工作臺(tái)的變速換向機(jī)構(gòu)1、當(dāng)制動(dòng)器J動(dòng)作時(shí)，剎住A，輪5固定求分別剎住A，3時(shí)的傳動(dòng)比1）分析輪系的組成行星輪系3’-4-5-B（H）定軸輪系1-2-3行星輪系5-4-3’-B（H）的傳動(dòng)比定軸輪系1-2-3的傳動(dòng)比3）聯(lián)立求解2）分別計(jì)算傳動(dòng)比2、當(dāng)制動(dòng)器K動(dòng)作時(shí)，剎住3時(shí)，輪3固定1）分析輪系的組成行星輪系5-4-3’-B（H）行星輪系1-2-3-A（H）3）聯(lián)立求解2）分別計(jì)算傳動(dòng)比行星輪系5-4-3’-B（H）行星輪系1-2-3-A（H）3、刨床的工作狀態(tài)制動(dòng)器J動(dòng)作時(shí)，轉(zhuǎn)向相反，傳動(dòng)比數(shù)值小，空行程制動(dòng)器K動(dòng)作時(shí)，轉(zhuǎn)向相同，傳動(dòng)比數(shù)值大，工作行程P250例6-5羊毛起球機(jī)構(gòu)行星輪系5-4-H行星輪系1-2-3-H行星輪系2’-3-4-H定軸輪系1-2P255例6-9極大傳動(dòng)比減速器定軸輪系1’-5’-5-4’P256例6-10雙重周轉(zhuǎn)輪系行星輪系5-H-6差動(dòng)輪系1-2-H-6差動(dòng)輪系2’-3-4-h-6汽車后輪中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)