輪系及其設(shè)計(jì)課件

輪系及其設(shè)計(jì)

§6-1輪系的類型和應(yīng)用§6-2輪系的傳動(dòng)比計(jì)算§6-3行星輪系的效率§6-4行星輪系的設(shè)計(jì)§6-5其他行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介由一系列齒輪所組成的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，稱為齒輪系，簡(jiǎn)稱輪系。§6-1輪系的類型和應(yīng)用一、輪系(geartrain)的分類定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系混合輪系輪系行星輪系

差動(dòng)輪系1.定軸輪系(ordinarygeartrain)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中各齒輪軸線位置固定不動(dòng)，這種所有齒輪幾何軸線的位置在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均不變的輪系,稱為定軸輪系(或普通輪系)。即當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不動(dòng)的。平面定軸輪系空間定軸輪系定軸輪系122'344'5定軸輪系2.周轉(zhuǎn)輪系（epicyclicgeartrain)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中至少有一個(gè)齒輪幾何軸線的位置并不固定，而是繞其它齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)，稱該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。F=1

（有一個(gè)中心輪作了機(jī)架）F=2（中心輪都是轉(zhuǎn)動(dòng)的）H123o112o2H3中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂周轉(zhuǎn)輪系按自由度的數(shù)目不同，可分為差動(dòng)輪系和行星輪系。1）差動(dòng)輪系兩個(gè)中心輪都不固定、自由度為2的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動(dòng)輪系。一個(gè)中心輪固定、自由度為1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。2）行星輪系根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系中基本構(gòu)件的不同分為:K---中心輪，H---系桿(2)3K型周轉(zhuǎn)輪系(1)2K-H型周轉(zhuǎn)輪系3.混合輪系(compoundgeartrain)由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或者由兩個(gè)以上的周轉(zhuǎn)輪系所組成的輪系,稱為混合輪系。二、輪系的功用2、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)1、實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)4、實(shí)現(xiàn)大速比大功率傳動(dòng)3、實(shí)現(xiàn)變速變向傳動(dòng)5、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解§6-2輪系的傳動(dòng)比計(jì)算輪系傳動(dòng)比是指輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)其輸入軸與輸出軸的角速度或轉(zhuǎn)速之比。一、定軸輪系的傳動(dòng)比1、傳動(dòng)比的大小2、首末兩輪的轉(zhuǎn)向一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比“+”號(hào)表示內(nèi)嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相同，“-”號(hào)表示外嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相反。*對(duì)于平面齒輪：傳動(dòng)比的大?。糊X輪的轉(zhuǎn)向：在圖上做箭頭表示。i12=±對(duì)于空間齒輪：12121212121、傳動(dòng)比的大小式中A表示輸入軸，B表示輸出軸。平面定軸輪系和空間定軸輪系的傳動(dòng)比大小均可用上式計(jì)算，但轉(zhuǎn)向的確定有不同的方法。2、首末兩輪的轉(zhuǎn)向（1）平面定軸輪系m為外嚙合的對(duì)數(shù)*平面定軸輪系：1233'44'5平面定軸輪系的轉(zhuǎn)向關(guān)系可用在上式右側(cè)的分式前加注(-1)m來(lái)表示，m為從輸入軸到輸出軸所含外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。若傳動(dòng)比的計(jì)算結(jié)果為正，則表示輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相同，為負(fù)則表示轉(zhuǎn)向相反。

也可以在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖上用箭頭來(lái)表示。空間定軸輪系的轉(zhuǎn)向關(guān)系則必須在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖上用箭頭來(lái)表示。（2）空間定軸輪系1）對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)，表示方向的箭頭應(yīng)該同時(shí)指向嚙合點(diǎn)即箭頭對(duì)箭頭，或同時(shí)背離嚙合點(diǎn)即箭尾對(duì)箭尾。2）對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，可用左右手規(guī)則進(jìn)行判斷。n5*空間定軸輪系：（1）首末輪軸線平行的空間定軸輪系：式中“+”、“-”號(hào)表示首末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系。用箭頭判斷。（2）首末輪軸線不平行的空間定軸輪系：，轉(zhuǎn)向用箭頭表示。大小為22'31n1122'33'44'5首末輪軸線不平行首末輪軸線平行惰輪二、周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比

周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比不能直接計(jì)算，可將整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系加上一個(gè)與系桿H的轉(zhuǎn)速大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速（-ωH）使其轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系——轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法。

H123o112o2H3中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂H123o112o2H3-Ho112o2H3轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件相對(duì)系桿的轉(zhuǎn)速:構(gòu)件名稱周轉(zhuǎn)輪系中各構(gòu)件的角速度轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的角速度系桿HωH

中心輪1ω1行星輪2ω2中心輪3ω3周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為一定軸輪系，因此轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中輸入和輸出軸之間的傳動(dòng)比可用定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法求出，轉(zhuǎn)向也可用定軸輪系的判斷方法確定。推廣：差動(dòng)輪系：若已知ω3、ωH，可求出ω1，則

：行星輪系：若3固定已知ωH，可求出ω1，則

：應(yīng)用上式時(shí)應(yīng)注意：1）上式只適用于輸入、輸出軸軸線與系桿H的回轉(zhuǎn)軸線重合或平行時(shí)的情況。

2）式中“±”號(hào)的判斷方法同定軸輪系的傳動(dòng)比的正、負(fù)號(hào)判斷方法相同。3）將ωA、ωK、ωH的數(shù)值代入上式時(shí)，必須同時(shí)帶“±”號(hào)。=±（1）只適用于轉(zhuǎn)化輪系中首、末輪與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的行星輪系。o112o2H31H21H23213對(duì)于平面齒輪系：“±”號(hào)與輪系的結(jié)構(gòu)有關(guān)。=±（2）齒數(shù)比前一定要帶“+”或“-”號(hào)，o112o2H3122'3H122'3H1H22'3對(duì)于空間齒輪系：122'3式中“-”轉(zhuǎn)化輪系中1、3、轉(zhuǎn)向相反。2312'H（3）式中、、應(yīng)分別用帶“+”、“-”號(hào)的數(shù)值帶入，其“+”、“-”表示1、k、H三者真實(shí)轉(zhuǎn)向是否相同。三