第八章-齒輪系分解.ppt

1、第八章齒輪系統(tǒng)，8-1齒輪系統(tǒng)的分類8-2固定軸齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算8-3流星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算8-4齒輪系統(tǒng)的功能，8-1齒輪系統(tǒng)的分類，由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為齒輪系統(tǒng)。輪子可分為雙軸輪子和旋轉(zhuǎn)輪子。操作過程中每個(gè)車輪的幾何軸位置相對(duì)于機(jī)架固定的車輪系稱為固定軸輪。8-1齒輪系統(tǒng)的分類，其中一個(gè)或多個(gè)齒輪的幾何軸位置相對(duì)于機(jī)架不固定，圍繞另一個(gè)齒輪的固定幾何軸旋轉(zhuǎn)的車輪稱為旋轉(zhuǎn)車輪。自由度F2旋轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)稱為差動(dòng)齒輪系統(tǒng)。自由度F1的旋轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。8-1齒輪系統(tǒng)的分類，8-1齒輪系統(tǒng)的分類，8-1齒輪系統(tǒng)的分類，8-2固定軸齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算，齒輪系統(tǒng)第一個(gè)和最后兩個(gè)組件

2、的角速度比。計(jì)算確定傳動(dòng)比的大小和前兩個(gè)零部件的旋轉(zhuǎn)關(guān)系。固定軸齒輪系統(tǒng)中每個(gè)車輪的相對(duì)方向由圖中的箭頭方法表示，箭頭方向表示齒側(cè)圓周速度方向。固定軸齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比等于該齒輪系統(tǒng)中每個(gè)齒輪對(duì)傳動(dòng)比的乘積。它也是每個(gè)嚙合齒輪的從動(dòng)輪齒數(shù)與每個(gè)嚙合齒輪的活動(dòng)輪齒數(shù)的連接乘積之比。即，如右圖所示，8-2固定軸齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算由7個(gè)齒輪組成，形成4對(duì)齒輪嚙合。每個(gè)車輪的齒數(shù)、傳動(dòng)比i15被稱為、8-2雙軸齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)車輪與最后一個(gè)車輪的軸平行時(shí)，在傳動(dòng)比值前加上正、負(fù)符號(hào)可以表示與第一個(gè)車輪相同或相反。對(duì)于由圓柱齒輪組成的平面固定軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，由于內(nèi)部嚙合時(shí)齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，因

3、此每次外部齒輪旋轉(zhuǎn)更改一次，如果外部齒輪連接m次，旋轉(zhuǎn)將更改多次，因此可以使用(-1)m確定傳動(dòng)比前的“，”符號(hào)。上圖中所示的齒輪1到齒輪4之間的齒輪比可以表示為1，旋轉(zhuǎn)輪的配置由中心蟑螂(太陽(yáng)蟑螂)1，3，行星蟑螂2和行星架(也稱為拉桿或旋轉(zhuǎn)臂)H組成的常規(guī)旋轉(zhuǎn)輪。在旋轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)中，中心輪1，3，行星架H都圍繞固定軸旋轉(zhuǎn)，這稱為基本組件。旋轉(zhuǎn)輪系所有基本組件的軸必須匹配。否則車輪不能移動(dòng)。牙齒關(guān)系是構(gòu)成旋轉(zhuǎn)輪系必須滿足的基本條件之一，稱為同心條件。8-3行星齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算，8-3行星齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算，2，旋轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比求解旋轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的常用方法是轉(zhuǎn)換輪系法。將通用旋轉(zhuǎn)速度-nH(圖B)添加

4、到整個(gè)旋轉(zhuǎn)車輪后，車輪每個(gè)組件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系將保持不變，行星車床的旋轉(zhuǎn)速度將牙齒為nHnH0，因此行星車輪的軸將轉(zhuǎn)換為“固定軸”。這樣，旋轉(zhuǎn)車輪將轉(zhuǎn)換為稱為平移車輪的虛擬“雙軸蟑螂”(圖C)。8-3流星齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算、旋轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)及其變換、8-3流星齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算轉(zhuǎn)換車輪系的每個(gè)組件轉(zhuǎn)速(包括旋轉(zhuǎn)速度右上角的角度標(biāo)記H)表示每個(gè)組件相對(duì)于行星車床H的旋轉(zhuǎn)速度。轉(zhuǎn)換輪是固定軸輪系，可以根據(jù)固定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算方法解析轉(zhuǎn)換輪系。兩個(gè)車輪上兩個(gè)蟑螂G、K和行星車床H旋轉(zhuǎn)軸平行時(shí)，轉(zhuǎn)換車輪傳動(dòng)比的一般計(jì)算為8-3行星齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算。設(shè)定上述nG、nK、nH和每個(gè)車輪的齒數(shù)之間的關(guān)系。計(jì)

5、算車輪的傳動(dòng)比時(shí)，由于每個(gè)車輪的齒數(shù)已知，因此只需知道nG、nK、nH中的兩個(gè)轉(zhuǎn)速(包括大小和旋轉(zhuǎn))，就可以確定第三個(gè)旋轉(zhuǎn)速度(大小和旋轉(zhuǎn))，從而間接找到旋轉(zhuǎn)車輪每個(gè)零部件之間的傳動(dòng)比。8-3流星齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算，例如，在右圖所示的雙排外嚙合流星齒輪系統(tǒng)中，每個(gè)齒數(shù)z1100、z2101、z2100、z399已知。試驗(yàn)傳動(dòng)比iH1。在牙齒車輪上，齒輪3和機(jī)架固定在一起，因此是n30。，8-3流星齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算，傳動(dòng)比iH1為正，表示行星車床H等于齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。牙齒實(shí)例表明，行星輪系可以通過幾個(gè)齒輪獲得較大的傳動(dòng)比。但是要注意，這種類型的行星蟑螂傳動(dòng)，減速比越大，機(jī)械效率越低。一般用于傳遞高功

6、率，渡邊杏。如果用作齒輪1低速輸入、行星車床H高速輸出，則可能發(fā)生自動(dòng)鎖定。是的，因此，請(qǐng)注意，應(yīng)用常識(shí)時(shí)，計(jì)算8-3行星齒輪系傳動(dòng)比的公式僅適用于齒輪G，K，行星車床H之間的旋轉(zhuǎn)軸徐璐平行的情況。齒數(shù)在前面的“”號(hào)之前，表示變換輪系中齒輪G，K相對(duì)于行星車床H的旋轉(zhuǎn)關(guān)系，但直接影響旋轉(zhuǎn)輪系絕對(duì)旋轉(zhuǎn)速度分析的準(zhǔn)確性?？梢杂衫L制箭頭的方法確定(圖c)。8-3行星齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算，在表達(dá)式中，nG，nK，nH都是代數(shù)，在計(jì)算中必須同時(shí)指定正負(fù)符號(hào)，得到的結(jié)果也是代數(shù)。也就是說(shuō)，同時(shí)求出元件旋轉(zhuǎn)速度的大小和旋轉(zhuǎn)。IHGK和iGK是兩個(gè)完全不同的茄子概念。IHGK是過渡輪系的G，K兩個(gè)車輪和行星架H的

7、相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度之間的傳動(dòng)比。IGK是轉(zhuǎn)輪的G，K兩輪絕對(duì)轉(zhuǎn)速之間的傳動(dòng)比。對(duì)于由下圖中顯示的錐齒輪組成的旋轉(zhuǎn)輪，表達(dá)式(5-2)僅適用于計(jì)算基本零部件(1、3、H)之間的傳動(dòng)比，不適用于行星輪2。由于行星蟑螂2和行星車削H的軸不平行，因此旋轉(zhuǎn)速度N2，nH不能根據(jù)代數(shù)相加或相減，必須根據(jù)角速度矢量進(jìn)行操作。計(jì)算8-3流星齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)比，8-4齒輪系統(tǒng)的功能，在主、副同軸之間的距離較遠(yuǎn)的情況下，通過多級(jí)雙軸輪實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，變速器外部輪廓大小(圖中用實(shí)線表示)小于一對(duì)齒輪傳動(dòng)(圖中用雙虛線表示)，從而節(jié)省材料并減輕重量，1、遠(yuǎn)處兩軸之間的傳動(dòng)如圖所示，汽車變速箱可以根據(jù)不同的傳動(dòng)路徑在輸出軸上獲得四速旋轉(zhuǎn)速度(見下表)。2，實(shí)現(xiàn)變速，變向傳動(dòng)，8-4齒輪系統(tǒng)的功能，8-4齒輪系統(tǒng)的功能下圖A所示的索契車行星傳動(dòng)也可以獲得較大的傳動(dòng)比。8-4齒輪系的功能，8-4齒輪系的功能，4，合成運(yùn)動(dòng)和分解運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)是將兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。分解行為是將輸入行為按可變比例分解為兩個(gè)輸出行為。合成運(yùn)動(dòng)和分解運(yùn)動(dòng)都可以用差動(dòng)輪系實(shí)現(xiàn)。牙齒車輪可以將兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出。下圖所示的汽車后腿差速器是差動(dòng)齒