機(jī)械原理 第八章 輪系.ppt

1、第八章 輪系,8.1 輪系的組成及其分類,8.2 定軸輪系的傳動比,8.3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比,8.4 復(fù)合輪系的傳動比,本章目錄,8.5 輪系的應(yīng)用,8.6 行星輪系的設(shè)計,下一頁,退出,總目錄,8.7其他齒廓齒輪傳動簡介,本章難點(diǎn):,復(fù)合輪系的傳動比計算,本章重點(diǎn):,輪系的傳動比計算： 1.定軸輪系的傳動比計算 2.周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算 3.復(fù)合輪系的傳動比計算,輪系的類型,輪 系,定軸輪系,周轉(zhuǎn)輪系,8.1 輪系的組成及其分類,根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各齒輪的幾何軸線的位置是否固定來劃分。,輪系由多對齒輪組成的系統(tǒng),8.1.1 定軸輪系,輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時各齒輪的幾何軸線都固定不變.,輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時,各齒

2、輪中至少有一個齒輪的幾何軸線不是固定不變的,而是繞另一齒輪的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)-周轉(zhuǎn)輪系,8.1.2 周轉(zhuǎn)輪系,既能自轉(zhuǎn)又能公轉(zhuǎn)的齒輪稱為行星輪.,軸線固定且與行星輪相嚙合的齒輪叫中心輪,帶動行星輪轉(zhuǎn)動的構(gòu)件稱為系桿(行星架、轉(zhuǎn)臂),軸線固定且與行星輪相嚙合的齒輪叫中心輪,周轉(zhuǎn)輪系的組成,中心輪和系桿通常作為輸入和輸出構(gòu)件，所以稱為基本構(gòu)件,周轉(zhuǎn)輪系的組成,一個系桿,一個或幾個行星輪,一個或幾個中心輪,周轉(zhuǎn)輪系的分類,周轉(zhuǎn)輪系的分類,如果兩個中心輪有一個固定，F(xiàn)=1,叫行星輪系,如果兩個中心輪都可動，F(xiàn)=2，叫差動輪系,有兩個中心輪一個系桿組成的周轉(zhuǎn)輪系稱為2K-H型周轉(zhuǎn)輪系,(單排),周轉(zhuǎn)輪系

3、的分類,2K-H型周轉(zhuǎn)輪系,1,1,1,2,2,3,(雙排),2K-H型周轉(zhuǎn)輪系,3K型周轉(zhuǎn)輪系,有三個中心輪一個系桿組成的周轉(zhuǎn)輪系稱為3K型周轉(zhuǎn)輪系,8.1.3 復(fù)合輪系,由定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分組成的輪系或由幾個周轉(zhuǎn)輪系部分組成的輪系叫做復(fù)合輪系,由兩個周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)合輪系,關(guān)鍵:有兩個系桿,8.2 定軸輪系傳動比,一對齒輪的傳動比,1,2,“”號表示輪1與 輪2轉(zhuǎn)向相反。,內(nèi)嚙合,定軸輪系傳動比計算,1,2,1,“+” 號表示輪1與 輪2轉(zhuǎn)向相同。,i12只表示大小，不表示方向。,定軸輪系傳動比計算,1,2,轉(zhuǎn)向用畫箭頭方法表示。,轉(zhuǎn)向用畫箭頭方法表示,蝸桿傳動,定軸輪系傳動比計算

4、,求,定軸輪系,定軸輪系傳動比計算,惰輪（過輪）,外嚙合次數(shù),所有主動輪齒數(shù)連乘積,所有從動輪齒數(shù)連乘積,輪系中各輪幾何軸線均互相平行的情況,“+”號表示1輪2輪方向相同； “”號表示1輪2輪方向相反。,通式：,（1）首末兩輪的軸線平行的情況,輪系中各輪幾何軸線不都平行的情況,“+、-”號由畫箭頭方法確定,不能用正負(fù)號表示兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而只能用畫箭頭方法表示。,（2）首末兩輪的軸線不平行的情況,1,2,3,3,4,5,2,單頭蝸桿（右旋）,方向只能用畫箭頭方法表示。,（2）首末兩輪的軸線不平行的情況,周轉(zhuǎn)輪系,轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu),1,2,3,H,（定軸輪系）,假設(shè)將整個周轉(zhuǎn)輪系加上一個公共角速度-H,

5、8.3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比,基本思想,8.3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比,轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu),假設(shè)將整個周轉(zhuǎn)輪系加上一個公共角速度“-H”。,-H,定軸輪系,各構(gòu)件角速度的變化情況,構(gòu)件,原機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu),H,1,2,3,轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)傳動比,1,2,3,H,“”號表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒輪1和齒輪3轉(zhuǎn)向相反。,定軸輪系,代數(shù)時，式中的角速度必須帶正負(fù)號。,轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動比為“”正號機(jī)構(gòu) “”負(fù)號機(jī)構(gòu),是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的的傳動比。 若已知其中兩個，就可以求出另一個。 若已知其中一個，就可以求出另兩個的比值。,通式：,注意：,1,2,3,H,行星輪系傳動比的簡化計算,行星輪系,同樣適用,通式也適用于由圓錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，但要求三個基

6、本構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸線必共線。,1,2,2,3,Ex8-1 已知：,求：,H,Ex8- 2 已知輪系中各輪齒數(shù)，求,例：在圖示輪系中，已知： z1=18, z2=36, z2,=33, z3=90,z4=87, 求i14。,3K型周轉(zhuǎn)輪系,看作由2個行星輪系組成,在第一個行星輪系(1,2,3和H)中,解：,例1：在圖示輪系中，已知： z1=18, z2=36, z2,=33, z3=90,z4=87, 求i14。,在第二個行星輪系中,例1：在圖示輪系中，已知： z1=18, z2=36, z2,=33, z3=90,z4=87, 求i14。,方法二,齒輪1,2,3和H組成行星輪系；,齒輪1,2,2,

7、4和H組成差動輪系；,看作,8.4 復(fù)合輪系的傳動比,關(guān)鍵:正確劃分各基本輪系 方法:確定單一周轉(zhuǎn)輪系：,復(fù)合輪系傳動比的計算步驟:1.正確劃分各基本輪系;2.分別列出計算各基本輪系傳動比的方程式;3.找出各基本輪系間的聯(lián)系;4.聯(lián)立求解.,重復(fù)上述過程將所有周轉(zhuǎn)輪系一一找出； 最后剩下的便是定軸輪系。,例2：在圖示輪系中，已知： n1=3549r/min(方向如圖), z1=36, z2=60, z3=23, z4=49,z4,=69, z5=31,z6=131, z7=94,z8=36, z9=167,求系桿H1的轉(zhuǎn)速nH1。,齒輪7,8,9和H1組成 行星輪系；,齒輪1,2,3,4組成

8、定軸輪系；,齒輪4,5,6和H2 組成行星輪系；,在左行星輪系中,7,2,3,5,1,4,4,6,H2,H1,8,9,在右行星輪系中,在定軸輪系中,建立聯(lián)系:,方向,例3：在圖示的電動卷揚(yáng)機(jī)減速器中，各輪齒數(shù)為z1=24,z2=33,z2,=21,z3=78,z3,=18,z4=30,z5=78,求i1H。,解： 齒輪1,2,2,3和H組成一個差動輪系； 3,4和5組成定軸輪系。,在差動輪系中,解上面方程可得,在定軸輪系中,結(jié)果為正值，說明齒輪1和轉(zhuǎn)臂H(齒輪5)轉(zhuǎn)向相同。,建立聯(lián)系,例：在圖示的電動卷揚(yáng)機(jī)減速器中，各輪齒數(shù)為z1=24,z2=33,z2,=21,z3=78,z3,=18,z4

9、=30,z5=78,求i1H。,8.5 輪系的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)分路傳動 獲得較大的傳動比 用于距離較大的兩軸間傳動 用于變速裝置或換向裝置 用于運(yùn)動的分解與合成,實(shí)現(xiàn)分路傳動,(工作臺),用于距離較大的兩軸間傳動,1,2,a,b,c,d,實(shí)現(xiàn)變速和換向傳動,1,2,3,5,7,8,A,I,II,汽車差速器模型,直線行使 轉(zhuǎn)彎 汽車后橋,用于運(yùn)動的分解與合成,車傳動,1，2，2，3，H 差動輪系,4，5定軸輪系,汽車差速器：將一個運(yùn)動分解為兩個運(yùn)動,已知：,直線行駛：,在差動輪系中：,在定軸輪系中：,轉(zhuǎn)彎時：,8.6 行星輪系的設(shè)計,設(shè)計的主要內(nèi)容:,1. 類型的選擇,2. 各輪齒數(shù)的確定,2,1,H,3,O1,O,2. 各輪齒數(shù)的確定,8.6 行星輪系的設(shè)計,1. 傳動比條件,2,1,H,2. 同心條件,3,O1,O,即,1,3,H同心,2,1,3,H,3. 裝配條件,O1,O,A,假設(shè)有k個行