齒輪系及減速器課件

華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器齒輪系及減速器第五章華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減1齒輪系及減速器第五章齒輪系及減速器第五章2

§5-1定軸齒輪系及其傳動比

§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比

§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比

§5-4齒輪系的功用

§5-5新型行星傳動簡介

§5-6減速器§5-1定軸齒輪系及其傳動比3第五章齒輪系及減速器課件4第五章齒輪系及減速器課件5第五章齒輪系及減速器課件6第五章齒輪系及減速器課件7第五章齒輪系及減速器課件8第五章齒輪系及減速器課件9齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動稱為齒輪系定軸輪系齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動稱為齒輪系定軸輪系10周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系11復(fù)合輪系齒輪系的傳動比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計算傳動比大小和確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。復(fù)合輪系齒輪系的傳動比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計算12§5-1定軸齒輪系及其傳動比1、定軸齒輪系：齒輪系傳動過程中，其各齒輪的軸線相對于機架的位置都是固定不變的。§5-1定軸齒輪系及其傳動比1、定軸齒輪系：齒輪系傳動過程1312(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動比大小及方向的確定12(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動比14第五章齒輪系及減速器課件15例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1，z2，…z5，求傳動比i15.122′4′435解：1ni所有主動輪齒數(shù)連乘積所有從動輪齒數(shù)連乘積===11nkwwkkZ3：僅改變轉(zhuǎn)向，惰輪例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1，z2，163.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動類型有關(guān)）1）全部由平行軸圓柱齒輪組成的定軸齒輪系，可在傳動比計算公式的齒數(shù)比前乘以（-1）m，m為外嚙合齒輪的對數(shù)。2）輪系中首、末兩輪的軸線不平行時，采用打箭頭的方式確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。12(a)(b)21(d)21(e)21123.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動類型有關(guān)）1）全部由17例：鐘表傳動示意圖如下。E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及H各為秒針、分針及時針。設(shè)Z1=72，Z2=12，Z2'=64，Z3=8，Z3’=60，Z4'=60，Z5=6，Z2"=8，Z6=24，Z6’=6，問Z4、Z7各為多少？解：(1)走秒傳動，由輪1，2(2')，3(3'),4組成定軸輪系,得（a）54321NE76SMH2"2'3'4'6'例：鐘表傳動示意圖如下。E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及18(2)走分傳動，由輪1，2組成定軸輪系，得（b）(3)走時傳動，由輪1，2（2"），6（6'），7組成定軸輪系，得（c）54321NE76SMH2"2'3'4'6'(2)走分傳動，由輪1，2組成定軸輪系，得（b）(3)走19因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'320因故由式（b）、（c）得故本題為分路傳動的定軸輪系。各路的首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系用傳動比正、負號表示，并可直接用外嚙合的數(shù)目m來確定，即（-1）m。54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（b）、（c）得故本題為分路傳動的定軸輪系。各路的首21H§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比

周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運動的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)齒輪系H§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運轉(zhuǎn)時221、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點

由行星輪、中心輪、轉(zhuǎn)臂和機架組成。行星輪繞自身幾何軸線回轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)），同時隨轉(zhuǎn)臂繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）。OH312H312132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂1、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點OH312H312132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂232、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動比的計算（反轉(zhuǎn)法）構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對角速度各構(gòu)件的相對角速度轉(zhuǎn)臂中心輪1中心輪3H31HH=H—H=01H=1—H3H=3—H

轉(zhuǎn)化齒輪系的傳動比就可以按定軸齒輪系傳動比求解：一般計算公式：-H1H3假定轉(zhuǎn)向相同2、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動比的計算（反轉(zhuǎn)法）構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對角速24對上式作以下說明：Hz1z21）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的周轉(zhuǎn)齒輪系。2）齒數(shù)比前一定有“+”或“—”號。其正負號判定，可將轉(zhuǎn)臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定。3）注意1、

k、

H應(yīng)分別用正負號代入（推導(dǎo)時假定三者同向）；4）1、

k、

H三個量，須知其中任意兩個角速度的大小和轉(zhuǎn)向，才能確定第三個角速度的大小和轉(zhuǎn)向；例注意i1kH與i1K的區(qū)別對上式作以下說明：Hz1z21）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的25例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2’=z3=

25，n1=100r/min， n3=200r/min。求nH。1H2’322’213解：1）

n1與n3同向，n1=100r/minn3=200r/min代入，可得nH=-100r/minnH=700r/min可得所求轉(zhuǎn)速的方向，須由計算結(jié)果得正負號來決定，決不能在圖形中直觀判斷！2）

n1與n3反向，即用n1=100r/min，n3=-200r/min代入，例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2’=z3=26F=1的行星齒輪系（K輪固定）將nk=0代入下式可得或iH1=10000可見行星輪系可實現(xiàn)很大的傳動比。故OHK(3)H212’O1例：已知齒數(shù)z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99，(一般用于減速傳動)F=1的行星齒輪系（K輪固定）將nk=0代入下式可得或iH273.有多個行星輪的行星齒輪系313’H422’313’H422’3.有多個行星輪的行星齒輪系313’H422’313’H42283421H2'例：圖示為電動三爪卡盤的傳動輪系，已知Z1=6，Z2=Z2'=25，Z3=57，Z4=56。試求傳動比i14。解：此輪系可看作由輪1、2、3和行星架H組成的行星輪系及由輪4、2'、2、3和行星架H組成的另一行星輪系組合而成。（1）在1-2-3-H組成的行星輪系中，有：3421H2'例：圖示為電動三爪卡盤的傳動輪系，已知Z1=6293421H2'（2）在4-2'-2-3-H組成的行星輪系中，有：聯(lián)立求解得：3421H2'（2）在4-2'-2-3-H組成的行星輪系中，30

§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比122'34H§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比122'34H311、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或者含有多個行星齒輪系的傳動。16452H3(1)(2)H'OH1232'4H

輪系的傳動比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值傳動比的計算內(nèi)容包括：傳動比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向。1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或322、復(fù)合齒輪系傳動比的計算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、注意聯(lián)立求解時，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。4）注意符號1）分清輪系a、齒數(shù)比連乘積前的符號；b、已知轉(zhuǎn)速應(yīng)以代數(shù)量代入:即帶“+”或“-”；c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號，“+”表示與假定的正方向相同，“-”表示與假定的正方向相反；2'34OH1232'4H2、復(fù)合齒輪系傳動比的計算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、33已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=

25，z4=

100n1=100r/min， 求i1H。OH1232'4H2'342）分列方程3）聯(lián)立求解：1）分清輪系：1-2為兩定軸輪系，2’-3-4,H為行星輪系。（方向與n1同向）已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=34例：已知z1=1(右旋),z1’=101,z2=99,z4’=100,z5=1(右旋),z5’=100,z2’=z4,n1=100r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH。解：1、分清輪系2、分列方程3聯(lián)立求解（方向與n2同向）2'342’-3-4,H為行星輪系；1-2，1’-5’-5-4’為兩定軸輪系。11'5'5434'2'2H例：已知z1=1(右旋),z1’=101,z2=9935例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40,z4’=41,z5=39,求:i13

。解:1、分清輪系:3-4-4’-5,2(H)組成行星輪系;1-2組成兩定軸輪系。2、分列方程3、聯(lián)立求解34’5214(a)(b)H2w=w5,0=w其中改變齒數(shù)可實現(xiàn)換向傳動！組合機床走刀機構(gòu)4'543例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=3616342'52H(a)H13'13452H2(c)圖(a)1、2、2’、3、H為F=1的行星齒輪系(a)4、5、6、H為F=1的行星齒輪系(b)(b)634152H2H116342'52H(a)H13'13452H2(c)圖(a)37如圖(b),1、2、2'、3、H組成F=1的行星齒輪系142H3(a)2'4(b)1H32'2''23K型齒輪系

(a)齒輪3、2'、2''、4、H組成F=1的行星齒輪系(b)如圖(b),1、2、2'、3、H組成F=1的行星齒輪38例：已知:z1=24，z2=33，z2'=21,z3=78,z3’=18,z4=30,z5=78，轉(zhuǎn)速n1=1500r/min.求:n5

。543212'3'解:(1)分清輪系:1-2-2'-3-H(5)組成周轉(zhuǎn)輪系,3'-4-5組成定軸輪系.(2)分列方程(3)聯(lián)立解方程解得:封閉式復(fù)合輪系122'3(n5與n1轉(zhuǎn)向相同)例：已知:z1=24，z2=33，z2'=21,z339§5-4齒輪系的功用1、在體積較小及重量較輕的條件下，實現(xiàn)大功率傳動2、獲得較大的傳動比3、用作運動的合成31'13’2H2’或123Hz1=z3或§5-4齒輪系的功用1、在體積較小及重量較輕的條件下，實現(xiàn)404、用作運動的分解—差速機構(gòu)求得（a）（b）ADBC123HR2L車輪H45P4、用作運動的分解—差速機構(gòu)求得（a）（b）ADBC123H415、實現(xiàn)變速傳動6、實現(xiàn)換向運動D1D2H123634I521II785、實現(xiàn)變速傳動6、實現(xiàn)換向運動D1D2H123634I5242§5-5新型行星傳動簡介漸開線少齒差行星傳動：行星輪與中心輪齒差小，輸出運動為行星輪的絕對轉(zhuǎn)動。擺線針輪行星傳動：中心輪為針齒，行星輪齒廓為短幅外擺線。諧波齒輪傳動：由波發(fā)生器、剛輪和柔輪組成?！?-5新型行星傳動簡介漸開線少齒差行星傳動：行星輪與中心43§5-6減速器

減速器：由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪傳動或蝸輪蝸桿傳動組成，具有固定傳動比的獨立部件。它安置在原動機和工作機之間作為減速之用。分類：（表5—2）單級圓柱齒輪減速器兩級圓柱齒輪減速器單級錐齒輪減速器兩級錐--圓柱齒輪減速器單級蝸桿減速器齒輪--蝸桿減速器§5-6減速器

減速器：由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪傳動或蝸44結(jié)束結(jié)束45THANKYOUTHANKYOU46華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器齒輪系及減速器第五章華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減速器華中科技大學(xué)第五章齒輪系及減47齒輪系及減速器第五章齒輪系及減速器第五章48

§5-1定軸齒輪系及其傳動比

§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比

§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比

§5-4齒輪系的功用

§5-5新型行星傳動簡介

§5-6減速器§5-1定軸齒輪系及其傳動比49第五章齒輪系及減速器課件50第五章齒輪系及減速器課件51第五章齒輪系及減速器課件52第五章齒輪系及減速器課件53第五章齒輪系及減速器課件54第五章齒輪系及減速器課件55齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動稱為齒輪系定軸輪系齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動稱為齒輪系定軸輪系56周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系57復(fù)合輪系齒輪系的傳動比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計算傳動比大小和確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。復(fù)合輪系齒輪系的傳動比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計算58§5-1定軸齒輪系及其傳動比1、定軸齒輪系：齒輪系傳動過程中，其各齒輪的軸線相對于機架的位置都是固定不變的?！?-1定軸齒輪系及其傳動比1、定軸齒輪系：齒輪系傳動過程5912(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動比大小及方向的確定12(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動比60第五章齒輪系及減速器課件61例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1，z2，…z5，求傳動比i15.122′4′435解：1ni所有主動輪齒數(shù)連乘積所有從動輪齒數(shù)連乘積===11nkwwkkZ3：僅改變轉(zhuǎn)向，惰輪例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1，z2，623.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動類型有關(guān)）1）全部由平行軸圓柱齒輪組成的定軸齒輪系，可在傳動比計算公式的齒數(shù)比前乘以（-1）m，m為外嚙合齒輪的對數(shù)。2）輪系中首、末兩輪的軸線不平行時，采用打箭頭的方式確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。12(a)(b)21(d)21(e)21123.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動類型有關(guān)）1）全部由63例：鐘表傳動示意圖如下。E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及H各為秒針、分針及時針。設(shè)Z1=72，Z2=12，Z2'=64，Z3=8，Z3’=60，Z4'=60，Z5=6，Z2"=8，Z6=24，Z6’=6，問Z4、Z7各為多少？解：(1)走秒傳動，由輪1，2(2')，3(3'),4組成定軸輪系,得（a）54321NE76SMH2"2'3'4'6'例：鐘表傳動示意圖如下。E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及64(2)走分傳動，由輪1，2組成定軸輪系，得（b）(3)走時傳動，由輪1，2（2"），6（6'），7組成定軸輪系，得（c）54321NE76SMH2"2'3'4'6'(2)走分傳動，由輪1，2組成定軸輪系，得（b）(3)走65因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'366因故由式（b）、（c）得故本題為分路傳動的定軸輪系。各路的首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系用傳動比正、負號表示，并可直接用外嚙合的數(shù)目m來確定，即（-1）m。54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（b）、（c）得故本題為分路傳動的定軸輪系。各路的首67H§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比

周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運動的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)齒輪系H§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動比周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運轉(zhuǎn)時681、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點

由行星輪、中心輪、轉(zhuǎn)臂和機架組成。行星輪繞自身幾何軸線回轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)），同時隨轉(zhuǎn)臂繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）。OH312H312132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂1、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點OH312H312132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂692、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動比的計算（反轉(zhuǎn)法）構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對角速度各構(gòu)件的相對角速度轉(zhuǎn)臂中心輪1中心輪3H31HH=H—H=01H=1—H3H=3—H

轉(zhuǎn)化齒輪系的傳動比就可以按定軸齒輪系傳動比求解：一般計算公式：-H1H3假定轉(zhuǎn)向相同2、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動比的計算（反轉(zhuǎn)法）構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對角速70對上式作以下說明：Hz1z21）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的周轉(zhuǎn)齒輪系。2）齒數(shù)比前一定有“+”或“—”號。其正負號判定，可將轉(zhuǎn)臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定。3）注意1、

k、

H應(yīng)分別用正負號代入（推導(dǎo)時假定三者同向）；4）1、

k、

H三個量，須知其中任意兩個角速度的大小和轉(zhuǎn)向，才能確定第三個角速度的大小和轉(zhuǎn)向；例注意i1kH與i1K的區(qū)別對上式作以下說明：Hz1z21）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的71例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2’=z3=

25，n1=100r/min， n3=200r/min。求nH。1H2’322’213解：1）

n1與n3同向，n1=100r/minn3=200r/min代入，可得nH=-100r/minnH=700r/min可得所求轉(zhuǎn)速的方向，須由計算結(jié)果得正負號來決定，決不能在圖形中直觀判斷！2）

n1與n3反向，即用n1=100r/min，n3=-200r/min代入，例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2’=z3=72F=1的行星齒輪系（K輪固定）將nk=0代入下式可得或iH1=10000可見行星輪系可實現(xiàn)很大的傳動比。故OHK(3)H212’O1例：已知齒數(shù)z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99，(一般用于減速傳動)F=1的行星齒輪系（K輪固定）將nk=0代入下式可得或iH733.有多個行星輪的行星齒輪系313’H422’313’H422’3.有多個行星輪的行星齒輪系313’H422’313’H42743421H2'例：圖示為電動三爪卡盤的傳動輪系，已知Z1=6，Z2=Z2'=25，Z3=57，Z4=56。試求傳動比i14。解：此輪系可看作由輪1、2、3和行星架H組成的行星輪系及由輪4、2'、2、3和行星架H組成的另一行星輪系組合而成。（1）在1-2-3-H組成的行星輪系中，有：3421H2'例：圖示為電動三爪卡盤的傳動輪系，已知Z1=6753421H2'（2）在4-2'-2-3-H組成的行星輪系中，有：聯(lián)立求解得：3421H2'（2）在4-2'-2-3-H組成的行星輪系中，76

§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比122'34H§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動比122'34H771、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或者含有多個行星齒輪系的傳動。16452H3(1)(2)H'OH1232'4H

輪系的傳動比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值傳動比的計算內(nèi)容包括：傳動比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向。1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或782、復(fù)合齒輪系傳動比的計算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、注意聯(lián)立求解時，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。4）注意符號1）分清輪系a、齒數(shù)比連乘積前的符號；b、已知轉(zhuǎn)速應(yīng)以代數(shù)量代入:即帶“+”或“-”；c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號，“+”表示與假定的正方向相同，“-”表示與假定的正方向相反；2'34OH1232'4H2、復(fù)合齒輪系傳動比的計算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、79已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=

25，z4=

100n1=100r/min， 求i1H。OH1232'4H2'342）分列方程3）聯(lián)立求解：1）分清輪系：1-2為兩定軸輪系，2’-3-4,H為行星輪系。（方向與n1同向）已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=80例：已知z1=1(右旋),z1’=101,z2=99,z4’=100,z5=1(右旋),z5’=100,z2’=z4,n1=100r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH。解：1、分清輪系2、分列方程3聯(lián)立求解（方向與n2同向）2'342’-3-4,H為行星輪系；1-2，1’-5’-5-4’為兩定軸輪系。11'5'5434'2'2H例：已知z1=1(右旋),z1’=101,z2=9981例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40,z4’=41,z5=39,求:i13

。解:1、分清輪系:3-4-4’-5,2(H)組成行星輪系;1-2組成兩定軸輪系。2、分列方程3、聯(lián)立求解34’5214(a)(b)H2w=w5,0=w其中改變齒數(shù)可實現(xiàn)換向傳動！組合機床走刀機構(gòu)4'543例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=8216342'52H(a)H13'13452H2(c)圖(a)1、2、2’、3、H為F=1的行星齒輪系(a)4、5、6、H為F=1的行星