輪系及其設計

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

輪系定軸輪系（普通輪系）

周轉(zhuǎn)輪系

復合輪系

定+周

周+周

§6-1齒輪系及其分類

§11-2定軸輪系的傳動比及應用輪系的傳動比，是指輪系中首、末兩構(gòu)件的角速度之比。輪系的傳動比包括傳動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嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的連乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之比，即等于組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積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比的大小，而僅起中間過渡和改變從動輪轉(zhuǎn)向惰輪（過輪或中介輪）：首、末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定2、空間定軸輪系傳動比計算同平面定軸輪系轉(zhuǎn)向在圖中用箭頭表示例：周轉(zhuǎn)輪系的傳動比就不能直接按定軸輪系傳動比的求法來計算?！?-3周轉(zhuǎn)輪系的傳動比一、周轉(zhuǎn)輪系的組成按基本構(gòu)件分：2K-H型3K型K-H-V型兩個中心輪和一個行星輪三個中心輪行星架（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)相對運動原理，若給定整個周轉(zhuǎn)輪系一個-ωH的反轉(zhuǎn)運動之后，所轉(zhuǎn)化得到的定軸輪系，因此，周轉(zhuǎn)輪系的傳動比就可以通過對其轉(zhuǎn)化輪系傳動比的計算來進行求解的。就稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系或轉(zhuǎn)化機構(gòu)。

二、周轉(zhuǎn)輪系的傳動比轉(zhuǎn)化后：差動輪系：2個運動

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

（設差動輪系中的兩個太陽輪分別為A和B，行星輪架為H）任何周轉(zhuǎn)輪系，其轉(zhuǎn)化輪系的傳動比為：式中與由定軸輪系的方法求出，計算時必須正確地求出轉(zhuǎn)化機構(gòu)的“±”號行星輪系的傳動比由于具有固定太陽輪的周轉(zhuǎn)輪系必定為行星輪系，故行星輪系傳動比的一般表達式為或BA一大傳動比的減速器，Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99求：輸入件H對輸出件1的傳動比iH1

若?。篫1=99周轉(zhuǎn)輪系傳動比正負是計算出來的，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角速度和相對角速度時，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復合輪系的傳動比對于復合輪系，既不能將其視為單一的定軸輪系來計算其傳動比，也不能將其視為單一的周轉(zhuǎn)輪系來計算其傳動比。必須要將它所包含的定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系部分分開，并分別列出其傳動比的計算公式，然后進行聯(lián)立求解。因此，復合輪系傳動比的計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）進行聯(lián)立求解。例

復合輪系傳動比的計算例

卷揚機減速器傳動比的計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?！?-5輪系的功用1．實現(xiàn)分路傳動2．實現(xiàn)大傳動比3．實現(xiàn)變速傳動4．實現(xiàn)換向傳動例

某航空傳動機構(gòu)附件的傳動系統(tǒng)例現(xiàn)實傳動比i＝10齒輪傳動例

車床走刀絲桿的三星輪換向機構(gòu)5．實現(xiàn)運動合成與分解6．實現(xiàn)大功率傳動定軸輪系行星輪系§6-5行星輪系的類型選擇及設計的基本知識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，在設計行星輪系時，應重視輪系類型的選擇。其選擇原則為：首先，應滿足傳動比的范圍。例2K-H型行星輪系的傳動比范圍其次，應考慮傳動效率的高低。動力傳動應采用負號機構(gòu)；當要求有較大傳動比時，可采用幾個負號機構(gòu)或與定軸輪系的復合或3K型輪系。第三，應該注意輪系中的功率流動問題。此外，還應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計的基本知識(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龍門刨床工作臺的變速換向機構(gòu)1、當制動器J動作時，剎住A，輪5固定求分別剎住A，3時的傳動比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）的傳動比定軸輪系1-2-3的傳動比3）聯(lián)立求解2）分別計算傳動比2、當制動器K動作時，剎住3時，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）分別計算傳動比行星輪系5-4-3’-B（H）行星輪系1-2-3-A（H）3、刨床的工作狀態(tài)制動器J動作時，轉(zhuǎn)向相反，傳動比數(shù)值小，空行程制動器K動作時，轉(zhuǎn)向相同，傳動比數(shù)值大，工作行程P250例6-5羊毛起球機構(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差動輪系1-2-H-6差動輪系2’-3-4-h-6汽車后輪中的傳動機構(gòu)