-齒輪機(jī)構(gòu)及齒輪傳動(dòng)

齒輪傳動(dòng)1概述

2齒廓嚙合原理3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)4圓錐齒輪傳動(dòng)5蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)

6齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配

本章重點(diǎn)：1.齒廓嚙合基本原理。2.漸開(kāi)線齒廓的性質(zhì)。3.輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。1概述一、齒輪傳動(dòng)的功能和特點(diǎn)二、齒輪傳動(dòng)的主要類型1、齒輪傳動(dòng)的功能

(1)傳遞任意兩軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

(2)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動(dòng)的相互變換

(3)實(shí)現(xiàn)輪系的變速運(yùn)動(dòng)。一、齒輪傳動(dòng)的功能和特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)依靠主動(dòng)輪的輪齒與從動(dòng)輪的輪齒依次嚙合，由主動(dòng)輪推動(dòng)從動(dòng)輪來(lái)傳遞兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳動(dòng)比較精確，適用于高速、精確的傳動(dòng)系統(tǒng)中。2、一般齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）傳動(dòng)效率高1）制造、安裝精度要求較高2）傳動(dòng)比恒定2）不適于中心距a較大兩軸間傳動(dòng)3）傳動(dòng)精度高3）使用維護(hù)費(fèi)用較高,精度低時(shí)、4）傳動(dòng)平穩(wěn)噪音、振動(dòng)較大5）結(jié)構(gòu)緊湊6）工作可靠、壽命長(zhǎng)7）速度和功率范圍寬

3、精密齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

精密齒輪一般體積較小、模數(shù)較小、齒數(shù)較多、傳動(dòng)精度較高、傳動(dòng)的平均效率和瞬時(shí)效率比較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較小。二、齒輪傳動(dòng)的主要類型

平面齒輪傳動(dòng)（軸線平行）外齒輪傳動(dòng)內(nèi)齒輪傳動(dòng)齒輪齒條直齒斜齒人字齒圓柱齒輪非圓柱齒輪

空間齒輪傳動(dòng)（軸線不平行）按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分

按齒廓曲線分直齒斜齒曲線齒圓錐齒輪兩軸相交兩軸交錯(cuò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)螺旋齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪漸開(kāi)線齒輪圓弧齒輪擺線齒輪拋物線齒輪

按速度高低分:按傳動(dòng)比分:按封閉形式分：齒輪傳動(dòng)的類型高速、中速、低速齒輪傳動(dòng)。定傳動(dòng)比、變傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、閉式齒輪傳動(dòng)。球齒輪1、根據(jù)兩嚙合齒輪的軸線是否在同一平面平行軸齒輪傳動(dòng)，相交軸齒輪傳動(dòng)，交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)(1)平面齒輪傳動(dòng)：兩齒輪在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，它們的軸線相互平行(2)空間齒輪傳動(dòng)：兩齒輪不在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，它們的軸線相交或交錯(cuò)外嚙合直齒內(nèi)嚙合直齒齒輪齒條外嚙合斜齒外嚙合人字齒蝸桿傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪直齒錐齒輪斜齒錐齒輪曲齒錐齒輪2、

根據(jù)兩齒輪嚙合方式的不同(1)外嚙合齒輪傳動(dòng)：外齒輪與外齒輪嚙合，兩齒輪轉(zhuǎn)向相反；

(2)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)：內(nèi)齒輪與外齒輪嚙合，兩齒輪轉(zhuǎn)向相同；

(3)齒條傳動(dòng)：外齒輪與齒條嚙合，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的相互轉(zhuǎn)換。3、根據(jù)兩嚙合齒輪的外觀形狀分(1)圓柱齒輪傳動(dòng)：齒輪分布在圓柱體的表面；(2)錐齒輪傳動(dòng)：齒輪分布在圓錐體的表面，錐齒輪傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。4、根據(jù)齒輪形狀齒輪傳動(dòng)可分(1)直齒輪傳動(dòng)。輪齒方向與輪齒母線平行(2)斜齒輪傳動(dòng)。輪齒方向與輪齒母線方向傾斜一個(gè)角度(3)人字齒輪傳動(dòng)。輪齒成“人”字形，可以看成是由兩個(gè)傾斜角度相同、方向相反的斜齒輪組成。5、根據(jù)工作條件齒輪傳動(dòng)分(1)開(kāi)式傳動(dòng)。齒輪是敞開(kāi)的，工作時(shí)落入灰塵，潤(rùn)滑不良，輪齒容易磨損，故只宜用于簡(jiǎn)易的機(jī)械設(shè)備及低速場(chǎng)合；

(2)閉式傳動(dòng)。將齒輪封閉在剛性的箱體內(nèi)，因此潤(rùn)滑及維護(hù)等條件較好，重要的齒輪傳動(dòng)都采用閉式傳動(dòng)。AK——漸開(kāi)線基圓，rbn-n：發(fā)生線θK：漸開(kāi)線AK段的展角二、漸開(kāi)線齒輪及其嚙合特點(diǎn)

形成當(dāng)一直線n-n沿一個(gè)圓的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn)K的軌跡基圓直齒圓柱齒輪是一種最基本的漸開(kāi)線齒輪，它以性質(zhì)相同、展開(kāi)方向相反的兩段漸開(kāi)線作為齒輪的兩側(cè)齒廓

齒輪的齒廓

（5）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線2、漸開(kāi)線的性質(zhì)（1）相等性質(zhì)：（2）NK為漸開(kāi)線在K點(diǎn)的法線，NK為曲半半徑，漸開(kāi)線上任一點(diǎn)的法線與基圓相切。（3）漸開(kāi)線離基圓愈遠(yuǎn)，曲半半徑愈大，漸開(kāi)線愈平直（4）漸開(kāi)線的形狀決定于基圓的大小。θK相同時(shí)，rb越大，曲半半徑越大

rb→∞，漸開(kāi)線→⊥N3K的直線3、漸開(kāi)線方程（3）漸開(kāi)線方程

（1）向徑：（2）極角：4、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性

漸開(kāi)線齒廓的嚙合線

一對(duì)漸開(kāi)線齒輪的傳動(dòng)比與兩輪的節(jié)圓半徑和基圓半徑均成反比下式表明，i12決定于基圓大小三、漸開(kāi)線齒廓嚙合的特點(diǎn)1、漸開(kāi)線齒廓嚙合的嚙合線是直線——N1N2嚙合點(diǎn)的軌跡嚙合線、公法線、兩基圓的內(nèi)公切線三線重合。2、漸開(kāi)線齒廓嚙合的嚙合角不變

α’

：N1N2與節(jié)圓公切線之間的夾角α’=漸開(kāi)線在節(jié)點(diǎn)處嚙合的壓力角3、漸開(kāi)線齒廓嚙合具有中心距可分性。漸開(kāi)線齒輪中心距的可分性3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)3）、齒頂圓半徑—ra，直徑—da1、齒輪各部分名稱和符號(hào)一、基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算1）、齒數(shù)——z，齒槽4）、齒根圓半徑—rf，直徑—df2）、分度圓，r，d6）、齒頂高h(yuǎn)a：d與da之間8）、某一圓周上的齒距pk=ek+sk5）、齒全高h(yuǎn)：h=ha+hf7）、齒根高h(yuǎn)f：d與df之間基節(jié)——基圓上的周節(jié)（齒距）pb9）、某一圓周上的齒厚sk

，齒槽寬(齒間)ek，在分度圓上有：s=e10）、齒距p＝s＋e11）、齒寬B1）、齒數(shù)z表明：齒輪的大小和漸開(kāi)線齒輪形狀都與齒數(shù)有關(guān)（分度圓直徑d是繪制齒輪的重要參數(shù)）2、齒輪的基本參數(shù)定義模數(shù)

或

∴d=mz單位：mm；m標(biāo)準(zhǔn)化。

2）、模數(shù)m可見(jiàn)，m，z確定了分度圓的大小，即決定了齒輪的大小。在齒數(shù)不變的情況下，模數(shù)越大，齒輪的輪齒越大，承載能力越強(qiáng)。3）、分度圓壓力角α：相嚙合的兩齒輪輪齒輪廓在嚙合點(diǎn)的受力方向間的夾角或稱齒形角α是決定漸開(kāi)線齒廓形狀的一個(gè)基本參數(shù)GB1356-88規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值α=20°某些場(chǎng)合：α=14.5°、15°、22.5°、25°。

分度圓就是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。漸開(kāi)線上一點(diǎn)k的向徑：(漸開(kāi)線公式)當(dāng)k點(diǎn)取在分度圓上時(shí)：漸開(kāi)線齒輪正確嚙合條件為：

兩輪必須有相同的模數(shù)和相同的壓力角。

4）、齒頂高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值：=1，=0.25非標(biāo)準(zhǔn)短齒：=0.8，=0.35）、徑向間隙系數(shù)(頂隙系數(shù))3、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪：標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指m、α、ha*、c*

均取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，且分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪。一個(gè)齒輪：d=mz

da=d+2ha=(z+2ha*)mdf=d-2hf=(z-2ha*-2c*)mdb=dcosαha=ha*mhf=(ha*+c*)mh=ha+hf=(2ha*+c*)mP=πm一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪：①m、z決定了分度圓的大小，而齒輪的大小主要取決于分度圓，因此m、z是決定齒輪大小的主要參數(shù)②輪齒的尺寸與m，ha*

，c*

有關(guān)與z無(wú)關(guān)③至于齒形，與m，z，α有關(guān)m制齒輪幾何尺寸計(jì)算表

中心距：兩齒輪軸系間的距離二、漸開(kāi)線齒輪正確嚙合條件及傳動(dòng)連續(xù)性條件1.漸開(kāi)線齒輪正確嚙合條件

基節(jié)的定義可知：分度圓上的周節(jié)：等于基圓的周節(jié)分度圓與齒廓的交點(diǎn)處的漸開(kāi)線方程

基圓上的周節(jié)漸開(kāi)線漸開(kāi)線齒輪正確嚙合條件為：

兩輪必須有相同的模數(shù)和相同的壓力角。

由于齒輪的模數(shù)和壓力角都已標(biāo)準(zhǔn)化，因此，要使等式相等，必須滿足：2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)連續(xù)性條件

重疊系數(shù)（重合度e——通常將實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度與基節(jié)之比稱為重疊系數(shù)）三、齒輪齒條嚙合z→∞

2、齒廓在不同高度上的齒距均相等，但齒厚和槽寬各不相同p=pm，分度線（齒條中線）：s=e尺寸計(jì)算：同標(biāo)準(zhǔn)齒輪一樣1、齒廓不同高度上的壓力角均相等，且等于齒廓的傾斜角，此角稱為齒形角，標(biāo)準(zhǔn)值為20°α=齒形角（20°）

傳動(dòng)功能是實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的相互變換

四、齒輪加工原理1.仿形法仿形法是用成形刀具或模具直接加工出齒輪的齒形。特點(diǎn)：1.銑刀切削部分形狀和齒輪的被切削形狀相同；2.齒輪毛坯在切削加工時(shí)只做單向直線運(yùn)動(dòng)，每加工完一個(gè)齒后返回原始位置，轉(zhuǎn)動(dòng)360°/z后再進(jìn)入切削過(guò)程。2.范成法

應(yīng)用一對(duì)齒輪嚙合或者齒輪和齒條嚙合的原理來(lái)加工齒輪。

滾刀加工齒輪一、圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用

§4—4圓錐齒輪傳動(dòng)1.特點(diǎn)

圓錐齒輪機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞空間兩相交軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種齒輪機(jī)構(gòu)，其輪齒分布在截圓錐體上，齒形從大端到小端逐漸變小。圓柱齒輪中的有關(guān)圓柱均變成了圓錐。為計(jì)算和測(cè)量方便，通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。

一對(duì)圓錐齒輪兩軸線間的夾角Σ稱為軸角。其值可根據(jù)傳動(dòng)需要任意選取，在一般機(jī)械中，多取Σ＝90°。

2.應(yīng)用圓錐齒輪直齒圓錐齒輪：斜齒圓錐齒輪：曲齒圓錐齒輪：由于設(shè)計(jì)、制造、安裝方便，應(yīng)用最廣介于兩者之間，傳動(dòng)較平穩(wěn)，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，用于高速，重載傳動(dòng)直齒錐齒輪斜齒錐齒輪曲齒錐齒輪二、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng)正確嚙合條件：圓錐齒輪大端的模數(shù)m和壓力角α分別相等，且錐距相等，錐頂重合。1、傳動(dòng)比：三、圓錐齒輪的幾何關(guān)系2.圓錐齒輪幾何尺寸

5蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)

交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)：若將一對(duì)斜齒輪安裝成其軸線既不平行也不相交，就成為交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。

兩輪軸線之間的夾角∑稱為軸角1、軸角

2、點(diǎn)接觸，承載能力低

3、相對(duì)滑動(dòng)速度大，輪齒易磨損。

一、蝸桿蝸輪的形成

1、交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)

→蝸桿蝸輪

2、嚙合特點(diǎn)：

點(diǎn)接觸

線接觸

3、加工

蝸桿

——車削（螺旋線）（軸平面內(nèi)的齒形為直線齒廓的齒條）

蝸輪

——與蝸桿相似的滾刀展成切制蝸輪

右旋蝸桿，

頭數(shù)是從端面上看蝸桿具有的齒數(shù)Z1蝸桿蝸輪蝸桿的中圓柱（分度圓柱）

——過(guò)齒形中線處的圓柱

在中圓柱上軸向齒厚與齒槽相等

蝸桿分度圓柱面上螺旋線的導(dǎo)程角：蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下。(1)傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳動(dòng)中一般傳動(dòng)比i=8~100，在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可達(dá)1000.(2)傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。(3)可以自鎖，即蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿。其主要缺點(diǎn)如下。(1)蝸桿傳動(dòng)效率低。(2)蝸輪常需要用較貴重的青銅制造，故成本較高。由于蝸桿傳動(dòng)具有的特點(diǎn)，故常用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳遞功率不大或間歇工作的場(chǎng)合。如在機(jī)床工業(yè)和冶金、起重機(jī)械及船舶和儀器等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。二、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的分類按蝸桿形狀分：

圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)

環(huán)面蝸桿機(jī)構(gòu)

錐蝸桿機(jī)構(gòu)

(a)柱蝸桿傳動(dòng);(b)環(huán)面蝸桿傳動(dòng);(c)錐蝸桿傳動(dòng)螺旋齒輪的兩軸線交錯(cuò)角用f表示，f

必取決于b1、b2的大小和旋向旋向相同旋向相反三、蝸桿傳動(dòng)原理

四、蝸桿傳動(dòng)

1、主平面：

通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面

2、在主平面內(nèi)，蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪齒條傳動(dòng)

3、正確嚙合條件：

（螺旋線方向相同、旋向相同）

☆判定蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向：

斜齒輪的旋向

(a)右旋:(b)左旋

蝸桿旋向判定

右旋蝸桿右旋蝸輪蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定

(a)右旋蝸桿傳動(dòng);(b)左旋蝸桿傳動(dòng)五、蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)1)由于在主平面內(nèi)蝸桿蝸輪相當(dāng)于齒輪齒條嚙合，蝸桿轉(zhuǎn)一周其輪齒移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程單頭蝸桿軸向移動(dòng)一個(gè)周節(jié)多頭蝸桿移動(dòng)Zi個(gè)周節(jié)(Zi是蝸桿頭數(shù))設(shè)蝸輪齒數(shù)為Z2，則其傳動(dòng)比i為：蝸桿頭數(shù)Z1少，所以傳動(dòng)比大，一般i=7~100，對(duì)于只傳遞運(yùn)動(dòng)的精密機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比可達(dá)1000。2)蝸桿的螺旋升角l

當(dāng)l<r

將產(chǎn)生自鎖(r為摩擦角)，即只能蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿，應(yīng)用于需要自鎖的設(shè)備中，此時(shí)的傳動(dòng)效率低于50％。3)蝸桿上的齒是連續(xù)的螺旋形，所以傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，沖擊小。

4)蝸桿蝸輪傳動(dòng)時(shí)由于兩輪齒間存在大的滑動(dòng)速度，齒面易磨損，發(fā)熱膠合，蝸輪材料需采用減摩性好的材料。5)蝸桿蝸輪傳動(dòng)雖能獲得線接觸，但必須加工裝配準(zhǔn)確，否則處于點(diǎn)接觸狀態(tài)，使輪齒磨損嚴(yán)重，降低壽命。

六、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸計(jì)算1、模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)2、壓力角α

α=20°

標(biāo)準(zhǔn)值

25°

動(dòng)力傳動(dòng)中

12°、15°分度傳動(dòng)

3、頭數(shù)Z1

Z1=1，2，4，6Z2=27~804、螺旋升角l（導(dǎo)程角）

5、特性系數(shù)q

：直徑系數(shù)l6、尺寸計(jì)算

（蝸桿、蝸輪的齒頂高、齒根高、齒全高、齒頂圓直徑、齒根圓直徑可用直齒輪公式計(jì)算）

標(biāo)準(zhǔn)中心距：

因此，蝸桿是軸向模數(shù)、軸向壓力角取標(biāo)準(zhǔn)，而蝸輪是取端面模數(shù)，端面分度圓壓力角為標(biāo)準(zhǔn)。七、齒輪傳動(dòng)受力分析1.直齒圓柱齒輪受力分析切向力徑向力法向力6齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算及傳動(dòng)比分配

一、輪系的用途及分類

用途：1.可以用獲得較大的傳動(dòng)比，并且使結(jié)構(gòu)緊湊；2.可作相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動(dòng)；3.可實(shí)現(xiàn)多種傳動(dòng)比的傳動(dòng)；4.可改變從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向；5.可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解。分類：1.定軸輪系2.周轉(zhuǎn)輪系（差動(dòng)輪系（自由的為2）和行星輪系（自由度為1））二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)，各齒均繞各自固定的幾何軸線回轉(zhuǎn)的齒輪，稱為定軸輪系。為各輪的齒數(shù)

為各輪的角速度

惰輪傳動(dòng)比的計(jì)算

定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算：輪系中主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為輪系的傳動(dòng)比。輪系傳動(dòng)比的計(jì)算包括傳動(dòng)比大小的計(jì)算和確定從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

一對(duì)齒輪嚙合的傳動(dòng)比。判斷兩軸的轉(zhuǎn)向:對(duì)于平行軸傳動(dòng)，兩軸轉(zhuǎn)向相同時(shí)(如圖（b）所示的內(nèi)嚙合)傳動(dòng)比為正值;兩軸轉(zhuǎn)向相反時(shí)(如圖（a）)所示的外嚙合)傳動(dòng)比為負(fù)值，即式中z1,z2----主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)?？梢?jiàn)，當(dāng)i<1時(shí)，n1<n2,z2<z1即大(齒輪)帶小(齒輪)，增速減扭;當(dāng)i>1時(shí)，n1>n2,z2>z1，即小(齒輪)帶大(齒輪)，減速增扭。各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比大小為定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算通式

從上圖中可看出，齒輪2同時(shí)與齒輪1和齒輪3相嚙合，對(duì)于齒輪1來(lái)講，它是從動(dòng)輪，對(duì)于齒輪3來(lái)講，它是主動(dòng)輪。因此，其齒數(shù)在式的分子和分母中將同時(shí)出現(xiàn)而被約去，所以齒輪2的齒數(shù)并不影響傳動(dòng)比的大小，而僅起著中間過(guò)渡和改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的作用。輪系中的這種齒輪稱為惰輪(過(guò)輪或中介輪)。(一1)m表示平行軸輪系中主、從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)向，m表示輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)(只適用于直齒或斜齒圓柱齒輪構(gòu)成的各輪軸線相互平行的輪系)三、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

在輪系中，若其中有一個(gè)(或幾個(gè))齒輪的幾何軸線位置并不固定，而是繞另外一個(gè)定軸齒輪的軸線回轉(zhuǎn)的，此輪系就稱為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系分為：差動(dòng)輪系：W＝2中心輪都不固定行星輪系：W＝1其中一個(gè)中心輪固定1,3輪都不固定，且有2輪是行星輪，故是差動(dòng)輪3輪固定2輪是行星輪故是行星輪系.反轉(zhuǎn)原理：給周轉(zhuǎn)輪系施以附加的公共轉(zhuǎn)動(dòng)-ωH后，不改變輪系中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但原輪系將轉(zhuǎn)化成為一新的定軸輪系，可按定軸輪系的公式計(jì)算該新輪系的傳動(dòng)比。設(shè)

為齒輪l、2、3及系桿H（行星架）的絕對(duì)角速度

附加轉(zhuǎn)動(dòng)

輪系中各構(gòu)件的角速度

表示構(gòu)件1、2、3及H相對(duì)于系桿H的角速度

1ω12ω23ω3HωH構(gòu)件原角速度轉(zhuǎn)化后的角速度ωH1＝ω1－ωH

ωH2＝ω2－ωH

ωH3＝ω3－ωH

ωHH＝ωH－ωH＝0轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)特別注意：

1.齒輪A、B的軸線必須平行。

2.計(jì)算公式中的±不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化輪系中兩個(gè)太陽(yáng)輪A、B之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響到ωm、ωn、ωH的計(jì)算結(jié)果。求：1.原動(dòng)件系桿對(duì)從動(dòng)件1輪的傳動(dòng)比。2.如果令求例2

1解：2解：Z2Z’2HZ1Z3例3

求以下兩種情況的系桿的轉(zhuǎn)速大?。?.當(dāng)n1和n3轉(zhuǎn)向相同時(shí)。2.當(dāng)n1和n3轉(zhuǎn)向相反時(shí)。四、傳動(dòng)比分配的原則

a）有利于精度原則

1、2輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)角誤差2‘、3輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)角誤差從提高精度的原則來(lái)分配傳動(dòng)比應(yīng)考慮：

1)盡量減少齒輪傳動(dòng)的級(jí)數(shù)

2)各級(jí)傳動(dòng)比按“前小后大”的原則分配，盡量增大最后一級(jí)傳動(dòng)比及提高最后一對(duì)齒輪的精度b）最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則

設(shè)

為各個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

為各軸的角速度

為系統(tǒng)歸算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

實(shí)心圓柱：若分度圓直徑為d，齒寬為b，材料密度為r，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:若：總傳動(dòng)比兩級(jí)傳動(dòng)則采用三級(jí)傳動(dòng)時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量采用四級(jí)傳動(dòng)時(shí)但是若采用一級(jí)傳動(dòng)時(shí)

總傳動(dòng)比一定時(shí)，增加傳動(dòng)級(jí)數(shù)可減小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

在電機(jī)輸出力矩一定的情況下，減小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則增大了角加速度，使傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏，響應(yīng)快。按最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分配各級(jí)傳動(dòng)比的近似公式1、總傳動(dòng)比一定時(shí)，傳動(dòng)級(jí)數(shù)越多，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，但級(jí)數(shù)增加到一定程度后，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小不明顯，反而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2、各級(jí)傳動(dòng)比逐級(jí)遞增。3、越靠近高速級(jí)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響越大。C）最小體積或最小重量原則齒輪傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

一、失效形式

1、輪齒折斷

輪齒拆斷通常有兩種情況:一種是由于多次重復(fù)的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力集中造成的疲勞拆斷;另一種是由于突然嚴(yán)重過(guò)載或沖擊載荷作用引起的過(guò)載拆斷。這兩種拆斷都起始于輪齒根部受拉的一側(cè)。2、齒面疲勞點(diǎn)蝕

輪齒工作時(shí)，由于在齒面嚙合處接觸應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，當(dāng)應(yīng)