機(jī)械原理第五章 輪系(簡化)

齒輪系及減速器

§5-1定軸齒輪系及其傳動(dòng)比§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動(dòng)比§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動(dòng)比§5-4齒輪系的功用§5-5新型行星傳動(dòng)簡介§5-6減速器調(diào)出電腦動(dòng)畫片：行星與定軸齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系齒輪系的傳動(dòng)比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計(jì)算傳動(dòng)比大小和確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。122'344'5§5-1定軸齒輪系及其傳動(dòng)比1、定軸齒輪系：齒輪系傳動(dòng)過程中，其各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不變的。12(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動(dòng)比大小及方向確實(shí)定例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，各輪齒數(shù)為z1，z2，…z5，求傳動(dòng)比i15.解：Z3：僅改變轉(zhuǎn)向，惰輪122′4′4351ni所有主動(dòng)輪齒數(shù)連乘積所有從動(dòng)輪齒數(shù)連乘積===11nkwwkk3.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系確實(shí)定〔與齒輪傳動(dòng)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(dòng)比計(jì)算公式的齒數(shù)比前乘以〔-1〕m，m為外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。2〕輪系中首、末兩輪的軸線不平行時(shí)，采用打箭頭的方式確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。12(a)(b)21(d)21(e)2112H§5-2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運(yùn)動(dòng)的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)齒輪系1、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點(diǎn)由行星輪、中心輪、轉(zhuǎn)臂和機(jī)架組成。行星輪繞自身幾何軸線回轉(zhuǎn)〔自轉(zhuǎn)〕，同時(shí)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2、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算〔反轉(zhuǎn)法〕構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對(duì)角速度各構(gòu)件的相對(duì)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(dòng)比就可以按定軸齒輪系傳動(dòng)比求解：一般計(jì)算公式：-H1H3假定轉(zhuǎn)向相同對(duì)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(hào)。其正負(fù)號(hào)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(dòng)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(fù)號(hào)代入〔推導(dǎo)時(shí)假定三者同向〕；4〕1、k、H三個(gè)量，須知其中任意兩個(gè)角速度的大小和轉(zhuǎn)向，才能確定第三個(gè)角速度的大小和轉(zhuǎn)向；例注意i1kH與i1K的區(qū)別例：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(jì)算結(jié)果得正負(fù)號(hào)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，F(xiàn)=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(shí)現(xiàn)很大的傳動(dòng)比。故OHK(3)H212’O1例：齒數(shù)z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99，(一般用于減速傳動(dòng))33.有多個(gè)行星輪的行星齒輪系313’H422’313’H422’

§5-3復(fù)合齒輪系及其傳動(dòng)比122'34H1、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(gè)行星齒輪系的傳動(dòng)。16452H3(1)(2)H'OH1232'4H

輪系的傳動(dòng)比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值傳動(dòng)比的計(jì)算內(nèi)容包括：傳動(dòng)比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向。2、復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法2〕分列方程3〕聯(lián)立求解d、注意聯(lián)立求解時(shí)，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。4〕注意符號(hào)1〕分清輪系a、齒數(shù)比連乘積前的符號(hào)；b、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(hào)，“+〞表示與假定的正方向相同，“-〞表示與假定的正方向相反；2'34OH1232'4H：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〕例：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：: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(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)！組合機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)4'54316342'52H(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)634152H2H1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)§5-4齒輪系的功用1、在體積較小及重量較輕的條件下，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)2、獲得較大的傳動(dòng)比3、用作運(yùn)動(dòng)的合成31'13’2H2’或123Hz1=z3或4、用作運(yùn)動(dòng)的分解—差速機(jī)構(gòu)求得（a）（b）ADBC123HR2L車輪H45P5、實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)