11齿轮系及其设计.

•§1齿轮系及其分类•§2定轴轮系的传动比•§3周转轮系的传动比•§4复合轮系的传动比•§5轮系的功用重点周转轮系和复合轮系传动比的计算。第11章齿轮系及其设计定轴轮系:所有齿轮的轴线位置都是固定的。复合轮系：由两个以上基本轮系组成。周转轮系：至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮轴线转动的(行星,差动)321HOHO1O3O2轮系的分类动画2动画3动画§1齿轮系及其分类§5-2定轴轮系及其传动比一、传动比的大小4321543245'34'2312)()()(zzzzzzzzzzzzzzzz122’33’44’52-2’,3-3’,4-4’→双联齿轮122112zzi'233232''zzi'344343''zzi'455454''zzi54433212544332215115''''''iiiii负号表示轮1和轮5转向相反13423121)1(kkmkzzzzzzzzi1)1(zzkm惰轮过轮(中介轮、惰轮→既是主动轮又作从动轮)→其齿数对传动比无影响，仅控制转向结论m→外啮合次数2.首末两轮的转向相同取“+”号、转向相同取“-”号。（注意：若首末两轮轴线不平行只能用箭头表示）所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积=1.定轴轮系的传动比=各对齿轮传动比的连乘积3.(惰轮)不影响传动比的大小,但改变了从动轮的转向。二、传动方向1平面定轴轮系（所有轴线平行）可用画箭头的方法，也可用正负号表示外啮合:箭头方向相反内啮合:箭头方向相同二、传动方向蜗杆蜗轮机构:(左右手)四指→蜗杆转向,拇指→蜗杆相对蜗轮的运动方向→(反向)蜗轮转向2空间定轴轮系（包含锥齿轮、蜗杆传动等）只能用画箭头的方法12343′80220164040323214324114ZZZZZZnnimin10808001414rinn②方向:画箭头轮系传动比:①大小:解:例:已知Z1=16,Z2=32,Z2′=20,Z3=40,Z3′=2(右)，Z4=40,若n1=800r/min,求蜗轮的转速n4及各轮的转向。例:求i15和提升重物时手柄的转动方向解:8.5771811520524030504321543215ZZZZZZZZi§3周转轮系的传动比一、周转轮系的组成1.行星轮:轴线位置变动,行星轮既作自转又作公转2.转臂(H行星架,系杆):支持行星轮的构件3.中心轮(太阳轮):轴线位置固定4.机架组成行星轮转臂中心轮5.主轴线—系杆和中心轮所在轴线.6.基本构件—主轴线上直接承受载荷的构件.1、以中心轮和转臂作输入和输出构件→轴线重合(否则不能传动)注意事项:3、找基本(单一)周转轮系的方法:先找行星轮(轴线位置不固定）→找其转臂(支承行星轮的构件。不一定是简单的杆件)→找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合)2、基本周转轮系含一个转臂,若干个行星轮及中心轮(1～2)分类:(按自由度分类)①差动轮系②行星轮系F=2图b(两个中心轮均转动)F=1图C(只有一个中心轮转动)n=4,PL=4,PH=2,F=3×4－2×4－1×2=2→要求原动件数=2n=3,PL=3,PH=2,F=3×3－2×3－1×2=1→要求原动件数=1bc2K-H2K-H2K-H3K●分类:(按基本构件分类)太阳轮：K表示行星架：H表示二、周转轮系传动比的计算当转臂转速=nH时,给整个轮系加上－nH的公共转速→转臂静止→转化轮系为假想的定轴轮系(各构件相对运动不变)321HO2O1O31机构反转法(转化机构)321HO2O1O3构件代号原有转速在转化机构中的转速1n2n3nHn12340332211HHHHHHHHHHnnnnnnnnnnnn动画转化轮系的传动比(假想定轴轮系传动比）132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH321HO2O1O3所有主动轮齿数的乘积至转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从nmnmnnnnnniHnHmHnHmHmn一般计算式1)轮m、轮n和系杆H必须是同一个周转轮系中轴线平行或重合的三个构件；2)齿数连乘积之比前“”号取决于转化轮系中m、n轮的转向；3)nm、nn、nH中，已知值应根据转向相同还是相反代入正负号,未知值的转向由计算结果判定。注意:例:求nH与n1的关系HHHHHnnnnnni313113=－Z3/Z1行星轮系n1=nH(1+Z3/Z1)n3=01311ZZnnHnH与n1的转向相同例：图示为一大传动比的减速器，Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99求：输入件H对输出件1的传动比iH1100001001009910111111HHii若Z1=991001Hi周转轮系传动比正负是计算出来的，而不是判断出来的。HHHHHnnnnnni31311310010099101'2132ZZZZn3=0100100991011'21321ZZZZnnH2H132'1223313113ZZZZnnnnnniHHHHH，例：已知齿数Z1=48,Z2=42,Z2’=18,Z3=21。n1=100r/min,n3=80r/min,转向见图，求nH48494818422180100HHnnmin/07.9rnH画箭头的方法题所给nH与n1转向相同未知转速是计算出来的，而不是判断出来的。例：已知齿数Z1=15,Z2=25,Z2’=20,Z3=60。n1=200r/min,n3=50r/min,转向见图，求nH设n1为正，n3为负HHHHHnnnnnni313113'21321)1(ZZZZnH=－8.3r/min差动轮系520156025)50(200HHnn表示nH与n3方向相同在计算复合轮系传动比时，既不能将整个轮系作为定轴轮系来处理，也不能对整个机构采用转化机构的办法。计算复合轮系传动比的正确方法：1、首先将各个基本轮系正确地区分开来(先找周转轮系……)2、分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。3、找出各基本轮系之间的联系。4、将各基本轮系传动比方程式联立求解，即可求得复合轮系的传动比。§4复合轮系的传动比1-2定轴轮系i12=n1/n2=-Z2/Z1=－2HHHnnnni4'24'24'24ZZ又:例:求i1H:n2’=n2;n4=02’－3－4－H行星轮系10iiH'2121Hi5i41iH2'H'2'2HHnnn轮1与系杆转向相反两式相乘得：§5轮系的功用一、相距较远的两轴之间的传动二、变速、变向三、实现多路输出1，2(分针M）N9，10，11，12（时针H）3，4，5，6，（秒针S）126824241191210129ZZZZnnnniHMMH60886460463536ZZZZnnnniMSSM四、获得大传动比(行星轮系)五、实现运动的合成动画六、实现运动的分解1134341313113ZZnnnnnnnnnniHHHHH2314nnnLrLrnn31第11章轮系一、基本概念:1.轮系及分类二、基本计算1.轮系传动比计算