轮系及减速器

4.6轮系及减速器4.6轮系及减速器轮系：由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。4.6.1轮系概述4.6轮系及减速器平面轮系：各轮轴线均平行空间轮系：各轮轴线不平行轮系按各齿轮的轴线是否平行分为平面轮系和空间轮系4.6轮系及减速器轮系按齿轮的轴线相对于机架是否固定，分为定轴轮系和周转轮系。4.6轮系及减速器4.6.2定轴轮系传动比及转速的计算轮系的传动比：轮系中，输入轴和输出轴角速度（或转速）之比。KAkAAKnnwwi定轴轮系传动比的计算，包括计算轮系传动比的大小和确定末轮的回转方向。4.6轮系及减速器1.定轴轮系传动比的计算一对圆柱齿轮传动转向的表达12121212外啮合：两轮转向相反内啮合：两轮转向相同1212zzzz2112i4.6轮系及减速器;233232'zzi;122112zzi321532343215432351544332214543321211zzzzzzzzzzzzzziiii;344343zzi455445zzi32153234543321251151zzzzzziiiii所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积mnni111结论1）转速4.6轮系及减速器①在首未轮的轴线相互平行时：当两轮转向相同时，在其传动比前加注“+”来表示；而当两者转向相反时，在其传动比前加注“－”来表示，2）转向②空间定轴轮系：只能用画箭头的方式判断两箭头同时指向啮合点12两箭头同时相背啮合点124.6轮系及减速器1234561234567853164216zzzzzzi7531864218zzzzzzzzi方向如图所示方向如图所示4.6轮系及减速器例题：如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定n9转向。136897542ⅠⅥⅡⅣⅢⅤ896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn))()()()((8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即为正，首末两轮回转方向相同。惰轮解：1n9n转向也可通过在图上依次画箭头来确定。注：齿轮z2的大小对总传动比i19毫无影响，叫惰轮。4.6轮系及减速器惰轮（中间轮或过桥轮）的应用惰轮惰轮1n2n1n2n加奇数个惰轮，首末两轮转向相同。加偶数个惰轮，首末两轮转向相反。惰轮只改变从动轮回转方向，不改变传动比大小。知识链接4.6轮系及减速器2.定轴轮系中任意从动轮转速的计算末首首末nni由定轴轮系的传动比：得定轴轮系中任意从动轮转速n末：首末首首末首末ininn1积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘首n4.6轮系及减速器3.定轴轮系末端带移动件的计算1）轮系末端是螺旋传动的计算磨床砂轮架进给机构计算hk6421-k531PzzzzzzzzLhk6421-k5311hkPzzzzzzzznPn4.6轮系及减速器2）轮系末端是齿条传动的计算简易机床拖板箱传动系统末轮z的转速为：1n1z2z3z4z5z6zzv6425311zzzzzznnzmzzzzzzzL642531mzzzzzzznmznvK6425311末轮z的移动速度为：输入轴每回转一周，末轮z沿齿条的移动距离为：mz末轮z的模数末轮z的齿数4.6轮系及减速器如图所示，已知：z1=16，z2=32，z3=20，z4=40，蜗杆z5=2，蜗轮z6=40，n1=800r/min。试计算蜗轮的转速n6,确定各轮的回转方向并计算重物的移动速度。解：404032220168001234ⅠⅡⅢ1n5664253116zzzzzznnmin/10rGmin/14.3min/314010014.31066mmmDnv3）轮系末端是蜗杆传动的计算4.6轮系及减速器齿轮在轴上的固定方式齿轮与轴之间的关系结构简图单一齿轮双联齿轮固定（齿轮与轴固定为一体，齿轮与轴一同转动，齿轮不能沿轴向移动）空套（齿轮与轴空套，齿轮与轴各自转动，互不影响）滑移（齿轮与轴周向固定，齿轮与轴一同转动，但齿轮可沿轴向滑移）知识链接4.6轮系及减速器101nⅠⅡⅢⅣ1234596781条3条1条问：Ⅳ轴可获得几种转速？解：（1）找出各轴间传动线路的数量。（2）一般情况下，变速级数等于各轴间传动线路数量的连乘积。因此Ⅳ轴可获得1×3×1=3种转速。变速级数的判定6-7-8为三联滑移齿轮滑移齿轮变速机构4.6轮系及减速器1-3和5-7为双联滑移齿轮min/1443rnⅠⅡⅢD12486D23175分析该变速机构的传动路线为:ⅠⅡⅢ（nⅢ）21DD65zz21zz43zz87zz电n4.6轮系及减速器4.6.3周转轮系及其传动比1OHO12O13O1O2O1H3太阳轮/中心轮行星轮系杆/转臂/行星架1.周转轮系的组成及分类①太阳轮：绕固定几何轴线转动或不动的齿轮②行星轮：既绕自身几何轴线转动（自转），又随构件H绕太阳轮的几何轴线转动（公转）的齿轮构件③行星架（系杆）：支持行星轮公转的构件。1)组成4.6轮系及减速器①按轮系的自由度进行分类可分为行星轮系和差动轮系。n=4PL=4PH=3F=1n=5PL=5PH=3F=2行星轮系差动轮系2)分类4.6轮系及减速器按中心轮个数(基本构件)分：中心轮个数为K，系杆用H表示。23H122K-H双排3K13224H4.6轮系及减速器周转轮系“定轴轮系”理论依据：各构件加“-ωH”绕O1123H1o1oHH1H2H3前提条件：保证各个构件之间的相对运动不变机构各构件加上同一角速度，各构件间的相对运动不变。设各构件转动方向相同（转化机构）123H123H1o思路：2.周转轮系传动比的计算4.6轮系及减速器周转轮系传动比分析•转化轮系传动比：•对于F=1的行星轮系，若n3=0,有1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH0HHHHnnn123H构件原机构转化机构(定轴)n1n2n3nHHHnnn11HHnnn22HHnnn33转化机构法：-nHHi13HHnn31HHnnnn312312zzzz13zz1313111zziiHH4.6轮系及减速器周转轮系传动比•转化轮系传动比：•实际轮系传动比：)'1('2132111)1(kkmHkHHkHHkzzzzzznnnnnnikknni11抓住要领!!!写转化轮系传动比定义及大小，1,K,H轴线必须平行注意：“”仅表示转化机构中各构件的相对转向，而不是各构件的真实转向。4.6轮系及减速器例题1•如图所示。已知:z1=100,z2=101,z2’=100,z3=99•试求传动比iH1分析：•轮系类型——周转轮系•注意周转轮系，不管求解什么，一定用转化机构法，记住“要领”例题1H2’23解：Hi13HHnnnn31)()('2312zzzzn3=0100009999HHnnn110000999911Hnn10000111000099991Hnn100001111nniiHHH10000999910010099101将z3改为100：100101100100100101100101100101100111001011004.6轮系及减速器例题2•如图所示。已知:z1=48,z2=48,z2’=18,z3=24,n1=250r/min,n3=100r/min,转向如图•试求nH的大小和方向分析：•轮系类型——锥齿轮组成的周转轮系•转化机构中各轮转向用箭头判断例题解：122’3Hn1Hn2Hn3Hn1n3Hi13HHnnnn31'2312zzzz34184824483410025031HHHHnnnnnnmin/507350rnH讨论：是否可以将n1代为负，n3代为正？试算，分析结果。nH=50r/min?转向同n14.6轮系及减速器例题3•如图所示。已知:z1,z2,z3,z4,z5,n1•求：i15、n5分析：•轮系类型——周转轮系例题解：2134H5HHHHHnnnnnni515115)(13zz45zzHHHHHnnnnnni212112HHnnn01)(13zz32zzHn)1()2()1()2(代入5n5115nni4.6轮系及减速器4.6.4混合轮系及其传动比定轴轮系+周转轮系周转轮系+周转轮系复合轮系分隔294.6轮系及减速器1、求解步骤1）划分轮系（关键）定轴轮系行星轮系2）分别建立各轮系的传动比方程H22334422114.6轮系及减速器1、划分轮系2、分别建立各轮系的传动比方程3、找联系条件，联立求解22nnHHiii2121)1(2412zzzz32434242zzzznnnniHHH行星轮系：122112zznni定轴轮系：定轴轮系行星轮系H212342421zziH4.6轮系及减速器2、轮系的划分方法1）先找行星轮（从这里入手）2）再找系杆H3）找中心轮——与行星轮相啮合，并且与系杆共轴线——轴线不固定的齿轮——支承行星轮，使行星轮作公转运动（但不一定是杆状）定轴轮系行星轮系H212344.6轮系及减速器12314H2为行星轮1、3为中心轮1'、5为中心轮4为行星轮5为系杆H为系杆（3固定）1、2、3、5——行星轮系行星轮系（1'、5均不固定）1'、4、5、H——差动轮系5差动轮系划分轮系从行星轮入手例421325351513zzzznnnni41545151zzzznnnniHHH4.6轮系及减速器123234H5561、2、2'、3---定轴轮系定轴轮系3'、4、5、H---差动轮系差动轮系5'、6---定轴轮系定轴轮系划分轮系例54.6轮系及减速器电动卷扬机的减速器，已知各轮齿数及n1，求n5。122334512235345345例6解：1、划分轮系4.6轮系及减速器差动轮系定轴轮系122334512235345345差动轮系HHHnnnni311312zz2132zzzz定轴轮系5353nni435411zzzz）（35zz24.285115nni联系条件：335nnnnH，联立求解：rpmn35.515与n1同向。11）（4.6轮系及减速器减速器，已知各轮齿数，求i1H；又若n1=1375r/min，求输出轴H转一周的时间T。11553324H24解：2'、3、4、H2、1—1'、5’—5、4HHHnnnni42423423zzzz24zz211221zznni1212nzzn51451414zzzznni154154nzzzzn设n1为顺时针1nHHHnnnni4242HHnnzzzznnzz1455112124zz---差动轮系---定轴轮系2n4nHn2Hn42n4nn2’、n4转向相反n2’、n4以异号代入差动轮系定轴轮系例74.6轮系及减速器11553324H24解：1n2n4n代入数据，计算得：198000011HHnni当输出轴H转一圈时，输入轴1转1980000圈。min14401375198000019800001nTh24提问：nH的转向nH为“+”号，表明其转向与n2相同。nH为“+”号，表明其转向与n1相同。例7减速器，已知各轮齿数，求i1H；又若n1=1375r/min，求输出轴H转一