轮系-PPT

总目录退出系统复合轮系周转轮系定轴轮系概述轮系传动比计算轮系的应用有一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统涡轮发动机减速器滚齿机工作台传动行星轮系减速器§1概述一：轮系§1概述二、轮系的类型由齿轮轴线位置是否固定：轮系定轴轮系周转轮系复合轮系至少有一个动轴齿轮无动轴齿轮定轴＋周转或几个周转轮系的组合定轴轮系周转轮系动轴齿轮2称为行星轮自转公转复合轮系§2定轴轮系传动比计算nni515115图中所示定轴轮系其传动比为：图1一、定轴轮系的传动比nni末首末首末首轮系的传动比大小转向关系1、一对齿轮的传动比一对圆柱齿轮传动比：12212112zznni12zz（外啮合）2112zz（内啮合）12一对空间齿轮12212112zznni两轮转向在图上画箭头表示§2定轴轮系传动比计算蜗轮蜗杆转向关系：左（右）手法则：蜗杆右（左）旋用右（左）手，四指握向蜗杆转向，母指反向表示蜗轮啮合点的速度方向。锥齿轮：右旋§2定轴轮系传动比计算2、定轴轮系传动比的计算各对啮合齿轮的传动比为：zznni122112zznni233223zznni'344'34'3455454zznni''4534231254324'321544'32312zzzzzzzznnnnnnnniiii双链齿轮：n3=n3´,n4=n4，''432154323511zzzzzzzznn15i§2定轴轮系传动比计算3、定轴轮系传动比的计算公式轮所有主动轮齿数之积从轮所有从动轮齿数之积从KKKKi1111在应用上式时请注意：1）若各轮轴线平行，可用（-1）m来判断首轮和末轮转向关系,m＿外啮合齿轮的次数；也可用画箭头的方法判断。2）若各轮轴线不平行（轮系中有锥齿轮或蜗杆传动）时，只能用画箭头的方法判断其转向关系。※齿轮2称为惰轮或过桥齿轮：能改变齿轮的转向。§2定轴轮系传动比计算例题：图示的定轴轮系中，已知z1=15,z2=25,z2′=z4=14,z3=24,z4′=20,z5=24,z6=40,z7=2,z8=60;若n1=800r/min,求传动比i18、蜗轮8的转速和转向。解：min/8min/100800100220141560401425181875'43'218654328118rrinnzzzzzzzzzzzznni各轮转向如图所示。§2定轴轮系传动比计算§3周转轮系传动比计算自转公转：与行星轮啮合行星架太阳轮基本构件绕同一轴线回转一、周转轮系的结构组成支撑行星轮行星轮行星架H（转臂或系杆）太阳轮机架组成F=3n-2pl-PH=34-24-2=2F=3n-2pl-PH=33-23-2=11：按自由度分类差动轮系行星轮系二、周转轮系的类型§3周转轮系传动比计算2、据基本构件不同分类§3周转轮系传动比计算2K-H型3K型§3周转轮系传动比计算132HHn1Hn32H方法：反转法原周转轮系假想的定轴轮系原周转轮系的转化轮系思路：把动轴齿轮定轴齿轮套用定轴轮系传动比公式给整个轮系加上一个－nH，则H相对固定.§3周转轮系传动比计算转化前转化后三、周转轮系的传动比构件原有转速在转化轮系中的转速（即相对于行星架H的转速）齿轮1n1n1H=n1-nH齿轮2n2n2H=n2-nH齿轮3n3n3H=n3-nH机架4n4=0n4H=n4-nH行星架HnHnHH=nH-nH=0zzzzzznnnnHHHHHnni13213213131131该转化轮系传动比计算公式：§3周转轮系传动比计算132H2、应用上式时应注意：1）G轮、K轮、转臂H三构件轴线平行。2）代入nG、nH、nK时，应同时代入正、负号。3）iGKH≠iGK4）等式右边的正、负号按转化机构正确判断。各主动轮齿数的乘积至转化轮系中由各从动轮齿数的乘积至转化轮系中由KGnnnnnniHKHGHKHGHGKKG361、转化轮系传动比的通用计算公式：§3周转轮系传动比计算HGKi5）为正号的周转轮系称为正号机构；反之称为负号机构。6）周转轮系中带有锥齿轮时，公式右边不能用(-1)m判断正、负号，只能用画虚箭头的方法判断。§3周转轮系传动比计算132H'2'2132313113zzzznnnnnniHHHHH设n1转向为正，则zznnnnHHHHHnni13312113276101nnnHH36.32761111nniHH由zznnnniHHH122112例-2在图示行星轮系中，各轮齿数z1=27,z2=17,z3=61。n1=6000r/min,求传动比i1H和转臂的转速nH、及行星轮转速n2。r/min184026.3600011innHH解：§3周转轮系传动比计算27171840184060002n负号表示n2和n1转向相反。r/min74762n正号表示nH和n1转向相同。得n1=260r/min正值说明轮1、3转向相同3206036020180601801n例-3图示轮系，各轮齿数z3=z2’=60,z2=20,z1=30,n3=60rpm,nH=180rpm,n3、nH转向相同，求n1？解：此轮系需用箭头法确定式中正负号132H'2'2132313113zzzznnnnnniHHHHH设n3转向为正，则§4复合轮系传动比计算一、复合轮系传动比的计算太阳轮——行星轮——太阳轮。行星架H分别列出方程，联立求解定轴轮系单一周转轮系区分9.4311nniHH正号，说明齿轮1和转臂H同向。例-4在图示的电动卷扬机减速器中，各轮齿数为z1=24,z2=52,z2,=21,z3=78,z3,=18,z4=30,z5=78,求i1H。定轴轮系：3’——4——521247852,21323113zzzznnnniHHH周转轮系：1878'355'35'3zznni定轴轮系：§4复合轮系传动比计算解：周转轮系：1——2=2’——3H⒈实现较远距离运动传递保证结构紧凑用途⒉实现大功率传递保证结构紧凑⒊实现分路传动⒋获得大的传动比⒌实现变速传动⒍实现换向运动⒎实现运动的合成⒏实现运动的分解§5轮系的功用一、实现较远距离运动传递§5轮系的功用二、实现大功率传递1、周转轮系用做动力传递时要采用多个行星轮且均匀分布在太阳轮四周§5轮系的功用2、周转轮系（行星减速器）用做动力传递时一般采用内啮合齿轮以提高空间的利用率和减小行星减速器的径向尺寸涡轮发动机减速器§5轮系的功用三、实现分路传动利用轮系可以使一个主动轴带动若干个从动轴同时旋转。§5轮系的功用滚齿机床的刀具与工件的分路传动图四、获得大的传动比⑴采用定轴轮系，齿轮和轴的增多会使机构趋于复杂⑵采用行星轮系，很少几个齿轮可得到很大的传动比图示行星轮系中，z1=100z2=101,z2′=100,z3=99时，则其传动比为iH1=10000.（n3=0)§5轮系的功用(当z1=100变为99，则传动比为iH1=-100)五、实现变速传动第一档齿轮5、6相啮合；第二档齿轮3、4相啮合；第三挡离合器A、B相嵌合；倒退挡齿轮6、8相啮合；此时由于惰轮8的作用，输出轴Ⅱ反转。§5轮系的功用汽车变速箱六、实现换向运动利用轮系可在主动轴转向不变的条件下改变从动轴的转向。§5轮系的功用车床上走刀丝杆的三星轮换向机构七、实现运动的合成利用差动轮系可将两个运动合成为一个运动。图示差动轮系中，z1=z3nnnzznnnnHHH31133121这种轮系可作加（减）法机构在机床、计算机构和补偿装置等得到广泛应用。§5轮系的功用八、实现运动的分解利用差动轮系还可将一个主动构件的转动按需要的比例分解成两个从动构件的不同的转动§5轮系的功用汽车后桥差速器n1n2rp132'254当汽车两前轮拐弯时，由齿轮1、2、3和4（转臂H）组成的差动轮系中，z1=z3,nH=n4，得（n1-n4)/(n3-n4)=-1(a)当车身绕瞬时回转中心P转动时，左右两轮走过的弧长与它们至P点的距离成正比，即n1/n3=(r-L)/(r+L)(b)由上述两式可求得转速n1和n3。差动轮系已经广泛的应用于汽车、拖拉机和飞机等动力传动中。§5轮系的功用§1轮系的类型§2定轴轮系传动比计算§3周转轮系传动比计算a)轮系的传动比及表示方法b)啮合齿轮转向关系的表示方法c)定轴轮系传动比的计算d)定轴轮系传动比的计算公式a)计算思路及步骤b)举例**知识拓展***参考文献导论a)周转轮系的结构组成b)周转轮系的类型c)周转轮系的传动比d)转化轮系传动比的计算公式e)举例§4复合轮系传动比计算§5轮系的功用a)类型选择原则b)考虑机械传动的效率c)行星轮数目和齿数的确定d)行星轮系的均载装置§7行星轮系类型选择及主要参数确定*本章小结2.行星传动机构具有体积小、重量轻、传动比大、承载能力强和传动效率高等优点。随着我国科学技术的日益进步,渐开线少齿差行星齿轮传动、摆线针轮行星传动和谐波齿轮传动的应用日渐增多。本章对这些新型的行星传动机构的工作原理、传动比计算、特点及应用作了简要介绍。有兴趣对此作深入学习和研究的同学，可参阅饶振纲编著的《行星传动机构设计（第二版）》一书（北京：国防工业出版社，1990）。书中不仅系统地论述了上述三种新型行星传动机构的传动原理、结构型式、传动比计算、几何尺寸设计、受力分析、强度计算和效率计算等内容,还介绍了许多有关行星传动机构的设计参数和图表，以及设计步骤、设计示例和图例，是一本有关行星传动机构设计方面内容十分丰富的专著。1.本章介绍了定轴轮系和周转轮系的设计问题。限于篇幅,对混合轮系的设计问题未予涉及。混合轮系按其组成特点一般可分为由定轴轮系与周转轮系串联而成的混合轮系、由几个不共用同一系杆的周转轮系串联而成的混合轮系和封闭差动轮系三大类。在讨论了定轴轮系和周转轮系的设计方法后，前两类混合轮系的设计问题已基本解决。至于封闭差动轮系的设计问题，则涉及到其特殊问题---循环功率流问题。所谓“循环功率流”，指的是由于轮系的结构型式及有关参数选择不当,造成有一部分功率只在轮系内部循环而不能向外输出的情况。这种循环功率流将会增大功率的损耗，使轮系的效率降低。因此，在设计封闭差动轮系用于动力传递时，必须对其给予足够重视。关于这方面的内容，可参阅H·H·Mabie，C·F·Reinholtz所著的《MechanismsandDynamicsofMachinery》一书（NewYork：JohnWiley&Sons，Inc，1987）。书中不仅介绍了循环功率流的理论分析和计算方法，还给出了具体实例。⒈孙桓、陈作模《机械原理（第五版）》（北京：高等教育出版社，1996）⒉黄锡恺、郑文纬《机械原理（第六版）》（北京：高等教育出版社，1989）⒊孙桓、傅则绍《机械原理（第四版）》（北京：高等教育出版社，1989）⒋饶振纲《行星传动机构设计》（北京：国防工业出版社，1984）⒌张少名《行星传动》（西安：陕西科技出版社，1988）⒍杨延栋等编著《渐开线齿轮行星传动》（成都：成都科技大学出版社，1986）⒎叶永兴《三环减速器——通用减速器的新一代》（《机械传动》，郑州机械研究所、1992年第３期）⒏应海燕《K-H型三环减速器的研究》（《机械传动》，郑州机械研究所，1992年第４期）⒐.ㄇ.李特文著，卢贤占等译《齿轮啮合原理（第二版）》（上海：上海科学技术出版社，1984）