项目十：轮系-PowerPoint演示文稿

定轴齿轮系传动比的计算行星齿轮系传动比的计算齿轮系的应用其他新型齿轮传动装置简介减速器项目十齿轮系（一）教学要求1、熟悉轮系的定义及分类2、熟练掌握定轴轮系、行星轮系及复合轮系传动比的计算及转向判断3、了解轮系的功用（二）教学的重点与难点1、定轴轮系传动比的计算与转向判别2、转化轮系法求解行星轮系的传动比在现代机械中，为了满足不同的工作要求只用一对齿轮传动往往是不够的，通常用一系列齿轮共同传动。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系。本章主要讨论轮系传动比的计算及转向判断。按轮系中各齿轮轴线是否相互平行，可分为平面齿轮系和空间齿轮系；按轮系运转时齿轮的轴线是否固定，又可分为定轴轮系和行星轮系。一、定轴齿轮系传动比的计算在运转过程中，各轮几何轴线的位置相对于机架是固定不动的轮系称为定轴轮系。定轴轮系又可分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。平面定轴轮系空间定轴轮系aaabbbnin轮系的传动比：指轮系中输入轴（首齿轮）的角速度（或转速）与输出轴（末齿轮）的角速度（或转速）之比，即:轮系的传动比计算，包括计算其传动比的大小和确定输出轴的转向两个内容。a—输入轴b—输出轴外啮合内啮合箭头同向i12为+表示方法：箭头反向i12为-表示方法：1.圆柱齿轮2.圆锥齿轮左右手定则：手伸直，四指握向蜗杆的转动方向，拇指的反方向为蜗轮的转向。3.蜗杆蜗轮蜗杆旋向顺着轴线看：左上方（左旋）右上方（右旋）蜗轮转向判断1.各对齿轮传动比122112ZZi233232ZZi344343ZZi455445ZZi（一）平面定轴轮系传动比的计算轮系传动比：515115nni2.求i15''''''''321532343215432315515443322145433212)1()1(zzzzzzzzzzzzzziiiii论结2.齿轮4——惰轮（仅改变转向，不改变i大小）1.平面定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积，也等于组成轮系的从动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。积间各主动轮齿数的连乘、积间各从动轮齿数的连乘、k1k1)1(11mkkim—外啮合齿轮的对数3.从动轮转向的确定（2）平面定轴轮系从动轮的转向，也可以采用画箭头的方法确定。论结（1）用传动比正负号表示：两轮转向相同(内啮合)时传动比取正号，两轮转向相反时传动比取负号。正负号取决于。m)1(m—外啮合齿轮对数解：求：i15=？，n5=？例1：车床溜板箱进给刻度盘，n1=1450rpm;Z1=18;Z2=87;Z3=28;Z4=20;Z5=84。5.14)1(43154225115ZZZZZZnnimrinn1005.1414501515n5与n1转向相同（二）空间定轴轮系传动比的计算空间定轴轮系传动比的大小仍采用推广式计算，确定从动轮的转向，只能采用画箭头的方法。空间定轴轮系传动比：方向判断如图所示。532164326116,,zzzzzzzznni例2：求：ω6=？如图所示定轴轮系中，ω1=20rad/s；Z1=Z3=20;Z2=Z4=40；Z5=Z6=8，解：ω6的方向如图所示。45316426116ZZZZZZisrad5416方向如图所示求：v6=？解：已知：Z1=15;Z2=25;Z2´=Z3´=15;Z3=30;Z4=30;Z4´=2;Z5=60;Z5´=20(m=4mm);n1=500rpm，转向如图。200215151560303025432154325115=××××××===′′′ZZZZZZZZnnirpminn522005001515.===smmnmzndv/5555647.106060'练习：图示的轮系中，已知各齿轮的齿数Z1=20,Z2=40,Z'2=15,Z3=60,Z'3=18,Z4=18,Z7=20,齿轮7的模数m=3mm,蜗杆头数为1（左旋），蜗轮齿数Z6=40。齿轮1为主动轮，转向如图所示，转速n1=100r/min，试求齿条8的速度和移动方向。16055'3'2164326116ZZZZZZZZnnimrinnn3125.0160510016167smndvv/00098.01000607778转臂(系杆）：支承行星轮，并绕固定轴线转动行星轮：几何轴线不固定的齿轮太阳轮：几何轴线固定的齿轮二、行星齿轮系传动比的计算（一）行星齿轮系的分类1.行星齿轮系的组成行星轮、太阳轮、行星架以及机架组成行星轮系。行星系中，行星轮可有多个，太阳轮的数量不多于两个，行星架只能有一个。（1）简单行星轮系：具有一个自由度的行星轮系。简单行星轮系（F=1)差动轮系(F=2)2.行星齿轮系的分类（2）差动轮系：具有两个自由度的行星轮系。（一）行星齿轮系的分类2.行星齿轮系的分类（2）空间行星齿轮系（1）平面行星齿轮系转化轮系法：给整个轮系加上一个与行星架转速nH大小相等方向相反的公共转速-nH，则行星架被固定，而原构件之间的相对运动关系保持不变。这样，原来的行星轮系就变成了假想的定轴轮系。这个假想定轴轮系，称为原周转轮系的转化轮系。（二）行星齿轮系传动比的计算n332O2HO1nH1n1O3O132HOHH3n－nHO221HO13O3O132HOH(a)(b)H1n1O31周转轮系及转化轮系中各构件的转速转化轮系传动比为：131313113)1(zznnnnnniHHHHH构件名称原来的转速转化后的转速太阳轮1n1n1H=n1-nH行星轮2n2n2H=n2-nH太阳轮3n3n3H=n3-nH行星架HnHnHH=nH-nH=011轮1至轮之间各对齿轮的从动轮齿数连乘积(1)轮1至轮之间各对齿轮的主动轮齿数连乘积HmHkkHnnkinnk+1.公式适用于平面周转轮系。正、负号可按画箭头的方法来确定，也可根据（-1）m确定。对于空间周转轮系，当两太阳轮和行星架的轴线互相平行时，仍可用转化轮系法来建立转速关系式，但正、负号应按画箭头的方法来确定。注意：行星轮系转化机构传动比的一般表达式:2.轮系中n1、nk、nH既有大小又有正负，若假定其中之一为正，则另一个如果转向与之相同取正号，相反为负。3.iAKH≠iAK。iAKH是行星齿轮系转化机构的传动比，即齿轮A、K相对于行星架H的传动比，而iAK是行星轮系中A、K两轮的传动比。11轮1至轮之间各对齿轮的从动轮齿数连乘积(1)轮1至轮之间各对齿轮的主动轮齿数连乘积HmHkkHnnkinnk+例4:周转轮系中，已知各轮齿数为Z1=100,Z2=101,Z2’=100,Z3=99，试求传动比iH1解:转化轮系的传动比传动比为正，表示行星架H与齿轮1的转向相同。100009999)1(1'2132211313113zzzzinnnnnnnnniHHHHHHHH1000011Hi100001Hi所以混合轮系：轮系中既含有定轴轮系又含有行星轮系，或是包含由几个基本行星轮系的复杂轮系。（三）混合轮系传动比的计算123H421232H14565H2(a)(b)先将混合轮系分解成行星轮系和定轴轮系，然后分别列出传动比计算式，最后联立求解。混合轮系传动比的计算：例5图示为电动卷扬机卷筒机构。已知各轮齿数z1=24,z2=48,z2′=30,z3=90,z3′=20,z4=30,z5=80,求i1H2H5413232H541323解：(1)划分轮系当卷扬机卷筒运转时，双联齿轮2与2′的轴线会随卷筒转动，因此它是一个双联行星轮，支持它转动的卷筒是行星架H，与双联行星轮啮合的是中心轮1和3，它们组成了一个行星轮系。齿轮3′、4与5的轴线是固定的，组成了定轴轮系。因此,该轮系是一个行星轮系和定轴轮系组成的混合轮系。(2)求传动比5.240100355353nznni行星轮系的转化机构，传动比为：61'21321313113zzzznnnnnniHHHHH定轴轮系传动比：'335H3111HHi得传动比：2H5413232.获得大的传动比3.实现换向传动4.实现变速传动三、轮系的应用1.实现分路传动5.实现运动的合成与分解四、其他新型齿轮传动装置简介（一）摆线针轮行星传动摆线针轮行星传动图摆线形结构图解（二）谐波齿轮传动减速器（又称减速机、减速箱）是一台独立的传动装置。它由密闭的箱体、相互啮合的一对或几对齿轮（或蜗轮蜗杆）、传动轴及轴承等所组成。常安装在电动机（或其他原动机）与工作机之间，起降低转速和相应增大转矩的作用。在某些情况下，也用来增速，这时则称为增速器。减速器结构紧凑，传递功率范围大，工作可靠，寿命长，效率较高，使用和维护简单，因而应用非常广泛。它的主要参数已经标准化，并由专门工厂进行生产。五、减速器减速器分类：齿轮减速器圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器圆锥—圆柱齿轮减速器蜗杆减速器圆柱蜗杆减速器圆弧齿蜗杆减速器锥蜗杆减速器蜗杆—齿轮减速器行星减速器渐开线行星齿轮减速器摆线齿轮减速器谐波齿轮减速器（一）常见减速器的主要类型、特点及应用1.齿轮减速器用于输入轴与输出轴需要在空间正交的场合。传动比比较大，外廓尺寸比较小，工作平稳，噪声小，但效率较低。2.蜗杆减速器当传动比要求较大时，可采用蜗杆-齿轮减速器3.蜗杆-齿轮减速器（二）减速器传动比的分配使各级传动的承载能力接近于相等使减速器的外廓尺寸和质量最小使传动具有最小的转动惯量使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等（三）减速器的结构5—检查孔盖1—下箱体2—油标指示器3—上箱体4—透气孔6—吊环螺钉7—吊钩8—油塞9—定位销钉10—起盖螺钉孔