机械学课件-轮系及其设计.ppt

轮系及其设计 §6-1 轮系的类型和应用 §6-2 轮系的传动比计算 §6-3 行星轮系的效率 §6-4 行星轮系的设计 §6-5 其他行星传动简介 由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统，称为齿轮系，简称轮系。 §6-1 轮系的类型和应用 一、轮系(gear train)的分类 定轴轮系 周转轮系 混合轮系 轮系 行星轮系 差动轮系 1. 定轴轮系(ordinary gear train) 轮系运转时，其中各齿轮轴线位置固定不动，这种所有齿轮几何轴线的位置在运转过程中均不变的轮系,称为定轴轮系(或普通轮系)。即当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不动的。 平面定轴轮系 空间定轴轮系 定轴轮系 1 2 2 3 4 4 5 定轴轮系 2. 周转轮系（epicyclic gear train) 轮系运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定，而是绕其它齿轮的固定轴线回转，称该轮系为周转轮系。 F=1 （有一个中心轮作了机架） F=2 （中心轮都是转动的） H 1 2 3 o1 1 2 o2 H 3 中心轮 行星轮 转臂 周转轮系按自由度的数目不同，可分为差动轮系和行星轮系。 1）差动轮系 两个中心轮都不固定、自由度为2的周转轮系称为差动轮系。 一个中心轮固定、自由度为1的周转轮系称为行星轮系。 2）行星轮系 根据周转轮系中基本构件的不同分为: K---中心轮， H---系杆 (2) 3K型周转轮系 (1) 2K-H型周转轮系 3.混合轮系(compound gear train) 由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系所组成的轮系,称为混合轮系。 二、轮系的功用 2、实现分路传动 1、实现相距较远的两轴之间的传动 4、实现大速比大功率传动 3、实现变速变向传动 5、实现运动的合成与分解 §6-2 轮系的传动比计算 轮系传动比是指轮系运动时其输入轴与输出轴的角速度或转速之比。 一、定轴轮系的传动比 1、传动比的大小 2、首末两轮的转向 一对齿轮的传动比 “+”号表示内啮合两轮转向相同，“-”号表示外啮合两轮转向相反。 *对于平面齿轮： 传动比的大小： 齿轮的转向：在图上做箭头表示。 i12= ± 对于空间齿轮： 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1、传动比的大小 式中A表示输入轴，B表示输出轴。 平面定轴轮系和空间定轴轮系的传动比大小均可用上式计算，但转向的确定有不同的方法。 2、首末两轮的转向 （1）平面定轴轮系 m为外啮合的对数 *平面定轴轮系： 1 2 3 3 4 4 5 平面定轴轮系的转向关系可用在上式右侧的分式前加注(-1)m来表示，m为从输入轴到输出轴所含外啮合齿轮的对数。 若传动比的计算结果为正，则表示输入轴与输出轴的转向相同，为负则表示转向相反。 也可以在机构简图上用箭头来表示。 空间定轴轮系的转向关系则必须在机构简图上用箭头来表示。 （2）空间定轴轮系 1） 对于圆锥齿轮传动，表示方向的箭头应该同时指向啮合点即箭头对箭头，或同时背离啮合点即箭尾对箭尾。 2）对于蜗杆传动，可用左右手规则进行判断。 n5 *空间定轴轮系： （1）首末轮轴线平行的空间定轴轮系： 式中“+”、“-”号表示首末轮转向关系。用箭头判断。 （2）首末轮轴线不平行的空间定轴轮系： ，转向用箭头表示。 大小为 2 2 3 1 n1 1 2 2 3 3 4 4 5 首末轮轴线不平行 首末轮轴线平行 惰轮 二、周转轮系的传动比 周转轮系的传动比不能直接计算，可将整个周转轮系加上一个与系杆H的转速大小相等、方向相反的公共转速（-ωH）使其转化为假想的定轴轮系——转化机构法。? H 1 2 3 o1 1 2 o2 H 3 中心轮 行星轮 转臂 H 1 2 3 o1 1 2 o2 H 3 -?H o1 1 2 o2 H 3 转化轮系中各构件相对系杆的转速: 构件名称 周转轮系中各构件的角速度 转化轮系中各构件的角速度 系杆H ωH 中心轮1 ω1 行星轮2 ω2 中心轮3 ω3 周转轮系的转化机构为一定轴轮系，因此转化机构中输入和输出轴之间的传动比可用定轴轮系传动比的计算方法求出，转向也可用定轴轮系的判断方法确定。