工程力学与机械设计基础 教学课件 作者 钟丽萍 第6章轮系与减速器.ppt

《工程力学与机械设计基础》 第6章 轮系与减速器 【学习目标】 1．能正确分析、判别轮系的类型 2．能准确计算轮系的传动比，并确定转向关系 3．掌握轮系的分类及功用 4．掌握轮系传动比的计算，并正确计算轮系传动比，判别转向关系 第6章 轮系与减速器 概述 6.1 定轴轮系传动比的计算 6.2 行星轮系传动比的计算 6.3 混合轮系传动比的计算 6.4 减速器简介 6.5 6.1 概述 6.1.1 轮系的类型 （l）定轴轮系。 （2）行星轮系。 （3）混合轮系。 6.1.2 轮系的功用 ● 传递相距较远的两轴间的运动和动力 ● 实现变速传动，获得大的传动比 ● 实现分路传动和换向传动 ● 在尺寸和重量都较小时，实现大功率传动 6.2 定轴轮系传动比的计算 轮系中，首轮1与末轮k的角速度（或转速）之比，称为轮系的传动比，用表示，即：。轮系传动比的计算包括两个内容：（1）计算传动比的大小；（2）确定首末两轮的转向关系。 6.2 定轴轮系传动比的计算 6.2.1 转向关系的确定 一对外啮合圆柱齿轮传动，两轮的转向相反，传动比取负号。 一对内啮合齿轮传动，两轮转向相同，传动比取正号。 由于圆锥齿轮传动和蜗杆传动的轴线不平行，不存在转向相同和相反问题，所以不能用正负号表示转向关系，必须在图中用画箭头的方法表示 蜗杆传动转向的判别用左右手定则，即蜗杆右（左）旋用右（左）手，右手握住蜗杆轴线，四指方向指向蜗杆转向，拇指方向的反方向为啮合点蜗轮的圆周速度方向 6.2 定轴轮系传动比的计算 6.2.2 CAM模块 6.3 行星轮系传动比的计算 6.3.1 行星轮系的组成 每一个简单的行星轮系都由三种构件组成。 （1）行星轮 既自转又公转的齿轮； （2）中心轮 与行星轮相啮合且轴线固定的齿轮。 （3）系杆 支持并带动行星轮转动的构件。 6.3 行星轮系传动比的计算 6.3.2 行星轮系传动比的计算 因为行星轮系中行星轮的运动不是绕定轴的简单转动，所以不能直接用定轴轮系传动比的计算方法来计算行星轮系的传动比。 要解决行星轮系传动比的计算问题，则应将其转化成假想的定轴轮系。在行星轮系中，根据相对运动原理可知，当对某一机构的整体加上一种公共转速时，其各构件间的相对运动关系仍保持不变。 6.4 混合轮系传动比的计算 混合轮系由定轴轮系和行星轮系或几个单一的行星轮系组成 6.4.1 混合轮系传动比的计算 在计算混合轮系的传动比时，须先将混合轮系准确地划分基本轮系（定轴轮系和行星轮系），然后分别列出方程式，最后联立求解，获得到所要求的传动比。 6.4 混合轮系传动比的计算 6.4.2 划分基本轮系的方法 划分基本轮系的方法为：先找行星轮（既有自转，又有公转的齿轮），再找系杆（带动行星齿轮周转的构件），最后确定中心轮（与行星齿轮相啮合并作定轴转动的齿轮）；然后重复以上步骤找出所有行星轮系，剩余的部分，即为定轴轮系。 6.5 减速器简介 减速器由封闭在箱体中的齿轮或蜗杆蜗轮组成，是一种原动机和工作机之间的传动装置，其作用是改变轴的转速和转矩，以适应工作需要。由于减速器具有结构紧凑，传动效率较高，可以进行标准化、系列化设计和生产，使用维修方便等优点，在工程中应用非常广泛。 减速器种类很多，常用的有： （1）齿轮减速器 包括圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器及圆柱—锥齿轮减速器等。 （2）蜗杆减速器 包括普通蜗杆减速器、弧面蜗杆减速器、锥蜗杆减速器及齿轮—蜗杆减速器等。 （3）行星减速器 包括渐开线齿轮行星减速器、摆线齿轮行星减速器等。 6.5 减速器简介 6.5.1 齿轮减速器的基本构造 减速器主要由箱体、齿轮、轴、轴承和一些附属零件组成。 6.5 减速器简介 6.5.2 齿轮减速器箱体 1.箱体的功能、结构和材料 箱体是减速器的重要基础零件，主要功能是： （1）安装减速器的轴系零部件及附件； （2）箱体的底部用于装润滑油，以润滑齿轮轴承等部件； （3）对箱体内零件进行密封。 减速器箱体多数采用剖分式结构，这样会使装配和维修方便，剖分面通常是通过齿轮轴线的水平面，将箱体分成箱座和箱盖两部分，转配完成以后，用一组螺栓将其连接成为一体。 批量生产时，箱体通常用铸铁（HT200或HT250）铸造而成；对于受冲击载荷的重型减速器，一般采用铸钢制做箱体；单件生产的减速器箱体则应用钢板焊接而成。 6.5 减速器简介 2.对箱体的基本要求 （1）箱体要有足够的刚度，保证在加工和使用过程中不发生过大的变形，以免影响加工精度和轴的运转精度以及齿轮副的正确啮合传动。为此箱体须有足够的壁厚，在适当部位设置肋板，连接凸缘尺寸足够