《齿轮系及其设计》PPT课件.ppt

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1、第8章齿轮系及其设计§8－1齿轮系及其分类§8－2定轴轮系的传动比§8－3周转轮系的传动比§8－4复合轮系的传动比§8－6轮系的设计§8－5轮系的功用§8－7其他轮系简介本章重点和难点2.周转轮系的组成及传动比计算3.复合轮系的传动比的计算1.定轴轮系传动比的计算4.轮系的设计§8—1齿轮系及其分类齿轮系：由若干对齿轮所组成的传动系统称为齿轮系，或简称轮系。一、齿轮系的定义1.根据各齿轮轴线是否平行，轮系可分为如下两种：1）平面轮系2)空间轮系二、齿轮系的分类2.根据各齿轮轴线是否全部固定，轮系可分为如下三种：1）定轴轮系2）周转轮系定轴轮系.exe周转轮系.exe在

2、周转轮系中，根据其自由度的不同，它又可分成两类：（1）差动轮系：自由度为2的周转轮系称为差动轮系。在这种轮系中应有两个原动件，才能确定其他各构件的运动。（2）行星轮系：自由度为1的周转轮系称为行星轮系。在这种轮系中，其中有一个中心轮1或3是固定不动的。在周转轮系中，根据中心轮个数的不同，它又可分成两类：（1）2K－H型：它是由两个中心轮（2K）和—个系杆（H）组成。（2）3K型：它是由三个中心轮（3K）和一个系杆组成，此时系杆H不起传力作用，仅起支承作用，故在轮系的型号中不含“H”。2K-H周转轮系.exe3K型周转轮系.exe3)复合轮系:在工程上，我们不但会遇到单

3、一的定轴轮系或单一的周转轮系，而且常常会遇到定轴轮系和周转轮系或几套周转轮系的组合，这种组合轮系称为复合轮系（或混合轮系）。§8－2定轴轮系的传动比一、传动比的定义i1k=ω1/ωk=n1/nk对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1(或转速为n1)，输出轴的角速度为ωk(或转速为nk),按定义有：一对齿轮：i12=ω1/ω2=n1/n2=±z2/z1当i1k>1时为减速,当i1k<1时为增速。上式中:“+”适用內啮合,“-”适用外啮合12二、定轴轮系的传动比计算如图所示的平面定轴轮系是由7个圆柱齿轮所组成。设齿轮1为首轮（即输入轮），齿轮5为末轮（即输出轮），各齿轮的齿数

4、分别为z1、z2、z2’、z3、z3’、z4、z5,各齿轮的转速分别为n1、n2、n2’、n3、n3’、n4、n5。则各对齿轮的传动比为（外啮合）（外啮合）（外啮合）（内啮合）将上述各式两边分别连乘后得：因为n2=n2’，n3=n3’，所以上式变为上式表明：定轴轮系的传动比等于轮系中各对齿轮传动比的连乘积，或等于轮系中所有从动轮齿数乘积与所有主动轮齿数乘积之比。设轮系的首轮为1，末轮为K，可得定轴轮系传动比的一般表达式为(8-1)三、计算时的注意事项（1）若轮系为平面定轴轮系，首末两齿轮的转向可用来确定，其中m为首轮1到末轮K间所有外啮合齿轮的对数。若i1k为正号，表

5、明首末两齿轮的转向相同；若i1k为负号，表明首末两齿轮的转向相反。（2）若轮系为空间定轴轮系（该轮系一般含有圆锥齿轮或蜗杆蜗轮等传动），此时轮系的传动比仍可采用上式(8-1)进行计算，但首末两齿轮的转向不能用来确定，只能用画箭头的方法在图中标出。但在空间定轴轮系中若首末两轮的轴线平行，则其传动比仍然要用正负号表示。须注意的是，在该图所示的轮系中，齿轮4的齿数不影响该轮系传动比的大小，但能改变其他齿轮的转向，这种齿轮称为惰轮（或过轮、中介轮）。(8-1)例1在下图的轮系中，已知各齿轮的齿数为z1=20，z2=30，z2’=25，z3=60，z3’=25，z4=25，z5

6、=35，轮1的转速n1=1260r/min（转向如图）。试求（1）该轮系传动比i15；（2）轮5的转速n5，并确定轮5的转向。解1.分析：由图可知，该轮系属于平面定轴轮系，可直接采用传动比公式(8-1)进行计算。n5的结果为负值，说明齿轮5与齿轮1转向相反，如图所示。2.求解：由传动比公式(8-1)可得作者：潘存云教授Z1Z’3Z4Z’4Z5Z2Z3例2：已知图示轮系中各齿轮的齿数，求传动比i15。解：1.分析：由图可知，该轮系属于空间定轴轮系，但由于首末两轮的轴线平行，其传动比要用正负号表示，用画箭头的方法可确定齿轮1、5转向及传动比的符号。z1z2z’3z’4z2

7、z3z4z5=-z3z4z5z1z’3z’4=-i15=ω1/ω52.求解：由传动比公式可得其中齿轮1、5转向相反例3在下图中，已知各齿轮的齿数为z1=20，z2=30，z2’=20，z3=60，z3’=20，z4=30，z5=30，z5’=20，z6=30，z6’=2，z7=40，若轮1的转速n1=1080r/min，转向如图，试求蜗轮7的转速n7及转向。解1.分析：由于该轮系中含有圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等传动，即各齿轮的轴线不全部平行，故轮系属于空间定轴轮系。在空间定轴轮系中，首末两轮的转向不能用来确定，只能用画箭头的方法在图中标出（见图），其中蜗轮