齿轮系及其设计ppt课件.ppt

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1、第11章齿轮系及其设计11-1齿轮系及其分类11-2定轴轮系的传动比11-3周转轮系的传动比11-4复合轮系的传动比11-5轮系的功用11-1齿轮系及其分类由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统称为齿轮系，简称轮系。根据轮系运转时，其各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否都是固定的，而将轮系分为三大类:⑴定轴轮系⑵周转轮系⑶复合轮系⑴定轴轮系轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系，也称普通轮系。⑵周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转。周转轮系中，自身几何轴线位置不固定，工

2、作时既绕固定轴线公转又绕自身轴线自转的齿轮称为行星轮。直接与行星轮啮合，且自身几何轴线位置固定的称为太阳轮，也叫中心轮。轮系中用于支撑行星轮的构件称为行星架，也叫系杆、转臂等。在周转轮系中，行星架和太阳轮是基本构件,工作时绕同一固定轴线回转。周转轮系还可根据其自由度的数目划分：行星轮系：F=1差动轮系:F=2周转轮系还常根据其基本构件的不同来加以分类。若轮系中的太阳轮以K表示，行星架以H表示2K-H型3K型：系杆H只起支撑行星轮，使其与中心轮保持啮合的作用，不作为输出或输入构件。⑶复合轮系由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复

3、杂轮系。12345H12345H所谓轮系的传动比是指轮系中首、末两构件的角速度（或转速）之比，包括传动比的大小和首、末两轮转向关系的确定。圆柱齿轮机构的传动比：“+”表示转向相同，“-”表示转向相反。外啮合圆柱齿轮内啮合圆柱齿轮11-2定轴轮系的传动比1、传动比大小的计算图示轮系，设轮1为首端输入齿轮，轮5为末端输出齿轮，则轮系传动比大小为：定轴轮系传动比的大小等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积；也等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。定轴轮系的传动比=所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘

4、积2、首、末轮转向关系的确定常用标注箭头的方法确定首末轮的转向关系。箭头表示可见端圆周速度的方向。记为“-”。当首末两轮轴线平行时,若两者转向相同，则传动比记为“+”；反之则图示轮系用标注箭头的方法得首末两轮转向相反，传动比为“-”。而该轮系中所有齿轮均为圆柱齿轮，即所有齿齿轮轴线相互平行，此时可用(-1)m来确定首末两轮的转向关系，m是外啮合的对数。在该轮系中，齿轮2齿数的多少对传动比的大小没有影响，仅起着中间过渡作用和改变从动轮转向的作用，称之为过轮或中介轮或惰轮。4为过轮。2为过轮。例：图中所示的齿轮系中，已知z1=z4=20，

5、z2=z5=40，齿轮1、3、4和6同轴线，各齿轮均为标准齿轮。若已知1的转速为n1=1440r/min，求轮6的转速。123456解：根据题意a12=a23、a45=a56123456同理：这是一个平面定轴轮系，外啮合对数为2“+”表示轮6与轮1转向相同。作业：P233—11-1111-3周转轮系的传动比周转轮系不能直接按定轴轮系的传动比计算方法计算。但可利用反转原理，即给整个周转轮系加上一个公共反转-ωH，轮系中各构件相对运动关系不变，而行星架却相对静止，获得一个假想的定轴轮系，称之为原周转轮系的转化轮系。在这个转化轮系中应用定轴

6、轮系传动比计算的方法计算。ωH图示轮系，设已知行星架转动的角速度大小和方向。给整个轮系加上一公共反转-ωH。-ωH构件原轮系中的角速度转化轮系中的角速度太阳轮1ω1行星轮2ω2太阳轮3ω3行星架HωH原周转轮系的转化机构的传动比为“-”表示在转化机构中轮3与轮1转向相反。周转轮系的转化机构传动比计算的一般表达式为：=±转化机构中m到n各从动轮齿数的连乘积转化机构中m到n各主动轮齿数的连乘积特别注意：⑴imn与iHmn的意义完全不同。为“+”，表示原轮系中m与n的转向相同;为“-”，表示原轮系中m与n的转向相反。为“+”，表示原周转轮系

7、的转化轮系中m与n的转向相同;为“-”，表示原周转轮系的转化轮系中m与n的转向相反。⑵计算周转轮系的转化轮系的传动比时，必须确定传动比的“±”，即确定在转化轮系中首、末两轮的转向关系。⑶计算时，已知角速度（或转速）必须设定正方向，而与所设方向相反的角速度（或转速）应按负值带入；⑷只适用于构件m的回转轴线与行星架H的回转轴线相平行时。例：图示轮系，已知z1=100、z2=101、z2'=100、z3=99。试求传动比iH1。解：图示轮系是平面周转轮系。1-2=2'-3H“+”说明行星架H与轮1转向相同。例：图示轮系，已知齿数z1=z2=

8、48，z2'=18,z3=24，转速n1=250r/min，n3=100r/min，方向如图所示。求：nH的大小和方向。n1n3解：图示轮系是空间周转轮系1-2=2'-3H标注箭头确定其转化机构中齿轮1与3的转向关系如图