机械原理第11章齿轮系及其设计

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1、第11章齿轮系及其设计轮系的类型轮系的传动比轮系的功能其他类型的行星传动简介学习要求复习思考题例题返回重点轮系传动比的计算。根据轮系在运转过程中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否变动,轮系可分为三大类。8.1.1定轴轮系8.1.2周转轮系8.1.3混合轮系返回8.1轮系的类型在轮系运转过程中，各轮几何轴线的位置均固定不变的轮系称为定轴轮系，又称普通轮系。返回8.1.1定轴轮系在轮系运转过程中，至少有一个齿轮的几何轴线的位置并不固定，而是绕其他定轴齿轮轴线回转的轮系称为周转轮系。太阳轮1

2、、3和行星架H，称为周转轮系的基本构件。按自由度数目不同，周转轮系可分为两类按基本构件的不同，周转轮系可分为两类返回8.1.2周转轮系行星轮系：太阳轮3（或1）固定，整个轮系的自由度为1，只要给定一个原动件，整个轮系就有确定的运动。差动轮系：太阳轮1和3均不固定，整个轮系的自由度为2。为了使其具有确定的运动，需要两个原动件。返回按自由度数目不同，周转轮系可分为两类：2K-H型周转轮系：K表示太阳轮，H表示行星架。3K型周转轮系：基本构件是1、2、3三个太阳轮，而行星架H只起支撑作用，所以在轮系的型

3、号中不含“H”。返回按基本构件的不同，周转轮系可分为两类：太阳轮1、3和行星轮2以及行星架H组成自由度为2的差动轮系；齿轮1’、5、4、4’和3’组成定轴轮系；定轴轮系把差动轮系的太阳轮1和3联接起来，整个轮系的自由度为1，称为封闭差动轮系。由几个周转轮系组合而成的混合轮系：太阳轮1、3和行星轮2-2’以及行星架H1组成一个周转轮系，太阳轮4、6和行星轮5-5’以及行星架H2组成另一个周转轮系，其特点是两个周转轮系不公用一个行星架。由定轴轮系和周转轮系组合而成的混合轮系：返回8.1.3混合轮系传动比

4、的概念8.2.1定轴轮系的传动比8.2.2周转轮系的传动比8.2.3混合轮系的传动比返回8.2轮系的传动比返回传动比的概念轮系中输入轴的角速度ωin(或转速nin)与输出轴的角速度ωout(或转速nout)之比称为传动比。返回8.2.1定轴轮系的传动比传动比大小的计算主、从动轮转向关系的确定返回传动比大小的计算已知轮系中各轮齿数，求轮系的总传动比：计算各对啮合齿轮传动比按空格键继续结论：返回主、从动轮转向关系的确定各轮几何轴线均互相平行的情况各轮几何轴线不都平行，但首尾两轮轴线互相平行的

5、情况首尾两轮几何轴线不平行的情况返回各轮几何轴线均互相平行的情况组成这种轮系的所有齿轮均为直齿或斜齿圆柱齿轮。由于一对内啮合齿轮转向相同，而一对外啮合齿轮转向相反，故每经过一对外啮合就改变一次方向。所以可根据外啮合的对数来确定主、从动轮的转向关系。m为外啮合的对数负号表示主、从动轮转向相反。返回各轮几何轴线不都平行，但首尾两轮轴线互相平行的情况不能用来确定主、从动轮转向关系。可在图上用箭头来表示各轮转向。按空格键继续由于轮系中主动轮1和从动轮4的轴线互相平行，所以仍可在传动比计算结果中加“+”、“-

6、”号来表示主、从动轮的转向关系。图中主动轮1和从动轮4的转向相反，所以返回首尾两轮几何轴线不平行的情况不能用正负号来表示主、从动轮转向关系。只能在图上用箭头来表示各轮转向。按空格键继续轮系中主动轮1（蜗杆）和从动轮5（锥齿轮）几何轴线不平行，分别在不同平面内转动，它们的转向关系只能用箭头表示在图上。返回8.2.2周转轮系的传动比传动比计算的基本思路传动比计算的方法传动比计算举例由于周转轮系中有一个转动着的行星架，行星轮既自转又公转，所以传动比不能象定轴轮系那样直接用简单的齿数反比的形式来表示。返

7、回周转轮系传动比计算的基本思路如果能够设法使行星架固定不动，那么周转轮系就转化成了一个定轴轮系。假想整个轮系加上一个大小与行星架角速度相等，而方向相反的角速度（-ωH），根据相对运动原理可知各个构件之间相对运动关系不变，但此时行星架将静止不动。于是周转轮系转化成了一个假想的定轴轮系，该定轴轮系称为周转轮系的转化轮系。返回周转轮系的转化轮系由于转化轮系是一个定轴轮系，故可通过定轴轮系。传动比的计算方法，得到周转轮系中各构件的真实角速度之间的关系，进而求得周转轮系的传动比。返回周转轮系传动比计算的方法首先

8、计算其转化轮系的传动比。由传动比概念可知，在转化轮系中当1轮主动、3轮从动时的传动比为：由于转化轮系为定轴轮系，故其传动比为：由此可得：推广至一般式返回周转轮系传动比计算的一般式一般式：式中1、n为周转轮系中两个太阳轮，H为行星架。在已知各轮齿数的情况下，总可以求出，由此可得出ω1、ωn、ωH三者之间的关系。等式右边正负号的确定：当转化轮系中1轮与n轮转向相同时取“+”号，称为正号机构；当转化轮系中1轮与n轮转向相反时取“-”号，称为负号机构。注意事项