轮系及减速器教学课件PPT

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1、第十八章轮系及减速器§18—1概述在一般机器中，原动机多采用转速较高的单速电动机，而工作机构的运动要求则是多种多样的。因此，用一对齿轮传动已经不可能实现上述各种要求。在原动机和工作装置之间需要有由一系列齿轮组成的减速(或增速)、变速或差动装置。这种由一系列互相啮合的齿轮组成的传动系统称轮系。§18—2轮系的分类根据轮系中各齿轮的几何轴线是否相对固定，把轮系分成定轴轮系、周转轮系和混合轮系。一、定轴轮系当轮系运转时，若所有齿轮的几何轴线均相对固定不动，称为定轴轮系。如图18—1所示。二、周转轮系组成轮系的某几个齿轮(至少一个)的几何轴线在传

2、动中绕另一齿轮的几何轴线转动者，称为周转轮系。图18-2a所示为一典型的周转轮系。它是由机架、中心轮1和3、行星轮2和行星架H所组成。在行星架H的支承下，行星轮2既绕自身的几何轴线转动(自转)，又绕行星架H的转动中心转动(公转)。为保证轮系能够传动，行星架H的转动轴线必须和中心轮的公共轴线重合。凡承受外扭矩，且转动轴线与公共轴线重合的构件称为周转轮系的基本构件。每个周转轮系均有三个基本构件。此周转轮系，因其基本构件是由两个中心轮(2k)及一个行星架H所组成，故该轮系统称为2k-H型周转轮系。为使传动时惯性力得到平衡以及减轻轮齿上的啮合载荷

3、，通常采用两个以上完全相同的行星轮(图18—2a所示为三个)，均匀地分布在中心轮的周围。因行星轮的个数对周转轮系的传动比没有影响，故在讨论各构件的运动关系时，机构简图中只需画出其中的一个行星轮，如图18—2b所示。在周转轮系中，若两个中心轮都能转动，其机构自由度为2，这种轮系称为差动轮系；若有一个中心轮固定不动，那么其机构自由度为1，这种轮系称为行星轮系。当行星架H固定不动，则周转轮系演变为定轴轮系，如图18—2c所示。三、混合轮系如图18—3所示，在一些机器中，往往同时采用定轴轮系(1、2、2’及3)和周转轮系(齿轮4、5、6及行星架H

4、)来满足传动的需要，这种轮系称为混合轮系。§18—3轮系传动比的计算一、定轴轮系传动比的计算轮系的传动比：是指轮系中输入轴（主动轮）的角速度（或转速）与输出轴（从动轮）的角速度（或转速）之比，即:轮系的传动比计算，包括计算其传动比的大小和确定输出轴的转向两个内容。例：下图为定轴轮系，已知各轮齿数z，求传动比i15。解：为了求齿轮1和齿轮5的传动比i15，可先求各对齿轮的传动比。由第十六章可知上式表明：平面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。

5、定轴轮系传动比大小的计算推广：设轮1为起始主动轮，轮K为最末从动轮，则平面定轴轮系的传动比的一般公式为:从动轮转向的确定传动比正负号规定：两轮转向相同(内啮合)时传动比取正号，两轮转向相反(外啮合)时传动比取负号，轮系中从动轮与主动轮的转向关系，可根据其传动比的正负号确定。外啮合次数为偶数（奇数）时轮系的传动比为正（负），进而可确定从动件的转向。图中外啮合次数为3次，所以传动比为负，说明轮5与轮1转向相反。上式表明：（1）．定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对齿轮传动比的连乘积。其数值等于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

6、。（2）．齿轮4在前一对齿轮传动中是从动轮，在后一对齿轮传动中是主动轮，所以在上式中齿数Z4可以消去。轮系中，这种不影响传动比的大小，仅用来改变转动方向或增大传动中心距的齿轮，称为惰轮。（3）．从动轮的转动方向的确定：对平面轮系(即各轮轴线互相平行)，用(-1)m表示，m为轮系中外啮合齿轮的对数，其传动比为正号时，表示主、从动轮的转向相同；传动比为负号时，则主、从动轮转向相反。对空间轮系(即由圆锥齿轮、蜗杆传动组成)，必须用画箭头的方法来确定从动轮的转向。【例18—1】如图18—4所示为液压推进架柱式煤电钻的传动系统。已知电动机3的转速为

7、，n1=2880r／min，各轮齿数分别为Z1=17，Z2=34，Z2’=17，Z3=56，Z4=21，Z6=43，Z5=Z7=Z8=32，Z9=48，煤钻杆主轴的推进和后退由液压油缸2控制，试计算煤钻杆主轴的转速并确定其转向。【解】齿轮4和5为双联滑移齿轮，当齿轮4与6或5与7啮合时钻杆主轴可获得两种转速。(1)当齿轮4与6啮合时，有故煤钻杆主轴转速n9为(2)当齿轮5与7啮合时因i19为正值，故煤钻杆与电动机的转向相同。亦可用画箭头的方法来确定，如图18—4所示。二、周转轮系传动比的计算在周转轮系中，由于行星轮的运动不是绕固定轴线转动

8、，故其传动比的计算不能直接用定轴轮系传动比的计算方法。但是，如果能保持周转轮系中各构件之间的相对运动不变，而又可使行星架变为固定不动，则周转轮系就化为一个假想的定轴轮系，可按定轴轮系传动比的计