机械设计基础 第5章 轮系课件.ppt

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1、机械科学与工程学院何富君第五章轮系§5-1轮系的类型定义：由一系列齿轮组成的传动系统轮系分类周转轮系（轴线公转）定轴轮系（轴线位置固定）差动轮系（F=2）行星轮系（F=1）平面定轴轮系空间定轴轮系一、定轴轮系所有齿轮几何轴线的位置均固定不变的轮系，称为定轴轮系。§5-1轮系的类型二、周转轮系周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定，而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。§5-2定轴轮系及其传动比轮系的传动比轮系中输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比，以表示。a－输入轴；b－输出轴计算传动比包括

2、：计算传动比的大小、确定输出和输入轴的转向关系。规定传动比的符号：输出轴与输入轴转向相同，取正号；反之取负号。一对外啮合齿轮传动，传动比为“－”，内啮合的传动比为“＋”传动的方向还可以用箭头表示，两轮转向相反，用反向箭头表示。2ω1ω21pvp转向相反转向相同2ω2ω11vpp§5-2定轴轮系及其传动比传动比计算轴线相互平行的圆柱齿轮组成的定轴轮系12345§5-2定轴轮系及其传动比传动比计算1、定轴轮系的传动比＝轮系中各对齿轮传动比的连乘积；2、传动比的正负取决于外啮合的次数。一般情况m－外啮合的次数定轴轮系传动比的符号也

3、可用画箭头的方法确定。如果输入轴与输出轴转向相同则传动比为“＋”，否则为“－”。惰轮：既是前一级传动的从动轮，又是后一级传动的主动轮，又称过桥齿轮，在传动比计算中可去掉。12345§5-2定轴轮系及其传动比传动方向画箭头法确定传动方向外啮合：两箭头同时指向（或远离）啮合点。头头相对或尾尾相对。内啮合时：两箭头同向。对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。1212123§5-2定轴轮系及其传动比传动方向画箭头法确定传动方向蜗杆蜗轮传动右旋蜗杆伸出右手21伸出左手右旋蜗杆：用右手法则判断蜗轮的旋向。伸出右手，四指

4、握拢的方向与蜗杆的转向一致，则拇指的反方向是蜗轮在啮合点的运动方向。注意：采用左手或右手法则由蜗杆的旋向确定左旋蜗杆12§5-2定轴轮系及其传动比空间轮系传动方向轮系中含有圆锥齿轮、螺旋齿轮、蜗杆蜗轮等空间齿轮。传动比的大小计算方法与平面定轴轮系相同，传动比的符号必须用画箭头的方法确定。§5-2定轴轮系及其传动比定轴轮系－例题1例一：已知图示轮系中各轮齿数，Z1=1(右旋)，Z2=Z2’=20,Z3=30,Z3’=17,Z4=34,Z4’=18,Z5=54,求传动比i15。2.计算传动比解：1.先确定各齿轮的转向齿轮5的转向

5、如图所示。z1z2’z3’z4’z2z3z4z5=1×20×17×1820×30×34×54=i15=ω1/ω5122'33'44'5右旋蜗杆=180§5-2定轴轮系及其传动比定轴轮系－例题2Z1Z’3Z4Z’4Z5Z2Z3惰轮例一：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比i15。2.计算传动比解：1.先确定各齿轮的转向z1z2z’3z’4z2z3z4z5=z1z’3z’4z3z4z5=i15=ω1/ω5§5-3周转轮系及其传动比一、周转轮系的组成行星轮：即绕自身轴线自转又绕固定轴线作公转，如齿轮2。行星架：支撑行星轮，又称转臂。中

6、心轮：与行星轮啮合并且轴线固定的齿轮，如齿轮1和齿轮3。周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定，而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。§5-3周转轮系及其传动比周转轮系的分类差动轮系：行星轮系：2H13自由度为1的周转轮系。自由度为2的周转轮系。§5-3周转轮系及其传动比轮系中含有行星轮，不能按定轴轮系方法计算传动比。转化方法：给整个轮系加上一个绕中心轮轴线回转的公共角速度-nH。注意：只有各齿轮轴线平行时转速才能相减。2H132H13二、周转轮系传动比的计算周转轮系转化轮系=定轴轮系举例：拿

7、一个钟表，转动钟表，使它的转向与分针相反，转速相同，同学们会看到，分针是静止不动的。§5-3周转轮系及其传动比转化轮系中各齿轮的速度：各构件的角速度的变化如下:1n12n23n3HnH构件原角速度转化后的角速度nH1＝n1－nHnH2＝n2－nHnH3＝n3－nHnHH＝nH－nH＝0转化后:行星架=>机架，周转轮系=>定轴轮系，可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。2H132H13§5-3周转轮系及其传动比转化轮系中的传动比：上式“－”说明在转化轮系中nH1与nH3方向相反。通用表达式：m－轮系中外啮合的次数注意：齿轮A、B

8、的轴线必须平行。上面的公式只适用于转化轮系，如何求i13?2H132H13§5-3周转轮系及其传动比例一2K－H轮系中，z1＝z2＝20,z3＝601)轮3固定。求i1H。2)n1=1,n3=-1,求i1H及nH。∴i1H=4,齿轮1和系杆转向相同＝－3两者转