机械设计基础 第5章轮系

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1、第5章轮系§5－1轮系的类型§5－2定轴轮系及其传动比§5－3周转轮系及其传动比§5－4复合轮系及其传动比§5－5轮系的应用§5－6几种特殊的行星传动简介§5－1轮系的类型定义：由一系列齿轮组成的传动系统－简称轮系本章要解决的问题：轮系分类周转轮系（轴有公转）定轴轮系（轴线固定）差动轮系（F=2）行星轮系（F=1）1.轮系传动比i的计算；2.从动轮转向的判断。平面定轴轮系空间定轴轮系复合轮系（两者混合）图5-1定轴轮系定轴轮系：传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的。图5-2周转轮系2121O1O2OH

2、周转轮系：传动时至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系。§5－2定轴轮系及其传动比一、传动比的计算iab=ωa/ωb=na/nb≠zb/za齿轮系：设输入轴角速度ωa，输出轴角速度ωb,按定义有：一对齿轮：i12=ω1/ω2=z2/z1当iab>1时为减速,iab<1时为增速。轮系的传动比：轮系中输入轴与输出轴的角速度之比。iab。计算轮系传动比：1)确定iab数值；2)确定两轴的相对转动方向。图（a）轮系：z1、z2、z2′‥齿数；n1、n2、n2′‥转速。同一轴上齿轮的转速相同，

3、n2=n2′、n3=n3′、n5=n5′、n6=n6′。各对啮合齿轮出按动比数值：、、、、i5′6、i6′7；；图（a）轮系：z1、z2、z2′‥齿数；n1、n2、n2′‥转速。同一轴上齿轮的转速相同，n2=n2′、n3=n3′、n5=n5′、n6=n6′。各对啮合齿轮出按动比数值：、、、、i5′6、i6′7所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积＝i17===i12i23i34i45i56i67=；i5′6=n5n6=z5′z6；i6′7=n6n7=z7z6′n2n3n1n7n6n7n4n5n1n

4、2n3n4n5n6z2z3z4z5z6z7z1z2′z3′z4z5′z6′设与齿轮1固连的轴为输入轴，与轮7固连的轴为输出轴，输入轴与输出轴的传动比为：结论:定轴轮系传动比数值=该轮系各对啮合齿轮传动比的连乘积推广到一般：i1k=(±)z2z3z4‥zkz1z2′z3′‥z(k-1)′主动轮1与从动轮k轴线平行时，两轮转向同——“＋”；两轮转向反——“－”22二、首、末轮转向的确定所有轴线平行定轴轮系：设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)m1、用“＋”“－”表示外啮合齿轮：两轮转向相反，用

5、“－”表示；两种方法：适用于平面定轴轮系（轴线平行,两轮转向不是相同就是相反）。ω1ω2内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表示。ω2所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积i1m＝(-1)m1pvp转向相反转向相同ω11vppω1121232、画箭头1）外啮合时：2）内啮合时：3）空间定轴轮系:只能用画箭头的方法确定从动轮转向。两箭头同时指向（或远离）啮合点。头头相对或尾尾相对。两箭头同向。（1）锥齿轮：表转向箭头同时指向或背离节点。12abc12（2）蜗轮蜗杆：蜗轮转向与蜗杆转向及其螺旋线方向有关

6、。伸出右手伸出左手21从动蜗轮转向判定方法—右手定则(右旋蜗杆)：四指弯曲顺着主动蜗杆转向，与拇指指向相反的方向，就是蜗轮在啮合处圆周速度的方向。1)判定主动蜗杆转向；2）定则；3）定从动蜗轮转向a、右旋蜗杆b、左旋蜗杆vvP74例1惰轮（过桥齿轮）：不影响传动比大小，只改变转向作用的齿轮。如4作业：P852、32H2H13132、行星架(或转臂)：支持行星轮做自转和公转的构件。1、行星轮：周转轮系中，轴线位置变动即做自转又做公转的齿轮。§5－3周转轮系及其传动比n1n3n2nH1）齿轮1、3及构件

7、H各绕固定轴O1、O3、OH（重O1）转动。2）齿轮2空套在构件H的轴上，H转动时，齿轮2自转（绕O2）+随H绕定轴线o3o1oHo2ab312H一、周转轮系的组成(OH)公转。——周转轮系。基本周转轮系的构成：由行星轮、支持它的行星架和与行星轮相啮合的两个（有时1个）中心轮。行星架与中心轮的几何轴线必须重合，否则不能转动。4、差动轮系：周转轮系中自由度F=2（需要两个原动件）。图a周转轮系，两个中心轮都能转动。活动构件n=4，PL=4，PH=4。机构自由度F=3n-2PL-PH=3×4-2×4-2

8、=2。需要两个原动件。5、行星轮系：周转轮系中自由度F=1（只需一个原动件）。图b周转轮系，只有一个中心轮能转动。活动构件n=3，PL=3，PH=2。机构自由度F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1。只需一个原动件。3、太阳轮(中心轮)：轴线位置固定的齿轮。二、周转轮系传动比的计算反转原理：给周转轮系施加一绕轴线OH的-nH(nH行星架H的转速）公共转速后(不改变轮系中各构件之间的相对运动），行星架固定不动，所有齿轮几何轴线的位置全都固定，原轮系便成为一新的定