机械设计基础课件第五章轮系

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1、第五章轮系一、轮系的分类二、定轴轮系及其传动比三、周转轮系及其传动比四、混合轮系及其传动比五、轮系的应用第一节轮系的分类轮系：一系列齿轮副组成的齿轮机构。一、定轴轮系轮系中各齿轮的轴线相对机架的位置都是固定的。第一节轮系的分类二、周转轮系轮系中有一个或几个齿轮的轴线位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转的轮系。1—中心轮（太阳轮）2—行星轮H—系杆（转臂）第一节轮系的分类根据周转轮系所具有的自由度的数目，可分为：差动轮系（Ｆ=２）、行星轮系（Ｆ=１）第二节定轴轮系及其传动第二节定轴轮系及其传动比一对圆锥齿轮传

2、动时，在节点具有相同速度，故表示转向的箭头或同时指向节点（图c），或同时背离节点。蜗轮的转向不仅与蜗杆转向有关，而且与其螺旋线方向有关。判断时可采用左手或右手定则。请注意蜗杆旋向的表示方法。第二节定轴轮系及其传动比定轴轮系传动比的计算，以图5-1所示轮系说明如下：第二节定轴轮系及其传动比设与轮1固联的轴为输入轴，与轮7固联的轴为输出轴，则输入轴与输出轴的传动比数值为：上式表明，定轴轮系传动比的数值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乘积与所有主动轮齿数的乘积之比。第二节定

3、轴轮系及其传动比以上结论可推广到一般情况。设轮1为起始主动轮，轮K为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为：上式所求为传动比数值的大小，通常以绝对值表示。两轮相对转动方向则由图中箭头表示。第二节定轴轮系及其传动比当主动轮1和最末从动轮K的轴线平行时，两轮转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同时，传动比为“+”；两轮转向相反时，传动比为“-”。因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式为：第二节定轴轮系及其传动比第三节周转轮系及其传动比周转轮系中行星轮的运动不是绕固定轴线的简单转动（包括自转和公

4、转），所以周转轮系各构件间的传动比就不能直接用定轴轮系的方法来计算了。第三节周转轮系及其传动比•周转轮系和定轴轮系的根本区别在于周转轮系中有转动着的系杆。为了解决周转轮系的传动比的计算问题，我们应当设法将周转轮系转化成定轴轮系。也就是说应当使系杆静止不动。•由相对运动原理可知，对周转轮系加上一个附加的公共转动后，周转轮系各构件间的相对运动并不会发生变化。这样，可使系杆不动，形成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。•现将各构件转化前后的转速列表如下：第三节周转轮系及其传动比构件原来的转数转化轮系中的

5、转数1n12n2构件原来的转数转化轮系中的转数3n3HnH第三节周转轮系及其传动比转化轮系中任意两轮的传动比均可用定轴轮系的方法求得。公式中的“-”表示在转化轮系中轮1与轮3转向相反。第三节周转轮系及其传动比周转轮系转化机构的一般公式：正负号的判定：用在图上画箭头的方法确定转化轮系中齿轮G和齿轮K的相对转向，相对转向相同时取“+”，相反时取“-”。第三节周转轮系及其传动比第三节周转轮系及其传动比第三节周转轮系及其传动比第三节周转轮系及其传动比•齿数的确定•确定齿数的条件•在选择行星齿轮传动的齿数时应满足以下条件：•

6、1、传动比条件•齿数的选择首先应保证实现给定传动比的要求。•2、同心条件•为了保证正确的啮合，各对啮合齿轮的中心距必须相等。•3、邻接条件•确定齿轮齿数时，必须保证相邻两行星齿轮的齿顶圆之间有一定间隙，如图所示，即满足以下不等式•4、装配条件•为了保证各行星齿轮能能均匀的分布在两中心轮之间，并且与两中心轮啮合良好而没有错位现象，即在行星轮数目确定后齿数的选择应满足装配条件。第四节混合轮系及其传动比混合轮系是指在轮系中既包括定轴轮系又包括周转轮系，或由两个以上单一的周转轮系所组成的轮系。混合轮系的传动比计算不能直接用

7、定轴轮系传动比的计算公式计算，也不能直接套用周转轮系的传动比计算公式。正确的方法是将其所包含的各部分定轴轮系和周转轮系一一加以分开，并分别用定轴轮系和周转轮系的传动比计算公式来计算它们的传动比，然后联立求解。因此，将轮系作出正确的划分是解题的关键。第四节混合轮系及其传动比第五节轮系的应用一、相距较远的两轴之间的传动第五节轮系的应用二、实现变速传动第五节轮系的应用三、获得大的传动比例：如图5-10所示行星轮系，当Z1=100，Z2=101，Z2′=100，Z3=99时，其传动比iH1可达10000。第五节轮系的应用四

8、、合成运动和分解运动合成运动是将两个输入运动合为一个输出运动；分解运动是将一个输入运动分为两个输出运动。合成运动和分解运动都可以用差动轮系实现。如图5-11所示，其中Z1=Z2。由式5-2得第五节轮系的应用图5-12所示汽车后桥差速器可作为差动轮系分解运动的实例。当汽车拐弯时，它能将发动机传到齿轮5的运动，以不同转速分别传递给左右两轮。第六节几种特殊的行星传