齿轮系及其设计

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1、第6章齿轮系及其设计本章教学内容◆齿轮系及其分类◆轮系的传动比◆轮系的功用◆轮系的设计周转轮系传动比计算中的符号问题；混合轮系中基本轮系的区别。周转轮系及复合轮系传动比的计算本章重点本章难点本章基本要求能正确划分轮系，能计算定轴轮系、周转轮系、复合轮系的传动比；对轮系的主要功用有清楚的了解；对确定行星轮系各齿轮齿数的四个条件有清楚的认识。§6-1齿轮系及其分类一．轮系(geartrain)——由一系列齿轮组成的传动系统。轮系应用举例“红箭”导弹发射快速反应装置仪表二．轮系的分类定轴轮系周转轮系混合轮系根据轮系在运转过程中各齿轮的几何轴线在

2、空间的相对位置关系是否变动，可以将轮系分为1.定轴轮系(Ordinarygeartrain)各齿轮轴线的位置都相对机架固定不动的齿轮传动系统。组成圆柱齿轮圆锥齿轮蜗轮蜗杆2.周转轮系(Planetarygeartrain)至少有一个齿轮的轴线（位置不固定）绕另一齿轮的轴线转动的齿轮传动系统。周转轮系的组成：太阳轮(Sungears)——周转轮系中轴线位置固定不动的齿轮系杆H（行星架）(Planetcarrier)——支撑行星轮的构件行星轮(Planetgears)——周转轮系中轴线不固定的齿轮机架太阳轮太阳轮行星轮系杆周转轮系的分类（1）

3、根据其自由度的数目分：差动轮系(Differentialgeartrain)——自由度为2的周转轮系行星轮系(Planetarygeartrain)——自由度为1的周转轮系F=3n-2PL-PH=34－24－2=2F=3n-2PL-PH=33－23－2=1（2）根据基本构件的组成分：2K-H型——有2个中心轮3K型——有3个中心轮各种周转轮系简图3.混合轮系(Compositegeartrain)——由定轴—动轴或多个动轴轮系组成的轮系§6-2定轴轮系的传动比轮系的传动比——输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比，即：一．一对齿轮的

4、传动比大小转向大小转向外啮合——“-”内啮合——“+”圆锥齿轮传动蜗杆蜗轮传动——在图上以箭头表示圆柱齿轮空间齿轮121221空间齿轮圆锥齿轮传动蜗杆蜗轮传动——在图上以箭头表示12左旋蜗杆右旋蜗杆21二．定轴轮系传动比大小的计算结论三．首、末两轮转向关系的确定1.首、末两轮轴线平行：在图上用箭头表示首、末两轮的转向关系，箭头同向取“+”;箭头反向取“-”。对于平面轮系：k——外啮合齿轮对数对于空间轮系：2.首、末两轮轴线不平行：在图上用箭头表示首、末两轮的转向关系。（首、末两轮的转向关系如图所示）§6-3周转轮系的传动比一．周转轮系传动

5、比计算的基本思路周转轮系传动比不能直接计算，可以利用相对运动原理，将周转轮系转化为假想的定轴轮系，然后利用定轴轮系传动比的计算公式计算周转轮系传动比。——反转法或转化机构法关键：设法使系杆H固定不动，将周转轮系转化为定轴轮系。312H3OO11H2OOO1O112H3指给整个周转轮系加上一个“-H”的公共角速度，使系杆H变为相对固定，从而得到假想定轴轮系。——周转轮系的转化机构（转化轮系）-H3-H1-HH-H=02-HOOO1O112H3312H3OO11H2-H3H=3-H1H=1-H

6、H-H=02H=2-H周转轮系加上一公共角速度“-H”后，各构件的角速度：1－H=1H2－H=2H3－H=3H112233HHH－H=0构件　周转轮系角速度　转化轮系角速度转化机构的传动比i13H可按定轴轮系传动比的方法求得：周转轮系传动比的一般公式为：二．周转轮系传动比计算的一般公式三．注意事项m轮、n轮及系杆H的轴线必须平行。123H首、末两轮轴线平行，但中间一些齿轮轴线不平行：——画虚线箭头来确定：箭头同向取“+”箭头反向取“-”。公式中各值均为矢量，计算时必须带“”号。如n轮固定，即

7、n=0,则上式可写成：即：绝对传动比主从关系视传递路线不同而不同。平面轮系中行星轮的运动：公转自转绝对转速例1：在图示的轮系中，设z1=z2=30,z3=90,试求在同一时间内当构件1和3的转数分别为n1=1,n3=-1(设逆时针为正)时，nH及i1H的值。解：（负号表明二者的转向相反）此轮系的转化机构的传动比为：例2:在图示的周转轮系中，设已知z1=100，z2=101，z2=100，z3=99，试求传动比iH1。z1=100z2=101z2=100z3=99解：z1=100z2=101z2=100z3=100若将z3由99改为1

8、00，则当系杆转10000转时，轮1转1转，其转向与系杆的转向相同。小结在周转轮系各轮齿数已知的条件下，如果给定m、n和H中的两个，第三个就可以由上式求出。（对于行星轮系，有一个中心轮的