轮系的类型与应用

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1、1一、轮系的分类根据轮系运转中齿轮轴线的空间位置是否固定，将轮系分为两大类。1、定轴轮系2、周转轮系2轮系运转时，其中各齿轮轴线位置固定不动，则称之为定轴轮系。1、定轴轮系3轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，称该轮系为周转轮系。如图6-2所示。图6-2周转轮系2、周转轮系4周转轮系的组成周转轮系由中心轮1、行星轮2、中心轮3和系杆（行星架或转臂）组成。行星轮2装在系杆H上，一方面绕轴线O1O1自转，同时又随系杆H绕固定轴线OO作公转。按照自由度数目的不同，又可将周转轮系分为两类。5（1）差动轮系－

2、自由度为2如图6－2a所示的轮系，其中心轮1和3都是转动的，则该机构的自由度为2。这表明，需要有两个独立运动的原动件，机构的运动才能完全确定。这种两个中心轮都不固定、自由度为2的周转轮系称为差动轮系。图6－2a6（2）行星轮系－自由度为1如图6－2b所示，中心轮3被固定，则该机构的自由度为1。这表明，只需要有一个独立运动的原动件，机构的运动就能完全确定。这种有一个中心轮固定、自由度为1的周转轮系称为行星轮系。图6－2b7周转轮系还可根据基本构件的不同分类。以K表示中心轮，以H表示系杆，则图6-2所示轮系可称为2K-H型周转轮系，图

3、6-3所示轮系则称为3K型周转轮系。其系杆H仅起支承行星轮2－2’的作用，不传递外力矩，因此不是基本构件。图6-33K型周转轮系8由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系所组成的轮系,称为混合轮系,如图6-4所示。图6-4混合轮系（3）混合轮系9如下图所示用四个小齿轮代替一对大齿轮实现啮合传动，既节省空间、材料，又方便制造、安装。二、轮系的功用1、实现相距较远的两轴之间的传动102、实现分路传动图6-6当输入轴的转速一定时，利用轮系可将输入轴的一种转速同时传到几根输出轴上，获得所需的各种转速。图6－6为滚齿机上实现轮坯与滚刀范

4、成运动的传动简图，轴I的运动和动力经过锥齿轮1、2传给滚刀，经过齿轮3、4、5、6、7和蜗杆传动8、9传给轮坯。113．实现变速变向传动输入轴的转速转向不变，利用轮系可使输出轴得到若干种转速或改变输出轴的转向，这种传动称为变速变向传动。如汽车在行驶中经常变速，倒车时要变向等。图6－7所示为汽车上常用的三轴四速变速箱的传动简图。变速变向传动还广泛地应用在金属切削机床等设备上。图6－7124、实现大速比和大功率传动利用轮系可以在齿轮外形尺寸较小的情况下获得大的传动比，如图6－5所示。同样，利用行星轮系可以由很少的几个齿轮获得很大的传动

5、比，如例6－2中仅用二对齿轮，其传动比竟高达10000。值得注意的是，这类行星轮系用于减速传动时其传动比愈大，机械效率愈低。所以，它只适用于某些微调机构，不宜用于传递动力。135、实现运动的合成和分解利用周转轮系可以实现运动的合成，如图所示的差动轮系中，其系杆H的转速是齿轮1和齿轮3转速的合成。差动轮系可用作运动合成的特性，被广泛应用于机床、计算机构和补偿调整等装置中。同样，利用周转轮系也可以实现运动的分解，即将差动轮系中已知的一个独立运动分解为两个独立的运动。这部分内容将在后面例题中讨论。14一、定轴轮系的传动比图6-8平面定轴

6、轮系平面定轴轮系15图6-8为平面定轴轮系，其传动比的计算公式为：16推广到一般情形，设A为输入轴，B为输出轴，则定轴轮系传动比大小的计算公式为：17平面定轴轮系与空间定轴轮系平面定轴轮系:如果定轴轮系中各对啮合齿轮均为圆柱齿轮传动，即各轮的轴线都相互平行，则称该轮系为平面定轴轮系。空间定轴轮系:如果定轴轮系中含有圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等空间齿轮传动，即各轮的轴线不完全相互平行，则称该轮系为空间定轴轮系。18平面定轴轮系和空间定轴轮系的传动比大小均可用上式计算，但转向的确定有不同的方法。平面定轴轮系的转向关系可用在上式右侧的分式前加注

7、(-1)m来表示，m为从输入轴到输出轴所含外啮合齿轮的对数。若传动比的计算结果为正，则表示输入轴与输出轴的转向相同，为负则表示输入轴与输出轴转向相反。19空间定轴轮系空间定轴轮系含有轴线不平行的齿轮传动，其传动比前的“＋”、“－”号没有实际意义。因而空间定轴轮系输入轴与输出轴之间的转向关系不能用上述方法来确定，而必须在机构简图上用箭头来表示，如图6－9所示。20对于圆锥齿轮传动，表示方向的箭头应该同时指向啮合点即箭头对箭头，或同时背离啮合点即箭尾对箭尾，如图6-10所示。21对于蜗杆传动，可用左右手规则进行判断。22二、周转轮系的

8、传动比图6-13a)转化前的周转轮系周转轮系的传动比不能直接计算，可将整个周转轮系加上一个与系杆H的转速大小相等、方向相反的公共转速(-ωH)使其转化为假想的定轴轮系，如图6-13所示。23图6-13转化后原周转轮系变成定轴轮系24既然周转轮系的转