机械原理 教学课件 作者 江帆第十一章 齿轮系第十一章.ppt

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1、江帆齿轮系(GearTrain)本章内容第一节定轴轮系及其传动比计算第二节周转轮系及其传动比计算第四节其他新型行星齿轮传动简介第三节复合轮系及其传动比计算第五节行星轮系的设计*齿轮系(geartrain)——由一系列齿轮组成的传动系统简称轮系第一节定轴轮系及其传动比计算一、定轴轮系及其分类各轮轴线相对于机架位置不变的轮系——定轴轮系固定支座122'34IIIIIIIV各轮旋转方向各轮的运动为平面运动平面定轴轮系122'34IIIIIIIV各轮运动不共面的定轴轮系—空间定轴轮系4蜗轮53'蜗杆122'34'锥齿轮二、定轴轮系的传动比计算传动比（或速比）是指两

2、轮的角速度（或转速）之比。ikL两轮的转向相同,取正号ikL=k/L=nk/nLikL两轮的转向相反,取负号设1为主动轮设4为从动轮各轮齿数分别为z1，z2，z'2，z3，z4。122'34IIIIIIIVz3z2z'2142='23z1z4122'34两轮传动比：i12=1/2=-z2/z1将各传动比相乘：i12i23i34=1/4=i14i34=/4=z4/z3i2´3=2/3=-z3/z2'=i23i14=(-1)2(z2z3z4)/(z1z2'z3)i14=(-1)2(z2z3z4)/(z1z2'z3)i14=i12i

3、23i34轮系的传动比等于各对齿轮的传动比的乘积齿轮外啮合点数同时与两个齿轮啮合，该轮称为过桥轮或惰轮(idlergear)。i14的正号表示首末两轮的转向相同。z2z'2142='23z1z4122'34z2z'2142='23z1z4122'34i14=(-1)2(z2z3z4)/(z1z2'z3)各对齿轮中从动轮齿数的积各对齿轮中主动轮齿数的积z2z'2142='23z1z4122'34此为空间定轴轮系。上述速比公式适用吗?4蜗轮5122'33'蜗杆4'锥齿轮正负号用画箭头确定4蜗轮5122'33'蜗杆4'锥齿轮空间定轴

4、轮系速比公式i15=1/5=(z2z3z4z5)/(z1z2'z3'z4')4蜗轮5122'33'蜗杆4'锥齿轮4蜗轮4见其顶视图蜗轮为右旋3'蜗杆4蜗轮3'4蜗杆也为右旋当蜗杆蜗轮均为右旋时，用右手定则判断蜗轮的转向。大母指表示蜗杆沿轴线的运动方向（向右）。3'蜗杆蜗轮为右旋4蜗轮3'4由于蜗杆不能沿轴线运动，故推动蜗轮啮合点向左运动。3'蜗杆122'33'蜗杆4蜗轮4'锥齿轮51与5轮的轴线平行：i15=1/5=(z2z3z4z5)/(z1z2'z3'z4')-首末两轮的轴线不平行，i1n不带正负号。例1：如图所示的轮系中，设已知，，

5、，，，，均为标准齿轮传动。已知轮1的转速r/min，试求轮4的转速及转动方向。解：（1）传动比：（2）根据已知条件计算：r/min用箭头标注法判断，轮4的转向如图所示，为逆时针转动。强化训练题11-1：如图11-10所示的轮系中，设已知，，，，，，，均为标准齿轮传动。已知输入轴的转速r/min，试求输出轴5的转速及转动方向。图11-10定轴轮系第二节周转轮系及其传动比计算一、周转轮系及其分类o1Ho123o11H23AAA——A作侧视图A——Ao1Ho123o11H23AAA——A计算机构的自由度：n=4;pl=4;ph=2;F=34-24-2=2o1

6、32o1H观察各构件的运动给定已知运动3Hoo1H132oo1H132oo1H132oo1H132oo1H132绕固定轴线转动的齿轮——中心轮(centralgear)（太阳轮sungear）绕运动轴线转动的齿轮——行星轮(planetgera)支承行星轮的构件H——系杆(planetcarrier)。中心轮和系杆常作为输出或输入构件称其为该轮系的基本构件。周转轮系——存在某齿轮轴线绕固定轴线转动的轮系。oo1H132o1Ho123o11H23自由度等于2的周转轮系称为差动轮系(differentialgeartrain)o1Ho123o11H23若将

7、轮系中的3（或1）固定此时F=1。该轮系称行星轮系。F=1的周转轮系称行星轮系(planetgeartrain)该轮系称2K——H型周转轮系系杆H太阳轮K差动轮系行星轮系122'34H此为3K——H型行星轮系固定的机架，3=0。二、周转轮系的传动比计算不能按定轴轮系的速比公式计算该轮系的传动比能否转化为定轴轮系？oo1H1323H为得到系杆不动的机构…….若以系杆为参考系，则系杆不发生运动。即给整个机构一个系杆的反向角速度（-H），则系杆不动。oo1H1323H-Hoo1H1323H-Hoo1H1323Hoo1H132H-H

8、oo1H1323Hoo1H132H-Hoo1H1323