机械设计基础 第2版 教学课件 作者 陈庭吉 第七章　轮系及其应用.ppt

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1、机械设计基础第七章　轮系及其应用第七章　轮系及其应用第一节　轮系的分类与功用第二节　定轴轮系传动比的计算第三节　动轴轮系传动比的计算第四节　轮系的应用第一节　轮系的分类与功用一、定轴轮系当轮系运转时，若其中各齿轮轴线的位置都是固定的，则该轮系称为定轴轮系，在定轴轮系中，若各齿轮的轴线互相平行，则称为平面定轴输系，如图7⁃1a所示；若轮系中有锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动、斜齿轮传动，则称为空间定轴轮系，如图7⁃1b所示。图7-1　定轴轮系a)平面定轴轮系　b)空间定轴轮系第一节　轮系的分类与功用二、动轴轮系(周转轮系)在轮系运转时，有一个或一个以上齿轮的几何

2、轴线绕某一固定的几何轴线转动，则该轮系称为动轴轮系，如图7⁃2所示。在图7⁃3中，齿轮2一方面绕自己的轴线转动，同时还随构件H绕轴线O1⁃OH转动，犹如天体中的行星，兼有自转和公转，故把作行星运动的齿轮2称为行星齿轮。支承行星齿轮的构件H，称为行星架与行星齿轮相啮合且轴线固定的齿轮1和3称为太阳轮。一个基本的动轴轮系就是由一个系杆、若干个行星齿轮和不超过两个与行星齿轮啮合的太阳轮组成的。第一节　轮系的分类与功用图7-2　动轴轮系结构第一节　轮系的分类与功用图7-3　动轴轮系简图第一节　轮系的分类与功用图7-4　动轴轮系a)行星轮系　b)差动轮系(1)行

3、星轮系第一节　轮系的分类与功用(2)差动轮系　有两个自由度的动轴轮系称为差动轮系，如图7-4b所示。图7-5　复合轮系第二节　定轴轮系传动比的计算一、一对齿轮的传动比的计算设输入轮（主动轮）和输出轮的角速度（转速r/min）分别为ω1(n1)、ω2(n2)，齿数分别为z1、z2（见图7⁃6），则传动比为第二节　定轴轮系传动比的计算图7-6　圆柱齿轮传动第二节　定轴轮系传动比的计算图7-7　平面定轴轮系二、平面定轴轮系传动比的计算第二节　定轴轮系传动比的计算(2)轮系的传动比(1)各对轮齿的传动比第二节　定轴轮系传动比的计算三、空间定轴轮系传动比的计算空

4、间定轴轮系传动比的大小仍可用式（7⁃1）计算。但是由于一对空间齿轮轴线不平行，两轮转向不存在相同或相反的问题，所以不能用（－1）m来确定首轮与末轮的转向关系。现分两种情况讨论：1.首末两轮轴线平行的空间定轴轮系第二节　定轴轮系传动比的计算图7-8　首末两轮轴线平行的空间定轴轮系第二节　定轴轮系传动比的计算图7-9　首末两轮轴线不平行的空间齿轮传动2.首末两轮轴线不平行的空间定轴轮系第二节　定轴轮系传动比的计算图7-11　手摇提升装置第三节　动轴轮系传动比的计算图7-12　动轴轮系第三节　动轴轮系传动比的计算一、动轴轮系的组成在动轴轮系中，行星轮既绕自身

5、的轴线自转，又绕太阳轮的轴线公转，因此，定轴轮系传动比的计算方法，不能直接用来计算动轴轮系传动比。试比较图7⁃12和图7⁃13，可以看出，两者的根本差别在于动轴轮系中的系杆H以转速ωH转动，而定轴轮系中的构件H则固定不动，因此，只要设法使系杆固定不动，那么整个动轴轮系就可转化为一个假想的定轴轮系，这样的定轴轮系称为该动轴轮系的转化轮系。图7-13　转化轮系第三节　动轴轮系传动比的计算表7-1　各构件转化前后的转速1)只有当转化轮系为平面定轴轮系时，才能用(－1）m中m的奇偶性来判断传动比iH的正负。2)对于只有首末两轮轴线平行，而其他齿轮轴线不平行的假

6、想定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定传动比的正负号。3)对于首末两轮轴线不平行的假想定轴轮系，式(7-2)不适用。4)转速nG、nK和nH是代数量，代入公式时必须将正、负号一同代入。第三节　动轴轮系传动比的计算图7-14　大传动比动轴轮系第三节　动轴轮系传动比的计算图7-15　锥齿轮组成的动轴轮系第三节　动轴轮系传动比的计算二、复合轮系的传动比计算由于复合轮系既不能转化成单一的定轴轮系，又不能转化成单一的动轴轮系，所以不能用一个公式来求其传动比。必须首先分清各个单一的动轴轮系和定轴轮系，然后分别列出计算这些轮系传动比的方程式，最后再联立求出复合轮系的传

7、动比。1)区分复合轮系中的动轴轮系部分和定轴轮系部分。2)分别列出轮系中各部分的传动比计算公式，代入已知数据。3)根据复合轮系中各部分轮系之间的运动联系进行联立求解，即可求出复合轮系的传动比。第三节　动轴轮系传动比的计算图7-16　电动卷扬机减速器第三节　动轴轮系传动比的计算图7-17　滚齿机差动机构第四节　轮系的应用一、实现变速传动图7-18　机床主轴传动图第四节　轮系的应用图7-19　汽车变速器传动简图第四节　轮系的应用二、改变从动轴的转向若主动轴转向不变，要求从动轴作正反向转动时，可采用图7⁃20所示的三星轮换向机构。图7⁃20a表示主动齿轮1的

8、转动经过中间齿轮2和3传到从动齿轮4，使齿轮4与齿轮1转向相反；若转动手柄使处于图7⁃20b所