机械设计原理教程课件第5章轮系.ppt

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1、第5章轮系§5－1轮系的类型§5－2定轴轮系及其传动比§5－3周转轮系及其传动比§5－4复合轮系及其传动比§5－5轮系的应用中国地质大学专用作者：潘存云教授§5－1轮系的类型定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系本章要解决的问题：轮系分类周转轮系（轴有公转）定轴轮系（轴线固定）复合轮系（两者混合）差动轮系（F=2）行星轮系（F=1）1.轮系传动比i的计算;2.从动轮转向的判断。平面定轴轮系空间定轴轮系中国地质大学专用作者：潘存云教授§5－2定轴轮系及其传动比一、传动比大小的计算i1m=ω1/ωm强调下标记法对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1，输出轴的角速度为ωm,按定义有：一对齿轮：i1

2、2=ω1/ω2=z2/z1可直接得出所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积＝Z1Z’3Z4Z’4Z5Z2Z3中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云22二、首、末轮转向的确定设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)m1)用“＋”“－”表示外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示；两种方法：适用于平面定轴轮系（轴线平行，两轮转向不是相同就是相反）。ω1ω2内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表示。ω2所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积i1m＝(-1)m1pvp转向相反转向相同每一对外齿轮反向一次考虑方向时有ω11vpp中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云

3、设计：潘存云设计：潘存云121232)画箭头外啮合时：内啮合时：对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。两箭头同时指向（或远离）啮合点。头头相对或尾尾相对。两箭头同向。1)锥齿轮12中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云左旋蜗杆122)蜗轮蜗杆伸出左手伸出右手右旋蜗杆21中国地质大学专用作者：潘存云教授ω1ω1右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的切向速度vp2的方向与拇指指向相同。用手势确定蜗轮的转向：左旋蜗杆：用右手判断，方法一样。ω2ω2因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一种实用且简便的转向判别方法：ar1r2设计：潘存云12pv2设计：潘存

4、云12pv2中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云Z1Z’3Z4Z’4Z5Z2Z3例：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比i15。齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为过轮或中介轮。2.计算传动比齿轮1、5转向相反解：1.先确定各齿轮的转向过轮z1z2z’3z’4z2z3z4z5=z1z’3z’4z3z4z5=i15=ω1/ω5中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云2H2H1313反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动－ωH后，不改变轮系中各构件之间的相对运动，但原轮系将转化成为一新的定轴轮系，可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比。类型：基

5、本构件：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)。其它构件：行星轮。其运动有自转和绕中心轮的公转，类似行星运动，故得名。§5－3周转轮系及其传动比转化后所得轮系称为原轮系的2K-H型3K型“转化轮系”－ωHω1ω3ω2施加－ωH后系杆成为机架，原轮系转化为定轴轮系由于轮2既有自转又有公转,故不能直接求传动比轮1、3和系杆作定轴转动ωH中国地质大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云1ω1将轮系按－ωH反转后，各构件的角速度的变化如下:2ω23ω3HωH转化后:系杆=>机架，周转轮系=>定轴轮系，构件原角速度转化后的角速度2H13可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。ωH1＝ω1－ω

6、HωH2＝ω2－ωHωH3＝ω3－ωHωHH＝ωH－ωH＝02H13中国地质大学专用作者：潘存云教授右边各轮的齿数为已知，左边三个基本构件的参数中，如果已知其中任意两个，则可求得第三个参数。于是，可求得任意两个构件之间的传动比。上式“－”说明在转化轮系中ωH1与ωH3方向相反。特别注意：1.齿轮m、n的轴线必须平行。通用表达式：=f(z)2.计算公式中的“±”不能去掉，它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m、n之间的转向关系，而且影响到ωm、ωn、ωH的计算结果。中国地质大学专用作者：潘存云教授如果是行星轮系，则ωm、ωn中必有一个为0（不妨设ωn＝0）,则上述通式改写如下：以上公式中的ωi

7、可用转速ni代替:两者关系如何？用转速表示有：=f(z)ni=(ωi/2π)60=ωi30πrpm中国地质大学专用作者：潘存云教授例一2K－H轮系中，z1＝10,z2＝20,z3＝50轮3固定,求i1H。2H13模型验证∴i1H=6,小齿轮转6圈，系杆转1圈，且两者转向相同。中国地质大学专用作者：潘存云教授例二2K－H轮系中，z1＝z2＝20,z3＝601)轮3固定。求i1H。2)n1=1,n3=-1,求nH及i1H的值。3)n1=1,n3=