机械设计基础第十一章齿轮系..ppt

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1、第十一章齿轮系在机械和仪表中，仅用一对齿轮传动往往不能满足实际工作要求，例如要得到较大的传动比、变速、变向及回转运动的合成或分解等。因此，通常用一系列齿轮组合在一起来进行传动。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系（简称轮系）。本章主要讨论轮系的类型、传动比计算及轮系的功用。一、齿轮系的类型2.按轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定可分为：1.按各齿轮（或构件）的轴线是否相互平行可分为：平面轮系空间轮系齿轮系中各齿轮的轴线互相平行。齿轮系中各齿轮的轴线不互相平行。各齿轮的几何轴线位置保持固定的轮系。齿轮

2、系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线回转的轮系。既含有定轴轮系又含有行星轮系，或包含有几个基本周转轮系的复杂轮系。行星轮系定轴轮系混合轮系二、齿轮简图符号齿轮简图符号三、啮合关系线图啮合关系线图对分析轮系很有帮助。在线图中，通常用“—”表示两轮相啮合，用“…”将行星轮与行星架H相连，“＝”表示两零件是同一构件。啮合关系线图为：1—2=2′—3—4=4′—5啮合关系线图为：1—2—3四、齿轮系的传动比轮系的传动比：是指轮系中输入轴（主动轮）的角速度（或转速）与输出轴（从动轮）的角速度（或转速）之

3、比，即:角标a和b分别表示输入和输出轮系的传动比计算，包括计算其传动比的大小和确定输出轴的转向两个内容。第一节　定轴轮系的传动比一、传动比大小的计算则上式表明：定轴轮系传动比的大小等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。推广：设轮1为起始主动轮，轮Ｎ为输出从动轮，则定轴轮系的传动比的一般公式为:二、输出轮转向的确定1.箭头法（适合各种定轴轮系）箭头方向：表示可见侧的速度方向一对蜗轮蜗杆传动，用左右手螺旋定则。一对外啮合圆柱齿轮传动：一对

4、内啮合圆柱齿轮传动，一对圆锥齿轮传动，外啮合圆柱齿轮传动内啮合圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动箭头反向；两轮转向相反，两轮转向相同，箭头同向；箭头相背或相向；两轮节点处速度方向同向，例：传动比正负号规定：两轮转向相同(内啮合)时传动比取正号，两轮转向相反(外啮合)时传动比取负号，轮系中从动轮与主动轮的转向关系，可根据其传动比的正负号确定。外啮合次数m为偶数（奇数）时，轮系的传动比为正（负），进而可确定从动件的转向。2.公式法（只适合平面定轴轮系）对于平面定轴轮系，各轮的转向不相同则相反。∴平面定轴齿轮系传动比计算式为：

5、惰轮：不影响传动比大小，只起改变从动轮转向作用的齿轮。【例】如图所示为一汽车变速箱，主动轴Ⅰ的转速nⅠ=1000r/min，当两半离合器x、y接合时，Ⅰ轴直接驱动从动轴Ⅲ，此时为高速前进；两半离合器脱开，滑移齿轮4与齿轮3啮合时为中速前进；滑移齿轮6与齿轮5啮合时为低速前进；滑移齿轮6与齿轮8啮合时为倒车。已知各轮齿数为z1=19，z2=38，z3=31，z4=26，z5=21，z6=36，z7=14，z8=12。试求从动轴Ⅲ的四种转速。解：1.高速前进时，两半离合器x、y接合，nⅢ=nⅠ=1000r/min。

6、2.中速前进时，滑移齿轮4与齿轮3啮合时，其啮合关系线图为Ⅰ═z1—z2═z3—z4═Ⅲ故nⅢ=n4，nⅠ=n1nⅢ=n4=r/min中速前进3.低速前进时，滑移齿轮6与齿轮5啮合，其啮合关系线图为Ⅰ═z1—z2═z5—z6═Ⅲ故nⅢ=n6nⅢ=n6=r/min4.倒车时，移齿轮6与齿轮8啮合，其啮合关系线图为Ⅰ═z1—z2═z7—z8—z6═Ⅲ故nⅢ=n6nⅢ=n6=r/min.低速前进倒车【例】图所示空间定轴轮系中，已知各轮的齿数为z1=15，z2=25，z3=14，z4=20，z5=14，z6=20，z7

7、=30，z8=40，z9=2（右旋），z10=60。试求：（1）传动比i17和i110；（2）若n1=200r/min，从A向看去，齿轮1顺时针转动，求n7和n10。解：该轮系啮合关系线图为z1—z2═z3—z4—z5═z6—z7—z8═z9—z10（1）求传动比i17和i110（2）求n7和n10因故（r/min）故（r/min）因用画箭头的方法表示各轮的转向，如图所示。太阳轮(中心轮)：与行星架同轴线、与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮（图中轮1、3）。第二节行星轮系的传动比一、行星轮系的组成及其分类1.行星轮

8、系的组成行星轮、太阳轮、行星架以及机架组成行星轮系。运动演示行星轮：轴线活动的齿轮，既自转又公转（如图中齿轮2）。行星架或系杆：支承行星轮的构件（图中H）。行星轮系的啮合关系线：以行星轮为核心，至与之啮合的太阳轮为止。一个基本行星轮系中，行星轮可有多个，行星架只能有一个。结构演示（2）差动轮系：将具有两个自由度的行星轮系称为差动轮系，如b图所示。F1=3x3-2x3-2=1F2=3x4