第11章+齿轮系及其设计ppt课件.ppt

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1、第11章齿轮系及其设计§11－1齿轮系及其分类定义：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一.定轴轮系轮系运转时，各齿轮轴线位置固定不动二.周转轮系轮系运转时，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。太阳轮:1,3行星轮:2行星架:H运动输入运动输出行星架H只起支撑作用周转轮系分类(1)根据

2、基本构件的不同。以K表示中心轮，以H表示行星架3K型周转轮系（下图）2K-H型周转轮系（右图）(2)根据自由度数目分类：行星轮系：自由度为1差动轮系：自由度为2差动轮系：自由度为2行星轮系：自由度为1三.混合轮系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齿轮转动方向及表示箭头方向为齿轮可见侧圆周速度方向。§11－2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：i12=ω1/ω2=z2/z1可直接

3、得出当i1m>1时为减速,i1m<1时为增速。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：i15=ω1/ω5=(ω1/ω2)(ω2/ω3)(ω3′/ω4)(ω4′/ω5)其中ω3=ω3′,ω4=ω4′p216图11.6从1到m所有从动轮齿数的乘积从1到m所有主动轮齿数的乘积＝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k对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)k1)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

4、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)k1pvp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设计：潘存云设计：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设计：潘存云设计：潘存云左旋蜗杆12(2)蜗轮蜗杆伸出左手伸出右手右旋蜗杆21左右手螺旋法则：右旋

5、蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指ω1，拇指ω2设计：潘存云Z1Z’3Z4Z’4Z5Z2Z3例一：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

6、系，可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比。类型：基本构件：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。§11－3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

7、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－ωHωH2＝ω2－ωHωH3＝ω3－ωHωHH＝ωH－ωH＝02H13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

8、、ωH的计算结果。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设计：潘存云例二：已知图示行星轮系中z1＝44，z2＝40,z2’＝42,z3＝42，求iH1解：iH13＝(ω1-ωH)/(0-ωH)＝40×42/44×42∴i1H＝1-iH13结论：系杆转11圈时