机械设计基础第章 轮系ppt课件.ppt

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1、第7章轮系设计轮系的分类定轴轮系传动比计算周转轮系传动比计算复合轮系传动比计算§7-1轮系概述2§7-1轮系概述在机械中，为了获得大的传动比或者为了将输入轴的一种转速变换为输出轴的多种转速等原因，常采用一系列互相啮合的齿轮将输入轴和输出轴连接起来。由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。§7-1轮系概述3一、轮系分类定轴轮系周转轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系，称为周转轮系。§7-1轮系概述4二、轮系传动比及其表达轮系中输入与输出轴的角速度之

2、比称为轮系的传动比，用iab表示.iab=ωa/ωb=na/nb下标a、b为输入、输出轴的代号。计算轮系传动比不仅要确定其数值，而且要确定两轴的相对转动方向，这样才能完整表达输入、输出轴的关系。§7-1轮系概述5轮系相对转向表达方法之一——用正负号表示相对转向(这种方法只适用于表示轴线平行的两轮的相对转向)外啮合——转向相反——“－”；内啮合——转动相同——“＋”或不加符号。显然，若一个轮系全部由圆柱齿轮组成，则输入、输出轮的相对转向可以通过外啮合的次数来判定，设外啮合的次数为m，则当m为奇数时，两轮转向相反；m为

3、偶数时，两轮转向相同。轮系相对转向表达方法之二——对各对齿轮标注箭头标注箭头的规则是：相互啮合的齿轮，啮合点的线速度相同。　　　　　画箭头的方法是一种普遍适用的方法，无论轮系中各轮轴线的相对位置如何，采用这种方法都可以确定两轮的相对转向。6§7-2定轴轮系传动比计算7§7-2定轴轮系传动比计算以右图所示轮系为例。令z1、z2、z2’……表示各轮的齿数，n1、n2、n2’……表示各轮的转速。因同一轴上的齿轮转速相同，故n2=n2’，n3=n3’，n5=n5’，n6=n6’。由齿轮机构可知，轴线固定的互相啮合的一对齿

4、轮的转速比等于其齿数反比。因此，若设与轮1固联的轴为输入轴，与轮7固联的轴为输出轴，则输入、输出轴的传动比数值如下：惰轮§7-2定轴轮系传动比计算8§7-2定轴轮系传动比计算设轮a为起始主动轮，轮b为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为：当起始主动轮a和最末从动轮b的轴线平行时，两轮转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同时，传动比为“+”；两轮转向相反时，传动比为“-”。因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式为：m——为全平行轴轮系齿轮a至齿轮b之间外啮合次数。§7-2定轴轮系传动比计算

5、9定轴轮系的传动比大小：转向：法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）画箭头法（适合任何定轴轮系）结果表示：画箭头表示方向（输入、输出轴不平行）±（输入、输出轴平行）§7-2定轴轮系传动比计算10例：z1=18，z2=36，z2’=20，z3=80，z3’=20，z4=18，z5=30，z5’=15，z6=30，z6’=2(右旋)，z7=60，n1=1440r/min，其转向如图。求传动比i15、i25、i17和蜗轮的转速和转向。解：首先按图所示规则，从轮2开始，顺次标出各啮合齿轮的转动方向。由图可见，1、7二轮的轴线

6、不平行，1、5二轮转向相反，2、5二轮转向相同，故由公式得：其中，1、7二轮轴线不平行，由画箭头判断n7为逆时针方向。§7-3周转轮系传动比计算11§7-3周转轮系传动比计算一、周转轮系的构成在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，即既作自转又作公转的齿轮，称为行星轮；支持行星轮的构件称为系杆（或行星架或转臂）；轴线位置固定的齿轮则称为中心轮（或太阳轮）。§7-3周转轮系传动比计算12差动轮系和行星轮系图a所示的周转轮系，它的两个中心轮都能转动，该机构的活动构件n=4，PL=4，PH=2，机构的自由度F=3×4－2×4－

7、2=2，即需要两个原动件。这种周转轮系称为差动轮系。而图b所示的周转轮系，只有一个中心轮能转动，该机构的活动构件n=3，PL=3，PH=2，机构的自由度F=3×3－2×3－2=1，即只需一个原动件。这种周转轮系称为行星轮系。§7-3周转轮系传动比计算13二、转化轮系§7-3周转轮系传动比计算14三、周转轮系传动比计算既然转化轮系是一个定轴轮系，就可应用求解定轴轮系传动比的方法，求出其中任意两个齿轮的传动比来。根据传动比定义，转化轮系中齿轮１与齿轮３的传动比为：注意：i13是两轮真实的传动比；而i13H是假想的转化轮

8、系中两轮的传动比。转化轮系是定轴轮系，且其起始主动轮１与最末从动轮３轴线平行，故由定轴轮系传动比计算公式可得：　　　　合并(a)、(b)二式可得：§7-3周转轮系传动比计算15周转轮系传动比计算公式设na和nb为周转轮系中任意两个齿轮a和b的转速，nH为行星架H的转速，则有：应用上式时，a为起始主动轮，b为最末从动轮，中间各轮的主从地位应按这一假定去判