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1、5-1 5-1 轮系的类型轮系的类型5-2 5-2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比5-3 5-3 周转轮系及其传动比周转轮系及其传动比5-4 5-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比5-5 5-5 轮系的应用轮系的应用第第五五章章 轮轮系系:一系列齿轮组成的传动系统一系列齿轮组成的传动系统1）获得大传动比）获得大传动比 2）连接距离较远的轴）连接距离较远的轴3）变速）变速 4）变向）变向(一)引言应用应用轮系轮系运动运动简图简图2121平行轴平行轴 相交轴相交轴:交错轴交错轴:蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮 图图5-3.d5-3.d圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构 图图5-3.c5-3.c外啮合外啮合:转
2、向相反转向相反 图图5-3.a5-3.a内啮合内啮合:转向相同转向相同 图图5-3.b5-3.b5-15-1轮系的类型轮系的类型 p.72定轴轮系定轴轮系:所有齿轮的轴线都是固定的。图所有齿轮的轴线都是固定的。图5-15-1复合轮系复合轮系：由两个以上轮系组成。：由两个以上轮系组成。周转轮系周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动：至少有一个齿轮的轴线运动(行星行星,差动差动)321HOHO1O3O2(二二)分类分类:5-2 5-2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比 P.72(一一)传动比的大小传动比的大小:定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比 :一对齿一对齿 i12=1/2=Z2/Z1122334
3、452-2,3-3,4-4双联双联齿轮齿轮(二二)传动方向传动方向:惰轮惰轮扩宽：扩宽：过桥轮过桥轮(惰轮既是主动轮又作从动轮)其齿数对传动比无影响作用作用:控制转向控制转向 a较大时可使机构紧凑较大时可使机构紧凑结论结论总传动比总传动比=各级传动比的连乘积各级传动比的连乘积m 外啮合次数外啮合次数(二二)传动方向传动方向:箭头规则箭头规则:3.蜗杆蜗轮机构蜗杆蜗轮机构:(左右手左右手)四指四指蜗杆转向蜗杆转向,拇指拇指蜗杆相对蜗轮的运动方向蜗杆相对蜗轮的运动方向 (反向反向)蜗轮转向蜗轮转向传动方向传动方向:1.外啮合外啮合:箭头方向相反箭头方向相反2.内啮合内啮合:箭头方向相同箭头方向相同
4、1.各齿轮各齿轮轴线平行轴线平行用用“”“”表示表示 (-1)mm外啮合次数外啮合次数表示同向表示同向 表示反向表示反向2.各齿轮各齿轮轴不全平行轴不全平行画画箭头箭头例例1:求求i15和提升重物时手柄的转动方向和提升重物时手柄的转动方向解解:作业：作业：P85 5-2主要内容：主要内容：轮系的类型、轮系的类型、定轴轮系及定轴轮系及其传动比其传动比5-35-3周转轮系及其传动比周转轮系及其传动比 p.75(一)周转轮系的组成:(二)周转轮系传动比的计算注意事项:分类:1.行星轮行星轮:轴线位置变动轴线位置变动,既作自转又作公转既作自转又作公转 2.转臂转臂(行星架行星架,系杆系杆):支持行星轮
5、作自转和公转支持行星轮作自转和公转 3.中心轮中心轮(太阳轮太阳轮):轴线位置固定轴线位置固定 4.机架机架组成:行星轮行星轮转臂转臂中心轮中心轮1.以中心轮和转臂以中心轮和转臂作输入和输出构件作输入和输出构件 轴线重合轴线重合 (否则不能传动否则不能传动)注意事项注意事项:3.找基本找基本(单一单一)周转轮系的方法周转轮系的方法:先找行星轮先找行星轮 找其转臂找其转臂(不一定是简单的杆件不一定是简单的杆件)找与行星轮啮合的中心轮找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合其轴线与转臂的重合)2.基本周转轮系含基本周转轮系含一个转臂一个转臂,若干个若干个行星轮及中心轮行星轮及中心轮(12)分类分
6、类:(按自由度分类按自由度分类)p.75 差动轮系差动轮系:行星轮系行星轮系:F=2 图图5-4.b (两个中心轮均转动两个中心轮均转动)F=1 图图5-5.C (只有一个中心轮转动只有一个中心轮转动)O1图5-4 c.123OHHO2图5-4.b321HOHO1O3O2n=4,PL=4,PH=2,F=342412=2 要求原动件数要求原动件数=2n=3,PL=3,PH=2,F=332312=1 要求原动件数要求原动件数=1(二二)周转轮系传动比的计算周转轮系传动比的计算 p.75 不能直接用定轴轮系的计算方法不能直接用定轴轮系的计算方法 转化轮系速比转化轮系速比:当转臂转速当转臂转速=nH,
7、给整个给整个轮系加上轮系加上nH的公共转速的公共转速转臂静止转臂静止转化轮系转化轮系(假想的假想的定轴轮系定轴轮系)(各构件相对运动不变各构件相对运动不变)图图5-4.b 转化轮系转化轮系5-4.d图图5-4.d321HO2O1O3 1.机构反转法机构反转法(转化机构转化机构)2.转化轮系速比计算转化轮系速比计算 例题例题 2.转化轮系速比计算转化轮系速比计算相对机架速度相对机架速度:n1,n2,.相对转臂速度相对转臂速度:n1H,n2H,.n1H=n1nHn2H=n2nHnHH=0=(符号符号)GK从动轮齿数积从动轮齿数积/(GK主动轮齿数积主动轮齿数积)(5-2)注意注意:1.求得求得iG
8、KH,并确定其并确定其“”“”号号 再求其它再求其它2.iGKHiGK,iGKiKG,iGKHiKGH3.转向判断转向判断画箭头画箭头4.式式(5-2)只适于只适于G、K轮与转臂轴线平行时轮与转臂轴线平行时(转化轮系转化轮系)一般计算式一般计算式:例例2:求求nH与与n1的关系的关系=Z3/Z1n1=nH(1+Z3/Z1)n3 Z3/Z1注意n有符号n3=0n1=nH(1+Z3/Z1)差动轮系差动轮系行星轮系行星轮系设设n1为正，为正，n3为负为负例例5-2(图图5-5 p.77)2.求求nH:123Hn1Hn2Hn3H解解:行星轮系行星轮系3.求求n2:已知已知:n1,Z1,Z2,Z3;求求
9、:i1H,nH,n21.假设各轮转向假设各轮转向(箭头箭头)例例3：已知齿数：已知齿数Z1=15 ,Z2=25,Z 2=20 ,Z3=60。n1=200r/min,n3=50r/min,转向见图，求转向见图，求nH的大小和方向。的大小和方向。设n1为正，n3为负nH=8.3r/min解解:实际方向与n1相反课堂练习课堂练习：已知齿数已知齿数Z1=12 ,Z2=28,Z 2=14 ,Z3=54。求求iSHn3=0手动链轮起重链轮行星轮行星轮系行星轮系i1H=iSH=n1/nH=10转臂中心轮解解:作业：作业：P86 5-8,5-9主要内容：主要内容：周转轮系的组成、类型及周转轮系的组成、类型及其
10、传动比其传动比首要任务首要任务 正确区分各个基本周转轮系和定轴轮系正确区分各个基本周转轮系和定轴轮系5-4 5-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比 P.78P.78一、定义定义:二、传动比计算传动比计算:由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的轮系称为的轮系称为复合轮系复合轮系。首要任务首要任务关键关键求解方法求解方法三、例题例题:四、注意事项四、注意事项:关键关键 找出各个基本周转轮系。找出各个基本周转轮系。求解方法求解方法 先分别求解出各个基本的定轴轮系或周转轮系的传先分别求解出各个基本的定轴轮系或周转轮系的传动比（列出方程式），然后找出
11、其相互联系，最后联立求解出动比（列出方程式），然后找出其相互联系，最后联立求解出待复合轮系的传动比。待复合轮系的传动比。5-4 5-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比 P.78P.78定轴轮系定轴轮系:1-2 i12=n1/n2=-Z2/Z1=2补充方程补充方程:例例5:如右图如右图所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比i1H。n 2=n 2;n 4=0行星轮系行星轮系:2 34H解解:三、例题例题:分析：分析：.分析：分析：1、该轮系是由齿轮、该轮系是由齿轮1、2所组成所组成的的定轴轮系定轴轮系和由齿轮和由齿轮2、3、4与与行星
12、架行星架H所组成的所组成的行星轮系行星轮系构成构成的一个复合轮系。的一个复合轮系。2、先求定轴轮系、先求定轴轮系i12 再求再求 行星行星轮系轮系i24 最后解出最后解出i1H.找基本找基本(单一单一)周转轮系的方周转轮系的方法法:先找行星轮先找行星轮找其转臂找其转臂(不一定不一定是简单的杆件是简单的杆件)找与行星轮啮找与行星轮啮合的中心轮合的中心轮(其轴线与转臂的重其轴线与转臂的重合合)三、例题例题:例例6:如右图如右图所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比i1H。定轴轮系定轴轮系:3-5 行星轮系行星轮系:1 223 H解解:分析：
13、分析：两式联合求解，得：两式联合求解，得：i1H=43.91.复合轮系传动比的计算问题的解题关键是复合轮系传动比的计算问题的解题关键是正正确区分轮系，确区分轮系，特别是必须正确划分周转轮系的特别是必须正确划分周转轮系的范围。范围。四、注意事项四、注意事项:2.只有在同一周转轮系内才能用转化机构法求两只有在同一周转轮系内才能用转化机构法求两轮的速比。轮的速比。1.1.相距较远的两轴之间的传动相距较远的两轴之间的传动(惰轮惰轮)2.2.变速、变向变速、变向3.3.获得大传动比获得大传动比(行星轮系行星轮系)4.4.合成运动和分解运动合成运动和分解运动(差动轮系差动轮系)5-5轮系的应用 P.80作业：作业：P86 5-10主要内容：主要内容：复合轮系及其传动比的计算复合轮系及其传动比的计算