第6章轮系和减速器素材

1、第八章第八章 轮系和减速器轮系和减速器本章主要内容本章主要内容轮系的类型轮系的类型轮系的传动比计算轮系的传动比计算周转轮系的设计简介周转轮系的设计简介 轮系的功用轮系的功用 减速器和其他行星传动简介减速器和其他行星传动简介本章基本要求本章基本要求 1、了解轮系的类型，并能正确划分各基本轮系。、了解轮系的类型，并能正确划分各基本轮系。 2、熟练掌握定轴轮系、周转轮系、混合轮系传动比、熟练掌握定轴轮系、周转轮系、混合轮系传动比的计算，以及正确判断主、从动轮的转向。的计算，以及正确判断主、从动轮的转向。 3、了解周转轮系的设计，能合理选择周转轮系的类、了解周转轮系的设计，能合理选择周转轮系的类型；了

2、解确定各齿轮齿数必须满足的四个条件；了解并合型；了解确定各齿轮齿数必须满足的四个条件；了解并合理设计均载装置。理设计均载装置。 4、了解轮系的功用。、了解轮系的功用。本章重点难点本章重点难点1、周转轮系传动比的计算、周转轮系传动比的计算2、混合轮系传动比的计算、混合轮系传动比的计算本章重点本章重点本章难点本章难点如何将混合轮系正确划分为各基本轮系如何将混合轮系正确划分为各基本轮系第一节第一节 轮系的类型轮系的类型一、一、 定轴轮系定轴轮系如图示轮系，每个齿轮的几何轴线的位置相对于如图示轮系，每个齿轮的几何轴线的位置相对于机架都是固定的。机架都是固定的。定轴轮系定轴轮系第一节第一节 轮系的类型轮

3、系的类型二、二、 周转轮系周转轮系 运转时，至少有一个齿轮的轴线位置不固定，而是绕其它齿运转时，至少有一个齿轮的轴线位置不固定，而是绕其它齿轮的几何轴线回转（如图中齿轮轮的几何轴线回转（如图中齿轮2），该轮系称周转轮系。），该轮系称周转轮系。太阳轮太阳轮行星轮行星轮行星架行星架差动轮系差动轮系 F=2行星轮系行星轮系 F=1周转轮系周转轮系第一节第一节 轮系的类型轮系的类型三三. 混合轮系混合轮系定轴轮系定轴轮系+周转轮系周转轮系周转轮系周转轮系+周转轮系周转轮系周转轮系周转轮系（行星轮系）（行星轮系）定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系（行星轮系）（行星轮系）周转轮系周转轮系（差动轮系）（差动轮

4、系）第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算一、定轴轮系传动比的计算一、定轴轮系传动比的计算 若主、从动轮的轴线平行，可用若主、从动轮的轴线平行，可用“”、”表示转向关系。表示转向关系。“”表示转向相同，表示转向相同，”表示转向相反。表示转向相反。45545 434434 3233223122112ZZnniZZnniZZnniZZnni各对齿轮传动比各对齿轮传动比)1(4534133215 44 3231215ZZZZZZnniiiii也可画箭头表示也可画箭头表示第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算一、定轴轮系传动比的计算（续）一、定轴轮系传动比的计算（续）m)1(1） 判断

5、转向，仅限于各轮轴线都相互平行的场合。判断转向，仅限于各轮轴线都相互平行的场合。 2）若包含了锥齿轮、蜗杆蜗轮等空间齿轮传动，则只能用画箭头的）若包含了锥齿轮、蜗杆蜗轮等空间齿轮传动，则只能用画箭头的方法确定。方法确定。3）空间轮系中若首、末两轮的几何轴线平行，用画箭头的方法确定）空间轮系中若首、末两轮的几何轴线平行，用画箭头的方法确定首未二轴转向后，可在计算结果前冠以首未二轴转向后，可在计算结果前冠以“”、“”号。号。 定轴轮系从定轴轮系从A到到N的传动比的一般表达式：的传动比的一般表达式：积各级主动轮齿数的连乘到从积各级从动轮齿数的连乘到从NANAimAN) 1(m为外啮合次数为外啮合次数

6、应用公式的说明应用公式的说明：第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算二、周转轮系传动比计算二、周转轮系传动比计算2132ZZZZHHnn31HHnnnn3113ZZ过桥轮过桥轮/中介轮中介轮Z2 ，只改变转向不影响传动比的大小。，只改变转向不影响传动比的大小。转化轮系转化轮系nHn2n3-nHHn1Hn3n1Hn2Hi13转化轮系传动比转化轮系传动比构件代号构件代号123H原转速原转速转化轮系中转速转化轮系中转速n1n2n3nHn1 =n1-nHH n2 =n2-nHHn3 =n3-nHHnH =nH-nH=0H第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算二、周转轮系传动比计算（续）

7、二、周转轮系传动比计算（续）nHn2n3-nHn1各级主动轮齿数连乘积到从各级从动轮齿数连乘积到从BABAnnnnnniBAHBHAABHHH推广到一般情况：推广到一般情况：若两个太阳轮若两个太阳轮A、B的转速分别为的转速分别为nA、nB，行星架的转速为，行星架的转速为nH，则则转化轮系中转化轮系中A与与B的传动比为的传动比为应用公式注意：应用公式注意：1）只适用于）只适用于A、B、H回转轴线重合或平行的场合。回转轴线重合或平行的场合。2）“”号表示转化轮系中号表示转化轮系中A、B的转向关系，判断方法同定轴轮系。若轮系中含的转向关系，判断方法同定轴轮系。若轮系中含有空间轮系，用画箭头的方法确定

8、有空间轮系，用画箭头的方法确定“”。 A、B转向相同为转向相同为“”，相反为，相反为“”。3）若周转轮系全由圆柱齿轮组成，则可用上式计算行星轮与基本构件的转速关系。）若周转轮系全由圆柱齿轮组成，则可用上式计算行星轮与基本构件的转速关系。对圆锥齿轮组成的周转轮系，则不能用上式来计算对圆锥齿轮组成的周转轮系，则不能用上式来计算行星轮行星轮的角速度和转速。的角速度和转速。 周转轮系如图所示。已知周转轮系如图所示。已知 Z1=100, Z2=101, Z2=100, Z3=99。 求传动比求传动比 iH1分析：轮系类型分析：轮系类型 关键是有无行星架，有无周转轮系，关键是有无行星架，有无周转轮系，否否

9、则为定轴轮系。则为定轴轮系。 周转轮系周转轮系不管求解什么，不管求解什么，一定用转化轮系求解！一定用转化轮系求解！ Hi13HHnnnn31 21322) 1(zzzzn3 = 0100009999HHnnn110000999911Hnn10000111000099991Hnn10000111HHii10000999910010099101将将z3改为改为100：10000101001001001001011000010100100001010010011000010011000010100100例例8 81 1解：解：第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算 图示锥齿轮组成的周转轮系。

10、设已知图示锥齿轮组成的周转轮系。设已知 Z1=60, Z2=40, Z2=Z3=20, n n1和和n3均为均为100 r/min，但转向相反。试求，但转向相反。试求nH的大小和方向。的大小和方向。分析：分析： 锥齿轮组成的周转轮系，转化轮系中锥齿轮组成的周转轮系，转化轮系中各轮转向用箭头判断！各轮转向用箭头判断！Hi13HHnnnn31 2132zzzz 2132zzzz2060204012012031HHHHnnnnnn解得：解得：min/600rnH讨论：是否可以将讨论：是否可以将n1代为负，代为负，n3代为正代为正？试算后结果试算后结果nH= -100 r/min ！转向与转向与n1相

11、反相反!转向同转向同n1!例例8 82 2解：解：“”由箭头确定由箭头确定由已知条件知由已知条件知设设n1为正为正第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算三、混合轮系传动比的计算三、混合轮系传动比的计算要领：要领：先找单一的周转轮系！先找单一的周转轮系！1. 将混合轮系将混合轮系划分划分为基本轮系：为基本轮系： 行星轮行星轮行星架太阳轮行星架太阳轮基本周转轮系！基本周转轮系！基本周转轮系基本周转轮系定轴轮系定轴轮系；2.2.分别列出各轮系传动比方程式分别列出各轮系传动比方程式通常一个行星架对应一个基本周转轮系；通常一个行星架对应一个基本周转轮

12、系；区分出各周转轮系后，剩余的为定轴轮系。区分出各周转轮系后，剩余的为定轴轮系。3.考虑基本轮系间的联系，联立求解。考虑基本轮系间的联系，联立求解。如图示，如图示，1 1、2 222、3 3、5 5（H)H)组成周转轮系；组成周转轮系；33、4 4、5 5组成定轴轮系。组成定轴轮系。解：解： 1. 划分划分基本轮系：基本轮系：1、22、3及行星架及行星架5组成周转轮系组成周转轮系齿轮齿轮5、4、3组成定轴轮系组成定轴轮系2. 2. 分别列出各轮系传动比方程式分别列出各轮系传动比方程式例例833.考虑轮系间的联系，联立求解考虑轮系间的联系，联立求解 如图所示的电动卷扬机减速器中，如图所示的电动卷

13、扬机减速器中， z1=24，z2=52 ，z2=21，z3 97，z3 =18， z4=30，z5=78。求传动比。求传动比 15i周转轮系周转轮系21325351513zzzznnnni定轴轮系定轴轮系5 345 343535zzzzzznni 535 33 33nzznnnn38.5418212452977821249752113 2123521321551zzzzzzzzzzinn由于传动比为由于传动比为“”，故齿轮，故齿轮1和行星架和行星架5转向相同转向相同.第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算 1 1.分析轮系。若为混合轮系，分解为基本轮系。分解要点，先找出行分析轮系。若为

14、混合轮系，分解为基本轮系。分解要点，先找出行星轮、行星架，再找与行星轮直接啮合的太阳轮；星轮、行星架，再找与行星轮直接啮合的太阳轮； 2 .周转轮系无论计算什么参数，必须利用转化轮系；周转轮系无论计算什么参数，必须利用转化轮系； 3. 3.列出转化轮系两中心轮的传动比计算公式其大小；转向关系平面列出转化轮系两中心轮的传动比计算公式其大小；转向关系平面轮系用外啮合次数、空间轮系用箭头确定。轮系用外啮合次数、空间轮系用箭头确定。“+”+”或或 “ “”号表示二者的转向相同或相反；号表示二者的转向相同或相反；第二节第二节 轮系的传动比计算轮系的传动比计算小小 结结 4. 4.转化轮系的转化轮系的“”

15、或或“”号不能代表周转轮系中二轮的真实转号不能代表周转轮系中二轮的真实转向，真实转向须计算确定。向，真实转向须计算确定。第三节第三节 周转轮系的设计简介周转轮系的设计简介一一. .周转轮系的类型选择周转轮系的类型选择常用周转轮系的的传动形式及特点，常用周转轮系的的传动形式及特点，见表见表8 82 2 传动比要求传动比要求 传动效率的高低传动效率的高低 体积的大小体积的大小 制造工艺制造工艺 装配工艺装配工艺应综合考虑应综合考虑:等因素等因素第三节第三节 周转轮系的设计简介周转轮系的设计简介二二. .周转轮系齿数的确定周转轮系齿数的确定保证满足四个条件保证满足四个条件，以以单排单排2K-H机构为

16、例讨论机构为例讨论（一）（一） 传动比条件传动比条件113) 1(zizH（二）（二） 同心条件同心条件11222zizH(三）三） 均布安装条件均布安装条件kzzN/ )(31（四）（四） 验算邻接条件验算邻接条件)(2180sin)(2*2021mhrkrra*20212180sin)(ahzkzz或或1Zk步骤：步骤：1）确定）确定 、 ；2）计算）计算 、 、 ; 3）验算邻接条件）验算邻接条件.Nzz 32配齿公式配齿公式kizizizzNzzzHHH1111111321: ) 1(:2)2(:第三节第三节 周转轮系的设计简介周转轮系的设计简介三、周转轮系的均载装置三、周转轮系的均载

17、装置大多数依靠机械方法解决：大多数依靠机械方法解决：如基本构件（中心轮与系杆）浮动的均载装置、弹性元件均载装置。如基本构件（中心轮与系杆）浮动的均载装置、弹性元件均载装置。双齿联轴器双齿联轴器 单齿联轴器单齿联轴器太阳轮浮动的周转轮系太阳轮浮动的周转轮系二、实现和变向传动二、实现和变向传动一、一、实现大速比传动实现大速比传动一对齿轮传动比一般不大于一对齿轮传动比一般不大于8 8。大传动比可用轮系实现。大传动比可用轮系实现。第四节第四节 轮系的功用轮系的功用汽车变速箱汽车变速箱三、实现分路传动三、实现分路传动将输入的一种转速同时分配到几个不同的输出轴上，以满足不同的工作要求。将输入的一种转速同时分配到几个不同的输出轴上，以满足不同的工作要求。四、实现运动的合成与分解四、实现运动的合成与分解z1 = z31133113zznnnniHHH)(2131nnnHn1, n3 作原动件，为作原动件，为加法机构加法机构；第四节第四节 轮系的功用（续）轮系的功用（续）直线行驶：两后轮转速相同直线行驶：两后轮转速相同;汽车转弯：两后轮汽车转弯：两后