3.2第五章轮系Cppt课件

1、第5章 轮系12122一对齿轮传动的类型：（图5-3）2121外啮合内啮合圆锥齿轮机构蜗轮蜗杆1第5章 轮系某发动机传动系统第5章 轮系第5章 轮系汽车差速器 轮系：一系列齿轮组成的传动系统轮系：一系列齿轮组成的传动系统第5章 轮系第5章 轮系基本要求:了解各类轮系的特点，学会判断轮系类型 熟练掌握各种轮系传动比的计算方法掌握确定主、从动轮的转向关系了解轮系的功用5-1 轮系的类型5-2 定轴轮系及其传动比5-3 周转轮系及其传动比5-4 复合轮系及其传动比5-5 轮系的应用第5章 轮系5-1 轮系的类型1)定轴轮系:齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机 架的位置都是固定不变的。32132

2、13 44 5平面定轴轮系（各轴平行）空间定轴轮系（各轴不平行）第5章 轮系2)周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动O1O3321OHO23O121OHO2行星轮系F=1差动轮系F=25-1 轮系的类型第5章 轮系第5章 轮系5-2 定轴轮系及其传动比5-3 周转轮系及其传动比第5章 轮系5-2 定轴轮系及其传动比(a) 传动比的大小(b) 传动方向轮系的传动比：输入轴和输出轴的角速度或转速之比。 iab=a/b=na/nb确定首末两轮的转向关系。确定首末两轮的转向关系。 计算轮系传动比不仅要确定它的数值，而且要确定两轴的相对运动方向。这样才能完整表达输入轴与输出轴的关系。第5章 轮系12233

3、4451155nin解：所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积23451234zzzzz zzz(b)方向的判断：箭头法：外啮合反向，内啮合同向图5-3）例1：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。(一)平面定轴轮系传动比的计算用“” “”表示 （注意内啮合和外啮合的区别）条件：当主动轮与从动轮平行时 （P74）(a)传动比大小54433212iiii第5章 轮系12345678 例2：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。1188nin35721468() () () ()zzzzzzzz所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积23571468zzzzz zzz(b) 方向的判断：箭头法：外啮合反

4、向，内啮合同向(二)空间定轴轮系传动比的计算解：(a) 传动比大小= i12 i34 i56 i78用“” “”表示第5章 轮系11=kknin各级传动比的连乘积(1k从动轮齿数积)(1k主动轮齿数积)结结 论论(a)定轴轮系传动比的大小(b)定轴轮系传动比的方向1.若首末两轮轴线平行，转向相同取“+”号、转 向相同取“-”号或者用箭头2.若首末两轮轴线不平行只能用箭头第5章 轮系32411231kkkzzzziz z zz1kzz惰轮惰轮惰轮(过桥轮既是主动轮又作从动轮) 其齿数对传动比无影响作用: 控制转向 中心距较大时可使机构紧凑 例3：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。(a)大小(b)

5、方向m 外啮合次数( 1)m画箭或者头解：第5章 轮系 已知Z1=16，Z2=32，Z2=20，Z3=40，Z3=2(右)，Z4=40，若n1=800r/min，求蜗轮的转速n4及各轮的转向。例4:1223 432341412332 40 408016 20 2Z Z ZiZ Z Z4114800 8010minnn ir方向: 画箭头求轮系传动比: 大小:解:第5章 轮系例5: 求i15和提升重物时手柄的转动方向解解:8 .5771811520524030504321543215ZZZZZZZZi第5章 轮系 1.行星轮：轴线位置变动，既作自转又作公转5-3 周转轮系及其传动比行星轮转臂中心

6、轮(一)周转轮系的组成: 2.转臂(行星架，系杆)：支持行星轮作自转和公转 3.中心轮(太阳轮)：轴线位置固定 4.机架第5章 轮系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)本卷须知:3.找基本(单一)周转轮系的方法： 先找行星轮 找其转臂(不一定是简单的杆件) 找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的轴线重合)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)第5章 轮系 要求原动件数=1分类: (按自由度分类)差动轮系:行星轮系: F=2 图5-4.b (两个中心轮均

7、转动) F=1 图5-4.c (只有一个中心轮转动)O1图5-4 c.123OHHO2图5-4.b321HOHO1O3O2要求原动件数=2第5章 轮系 不能直接用定轴轮系的计算方法 当转臂转速=nH，给整个轮系加上-nH的公共转速转臂静止转化轮系(假想的定轴轮系)(各构件相对运动不变)图5-4.d321HO2O1O3(二)周转轮系传动比的计算(根本) 1.机构反转法(转化机构)图5-4.d321HO2O1O3第5章 轮系 2.转化轮系中各构件的速度构件原来的转速转化轮系中的转速中心轮1n1n1H= n1- nH行星轮2n2n2H= n2- nH中心轮3n3n3H= n3- nH转臂HnHnHH

8、= nH- nH=0机架0- nH转化齿轮系的传动比：111333HHHHHnnninnn231312Hz ziz z（）又因为在定轴轮系中有：故有：2311133312HHHHHz znnninnnz z（）图5-4.d321HO2O1O3图5-4.d321HO2O1O331zz 第5章 轮系注意注意: 1.求得求得iGKH , 并确定其并确定其“” “”号号 再求其它再求其它2.iGKHiGK , iGKiKG , iGKHiKGH3. nG 、nH 、nK 中，已知值应根据转向相同还是相反代入正中，已知值应根据转向相同还是相反代入正负负 号，未知值的转向由计算结果判定。号，未知值的转向由

9、计算结果判定。4.式式(5-2)只适于只适于G、K轮与转臂轮与转臂H轴线平行时轴线平行时GKGKHHGGHGKHKKHnnninnn 转化轮系从 到 所有从动轮齿数的乘积（ ）转化轮系从 到 所有主动轮齿数的乘积周转轮系一般计算式:(5-2)正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别主从动轮转向关系的方法确定。传动比计算要点： 分清轮系 注意符号 掌握技巧第5章 轮系例例6 ： 求求nH与与n1的关系的关系HHHHHnnnnnni313113= Z3/ Z1n1= nH(1+ Z3/ Z1) n3 Z3/Z1注意n有符号n3=0n1= nH(1+ Z3/ Z1)差动轮系行星轮系设n1

10、为正，n3为负解:第5章 轮系例例72761132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH2.求求nH：276101HHnnn26. 32761111HHnni03n123Hn1Hn2Hn3H解:3.求求n2：12212112ZZnnnnnniHHHHH27171840184060002nmin47672rnmin184011rinnHH假设各轮转向(虚线箭头：不是齿轮真实转向，只是表示 假想的转化轮系中的齿轮转向)知:n1，Z1，Z2，Z3; 求：nH，i1H，n2 （P77例5-2）第5章 轮系例例8：已知齿数：已知齿数Z1=15，Z2 = 25，Z 2 = 20，Z3 =

11、60。n1=200r/min，n3=50r/min，转向见图，求，转向见图，求nH设n1为正，n3为负HHHHHnnnnnni313113 21321) 1(ZZZZnH= 8.3r/minn=4, PL=4, PH=2差动轮系520156025)50(200HHnn解:第5章 轮系abcdH例例 9. 知知: Za = 100，Zb = 99，Zc = 101，Zd = 100 ，求，求: iHa解:若为定轴轮系9999. 0dabcabzzzzi0001. 11abbaiiabcd999910000HaHcbabbHadnnzzinnzzb 0n 又 10000HHaanin第5章 轮系例

12、题10 如下图。知如下图。知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 转向如图转向如图 试求试求nH的大小和方向的大小和方向分析：轮系类型锥齿轮组成的周转轮系转化机构中各轮转向用箭头判断解：1223Hn1Hn2Hn3Hn1n3Hi13HHnnnn 312312zzzz 3418482448 3410025031 HHHHnnnnnnmin/507350rnH 讨论：是否可以将n1代为负，n3代为正？试算，分析结果。nH=-50 r/min ?转向同n1第5章 轮系第5章 轮系第5章 轮系12234H5-4 复合轮系及其传动

13、比第5章 轮系1、复合齿轮系：既含有定轴齿轮系，又含有行星齿轮系，或者含有多个行星齿轮系的传动。16452H3(1)(2)HOH12324H 轮系的传动比：轮系中首轮与末轮的角速度的比值 传动比的计算内容包括：传动比的大小和齿轮的转向。第5章 轮系2)分列方程3)联立求解4)注意符号1)分清轮系,zzzznnnn3243H4H2 1221zznn 1k21k32HkH1z.zzz.zznnnn 234OH12324H2 、复合轮系传动比的计算方法分清轮系的组成分别写出各个轮系的传动比找出轮系之间的运动关系联立方程解。计算步骤：第5章 轮系d、 注意联立求解时，各单一轮系的转速之间的关系。a、齿

14、数比连乘积前的符号；b、已知转速应以代数量代入:即带“+”或“-” ；c、求出的转速也带有符号，“+”表示与假定的正方向相同， “-”表示与假定的正方向相反；注意：e、找基本周转轮系: 先找行星轮找其转臂 找与行星轮啮合的中心轮。第5章 轮系定轴轮系定轴轮系:1-2i12=n1/n 2 = - Z2/Z1= - 22244HHHnninn4 24ZZ补充方程补充方程:例例10:求求i1H:n 2= n 2 ; n 4 =0周转轮系周转轮系:2 34H110Hi 第5章 轮系例例11:求求21Hi周转轮系周转轮系1-2-3-H1:周转轮系周转轮系4-5-6-H2:224466HHHnninn11

15、1133HHHnninn13ZZn H1= n 4 ; n 6 = n 3 = 046ZZ第5章 轮系例例12：知：知: z1=50，z2=100，z3 = z4 = 40, z4 =41, z5 =39, 求求: i13 。解解:1:1、分清轮系、分清轮系: : 3-4-4-5, 2(H)组成行星轮系组成行星轮系;1-2组成两定轴轮系。组成两定轴轮系。2、分列方程、分列方程3、 联立求解联立求解 34521434535534HHHnnz zinnz z(a)121221nzinz (b)113341nin 39i41z,39z1354 组合机床走刀机构组合机床走刀机构4543H2n n5,0

16、 n补充方程：补充方程：改变齿数可实现换改变齿数可实现换向传动！向传动！第5章 轮系例题例题13：已知齿数：已知齿数Z1=12, Z2 = 28, Z 2 = 14, Z3 =54。 求求iSH9) 1( 21321ZZZZn3 =0HHHHHnnnnnni313113手动链轮起重链轮行星轮行星轮系91011HHHnnnnni1H = iSH = n1/ nH =10转臂中心轮解:第5章 轮系1 可获得大的传动比2 实现分路传动3 实现变速与换向传动5-5轮系的应用第5章 轮系1 1 实现大传动比传动实现大传动比传动 一对齿轮传动比一般不大于一对齿轮传动比一般不大于57 大传动比可用定轴轮系多

17、级传动实现，也可利用周转轮系大传动比可用定轴轮系多级传动实现，也可利用周转轮系和复合轮系实现和复合轮系实现 啤酒大麦发酵池实例啤酒大麦发酵池实例 为了使搅拌器缓慢移动，以为了使搅拌器缓慢移动，以达到充分搅拌的目的，在电达到充分搅拌的目的，在电机到移动齿轮间采用了一个机到移动齿轮间采用了一个行星减速器，其传动比高达行星减速器，其传动比高达702.25第5章 轮系2 2 实现分路传动实现分路传动 利用定轴轮系，可以通过装在主动轴上的若干齿轮分别将利用定轴轮系，可以通过装在主动轴上的若干齿轮分别将运动传给多个运动部分，从而实现分路传动运动传给多个运动部分，从而实现分路传动 滚齿机实例滚齿机实例 分两路将运动分别传给分两路将运动分别传给滚刀和轮坯滚刀和轮坯 钟表时分秒针钟表时分秒针IIIVVIIII主轴主轴IV第5章 轮系3 3 实现变速与换向传动实现变