齿轮系与减速器

1、第四章第四章 齿轮系与减速器齿轮系与减速器第第4 4章章 齿轮系与减速器齿轮系与减速器4 4 .4 .4 齿轮系的应用齿轮系的应用 4 4.3 .3 周转齿轮系的传动周转齿轮系的传动比比4 4.2 .2 定轴齿轮系的传动定轴齿轮系的传动比比4 4.1 .1 齿轮系的分类齿轮系的分类 4 4.5 .5 减速器减速器4.1 4.1 齿轮系的分类齿轮系的分类v齿轮系齿轮系: :由多对齿轮组成的传动系统由多对齿轮组成的传动系统v4.1 4.1 定轴齿轮系定轴齿轮系 齿轮系运转时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都齿轮系运转时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。是固定不变的。 平面定轴齿轮系（平面

2、定轴齿轮系（1 1）4.1 4.1 齿轮系的分类齿轮系的分类v4.1.2 4.1.2 周转齿轮系周转齿轮系 齿轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线转动齿轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线转动4.1 4.1 齿轮系的分类齿轮系的分类周转齿轮系可根据其自由度的不同分为两类周转齿轮系可根据其自由度的不同分为两类 v 行星齿轮系行星齿轮系 有一个中心轮固定不动，有一个中心轮固定不动，自由度等于自由度等于1 14.1 4.1 齿轮系的分类齿轮系的分类v 差动齿轮系差动齿轮系 两个中心轮均不固定，两个中心轮均不固定，自由度等于自由度等于2 2 差动齿轮系（差动齿轮系（1

3、1）4.1 4.1 齿轮系的分类齿轮系的分类v4.1.3 4.1.3 组合周转齿轮系组合周转齿轮系 即包含有定轴齿轮系，又包含有周转齿轮系，或者是由即包含有定轴齿轮系，又包含有周转齿轮系，或者是由几个单一周转齿轮系组成几个单一周转齿轮系组成 。 定轴齿轮系十周转齿轮系（定轴齿轮系十周转齿轮系（1 1） 4.2 4.2 定轴齿轮系的传动比定轴齿轮系的传动比v 传动比传动比: :齿轮系中首末两轮的转速（或角速度）之比齿轮系中首末两轮的转速（或角速度）之比 ，用用“ ”“ ”表示。表示。 ki1Ki1kkknni111确定传动比，包括两方面的内容：确定传动比，包括两方面的内容：1 1、计算其传动比的

4、大小；、计算其传动比的大小；2 2、确定其输入轴与输出轴转向之间的关系。、确定其输入轴与输出轴转向之间的关系。一对圆柱齿轮组成的传动可视为最简单的齿轮系一对圆柱齿轮组成的传动可视为最简单的齿轮系 ，其传动比为，其传动比为 122112zznni外啮合传动，两轮转向相反，取外啮合传动，两轮转向相反，取“一一”号号内啮合传动，两轮转向相同，取内啮合传动，两轮转向相同，取“十十”号号 4.2 4.2 定轴齿轮系的传动比定轴齿轮系的传动比 如图所示的定轴齿轮系中，设轴如图所示的定轴齿轮系中，设轴I I为输入轴，轴为输入轴，轴V V为输出轴，各轮为输出轴，各轮的齿数为：的齿数为：Z1、Z2、Z2、Z3、

5、Z3、Z4、Z5，各轮的转速分别为：，各轮的转速分别为：n1、n2 、n2 、n3、n3、n4 、n5，求该齿轮系的传动比，求该齿轮系的传动比i15。 在齿轮系中，在齿轮系中，2 2轮与轮与2 2轮及轮及3 3轮与轮与3 3轮共轴线轮共轴线双联齿轮双联齿轮 n2 = n2 、n3=n3 齿轮系的传动比可由各对齿轮的传动比求出齿轮系的传动比可由各对齿轮的传动比求出 312411512 2 3 3 4 452345535241234323451 234()()()()( 1)nn nnnii i i in n n nnzzzzzzzzz z z zz z z z 传动比为负值，表明轮传动比为负值，

6、表明轮l l与轮与轮5 5转向相反。转向相反。由啮合关系依次画出各轮转向箭头也可确定传由啮合关系依次画出各轮转向箭头也可确定传动比的正、负值。动比的正、负值。 4.3 4.3 周转齿轮系的传动比周转齿轮系的传动比v 周转齿轮系的传动比不能直接计算，可将整个周转齿轮系周转齿轮系的传动比不能直接计算，可将整个周转齿轮系加上一个与系杆加上一个与系杆H的转速大小相等、方向相反的公共转速的转速大小相等、方向相反的公共转速 (nH) )，使其转化为假想的定轴轮系。，使其转化为假想的定轴轮系。 Ki1转化前的周转轮系转化前的周转轮系 4.3 4.3 周转齿轮系的传动比周转齿轮系的传动比Ki1转化后原周转轮系

7、变成定轴轮系转化后原周转轮系变成定轴轮系 0 HHHHnnn123H构件构件原机构原机构转化机构转化机构(定轴定轴)n1n2n3nHHHnnn 11HHnnn 22HHnnn 33转化前后机构中各转化前后机构中各构件转速构件转速4.3 4.3 周转齿轮系的传动比周转齿轮系的传动比v 既然周转齿轮系的转化机构是定轴齿轮系，所以转化机构的传既然周转齿轮系的转化机构是定轴齿轮系，所以转化机构的传动比可用求解定轴齿轮系传动比的方法求得动比可用求解定轴齿轮系传动比的方法求得Ki1Hi13HHnn3113212( 1)zzzz 式中，负号表示轮式中，负号表示轮l l与轮与轮3 3在转化机构中的转向相反。在

8、转化机构中的转向相反。 GK( 1)HHmGGHGKHKKHnnninnnGK 齿轮 、 间所有从动轮齿数连乘积齿轮 、 间所有主动轮齿数连乘积将以上分析推广到周转齿轮系的一般情形将以上分析推广到周转齿轮系的一般情形 式中式中m 齿轮齿轮G、K 间外啮合齿轮的对数。间外啮合齿轮的对数。齿轮系在机械传动中应用非常广泛，主要有以下几个方面。齿轮系在机械传动中应用非常广泛，主要有以下几个方面。 4.5 4.5 齿轮系的应用齿轮系的应用1 1实现相距较远的两轴之间的传动实现相距较远的两轴之间的传动 2 2实现较大传动比的传动实现较大传动比的传动 3 3实现变速传动实现变速传动 4.5 4.5 齿轮系的

9、应用齿轮系的应用4 4实现变向传动实现变向传动 4.5 4.5 齿轮系的应用齿轮系的应用5 5实现分路传动实现分路传动 4.5 4.5 齿轮系的应用齿轮系的应用6 6用作运动的合成与分解用作运动的合成与分解 减速器在机器中用来减速，也可以用来增速。减速器在机器中用来减速，也可以用来增速。依据齿轮轴线相对于依据齿轮轴线相对于机体的位置固定与否，减速器可分为定轴齿轮减速器和行星齿轮减速器。机体的位置固定与否，减速器可分为定轴齿轮减速器和行星齿轮减速器。4.6.1 4.6.1 定轴齿轮减速器定轴齿轮减速器 4.6 4.6 减速器减速器1 1、单级圆柱齿轮减速器、单级圆柱齿轮减速器特点是效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便，应用范围很广。特点是效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便，应用范围很广。4.6 4.6 减速器减速器2 2、两级圆柱齿轮减速器、两级圆柱齿轮减速器展开展开式式同轴同轴式式单级圆单级圆锥齿轮锥齿轮减速器减速器4.6 4.6 减速器减速器4 4、蜗杆减速器、蜗杆减速器圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器4.6 4.6 减速器减速器蜗杆减速器蜗杆减速器4.6 4.6 减速器减速器蜗杆蜗杆锥齿轮减速器锥齿轮减速器4.6 4.6 减速器减速器v4