第9章轮系副本

1、 9-1 轮系的分类轮系的分类 9-2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比 9-3 周转轮系及其传动比周转轮系及其传动比 9-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比 9-5 轮系的功用轮系的功用第第9章章 轮轮 系系 重重 点：点： 定轴轮系和周转轮系传动比的计算。定轴轮系和周转轮系传动比的计算。 难难 点：点： 复合轮系计算过程中各基本轮系的拆分及其复合轮系计算过程中各基本轮系的拆分及其传动比的计算传动比的计算1450 rpm1450 rpm53.7 rpm53.7 rpm1 12 2一对齿轮传动一对齿轮传动i i1212 = = n n1 1n n2 2Z Z2 2Z Z1 1= =d

2、 d2 2d d1 1= = = = 1450145053.753.7= 27= 27设设 d d1 1 = 53.7mm = 53.7mm则则 d d2 2 = = i i1212d d1 1 = 27 = 2753.7 = 1450mm53.7 = 1450mm9-1 轮系的分类轮系的分类: :一系列齿轮组成的传动系统一系列齿轮组成的传动系统轮系轮系两轮直径相差太大两轮直径相差太大, ,不合理不合理一、轮系的应用一、轮系的应用定轴轮系定轴轮系: :所有齿轮的轴线位置都是固定的。所有齿轮的轴线位置都是固定的。复合轮系复合轮系：由两个以上基本轮系组成。：由两个以上基本轮系组成。周转轮系周转轮系

3、：至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮轴：至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮轴 线转动的线转动的(行星行星,差动差动)321HOHO1O3O2二、轮系的分类二、轮系的分类动画2 动画3动画9-2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比一、传动比的大小一、传动比的大小4321543245 34 2312)()()(zzzzzzzzzzzzzzzz122334452-2,3-3, 4-4双联齿轮双联齿轮122112zzi 233232zzi 344343zzi 455454zzi515443322154433212iiii13423121) 1(kkmkzzzzzzzzi1) 1(zzkm惰轮惰轮过桥

4、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:控制转向结论结论总传动比总传动比= =各级传动比的连乘积m 外啮合次数积间所有主动轮齿数连乘至轮轮积间所有从动轮齿数连乘至轮轮KKnnimkk11) 1(11二、传动方向二、传动方向1 平面定轴轮系（所有轴线平行）可用画箭头的方法，也可用正负号表示可用画箭头的方法，也可用正负号表示外啮合外啮合: : 箭头方向相反箭头方向相反内啮合内啮合: : 箭头方向相同箭头方向相同二、传动方向二、传动方向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

5、方向 ( (反向反向) )蜗轮转向蜗轮转向2 空间定轴轮系（包含锥齿轮、蜗杆传动等） 只能用画箭头的方法只能用画箭头的方法一对齿轮传动的转动方向38022016404032321432ZZZZZZimin108080014rinn方向方向: : 画箭头画箭头轮系传动比轮系传动比: : 大小大小: :解解: :例例1: 1: 已知已知Z Z1 1=16 ,Z=16 ,Z2 2=32, Z=32, Z2 2=20, Z=20, Z3 3=40,Z=40,Z33=2(=2(右右) )，Z Z4 4=40,=40,若若n n1 1=800r/min, =800r/min, 求蜗轮的转速求蜗轮的转速n

6、n4 4及各轮的转向。及各轮的转向。9-3 周转轮系及其传动比周转轮系及其传动比一、一、周转轮系周转轮系的组成的组成 1 1. .行星轮行星轮: : 轴线位置变动轴线位置变动, ,行星轮既作自转又作公转行星轮既作自转又作公转 2 2. .转臂转臂(H(H行星架行星架, , 系杆系杆): ): 支持行星轮的构件支持行星轮的构件 3 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 4. .机架机架组成组成行星轮行星轮转臂转臂中心轮中心轮1 1、以中心轮和转臂作输以中心轮和转臂作输入和输出构件入和输出构件 轴线重合轴线重合 ( (否则不能传动否则不能传动) )注意事项

7、注意事项: :3 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( (轴线位置不固定）轴线位置不固定） 找其转臂找其转臂( (支承行星轮的构件。不一定是简单的杆件支承行星轮的构件。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 2、基本周转轮系含一个基本周转轮系含一个转臂转臂, , 若干个行星轮及若干个行星轮及中心轮中心轮(1(12)2)分类分类:(:(按自由度分类按自由度分类) )差动轮系差动轮系行星轮系行星轮系 F=2 F=2 图图5-4.b (5-4.b (两个中心轮均转动

8、两个中心轮均转动) ) F=1 F=1 图图5-4.C (5-4.C (只有一个中心轮转动只有一个中心轮转动) )n=4, Pn=4, PL L=4, P=4, PH H=2, F=3=2, F=34 42 24 41 12 = 22 = 2 要求原动件数要求原动件数=2=2n=3, Pn=3, PL L=3, P=3, PH H=2, F=3=2, F=33 32 23 31 12 = 12 = 1 要求原动件数要求原动件数=1=1bc二、周转轮系传动比的计算二、周转轮系传动比的计算 当转臂转速当转臂转速=n=nH H时时, , 给整个轮系加上给整个轮系加上n nH H的公共转速的公共转速转

9、转臂静止臂静止转化轮系为假想的定轴轮系转化轮系为假想的定轴轮系( (各构件相对运动不变各构件相对运动不变) )图5-4.d321HO2O1O3 1 机构反转法(转化机构)图5-4.b321HO2O1O3构件代号构件代号 / / 原有转速原有转速 / / 在转化机构中的转速在转化机构中的转速Hn1n2nHnH123HHHnnnnn-)(111动画HHHnnnnn-)(222HHHnnnnn333)(0)(HHHHnnn转化轮系的传动比转化轮系的传动比( (假想定轴轮系传动比）假想定轴轮系传动比）132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH321HO2O1O3所有主动轮齿数的乘积至

10、转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从KGKGnnnnnniHKHGHKHGHGK一般计算式一般计算式1) 1) 齿数连乘积之比前齿数连乘积之比前“ ”号取决于号取决于转化轮系转化轮系中中G G、K K轮轮的转向；的转向；2) 2) 轮轮G G、轮、轮K K和系杆和系杆H H必须是同一个必须是同一个周转轮系中周转轮系中轴线平行或重合轴线平行或重合的三个构件；的三个构件；3) n3) nG G、n nK K、n nH H 中，已知值中，已知值应根据转向相同还是相反代入正负号应根据转向相同还是相反代入正负号, ,未知值的转向由计算结果判定。未知值的转向由计算结果判定。注意注意: :例例: 求求

11、nH与与n1的关系的关系HHHHHnnnnnni313113= Z3/ Z1行星轮系n1= nH(1+ Z3/ Z1)n3=01311ZZnnHnH与与n1的转向相同的转向相同例：图示为一大传动比的减速器，例：图示为一大传动比的减速器，Z Z1 1=100=100，Z Z2 2=101=101，Z Z22=100=100，Z Z3 3=99=99求：输入件求：输入件H H对输出件对输出件1 1的传动比的传动比i iH1H1 100001001009910111111HHii若Z1=99 1001Hi周转轮系传动比正负是计算出来的，而不是判断出来的。周转轮系传动比正负是计算出来的，而不是判断出来

12、的。 HHHHHnnnnnni31311310010099101 2132ZZZZn3=0100100991011 21321ZZZZnnH2H132例例：已知齿数Z1=15 , Z2 = 25 , Z 2 = 20 , Z3 = 60。n1=200r/min ,n3=50r/min , 转向见图，求nH 设n1为正，n3为负HHHHHnnnnnni313113 21321) 1(ZZZZnH= 8.3r/min差动轮系520156025)50(200HHnn表示nH与n3方向相同1223313113ZZZZnnnnnniHHHHH，例例：已知齿数Z1=48 , Z2 = 42 , Z 2 =

13、 18 , Z3 = 21。n1=100r/min ,n3=80r/min , 转向见图，求nH 48494818422180100HHnnmin/07. 9rnH画箭头的方法画箭头的方法题所给题所给 在计算复合轮系传动比时，既不能将整个轮系作为定轴在计算复合轮系传动比时，既不能将整个轮系作为定轴轮系来处理，也不能对整个机构采用转化机构的办法。轮系来处理，也不能对整个机构采用转化机构的办法。计算复合轮系传动比的正确方法：计算复合轮系传动比的正确方法： 1 1、首先将各个基本轮系正确地区分开来、首先将各个基本轮系正确地区分开来( (先找周转轮系先找周转轮系) )2 2、分别列出计算各基本轮系传动

14、比的方程式。、分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。3 3、找出各基本轮系之间的联系。、找出各基本轮系之间的联系。4 4、将各基本轮系传动比方程式联立求解，即可求得复、将各基本轮系传动比方程式联立求解，即可求得复 合轮系的传动比。合轮系的传动比。9-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比1-2 定轴轮系定轴轮系i12=n1/n 2 = - Z2/Z1=2HHHnnnni4 24 24 24ZZ又又:例例1:1:求求i i1H1H: :n 2= n 2 ; n4 =02 34H 行星轮系行星轮系10iiH 2121Hi5i41iH2H 2 2HHnnn轮轮1与系杆转向相反与系杆转向相反两式相乘

15、得：两式相乘得： 例例3 3：已知各轮齿数，：已知各轮齿数， 求传动比求传动比i i1H1H1 1、分析轮系的组成、分析轮系的组成 1 1，2 2，22，3 3定轴轮系定轴轮系 1 1，4 4，3 3，H H差动轮系差动轮系 2 2、分别写出各轮系的传动比、分别写出各轮系的传动比 定轴轮系：定轴轮系： ) 1 () 1(213223113ZZZZnni差动轮系：差动轮系： )2() 1(311313ZZnnnniHHH3 3、找出轮系之间的运动关系、找出轮系之间的运动关系 3311nnnn 3 113 3 11311ZZnnnnZZnnnnHHHH即由（由（2 2）得：）得： 动画1 12 2

16、2 2 3 33 3 4 41 1 H H输输入入输输出出 3 13221 3 1111ZZZZZZZZnniHH4 4、联立求解：、联立求解： )3(132 213nZZZZn 由（由（1 1）得：）得： 3 11321 21 3 1131111) 3(ZZnnnZZnZZZZnnnnHHHH代入传动比计算要点：传动比计算要点： 分清轮系分清轮系 注意符号注意符号 掌握技巧掌握技巧9-5 轮系的功用轮系的功用一、相距较远的两轴之间的传动一、相距较远的两轴之间的传动二、二、变速、变向变速、变向三、实现多路输出三、实现多路输出 1 1，2(2(分针分针M M）N 9N 9，1010，1111，1212（时针（时针H H） 3 3，4 4，5 5，6 6，（秒针，（秒针S S） 126824241191210129ZZZZnnnniHMMH60886460463536ZZZZnnnniMSSM四、获得大传动比四、获得大传动比( (行星轮系行星轮系) )五、实现运动的合成五、实现运动的合成动画六、实现运动的分解六、实现运动的分解1134341313113ZZnnnnnnnnnniHHHHH2314nnn13nrrnrrB汽车后桥差速器作业题作业题9.19.1：下图所示复合轮系中，已知各齿轮的齿数为：z1 =20，z2 =30，z2 =25，