轮系机构特点、基本原理和应用

1、轮系机构特点、基本原理和应用 主动轮 从动轮 一对圆柱齿轮，传动比不大于57问题：大传动比传动i = 12i = 60i = 720时针：1圈分针：12圈秒针：720圈12小时问题：变速、换向 轮系：由一系列彼此啮合的齿轮组成的传动机构， 用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。第 5 章 轮系机构5.1 轮系分类及传动比计算5.2 轮系的功能5.3 轮系的设计5.4 其它类型的行星传动 外啮合内啮合齿轮机构的传动比轮系的传动比： 传动比的大小 输入、输出轴的转向关系5.1 轮系传动比计算 根据轮系在运转过程中，各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否变化，可以将轮系分为三大类：5.1.1 定轴

2、轮系5.1.2 周转轮系5.1.3 混合轮系轮系的分类 5.1.1 定轴轮系：轮系运转过程中，所有齿轮轴线的几何位置都相对机架固定不动平面定轴轮系空间定轴轮系输入输出输出定轴轮系的传动比计算 定轴轮系的传动比 大小：转向？ ？平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）惰轮SK360普通车床走刀丝杠的三星轮换向机构12341234平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）惰轮定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向判断：画箭头 表示：在传动比大小前加正负号输入、输出轮的轴线不平行的情况传动比方向判断 表示画箭头定轴轮系的传动比 大小：转向：法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况

3、）画箭头法（适合任何定轴轮系）结果表示：（输入、输出轴平行）图中画箭头表示（其它情况）5.1.2 周转轮系: 在轮系运转过程中，至少有一个齿轮轴线的几何位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线回转2 行星轮H 系杆（转臂）3 中心轮1 中心轮（太阳轮）基本构件KKH差动轮系（F2）行星轮系（F1）中心轮是转动，还是固定？双排2KH 型3K 型单排2KH 型根据基本构件不同2KH 型3K 型周转轮系的传动比 定轴轮系周转轮系?绕固定轴线转动的系杆w H-w H周转轮系的转化机构周转轮系w H - w H=0假想定轴轮系2K-H型周转轮系的转化机构2K-H型周转轮系转化机构的传动比一般周转轮系转化机

4、构的传动比各轮齿数已知，就可以确定w1、wn、wH之间的关系； 如果两个已知，就可以计算出第三个，进而可以计算周转轮系的传动比。2、表达式中 w1、wn、wH的正负号问题。若基本构件的实际转速方向相反，则 w 的正负号应该不同。1、 是转化机构中齿轮1为主动轮、齿轮n为从动轮时的传动比，其大小和方向可以根据定轴轮系的方法来判断；例1：z1=28，z2=18， z2=24，z3=70求： i1H周转轮系传动比计算方法周转轮系转化机构：假想的定轴轮系计算转化机构的传动比计算周转轮系传动比- w H上角标 H正负号问题例2：z1=z2=48，z2=18, z3=24，w1=250 rad/s，w3=

5、 100 rad/s，方向如图所示。求： wH 2H2315.1.3 混合轮系：由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系定轴轮系周转轮系周转轮系I 周转轮系II定轴轮系周转轮系封闭差动轮系F = 2 差动轮系封闭F = 1 混合轮系 混合轮系周转轮系I 周转轮系II周转轮系I 周转轮系II?各周转轮系相互独立不共用一个系杆混合轮系传动比计算 ?周转轮系：1、2（2）、3、5（H）定轴轮系：3、4、5电动卷扬机减速器混合轮系传动比的求解方法：将混合轮系分解为几个基本轮系；分别计算各基本轮系的传动比；寻找各基本轮系之间的关系；联立求解。基本轮系的划分行星轮系杆中心轮周转轮系定轴轮系例3

6、：z1=20，z2=30， z2=20， z3=40， z4=45， z4=44， z5=81， z6=80 求： i1612234456H定轴行星两个轮系的关系混合轮系的传动比5.3 轮系的功能5.3.1 实现分路传动 主动轴从动轴1从动轴2从动轴n主动轴498761235某航空发动机附加系统5.3.2 实现大传动比 ab定轴轮系5.3.3 实现变速和换向 12双联滑移齿轮1212III车床走刀丝杠的三星轮换向机构SK360普通车床国产红旗轿车自动变速机构5.3.4 在机构尺寸和重量较小的条件下，实现大功率传动 某涡轮螺旋桨发动机主减速器5.3.5 实现运动的合成与分解 加法机构减法机构广泛

7、用于机床、计算装置、补偿调整装置中差动轮系 F2两个输入，一个输出运动合成一个输入，两个输出运动分解差速器汽车直行汽车左转5.3.6 实现执行构件的复杂运动 行星搅拌器机械手轮系功能小结实现分路传动大传动比变速、换向大功率传动运动的合成与分解执行构件的复杂运动 5.4 轮系的设计5.4.1 定轴轮系的设计5.4.2 周转轮系的设计5.4.1 定轴轮系的设计 轮系类型的选择 关键点： （1）正确掌握各种齿轮机构的特点和应用场合； （2）明确设计要求； （3）满足要求的前提下机构越简单越好。实例分析：滚齿机工作台传动系统5.4.1 定轴轮系的设计 各轮齿数的确定：完成各级传动比分配 原则：（1）每

8、级传动比在常用范围内；（2）为了控制外廓尺寸和传动性能，大传动比可以通过多级 传动实现；（3）减速传动，前小后大，均匀变化；（4）传动比分配要同时考虑润滑、布局、结构尺寸等因素。例：设计一个总传动比为12的定轴轮系。5.4.1 定轴轮系的设计 定轴轮系布置方案的选择：多方案比较选优5.4.2 周转轮系的设计 轮系类型的选择 关键因素：传动比、传动效率、结构复杂程度、外廓尺寸、重量 （1）传递运动时，优先考虑传动比，兼顾其他因素； （2）传递动力时，优先考虑效率，其次考虑传动比等因素。 5.4.2 周转轮系的设计 各轮齿数的确定：传动比条件同心条件装配条件邻接条件 传动比条件 同心条件 装配条件 邻接条件例：设计一个单排2KH负号机构行星轮系，中心轮1为输入构件，系杆为输