轮系及其设计

第六章齿轮系及其设计齿轮系及其分类定轴轮系的传动比周转轮系的传动比复合轮系的传动比轮系的功用行星轮系的效率行星轮系的类型选择及设计的基本知识轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置称为轮系。

轮系定轴轮系（普通轮系）

周转轮系

复合轮系

定+周

周+周

§6-1齿轮系及其分类

§11-2定轴轮系的传动比及应用轮系的传动比，是指轮系中首、末两构件的角速度之比。轮系的传动比包括传动比的大小和首末两构件的转向关系两方面内容。1、平面定轴轮系等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比，即等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积A——输入轴

B——输出轴

1）首末两轴平行，用“+”、“-”表示。

2）首末两轴不平行，用箭头表示

3）所有轴线都平行

m——外啮合的次数

是轮系中不影响轮系的传动比的大小，而仅起中间过渡和改变从动轮转向惰轮（过轮或中介轮）：首、末轮转向关系的确定2、空间定轴轮系传动比计算同平面定轴轮系转向在图中用箭头表示例：周转轮系的传动比就不能直接按定轴轮系传动比的求法来计算。§6-3周转轮系的传动比一、周转轮系的组成按基本构件分：2K-H型3K型K-H-V型两个中心轮和一个行星轮三个中心轮行星架（系杆、转臂）H中心轮（太阳轮）

1、3主轴线——行星架绕之转动的轴线。

基本构件轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件称基本构件

（K—中心轮；H—行星架；V—输出构件）

按自由度数目分：差动轮系（F＝2）行星轮系（F＝1）3K型2K-H型1．转化轮系根据相对运动原理，若给定整个周转轮系一个-ωH的反转运动之后，所转化得到的定轴轮系，因此，周转轮系的传动比就可以通过对其转化轮系传动比的计算来进行求解的。就称为原周转轮系的转化轮系或转化机构。

二、周转轮系的传动比转化后：差动轮系：2个运动

行星轮系：例1：2．周转轮系的传动比3而ωA、ωB、ωH均为代数值，在使用时要带有相应的“±”号。因此，差动轮系的传动比就可以根据其转化轮系的传动比计算出的ωA、ωB、ωH大小来求得。

（设差动轮系中的两个太阳轮分别为A和B，行星轮架为H）任何周转轮系，其转化轮系的传动比为：式中与由定轴轮系的方法求出，计算时必须正确地求出转化机构的“±”号行星轮系的传动比由于具有固定太阳轮的周转轮系必定为行星轮系，故行星轮系传动比的一般表达式为或BA一大传动比的减速器，Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99求：输入件H对输出件1的传动比iH1

若取：Z1=99周转轮系传动比正负是计算出来的，而不是判断出来的。

例2：或：则：例3：圆锥齿轮组成的周转轮系方向：用箭头确定需求行星轮的绝对角速度和相对角速度时，由于行星轮与中心轮轴线相交，其角速度为矢量差，所以，要用图解解析法§6-4复合轮系的传动比对于复合轮系，既不能将其视为单一的定轴轮系来计算其传动比，也不能将其视为单一的周转轮系来计算其传动比。必须要将它所包含的定轴轮系和周转轮系部分分开，并分别列出其传动比的计算公式，然后进行联立求解。因此，复合轮系传动比的计算方法及步骤可概括为：1）正确划分轮系；2）分别列出算式；3）进行联立求解。例

复合轮系传动比的计算例

卷扬机减速器传动比的计算其中正确划分轮系是关键，主要是要将周转轮系先划分出来，即先要找到行星轮。§6-5轮系的功用1．实现分路传动2．实现大传动比3．实现变速传动4．实现换向传动例

某航空传动机构附件的传动系统例现实传动比i＝10齿轮传动例

车床走刀丝杆的三星轮换向机构5．实现运动合成与分解6．实现大功率传动定轴轮系行星轮系§6-5行星轮系的类型选择及设计的基本知识1．行星轮系的类型选择行星轮系的类型很多，在相同的条件下，采用不同的类型，可以使轮系的外廓尺寸、重量和效率相差很多。因此，在设计行星轮系时，应重视轮系类型的选择。其选择原则为：首先，应满足传动比的范围。例2K-H型行星轮系的传动比范围其次，应考虑传动效率的高低。动力传动应采用负号机构；当要求有较大传动比时，可采用几个负号机构或与定轴轮系的复合或3K型轮系。第三，应该注意轮系中的功率流动问题。此外，还应考虑轮系的外廓尺寸、重量等要求。2．行星轮系各轮齿数及行星轮数的确定行星轮系的配齿条件1）满足传动比要求2）满足同心条件3）满足均布安装条件4）满足邻接条件z3/z1＝i1H－1z3＝z1＋2z2(z1＋z3)/k＝γ行星轮系的类型选择及设计的基本知识(2/2)（z1＋z2)sin(180°/k)>z2+2h*总配齿条件3．行星轮系的均载装置P261例5-6P249例6-4龙门刨床工作台的变速换向机构1、当制动器J动作时，刹住A，轮5固定求分别刹住A，3时的传动比1）分析轮系的组成行星轮系3’-4-5-B（H）定轴轮系1-2-3行星轮系5-4-3’-B（H）的传动比定轴轮系1-2-3的传动比3）联立求解2）分别计算传动比2、当制动器K动作时，刹住3时，轮3固定1）分析轮系的组成行星轮系5-4-3’-B（H）行星轮系1-2-3-A（H）3）联立求解2）分别计算传动比行星轮系5-4-3’-B（H）行星轮系1-2-3-A（H）3、刨床的工作状态制动器J动作时，转向相反，传动比数值小，空行程制动器K动作时，转向相同，传动比数值大，工作行程P250例6-5羊毛起球机构行星轮系5-4-H行星轮系1-2-3-H行星轮系2’-3-4-H定轴轮系1-2P255例6-9极大传动比减速器定轴轮系1’-5’-5-4’P256例6-10双重周转轮系行星轮系5-H-6差动轮系1-2-H-6差动轮系2’-3-4-h-6汽车后轮中的传动机构