机械原理第六章

第六章轮系及其设计§6-1轮系的类型与应用一、轮系的分类1．定轴轮系轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置都固定不动，则称之为定轴轮系（或称为普通轮系）。2143定轴轮系2．周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，则称该轮系为周转轮系。按照自由度数目的不同，又可将周转轮系分为两类：1）差动轮系自由度为2系杆中心轮（主动）行星轮行星轮系杆中心轮（主动）２）行星轮系自由度为１行星轮系杆中心轮（主动）中心轮（固定）周转轮系周转轮系周转轮系二、轮系的功用1．实现相距较远的两轴之间的传动2．实现分路传动3．实现变速变向传动4．实现大速比和大功率传动两组轮系传动比相同，但是结构尺寸不同5．实现运动的合成与分解运动输入运动输出§6-2轮系的传动比计算一、定轴轮系的传动比输入轴与输出轴之间的传动比为:轮系中各对啮合齿轮的传动比大小为：一般定轴轮系的传动比计算公式为：如何确定平面定轴轮系中的转向关系？一对外啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相反，其传动比前应加“－”号一对内啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相同，其传动比前应加“+”号该轮系中有3对外啮合齿轮，则其传动比公式前应加(

1)3

若传动比的计算结果为正，则表示输入轴与输出轴的转向相同，为负则表示转向相反。如何确定空间定轴轮系中的转向关系？空间定轴轮系传动比前的“+”、“－”号没有实际意义空间定轴轮系中含有轴线不平行的齿轮传动不平行不平行“+”、“－”不能表示不平行轴之间的转向关系如何表示一对平行轴齿轮的转向？机构运动简图投影方向齿轮回转方向线速度方向用线速度方向表示齿轮回转方向机构运动简图投影方向如何表示一对圆锥齿轮的转向？

向方影投齿轮回转方向线速度方向表示齿轮回转方向机构运动简图投影线速度方向用线速度方向表示齿轮回转方向如何表示蜗杆蜗轮传动的转向？蜗轮回转方向机构运动简图表示蜗杆、蜗轮回转方向蜗杆旋向影响蜗轮的回转方向蜗杆回转方向蜗杆上一点线速度方向右旋蜗杆向方影投如何判断蜗杆、蜗轮的转向？右旋蜗杆左旋蜗杆以左手握住蜗杆，四指指向蜗杆的转向，则拇指的指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。左手规则右手规则以右手握住蜗杆，四指指向蜗杆的转向，则拇指的指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。蜗杆的转向二、周转轮系的传动比周转轮系传动比的计算方法（转化机构法）周转轮系

定轴轮系（转化机构）定轴轮系传动比计算公式求解周转轮系的传动比反转法周转轮系给整个周转轮系加一个与系杆H的角速度大小相等、方向相反的公共角速度

ωHωH构件名称原周转轮系中各构件的角速度转化机构中各构件的角速度系杆ＨwＨ中心轮１行星轮２中心轮３在转化机构中系杆H变成了机架把一个周转轮系转化成了定轴轮系构件名称原周转轮系中各构件的角速度转化机构中各构件的角速度系杆ＨwＨ中心轮１中心轮３计算该转化机构（定轴轮系）的传动比：输入轴输出轴给定差动轮系，三个基本构件的角速度ω１、ω２、ωH中的任意两个，便可由该式求出第三个，从而可求出三个中任意两个之间的传动比。特别当时当时三、混合轮系的传动比什么是混合轮系？系杆系杆回转方向为了把一个周转轮系转化为定轴轮系，通常采用反转法。随机架转动相当于系杆把这种由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的，不能直接用反转法转化为定轴轮系的轮系，称为混合轮系例题已知各轮齿数及ω6，求ω3

的大小和方向。周转轮系定轴轮系周转轮系的转化机构传动比为把该轮系分为两部分代入齿数§6-4行星轮系的设计一、行星轮系的类型选择选择传动类型时，应考虑的几个因素：传动比的要求、传动的效率、外廓结构尺寸和制造及装配工艺等。１、满足传动比的要求传动比实用范围：传动比：减速传动输入输出传动比实用范围：传动比：减速传动减速传动输入输出输入输出传动比实用范围：传动比：减速传动输入输出输入输出当其转化机构的传动比时减速传动当时增速传动可达很大值输出输出增速比很大，但自锁输入二、行星轮系各轮齿数和行星轮数目的选择1、传动比条件行星轮系必须能实现给定的传动比根据传动比确定各齿轮的齿数2、同心条件系杆的回转轴线应与中心轮的轴线相重合若采用标准齿轮或高度变位齿轮传动，则同心条件为上式表明两中心轮的齿数应同时为奇数或偶数如采用角变位齿轮传动，则同心条件按节圆半径计算3、装配条件为使各个行星轮都能均匀分布地装入两个中心轮之间，行星轮的数目与各轮齿数之间必须有一定的关系。否则，当第一个行星轮装好后，其余行星轮便可能无法均布安装。设有k个均布的行星轮，则相邻两行星轮间所夹的中心角为：将第一个行星轮在位置I装入III设轮3固定，系杆H沿逆时针方向转过达到位置II。这时中心轮1转过角若在位置I又能装入第二个行星轮则此时中心轮1转角对应于整数个齿两中心轮的齿数z1、z3之和应能被行星轮个数k所整除这种行星轮系的装配条件4、邻接条件保证相邻两行星轮不致相碰，称为邻接条件。相邻两行星轮的中心距应大于行星轮齿顶圆直径，齿顶才不致相碰。采用标准齿轮时综上所述1、传动比条件2、同心条件3、装配条件4、邻接条件

为了设计时便于选择