第六章 轮系教材

轮系第六章◆

齿轮系及其分类◆

轮系的传动比◆

轮系的功用◆

轮系的设计

◆了解轮系的组成和分类；

◆掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比的计算方法；

◆了解轮系的主要功用本章教学目的本章教学内容本章重点：轮系传动比的计算轮系的功用

第一节轮系的结构特点和类型根据轮系中各齿轮的几何轴线是否变动分：

定轴轮系周转轮系

复合轮系轮系：由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系调出电脑动画片：行星与定轴定轴轮系定轴轮系：各轮的几何轴线固定不动。周转轮系周转轮系：轮系中至少有一个齿轮的几何轴线不是固定的。周转齿轮系的特点：

由行星轮、中心轮、转臂和机架组成。行星轮绕自身几何轴线回转（自转），同时随转臂绕中心轮轴线回转（公转）。OH312H312132中心轮行星轮转臂复合轮系轮系的传动比：轮系中首末两轮的角速度之比，包括计算传动比大小和确定首末两轮的转向关系。122'344'5第二节轮系的传动比计算一、定轴齿轮系：齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。12(a)(b)21(c)21(d)21(e)211、传动比大小及方向的确定例：设轮1为首轮，轮5为末轮，已知各轮齿数为z1，z2，…z5，求传动比i15.122´4´435解：Z3：仅改变转向，惰轮推广后一般情况，可得：2.首、末两轮转向关系的确定（与齿轮传动类型有关）1）全部由平行轴圆柱齿轮组成的定轴齿轮系，可在传动比计算公式的齿数比前乘以（-1）m，m为外啮合齿轮的对数。2）轮系中首、末两轮的轴线不平行时，采用打箭头的方式确定转向关系。12(a)(b)21(d)21(e)2112H二、周转齿轮系及其传动比周转齿轮系：在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为周转齿轮系1、周转齿轮系的特点

由行星轮、中心轮、转臂和机架组成。行星轮绕自身几何轴线回转（自转），同时随转臂绕中心轮轴线回转（公转）。OH312H312132中心轮行星轮转臂行星轮系传动比的计算转化机构法：现假想给整个行星轮系加一个与行星架的角速度大小相等、方向相反的公共角速度则行星架H变为静止，而各构件间的相对运动关系不变化。齿轮1、2、3则成为绕定轴转动的齿轮，因此，原行星轮系便转化为假想的定轴轮系。该假想的定轴轮系称为原行星周转轮系的转化机构。转化机构中，各构件的转速如右表所示：行星架H太阳轮3行星轮2太阳轮1转化轮系中的转速行星轮系中的转速构件行星轮系传动比的计算转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴轮系传动的计算方法得出推广后一般情况，可得：Hz1z21）只适用于转化齿轮系的首末轮的回转轴线平行（或重合）的周转齿轮系。2）齿数比前一定有“+”或“—”号。其正负号判定，将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系（转化轮系）判别主从动轮转向关系的方法确定。3）注意A、

B、

H应分别用正负号代入。（先一个正向，同向为正，反向为负）；4）A、

B、

H三个量，须知其中任意两个角速度的大小和转向，才能确定第三个角速度的大小和转向；求得构件的实际转向由计算结果的正负号确定。注意i1kH与i1K的区别行星轮系传动比的计算公式的注意事项：P143例6-2F=1的行星齿轮系（如果B轮固定）可得:故OHB(3)H212’O1(6-3)P143P143例6-3

三、

复合齿轮系及其传动比122'34H1、复合齿轮系：既含有定轴齿轮系，又含有行星齿轮系，或者含有多个行星齿轮系的传动。16452H3(1)(2)H'OH1232'4H2、复合齿轮系传动比的计算方法2）分列方程3）联立求解4）注意符号1）分清轮系a、齿数比连乘积前的符号；b、已知转速应以代数量代入:即带“+”或“-”

；c、求出的转速也带有符号，“+”表示与假定的正方向相同，

“-”表示与假定的正方向相反；2'34OH1232'4H例：已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=

25，z4=

100,n1=100r/min， 求i1H。OH1232'4H2'342）分列方程3）联立求解：1）分清轮系：1-2为两定轴轮系，2’-3-4,H为行星轮系。（方向与n1同向）例如图示轮系，已知各轮齿数，齿轮4的转速n4

。试求H的转速nH及回转方向。

解：齿轮4、齿轮、齿轮构成定轴轮系。齿轮2、齿轮1、齿轮3构成周转轮系。

第三节轮系的功用1、实现远距离传动2、获得较大的传动比3、用作运动的合成或123Hz1=z3或4、用作运动的分解—差速机构求得（a）ADBC123HR2L车轮H45P

5、实现变速传动634I521II786、实现换向运动在主动轴转向不变的情况下，利用惰轮可以改变从动轴的转向。如图所示车床上走刀丝杆的三星轮换向机构，扳动手柄可实现两种传动方案。第四节

轮系的设计一．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；其次，应考虑传动效率的高低。第三，应该考虑轮系的外廓尺寸、重量等要求。二、行星轮系各轮齿数和行星轮数目的选择设计行星轮系，其各轮齿数和行星轮数目的选择必须满足下列四个条件：以单排行星轮系为例。1）传动比条件i1H=1+z3/z1z3/z1=i1H-12）同心条件保证三个基本构件的回转轴线必须在同一直线上须满足的条件。r3=r1+2r2或z3=z1+2z2当采用标准齿轮传动时：r’3=r’1+2r’2（6－3）3）装配条件指为了使各行星轮能够均匀地装入两太阳轮之间，行星轮的数目和各轮齿数之间所必须满足的关系。二、行星轮系各轮齿数和行星轮数目的选择（续）设k为均布的行星轮数，则相邻两行星轮之间的夹角为：（1）将第一个行星轮装于O2处；（2）固定轮3，使系杆转过

=360º/k，到达O2’

，太阳轮1转过的角度为

；

=360º/k。行星轮系的装配条件：两中心轮的齿数z1、z3之和应为行星轮个数的整数倍。4）邻接条件：指当多个行星轮装入两中心轮之间，为了保证两相邻行星轮不致相碰时须满足的条件。中心距O2O2’>齿顶圆直径