湖理工機械設計基礎課件05輪系

第五章輪系一、概述1。輪系由一系列齒輪組成的傳動系統§5-1輪系的類型2。輪系的分類(1)定軸輪系---傳動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的輪系。(2)周轉輪系---至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉動的輪系。圖5-1定軸輪系O332'12O2O1H圖5-2周轉輪系返回I122'33'45v§5--2定軸輪系及其傳動比在輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉速）之比稱這輪系的傳動比，用iab表示。一、定軸輪系的傳動比

n1n2n3n4i15=n2n3n4n5

Z2Z3Z4Z5=(-)(-)(-)(-)Z1Z2Z3Z4圖5-112

1

2A)外嚙合12

2

1B)內嚙合

Z2Z3Z4Z5=(-1)3，

Z4為惰輪齒數

Z1Z2Z3Z4n1

所有從動輪齒數的乘積i1N==(-1)m

n2

所有主動輪齒數的承積例5-1在圖5-4示輪系中，Z1=16，Z2=32，Z2'=20，Z3=40，Z3'=2（右旋），Z4=40。若n1=800r/min,求蝸輪的轉速n4及各輪的轉向。1233'42'圖5-4軸線不平行的定軸輪系解：

因為輪系中有圓錐齒輪和蝸桿蝸輪等空間齒輪，所以只能用公式5-1圖示輪系中，已知蝸桿1為雙頭左旋蝸桿，轉向如圖示，蝸輪2的齒數為Z2=50；蝸桿2′為單頭右旋蝸桿，蝸輪3的齒數為Z3=40；其余各輪齒數為：Z3′=30，Z4=20，Z4′=26，Z5=18，Z5′=28,Z6=16，Z7=18。試求傳動比i17及n7的方向。圖示輪系中，已知1輪轉向n1如圖示。各輪齒數為：Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=Z6=18，Z7=1（左旋蝸桿）Z8=40，Z9=20。若n1=1000r/min，齒輪9的模數m=3mm，試求齒條10的速度V10及其移動方向一、周轉輪系的組成1。周轉輪系的組成2。周轉輪系的類型（1）行星輪系（2）差動輪系§5--3周轉輪系及其傳動比n33n2nH2n11Ha)32O2H1OHO1O3b)O2H1O1O3c)O2H1O1O3d)3232圖5-5周轉輪系、行星輪系及轉化輪系返回下行星輪：在周轉輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉又作公轉的齒輪。轉臂或行星架：支持行星輪作自轉和公轉的構件轉臂或行星架；中心輪或太陽輪：軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽輪。差動輪系：圖b示兩個中心輪都能轉動，需要兩個原動件，稱為差動輪系。行星輪系：圖C示只有一個中心輪能轉動，即只需一個原動件。周轉輪系組成分類返回二、周轉輪系傳動比的計算轉化輪系

構件

原動件

轉化輪系中的轉速

1n1n1H=n1-nH2n2n2H=n2-nH3n3

n3H

=n3-nHHnH

nHH

=nH

-nH=0轉化輪系：圖5-5d示，所有齒輪的幾何軸線的位置全部固定，原來的周轉輪系便成了定軸輪系，這一定軸輪系稱為原來周轉輪系的周轉輪系。

n1Hn1-nHi13H

==n3H

n3

-nHZ2Z3Z3=(-1)1=-Z1Z2Z1G、K為任意兩個齒輪，其轉速為了nG和nK

nG-nH

nK-nHG到K間所有從動論齒數的乘積=(-1)mG到K間所有主動輪齒數乘積

m---外嚙合次數（5-2）返回例子5-2在圖5-6所示的行星輪系中，各輪的齒數為：Z1=27，Z2=17，Z3=61。已知n1=6000r/min,求傳動比i1H和轉臂H的轉速nH。321H圖5-6行星輪系解：由式（5-2）得：圖示為錐齒輪組成的周轉輪系。已知Z1=Z2=17，Z2′=30，Z3=45，若1輪轉速n1=200r/min，試求系桿轉速nH。1．判定輪系類型，確定傳動比計算式輪系類型—因在一輪系運轉時，齒輪2和2′的軸線相對于機架的位置不固定，且齒輪3固定不轉動，故為行星輪系；傳動比公式—系桿轉速nH須通過行星輪系的轉化輪系（假想定軸輪系）傳動比公式求得。2．確定系桿轉速nH1）轉化輪系傳動比公式：nH與n1的轉向相反2)一、混合輪系傳動比計算思路：找出各個單一的周轉輪系和定軸輪系。再聯立解出要求的傳動比。找出單一周轉系的一般方法：先長找出行星輪，即找出那些幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉動的齒輪；支持行星輪運動的那個構件就是轉臂；而幾何軸線與轉臂的回轉軸線相重合，且直接與行星輪相嚙合的定軸齒輪就是中心軸。行星輪、轉臂、中心輪構成一個單一周轉輪系。

區分出單一周轉輪系外，剩下的就是定軸輪系。§5--4混合輪系及其傳動比例5-4在圖5-8所示的電動卷揚機減速器中，各輪齒數Z1=24，Z2=52，Z3=78，Z3'=18,Z4=30,Z5=78.求i1H.H543'1232'圖5-8電動卷揚機減速器解：

在該輪系中，雙聯齒輪2-2‘的幾何軸線是繞齒輪1和3的軸線轉動的，所以是行星輪；支持它運動的構件（卷筒H）就是轉臂；和行星輪相嚙合的齒輪1和3是兩個中心輪。這兩個中心輪都能轉動，所以齒輪1、2-2’、3和轉臂H組成一個差動輪系。剩下的齒輪3‘、4、5是一個定軸輪系。二者構成混合輪系。一、輪系的功用1。實現相距較遠的兩軸之間的傳動§5--5輪系的應用圖5-9相距較遠的兩軸傳動2。實現變速傳動圖5-10汽車變速箱I12AB436578II3。實現大傳動比的傳動H2’231圖5-11大傳動比行星輪系如圖5-11示，當Z1=100，Z2=101，Z2‘=100，Z3=99時，其傳動比iH1可達10000。4。運動的合成和分解12H3圖5-12加法機構圖5-13示，差動輪系可分解運