《机械设计基础》第七章--轮系及减速器.ppt

第七章轮系及减速器

(geartrainandspeedreducer)**§7—1轮系及其分类轮系：用一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统称为轮系。轮系定轴轮系(普通轮系)平面定轴轮系空间定轴轮系周转轮系复合轮系定+周周+周§7—2定轴轮系传动比计算轮系传动比是始端主动轮与末端从动轮的转速之比1——输入轴；5——输出轴设主动轮1的转速和齿数分别为n1和z1，从动轮2的转速和齿数分别为n2和z2，则齿轮1和2的传动比为外啮合时两齿轮的转向相反，取“－”；内啮合时两齿轮的转向相同，取“＋”。同理，可得出图中所示轮系的传动比i15计算公式。设轮系中各轮齿数分别为z1，z2，z2′，z3，z3′，z4及z5；各轮的转速分别为n1，n2，n2′，n3，n3′，n4及n5。轮系中各对齿轮传动比为其中n2＝n2′，n3＝n3′。将以上各式两边连乘可得，4——惰轮：（过轮）不改变传动比的大小，但改变轮系的转向将上述计算推广到一般情况，设1表示首轮，N表示末轮，m表示外啮合齿轮的对数，则平面定轴轮系传动比的计算公式为：首末两轮转向用（－1）m来判别。若轮系中含有空间轮系时，则只能用画箭头的方法来确定方向。两齿轮为外啮合时则箭头方向相反，两齿轮为内啮合时箭头方向相同两圆锥齿轮：则箭头方向同时指向啮合点或同时背离啮合点。蜗轮：右旋－右手定则；左旋－左手定则例7－1如图所示的轮系中，已知z1＝z2＝z3′＝z4＝20，各轮均为标准齿轮若已知轮1的转速为n1＝1440r/min，求轮5的转速。解该轮系为平面定轴轮系，轮2和轮4为惰轮，轮系中有两对外啮合齿轮，所以O1与O3为同一点，故d12＝d23，即式中：m——齿轮的模数。由此可得同理故n5为正值，说明齿轮5与齿轮1转向相同。§7－3周转轮系的传动比计算一、周转轮系轮3固定：差动轮系：F=2行星轮系：F=1二、周转轮系的构件行星轮2：一方面绕其自身轴线转动（自转），另一方面随构件H绕主轴线转动（公转）系杆（转臂）H太阳轮（中心轮）1、3基本构件：轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件主轴线——行星架绕之转动的轴线。2K-H（K－中心轮；H－行量架；V－输出构件）三、周转轮系传动比的计算设想将周转轮系中各构件之间的相对运动保持不变，而使系杆固定不动，即将周转轮系→定轴轮系———反转法给整个周转轮系加上一个绕系杆轴线并与系杆H转速nH大小相等方向相反的公共转速（－nH），系杆H静止不动，而各构件之间的相对运动关系不变。所有齿轮的几何轴线位置全部固定不动，得到一个假想的定轴轮系——转化轮系转化轮系中各构件对系杆H的相对速度分别用n1H，n2H，n3H及nHH表示其大小分别为n1H＝n1－nH，n2H＝n2－nH，n3H＝n3－nH，nHH＝nH－nH＝0故将以上分析推广到一般情况，可得式中：i1KH——转化轮系中始端主动轮1至末端从动轮K的传动比m——转化轮系中外啮合齿轮的对数注意：（1）i1KH≠i1K，i1KH是周转轮系中转化轮系的传动比，而i1K是周转轮系中齿轮1和K的传动比；（2）1，K和H三个构件的轴线应在一条直线上，而且将n1，nK，nH代入上式时，必须带正号或负号。所求构件的转速用求得的正负号来判别。例7－2如图所示的轮系中各轮齿数为z1＝27，z2＝17，z3＝61，转速n1＝6000r/min，转向如图所示，求传动比i1H，系杆H的转速nH，行星轮2的转速n2及它们的转向。解:将已知数据z1＝27，z3＝61，n1＝6000r/min，n3＝0代入，得nH＝1840r/min取轮1转向为正，求得nH也为正，故系杆的转向与轮1相同对构件1，2及H利用转化轮系传动比计算式进行计算，得n2＝－4767r/min求得n2为负值，故轮2的转向与轮1相反例7－3如图所示轮系，已知各轮齿数为z1＝100，z2＝101，z2′＝100，z3＝99，求传动比iH1。解:故此例说明，周转轮系