機械原理第九章 輪系ppt課件

.,第九章輪系,一對齒輪傳動的傳動比是57,輪系：由一系列互相嚙合的齒輪組成的傳動機構(gòu)，用于原動機和執(zhí)行機構(gòu)之間的運動和動力傳遞。,.,第九章輪系,輪系的類型定軸輪系的傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算復合輪系的傳動比計算輪系的功用其他行星傳動簡介,.,根據(jù)輪系在運轉(zhuǎn)時各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否固定，可以將輪系分為三大類：,定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系復合輪系,9.1輪系的類型,.,定軸輪系：當輪系運轉(zhuǎn)時，所有齒輪的幾何軸線相對于機架的位置均固定不變,輪系的類型,.,周轉(zhuǎn)輪系:當輪系運轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對于基架的位置不固定，而是繞某一固定軸線回轉(zhuǎn),輪系的類型,.,基本構(gòu)件都是圍繞著同一固定軸線回轉(zhuǎn)的,輪系的類型,2行星輪H系桿1中心輪3中心輪,.,根據(jù)輪系所具有的自由度不同，周轉(zhuǎn)輪系又可分為：差動輪系和行星輪系,輪系的類型,差動輪系：F=2,計算圖b)所示機構(gòu)自由度,圖中齒輪3固定,行星輪系：F=1,計算圖a)所示輪系自由度：,.,根據(jù)基本構(gòu)件的特點，輪系可分為：2KH型，3K型，K-H-V型,輪系的類型,2K-H型,.,系桿H只起支撐行星輪使其與中心輪保持嚙合的作用，不作為輸出或輸入構(gòu)件,輪系的類型,3K型,.,復合輪系:由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系、或幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成的復雜輪系,定軸輪系+,周轉(zhuǎn)輪系,周轉(zhuǎn)輪系+周轉(zhuǎn)輪系,輪系的類型,各周轉(zhuǎn)輪系相互獨立不共用一個系桿,.,輪系,定軸輪系,周轉(zhuǎn)輪系,復合輪系,定軸輪系+周轉(zhuǎn)輪系,周轉(zhuǎn)輪系+周轉(zhuǎn)輪系,行星輪系，差動輪系,2K-H型,3K型,K-H-V型,小結(jié),輪系的類型,.,齒輪機構(gòu)的傳動比,9.2定軸輪系的傳動比計算,轉(zhuǎn)向相反,轉(zhuǎn)向相同,.,輪系的傳動比,傳動比的大小輸入、輸出軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系,定軸輪系的傳動比計算,.,一、傳動比的大小,定軸輪系的傳動比計算,.,1、平面定軸輪系（各齒輪軸線相互平行）,二、傳動比轉(zhuǎn)向的確定,惰輪,惰輪:不改變傳動比的大小，但改變輪系的轉(zhuǎn)向,定軸輪系的傳動比計算,.,2、定軸輪系中各輪幾何軸線不都平行，但是輸入、輸出輪的軸線相互平行的情況,定軸輪系的傳動比計算,傳動比方向表示,在傳動比的前面加正、負號,傳動比方向判斷,畫箭頭,.,傳動比方向判斷,畫箭頭,3、輸入、輸出輪的軸線不平行的情況,齒輪1的軸為輸入軸，蝸輪5的軸為輸出軸，輸出軸與輸入軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系如圖上箭頭所示。,定軸輪系的傳動比計算,傳動比方向表示,.,大?。?轉(zhuǎn)向：,法,2、輸入、輸出輪的軸線相互平行,定軸輪系的傳動比計算,小結(jié),1、所有齒輪軸線都平行的情況,畫箭頭方法確定，可在傳動比大小前加正或負號,3、輸入、輸出齒輪的軸線不平行,畫箭頭方法確定，且不能在傳動比大小前加正或負號,用,.,定軸輪系傳動比計算公式,周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算,?,反轉(zhuǎn)法原理，將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系,9.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,一、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算的基本思路,-wH,周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機構(gòu),系桿機架周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系,可直接用定軸輪系傳動比的計算公式。,.,11,將輪系按H反轉(zhuǎn)后，各構(gòu)件的角速度的變化如下:,22,33,HH,構(gòu)件原角速度轉(zhuǎn)化后的角速度,H11H,H22H,H33H,HHHH0,反轉(zhuǎn)原理：給周轉(zhuǎn)輪系中的每一個構(gòu)件都加上一個附加的公共轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動的角速度為H）后，不會改變輪系中各構(gòu)件之間的相對運動，但原周轉(zhuǎn)輪系將轉(zhuǎn)化成為一個假想的定軸輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機構(gòu)。,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算方法,周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,上式“”說明在轉(zhuǎn)化輪系中H1與H3方向相反。,.,一般周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比,1、對于差動輪系，給定w1、wk、wH中的任意兩個，可以計算出第三個，從而可以計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,如果給定另外兩個基本構(gòu)件的角速度w1、wH中的任意一個，可以計算出另外一個，從而可以計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。,2、對于行星輪系，兩個中心輪中必有一個是固定的,若,.,三、使用轉(zhuǎn)化輪系傳動比公式時的注意事項,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,（需作矢量作）,1、轉(zhuǎn)化輪系的1輪、k輪和系桿H的軸線需平行,.,3、表達式中w1、wk、wH的正負號問題。若基本構(gòu)件的實際轉(zhuǎn)速方向相反，則w的正負號應(yīng)該不同。,2、是轉(zhuǎn)化機構(gòu)中1為主動輪、k為從動輪時的傳動比，其大小和正、負完全按照根據(jù)定軸輪系來處理。周轉(zhuǎn)輪系傳動比正負是計算出來的，而不是判斷出來的。,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,四、輪系傳動比計算舉例,例題1：已知試求傳動比。,當系桿轉(zhuǎn)10000轉(zhuǎn)時，輪1才轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，二者轉(zhuǎn)向相同。此例說明周轉(zhuǎn)輪系可獲得很大的傳動比。,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,例題2：z1=z2=48，z2=18,z3=24，n1=250r/min，n3=100r/min，方向如圖所示。求：nH的大小和方向,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,.,周轉(zhuǎn)輪系,轉(zhuǎn)化機構(gòu)：假想的定軸輪系,計算轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比,計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比,-wH,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算,小結(jié),.,9.4復合輪系的傳動比計算,-wH,假想的定軸輪系,周轉(zhuǎn)輪系,-wH1,假想的定軸輪系,新周轉(zhuǎn)輪系,.,一、復合輪系傳動比的計算方法,復合輪系的傳動比計算,在計算混合輪系傳動比時，既不能將整個輪系作為定軸輪系來處理，也不能對整個機構(gòu)采用轉(zhuǎn)化機構(gòu)的辦法。,1、首先將各個基本輪系正確地區(qū)分開來,2、分別列出計算各基本輪系傳動比的方程式。,3、找出各基本輪系之間的聯(lián)系。,4、將各基本輪系傳動比方程式聯(lián)立求解，即可求得混合輪系的傳動比。,.,行星輪,系桿,中心輪,基本輪系的劃分,復合輪系的傳動比計算,.,.,二、復合輪系傳動比計算舉例,復合輪系的傳動比計算,例題3：已知試求傳動比。,解：1、分析輪系的組成,1、2定軸輪系,2、3、4、H周轉(zhuǎn)輪系,2、分別寫出各基本輪系的傳動比,定軸輪系：,周轉(zhuǎn)輪系：,3、兩個輪系之間的關(guān)系,4、聯(lián)立求解,二者轉(zhuǎn)向相反,.,二、復合輪系傳動比計算舉例,復合輪系的傳動比計算,解：1、分析輪系的組成,3、4、5定軸輪系,1、2-2、3、5（H）周轉(zhuǎn)輪系,2、分別寫出各基本輪系的傳動比,定軸輪系：,周轉(zhuǎn)輪系：,例題4：電動卷揚機減速器中，已知試求傳動比。,.,復合輪系的傳動比計算,3、兩個輪系之間的關(guān)系,4、聯(lián)立求解,齒輪1與齒輪5的轉(zhuǎn)向相同,封閉式行星輪系：自由度為2的差動輪系的兩個基本構(gòu)件被定軸輪系封閉起來，組成的自由度為1的復合輪系,.,9.5輪系的功用,輪系的功用,一、實現(xiàn)大傳動比,輪系的傳動比i可達10000。,一對齒輪:i8,.,輪系的功用,二、實現(xiàn)相距較遠兩軸之間的傳動,用齒輪1、2實現(xiàn)，尺寸較大。,用齒輪a、b、c和d組成的輪系來傳動，可使結(jié)構(gòu)緊湊。,.,三、實現(xiàn)變速和換向,輪系的功用,利用滑移齒輪和牙嵌離合器便可以獲得不同的輸出轉(zhuǎn)速,汽車上常用的三軸四速變速箱,.,車床走刀絲杠三星輪換向機構(gòu),輪系的功用,.,四、實現(xiàn)分路傳動,輪系的功用,鐘表傳動中，由發(fā)條K驅(qū)動齒輪1轉(zhuǎn)動時，通過齒輪1與2相嚙合使分針M轉(zhuǎn)動；由齒輪1、2、3、4、5和6組成的輪系可使秒針S獲得一種轉(zhuǎn)速；由齒輪1、2、9、10、11和12組成的輪系可使時針H獲得另一種轉(zhuǎn)速,.,五、實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊且重量較小的大功率傳動,輪系的功用,渦輪螺旋槳發(fā)動機主減速器,由多個行星輪共同承擔載荷,.,六、實現(xiàn)運動的合成與分解,加法機構(gòu),減法機構(gòu),廣泛用于機床、計算裝置、補償調(diào)整裝置中,兩個輸入，一個輸出,運動合成,輪系的功用,差動輪系F2,一個輸入，兩個輸出,運動分解,.,汽車后橋減速器示意圖,輪系的功用,運動分解,.,七、實現(xiàn)復雜的軌跡運動和剛體導引,行星攪拌器,輪系的功用,.,輪系的功用,行星的半徑與內(nèi)齒輪的半徑取不同的比值時，行星輪上各點的運動軌跡,.,輪系的功用,花鍵軸自動車床下料機械手,.,小結(jié),實現(xiàn)大傳動比傳動實現(xiàn)相距較遠兩軸之間的傳動實現(xiàn)變速與換向傳動實現(xiàn)分路傳動5實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊且重量較小的大功率傳動實現(xiàn)運動的合成與分解實現(xiàn)復雜的軌跡運動和剛體導引,輪系的功用,.,9.6其它行星傳動簡介,一、漸開線少齒差行星傳動,由固定的內(nèi)齒輪1、行星輪2、系桿H、等角速比機構(gòu)3以及軸組成,輸出機構(gòu)V,.,輸出機構(gòu)示意圖,其他行星傳動簡介,.,由平行四邊形機構(gòu)和齒輪機構(gòu)組成。,三環(huán)傳動沒有專門的輸出機構(gòu)，因而具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的優(yōu)點。,其他行星傳動簡介,三環(huán)傳動一種特殊的漸開線少齒差行星傳動,.,二、擺線針輪傳動,其他行星傳動簡介,組成：1為針輪，2為擺線行星輪，H