第6章輪系和減速器

1、第八章第八章 輪系和減速器輪系和減速器本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容輪系的類型輪系的類型輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介 輪系的功用輪系的功用 減速器和其他行星傳動簡介減速器和其他行星傳動簡介本章基本要求本章基本要求 1、了解輪系的類型，并能正確劃分各基本輪系。、了解輪系的類型，并能正確劃分各基本輪系。 2、熟練掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系傳動比、熟練掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系傳動比的計算，以及正確判斷主、從動輪的轉(zhuǎn)向。的計算，以及正確判斷主、從動輪的轉(zhuǎn)向。 3、了解周轉(zhuǎn)輪系的設計，能合理選擇周轉(zhuǎn)輪系的類、了解周轉(zhuǎn)輪系的設計，能合理選擇周轉(zhuǎn)輪系的類型；了

2、解確定各齒輪齒數(shù)必須滿足的四個條件；了解并合型；了解確定各齒輪齒數(shù)必須滿足的四個條件；了解并合理設計均載裝置。理設計均載裝置。 4、了解輪系的功用。、了解輪系的功用。本章重點難點本章重點難點1、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算2、混合輪系傳動比的計算、混合輪系傳動比的計算本章重點本章重點本章難點本章難點如何將混合輪系正確劃分為各基本輪系如何將混合輪系正確劃分為各基本輪系第一節(jié)第一節(jié) 輪系的類型輪系的類型一、一、 定軸輪系定軸輪系如圖示輪系，每個齒輪的幾何軸線的位置相對于如圖示輪系，每個齒輪的幾何軸線的位置相對于機架都是固定的。機架都是固定的。定軸輪系定軸輪系第一節(jié)第一節(jié) 輪系的類型輪

3、系的類型二、二、 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 運轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的軸線位置不固定，而是繞其它齒運轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的軸線位置不固定，而是繞其它齒輪的幾何軸線回轉(zhuǎn)（如圖中齒輪輪的幾何軸線回轉(zhuǎn)（如圖中齒輪2），該輪系稱周轉(zhuǎn)輪系。），該輪系稱周轉(zhuǎn)輪系。太陽輪太陽輪行星輪行星輪行星架行星架差動輪系差動輪系 F=2行星輪系行星輪系 F=1周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系第一節(jié)第一節(jié) 輪系的類型輪系的類型三三. 混合輪系混合輪系定軸輪系定軸輪系+周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系+周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系（行星輪系）（行星輪系）定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系（行星輪系）（行星輪系）周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系（差動輪系）（差動輪

4、系）第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算一、定軸輪系傳動比的計算一、定軸輪系傳動比的計算 若主、從動輪的軸線平行，可用若主、從動輪的軸線平行，可用“”、”表示轉(zhuǎn)向關系。表示轉(zhuǎn)向關系?！啊北硎巨D(zhuǎn)向相同，表示轉(zhuǎn)向相同，”表示轉(zhuǎn)向相反。表示轉(zhuǎn)向相反。45545 434434 3233223122112ZZnniZZnniZZnniZZnni各對齒輪傳動比各對齒輪傳動比)1(4534133215 44 3231215ZZZZZZnniiiii也可畫箭頭表示也可畫箭頭表示第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算一、定軸輪系傳動比的計算（續(xù)）一、定軸輪系傳動比的計算（續(xù)）m)1(1） 判斷

5、轉(zhuǎn)向，僅限于各輪軸線都相互平行的場合。判斷轉(zhuǎn)向，僅限于各輪軸線都相互平行的場合。 2）若包含了錐齒輪、蝸桿蝸輪等空間齒輪傳動，則只能用畫箭頭的）若包含了錐齒輪、蝸桿蝸輪等空間齒輪傳動，則只能用畫箭頭的方法確定。方法確定。3）空間輪系中若首、末兩輪的幾何軸線平行，用畫箭頭的方法確定）空間輪系中若首、末兩輪的幾何軸線平行，用畫箭頭的方法確定首未二軸轉(zhuǎn)向后，可在計算結(jié)果前冠以首未二軸轉(zhuǎn)向后，可在計算結(jié)果前冠以“”、“”號。號。 定軸輪系從定軸輪系從A到到N的傳動比的一般表達式：的傳動比的一般表達式：積各級主動輪齒數(shù)的連乘到從積各級從動輪齒數(shù)的連乘到從NANAimAN) 1(m為外嚙合次數(shù)為外嚙合次數(shù)

6、應用公式的說明應用公式的說明：第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算2132ZZZZHHnn31HHnnnn3113ZZ過橋輪過橋輪/中介輪中介輪Z2 ，只改變轉(zhuǎn)向不影響傳動比的大小。，只改變轉(zhuǎn)向不影響傳動比的大小。轉(zhuǎn)化輪系轉(zhuǎn)化輪系nHn2n3-nHHn1Hn3n1Hn2Hi13轉(zhuǎn)化輪系傳動比轉(zhuǎn)化輪系傳動比構(gòu)件代號構(gòu)件代號123H原轉(zhuǎn)速原轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)速n1n2n3nHn1 =n1-nHH n2 =n2-nHHn3 =n3-nHHnH =nH-nH=0H第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算（續(xù)）

7、二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算（續(xù)）nHn2n3-nHn1各級主動輪齒數(shù)連乘積到從各級從動輪齒數(shù)連乘積到從BABAnnnnnniBAHBHAABHHH推廣到一般情況：推廣到一般情況：若兩個太陽輪若兩個太陽輪A、B的轉(zhuǎn)速分別為的轉(zhuǎn)速分別為nA、nB，行星架的轉(zhuǎn)速為，行星架的轉(zhuǎn)速為nH，則則轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)化輪系中A與與B的傳動比為的傳動比為應用公式注意：應用公式注意：1）只適用于）只適用于A、B、H回轉(zhuǎn)軸線重合或平行的場合?；剞D(zhuǎn)軸線重合或平行的場合。2）“”號表示轉(zhuǎn)化輪系中號表示轉(zhuǎn)化輪系中A、B的轉(zhuǎn)向關系，判斷方法同定軸輪系。若輪系中含的轉(zhuǎn)向關系，判斷方法同定軸輪系。若輪系中含有空間輪系，用畫箭頭的方法確定

8、有空間輪系，用畫箭頭的方法確定“”。 A、B轉(zhuǎn)向相同為轉(zhuǎn)向相同為“”，相反為，相反為“”。3）若周轉(zhuǎn)輪系全由圓柱齒輪組成，則可用上式計算行星輪與基本構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關系。）若周轉(zhuǎn)輪系全由圓柱齒輪組成，則可用上式計算行星輪與基本構(gòu)件的轉(zhuǎn)速關系。對圓錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，則不能用上式來計算對圓錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，則不能用上式來計算行星輪行星輪的角速度和轉(zhuǎn)速。的角速度和轉(zhuǎn)速。 周轉(zhuǎn)輪系如圖所示。已知周轉(zhuǎn)輪系如圖所示。已知 Z1=100, Z2=101, Z2=100, Z3=99。 求傳動比求傳動比 iH1分析：輪系類型分析：輪系類型 關鍵是有無行星架，有無周轉(zhuǎn)輪系，關鍵是有無行星架，有無周轉(zhuǎn)輪系，否否

9、則為定軸輪系。則為定軸輪系。 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系不管求解什么，不管求解什么，一定用轉(zhuǎn)化輪系求解！一定用轉(zhuǎn)化輪系求解！ Hi13HHnnnn31 21322) 1(zzzzn3 = 0100009999HHnnn110000999911Hnn10000111000099991Hnn10000111HHii10000999910010099101將將z3改為改為100：10000101001001001001011000010100100001010010011000010011000010100100例例8 81 1解：解：第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算 圖示錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系。

10、設已知圖示錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系。設已知 Z1=60, Z2=40, Z2=Z3=20, n n1和和n3均為均為100 r/min，但轉(zhuǎn)向相反。試求，但轉(zhuǎn)向相反。試求nH的大小和方向。的大小和方向。分析：分析： 錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，轉(zhuǎn)化輪系中錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，轉(zhuǎn)化輪系中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷！各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷！Hi13HHnnnn31 2132zzzz 2132zzzz2060204012012031HHHHnnnnnn解得：解得：min/600rnH討論：是否可以將討論：是否可以將n1代為負，代為負，n3代為正代為正？試算后結(jié)果試算后結(jié)果nH= -100 r/min ！轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向與n1相

11、反相反!轉(zhuǎn)向同轉(zhuǎn)向同n1!例例8 82 2解：解：“”由箭頭確定由箭頭確定由已知條件知由已知條件知設設n1為正為正第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算三、混合輪系傳動比的計算三、混合輪系傳動比的計算要領：要領：先找單一的周轉(zhuǎn)輪系！先找單一的周轉(zhuǎn)輪系！1. 將混合輪系將混合輪系劃分劃分為基本輪系：為基本輪系： 行星輪行星輪行星架太陽輪行星架太陽輪基本周轉(zhuǎn)輪系！基本周轉(zhuǎn)輪系！基本周轉(zhuǎn)輪系基本周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系定軸輪系；2.2.分別列出各輪系傳動比方程式分別列出各輪系傳動比方程式通常一個行星架對應一個基本周轉(zhuǎn)輪系；通常一個行星架對應一個基本周轉(zhuǎn)輪

12、系；區(qū)分出各周轉(zhuǎn)輪系后，剩余的為定軸輪系。區(qū)分出各周轉(zhuǎn)輪系后，剩余的為定軸輪系。3.考慮基本輪系間的聯(lián)系，聯(lián)立求解?？紤]基本輪系間的聯(lián)系，聯(lián)立求解。如圖示，如圖示，1 1、2 222、3 3、5 5（H)H)組成周轉(zhuǎn)輪系；組成周轉(zhuǎn)輪系；33、4 4、5 5組成定軸輪系。組成定軸輪系。解：解： 1. 劃分劃分基本輪系：基本輪系：1、22、3及行星架及行星架5組成周轉(zhuǎn)輪系組成周轉(zhuǎn)輪系齒輪齒輪5、4、3組成定軸輪系組成定軸輪系2. 2. 分別列出各輪系傳動比方程式分別列出各輪系傳動比方程式例例833.考慮輪系間的聯(lián)系，聯(lián)立求解考慮輪系間的聯(lián)系，聯(lián)立求解 如圖所示的電動卷揚機減速器中，如圖所示的電動卷

13、揚機減速器中， z1=24，z2=52 ，z2=21，z3 97，z3 =18， z4=30，z5=78。求傳動比。求傳動比 15i周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系21325351513zzzznnnni定軸輪系定軸輪系5 345 343535zzzzzznni 535 33 33nzznnnn38.5418212452977821249752113 2123521321551zzzzzzzzzzinn由于傳動比為由于傳動比為“”，故齒輪，故齒輪1和行星架和行星架5轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同.第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算 1 1.分析輪系。若為混合輪系，分解為基本輪系。分解要點，先找出行分析輪系。若為

14、混合輪系，分解為基本輪系。分解要點，先找出行星輪、行星架，再找與行星輪直接嚙合的太陽輪；星輪、行星架，再找與行星輪直接嚙合的太陽輪； 2 .周轉(zhuǎn)輪系無論計算什么參數(shù)，必須利用轉(zhuǎn)化輪系；周轉(zhuǎn)輪系無論計算什么參數(shù)，必須利用轉(zhuǎn)化輪系； 3. 3.列出轉(zhuǎn)化輪系兩中心輪的傳動比計算公式其大?。晦D(zhuǎn)向關系平面列出轉(zhuǎn)化輪系兩中心輪的傳動比計算公式其大??；轉(zhuǎn)向關系平面輪系用外嚙合次數(shù)、空間輪系用箭頭確定。輪系用外嚙合次數(shù)、空間輪系用箭頭確定?！?”+”或或 “ “”號表示二者的轉(zhuǎn)向相同或相反；號表示二者的轉(zhuǎn)向相同或相反；第二節(jié)第二節(jié) 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算小小 結(jié)結(jié) 4. 4.轉(zhuǎn)化輪系的轉(zhuǎn)化輪系的“”

15、或或“”號不能代表周轉(zhuǎn)輪系中二輪的真實轉(zhuǎn)號不能代表周轉(zhuǎn)輪系中二輪的真實轉(zhuǎn)向，真實轉(zhuǎn)向須計算確定。向，真實轉(zhuǎn)向須計算確定。第三節(jié)第三節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介一一. .周轉(zhuǎn)輪系的類型選擇周轉(zhuǎn)輪系的類型選擇常用周轉(zhuǎn)輪系的的傳動形式及特點，常用周轉(zhuǎn)輪系的的傳動形式及特點，見表見表8 82 2 傳動比要求傳動比要求 傳動效率的高低傳動效率的高低 體積的大小體積的大小 制造工藝制造工藝 裝配工藝裝配工藝應綜合考慮應綜合考慮:等因素等因素第三節(jié)第三節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介二二. .周轉(zhuǎn)輪系齒數(shù)的確定周轉(zhuǎn)輪系齒數(shù)的確定保證滿足四個條件保證滿足四個條件，以以單排單排2K-H機構(gòu)為

16、例討論機構(gòu)為例討論（一）（一） 傳動比條件傳動比條件113) 1(zizH（二）（二） 同心條件同心條件11222zizH(三）三） 均布安裝條件均布安裝條件kzzN/ )(31（四）（四） 驗算鄰接條件驗算鄰接條件)(2180sin)(2*2021mhrkrra*20212180sin)(ahzkzz或或1Zk步驟：步驟：1）確定）確定 、 ；2）計算）計算 、 、 ; 3）驗算鄰接條件）驗算鄰接條件.Nzz 32配齒公式配齒公式kizizizzNzzzHHH1111111321: ) 1(:2)2(:第三節(jié)第三節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介周轉(zhuǎn)輪系的設計簡介三、周轉(zhuǎn)輪系的均載裝置三、周轉(zhuǎn)輪系的均載

17、裝置大多數(shù)依靠機械方法解決：大多數(shù)依靠機械方法解決：如基本構(gòu)件（中心輪與系桿）浮動的均載裝置、彈性元件均載裝置。如基本構(gòu)件（中心輪與系桿）浮動的均載裝置、彈性元件均載裝置。雙齒聯(lián)軸器雙齒聯(lián)軸器 單齒聯(lián)軸器單齒聯(lián)軸器太陽輪浮動的周轉(zhuǎn)輪系太陽輪浮動的周轉(zhuǎn)輪系二、實現(xiàn)和變向傳動二、實現(xiàn)和變向傳動一、一、實現(xiàn)大速比傳動實現(xiàn)大速比傳動一對齒輪傳動比一般不大于一對齒輪傳動比一般不大于8 8。大傳動比可用輪系實現(xiàn)。大傳動比可用輪系實現(xiàn)。第四節(jié)第四節(jié) 輪系的功用輪系的功用汽車變速箱汽車變速箱三、實現(xiàn)分路傳動三、實現(xiàn)分路傳動將輸入的一種轉(zhuǎn)速同時分配到幾個不同的輸出軸上，以滿足不同的工作要求。將輸入的一種轉(zhuǎn)速同時分配到幾個不同的輸出軸上，以滿足不同的工作要求。四、實現(xiàn)運動的合成與分解四、實現(xiàn)運動的合成與分解z1 = z31133113zznnnniHHH)(2131nnnHn1, n3 作原動件，為作原動件，為加法機構(gòu)加法機構(gòu)；第四節(jié)第四節(jié) 輪系的功用（續(xù)）輪系的功用（續(xù)）直線行駛：兩后輪轉(zhuǎn)速相同直線行駛：兩后輪轉(zhuǎn)速相同;汽車轉(zhuǎn)彎：兩后輪汽車轉(zhuǎn)彎：兩后