第6章輪系及其設(shè)計(jì)X

1、1第六章第六章 輪系及其設(shè)計(jì)輪系及其設(shè)計(jì)61 輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)62 定軸輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用定軸輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用63 周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比64 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用復(fù)合輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用65 行星輪系的類(lèi)型選擇及行星輪系的類(lèi)型選擇及 設(shè)計(jì)的基本知識(shí)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)261 輪系及其分類(lèi)輪系及其分類(lèi)定義：定義：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)輪系輪系本章要解決的問(wèn)題：本章要解決的問(wèn)題：輪系分類(lèi)輪系分類(lèi)周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系（軸有公轉(zhuǎn)）（軸有公轉(zhuǎn)）定軸輪系（軸線(xiàn)固定）定軸輪系（軸線(xiàn)固定） 復(fù)合輪系復(fù)合輪系（兩者混合）（兩者混合） 差動(dòng)輪系（差動(dòng)輪

2、系（F=2F=2）行星輪系（行星輪系（F=1F=1）1.1.輪系傳動(dòng)比輪系傳動(dòng)比 i 的計(jì)算的計(jì)算; ;2.2.從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的判斷。從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的判斷。平面定軸輪系平面定軸輪系空間定軸輪系空間定軸輪系362 定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比一、傳動(dòng)比大小的計(jì)算一、傳動(dòng)比大小的計(jì)算 i1m=1 /m 強(qiáng)調(diào)下標(biāo)記法對(duì)于齒輪系，設(shè)輸入軸的角速度為對(duì)于齒輪系，設(shè)輸入軸的角速度為1 1，輸出軸的角，輸出軸的角速度為速度為m m , ,中間第中間第i 軸的角速度為軸的角速度為i ，按定義有：，按定義有：一對(duì)齒輪：一對(duì)齒輪： i12 =1 /2 =z2 /z1 可直接得出當(dāng)當(dāng)i i1m1m11時(shí)為減速時(shí)為減速,

3、 , i i1m1m1 機(jī)架，機(jī)架， 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系= = 定軸輪系定軸輪系作者：潘存云教授構(gòu)件構(gòu)件 原角速度原角速度 轉(zhuǎn)化后的角速度轉(zhuǎn)化后的角速度2H13可直接套用可直接套用定軸輪系定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算公式。傳動(dòng)比的計(jì)算公式。H H1 11 1H H H H2 22 2H H H H3 33 3H H H HH HH HH H0 0 作者：潘存云教授2H139右邊各輪的齒數(shù)為已知，左邊三個(gè)基本構(gòu)件的參數(shù)中，如果已知其中任意兩個(gè)，則可求得第三個(gè)參數(shù)。于是，可求得任意兩個(gè)構(gòu)件之間的傳動(dòng)比。上式上式“”說(shuō)明在轉(zhuǎn)化輪系中說(shuō)明在轉(zhuǎn)化輪系中H H1 1 與與H H3 3 方向相反。方向相反。 特別注意

4、：特別注意： 1.1.齒輪齒輪m m、n n的軸線(xiàn)必須平行。的軸線(xiàn)必須平行。HHHi31132132zzzz13zz通用表達(dá)式：通用表達(dá)式：HnHmHmniHnHm各主動(dòng)輪的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由各從動(dòng)輪的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由nmnm= f(z)HH312.2.計(jì)算公式中的計(jì)算公式中的“” 不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化輪系中兩個(gè)太陽(yáng)輪輪系中兩個(gè)太陽(yáng)輪m m、n n之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響到到m m、n n、H H的計(jì)算結(jié)果。的計(jì)算結(jié)果。10如果是行星輪系，則如果是行星輪系，則m m、n n中必有一個(gè)為中必有一個(gè)為0 0（不妨（不妨設(shè)設(shè)n n0 0）, ,則

5、上述通式改寫(xiě)如下：則上述通式改寫(xiě)如下：HnHmHmnnni1mHHHmHmnii以上公式中的以上公式中的i i 可用轉(zhuǎn)速可用轉(zhuǎn)速n ni i 代替代替: : 兩者關(guān)系如何？ 用轉(zhuǎn)速表示有：用轉(zhuǎn)速表示有：HnHmnnnn= f(z)(11zfiiHmnmH即n ni i=(=(i i/2 /2 )60)60=i i3030rpmrpm11例二例二 2K2KH H 輪系中，輪系中， z z1 110, z10, z2 220, z20, z3 35050 輪輪3 3固定固定, , 求求i1H 。2H13模型驗(yàn)證模型驗(yàn)證HHHi3113)1解HH0111Hi5 i1H=6 , 小齒輪轉(zhuǎn)小齒輪轉(zhuǎn)6圈，

6、圈，系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)1圈，圈， 且兩者轉(zhuǎn)向相同。且兩者轉(zhuǎn)向相同。HH312132zzzz105013zz11Hi5自由度計(jì)算：自由度計(jì)算： F=3n 2Pl +Ph = 332 32=1 行星輪系行星輪系12作者：潘存云教授例三例三 2K2KH H 輪系中，輪系中， z z1 1z z2 220, z20, z3 360601)輪輪3 3固定。求固定。求i1H 。2)n n1 1=1, n=1, n3 3=-1, =-1, 求求n nH H 及及i1H 的值。的值。HHHi3113)1解HHHnni3113)2HH0111Hi2132zzzz13zz3 i1H=4 , 齒輪齒輪1和系桿轉(zhuǎn)向相同和系

7、桿轉(zhuǎn)向相同HHnnnn31HHnn1132/1Hn兩者轉(zhuǎn)向相反。兩者轉(zhuǎn)向相反。得：得： i1H = n1 / nH =2 , 輪1逆時(shí)針轉(zhuǎn)1圈，輪3順時(shí)針轉(zhuǎn)1圈，則系桿順時(shí)針轉(zhuǎn)半圈。2060HH312H13輪1逆轉(zhuǎn)1圈，輪3順轉(zhuǎn)1圈輪1轉(zhuǎn)4圈，系桿H轉(zhuǎn)1圈。13特別強(qiáng)調(diào)：特別強(qiáng)調(diào)： i13 iH13 一是絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、一是相對(duì)運(yùn)動(dòng)一是絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、一是相對(duì)運(yùn)動(dòng) i13 13 - z- z3 3 /z/z1 1自由度計(jì)算：自由度計(jì)算： F=3n 2Pl +Ph = 342 42=2 差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系14作者：潘存云教授Z1Z3例四：例四：已知圖示輪系中已知圖示輪系中 z z1 14444，z z2 24

8、0,40, z z2 242, z42, z3 34242，求，求i iH1H1 解：解：i iH H1313(1 1-H H)/(0-)/(0-H H ) )404042/4442/444242 i i1H1H1-i1-iH H1313結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)1111圈時(shí)，輪圈時(shí)，輪1 1同向轉(zhuǎn)同向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。若若 Z Z1 1=100, z=100, z2 2=101, z=101, z2 2=100, z=100, z3 3=99=99。i i1H1H1-i1-iH H13131-1011-10199/10099/100100100結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)1000010000圈時(shí)，輪

9、圈時(shí)，輪1 1同向轉(zhuǎn)同向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。Z2 Z2H= 1-i= 1-i1H1H(-1)(-1)2 2 z z2 2z z3 3 /z/z1 1 z z2 210/11 10/11 i iH1H11/i1/i1H1H=11=11 i iH1H11000010000 1-10/111-10/11 1/11 1/11 1/10000,1/10000,模型驗(yàn)證模型驗(yàn)證15又若又若 Z Z1 1=100, z=100, z2 2=101, z=101, z2 2=100, =100, z z3 3100100，結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)100100圈時(shí)，輪圈時(shí)，輪1 1反向轉(zhuǎn)反向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。此例說(shuō)明

10、行星輪系中輸出軸的轉(zhuǎn)向，不僅與輸入軸此例說(shuō)明行星輪系中輸出軸的轉(zhuǎn)向，不僅與輸入軸的轉(zhuǎn)向有關(guān)，而且與各輪的齒數(shù)有關(guān)。本例中只將的轉(zhuǎn)向有關(guān)，而且與各輪的齒數(shù)有關(guān)。本例中只將輪輪3 3增加了一個(gè)齒，輪增加了一個(gè)齒，輪1 1就反向旋轉(zhuǎn)，且傳動(dòng)比發(fā)生就反向旋轉(zhuǎn)，且傳動(dòng)比發(fā)生巨大變化，這是行星輪系與定軸輪系不同的地方巨大變化，這是行星輪系與定軸輪系不同的地方i i1H1H1-i1-iH H1H1H1-101/1001-101/100i iH1H1-100 -100 1/100, 1/100, Z2 Z2HZ1Z316作者：潘存云教授z z1 1z z2 2z z3 3HHHi1221上式表明上式表明輪輪3

11、 3的絕對(duì)角速度為的絕對(duì)角速度為0 0，但相對(duì)角速度不為，但相對(duì)角速度不為0 0。HHHi1331HH0221zz1HH0332212) 1(zzzz13 30 02 222H Hz z1 1z z3 3z z3 3z z1 1HH鐵鍬鐵鍬H HH Hz z2 2z z2 2例四：例四：馬鈴薯挖掘機(jī)馬鈴薯挖掘機(jī)中：中：z z1 1z z2 2z z3 3 ，求，求2 2， 3 3 17作者：潘存云教授H例五：例五：圖示圓錐齒輪組成的輪系中，已知：圖示圓錐齒輪組成的輪系中，已知： z z1 13333，z z2 212, z12, z2 233, 33, 求求 i3H 解解: :判別轉(zhuǎn)向判別轉(zhuǎn)向

12、: :HHHi1331強(qiáng)調(diào)：如果方向判斷不對(duì)，則會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論：30。提問(wèn)：成立否？HHHi1221事實(shí)上，因角速度事實(shí)上，因角速度2 2是一個(gè)向量，它與牽連角速度是一個(gè)向量，它與牽連角速度H H和相對(duì)和相對(duì)角速度角速度H H2 2之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為： P P為絕對(duì)瞬心，故輪為絕對(duì)瞬心，故輪2 2中心速度為：中心速度為： V V2o2o=r=r2 2H H2 2 H H2 2H H r r1 1/ r/ r2 2HH0313Hi31zzz z1 1z z3 3i3H =2 系桿H轉(zhuǎn)一圈，齒輪3同向2圈=1不成立！不成立！Why? 因兩者軸線(xiàn)不平行H H2 2 2 2H H又又 V V

13、2o2o=r=r1 1H H H H2 2H Hr r2 2r r1 1如何求？特別注意：特別注意：轉(zhuǎn)化輪系中兩齒輪軸線(xiàn)不平行時(shí)，不能直接計(jì)算！轉(zhuǎn)化輪系中兩齒輪軸線(xiàn)不平行時(shí)，不能直接計(jì)算！z z2 2oH H tg tg1 1 H H ctg ctg2 2 齒輪齒輪1 1、3 3方向相反方向相反p2 2 = =H H + +H H2 2 2 22 21 113Hi=11864 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比除了上述基本輪系之外，工程實(shí)際中還大量采用混合輪系。將將復(fù)復(fù)合輪系分解為合輪系分解為基本輪系基本輪系，分別計(jì)算傳動(dòng)比，然后，分別計(jì)算傳動(dòng)比，然后根據(jù)組合方式聯(lián)立求解。根據(jù)組合方式聯(lián)立求解。

14、方法：方法：先找行星輪先找行星輪混合輪系中可能有多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，而混合輪系中可能有多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，而一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系中至多只有三個(gè)中心輪。系中至多只有三個(gè)中心輪。剩余的就是定軸輪系。剩余的就是定軸輪系。傳動(dòng)比求解思路：傳動(dòng)比求解思路：輪系分解的關(guān)鍵是：輪系分解的關(guān)鍵是：將周轉(zhuǎn)輪系分離出來(lái)。將周轉(zhuǎn)輪系分離出來(lái)。系桿（系桿（支承行星輪支承行星輪) )太陽(yáng)輪（太陽(yáng)輪（與行星輪嚙合與行星輪嚙合）19J作者：潘存云教授A331254KB例六：例六：圖示為龍門(mén)刨床工作臺(tái)的變圖示為龍門(mén)刨床工作臺(tái)的變速機(jī)構(gòu)，速機(jī)構(gòu)，J J、K K為電磁制動(dòng)器，設(shè)已為電磁制動(dòng)器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求知各輪的齒數(shù)，求J

15、 J、K K分別剎車(chē)時(shí)分別剎車(chē)時(shí)的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比i i1B1B。解解 1)1)剎住剎住J J時(shí)時(shí) 1 12 23 3為定軸輪系為定軸輪系定軸部分：定軸部分： i i13131 1/3 3周轉(zhuǎn)部分：周轉(zhuǎn)部分： i iB B3 35 5(3 3-B B)/(0-)/(0-B B) )連接條件：連接條件： 3 33 3聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：BBi11B B5 54 43 3為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系3 33 3將兩者連接將兩者連接-z-z3 3/ z/ z1 1=-z=-z5 5/ z/ z3 3 J)1 ( 3513zzzz20作者：潘存云教授A331254KB2) 2) 剎住剎住K K時(shí)時(shí)A-1A-12

16、 23 3為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系1 1： i A13(1 - - A ) /(0 - -A )周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系2 2： i iB B3 35 5(3 3-B B )/()/(5 5-B B ) )連接條件：連接條件： 5 5A A 聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：總傳動(dòng)比為兩個(gè)串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比的乘積?？倐鲃?dòng)比為兩個(gè)串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比的乘積。B B5 54 43 3為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系5 5A A將兩將兩者連接者連接- z- z3 3 / z/ z1 1- z- z5 5/ z/ z3 3 i1A i5BJKB5ABBi11BA51)1)(1(5 313zzzz)1 (13zzA1i1A

17、)1 (5 3zzB5i5B21復(fù)復(fù)合合輪系的解題步驟：輪系的解題步驟：1)找出所有的基本輪系。找出所有的基本輪系。2)2)求各基本輪系的傳動(dòng)比。求各基本輪系的傳動(dòng)比。3) 根據(jù)各基本輪系之間的連接條件，聯(lián)立基本輪系的根據(jù)各基本輪系之間的連接條件，聯(lián)立基本輪系的 傳動(dòng)比方程組求解。傳動(dòng)比方程組求解。關(guān)鍵是找出周轉(zhuǎn)輪系關(guān)鍵是找出周轉(zhuǎn)輪系! !22作者：潘存云教授12 輪系的應(yīng)用輪系的應(yīng)用1)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)分秒針；，如鐘表時(shí)分秒針；輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)

18、齒輪: : i8, i8, i12=6結(jié)構(gòu)超大、小輪易壞結(jié)構(gòu)超大、小輪易壞231)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)分秒針；，如鐘表時(shí)分秒針；動(dòng)畫(huà)：1路輸入6路輸出3)換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)齒輪: : i8, i8, 車(chē)床走刀絲杠三星輪換向機(jī)構(gòu)車(chē)床走刀絲杠三星輪換向機(jī)構(gòu)作者：潘存云教授作者：潘存云教授轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同241)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)分秒針；，如鐘

19、表時(shí)分秒針；動(dòng)畫(huà)：1路輸入6路輸出3)換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)4)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)齒輪: : i8, i8, 作者：潘存云教授作者：潘存云教授設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云移動(dòng)雙聯(lián)齒輪移動(dòng)雙聯(lián)齒輪使不同使不同齒數(shù)的齒輪進(jìn)入嚙合齒數(shù)的齒輪進(jìn)入嚙合可改變輸出軸的轉(zhuǎn)速?？筛淖冚敵鲚S的轉(zhuǎn)速。255)運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)合成加減法運(yùn)算1)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)分秒針；，如鐘表時(shí)分秒針；動(dòng)畫(huà)：1路輸入6路輸出3)換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)4)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)輪系的

20、傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)齒輪: : i8, i8, 作者：潘存云教授123HHHHnnnni133131zz=1圖示行星輪系中：圖示行星輪系中：Z1= Z2 = Z3nH =(n1 + n3 ) / 2結(jié)論：結(jié)論：行星架的轉(zhuǎn)速是輪行星架的轉(zhuǎn)速是輪1、3轉(zhuǎn)速的合成。轉(zhuǎn)速的合成。26作者：潘存云教授作者：潘存云教授13zz=1圖示為汽車(chē)差速器，圖示為汽車(chē)差速器，n1 =n3 當(dāng)汽車(chē)走直線(xiàn)時(shí)，若不打滑：當(dāng)汽車(chē)走直線(xiàn)時(shí)，若不打滑：225差速器差速器分析組成及運(yùn)動(dòng)傳遞HHHnnnni3113汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)體將以汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)體將以繞繞P點(diǎn)旋轉(zhuǎn)：點(diǎn)旋轉(zhuǎn)：

21、2Lv1v3V1=(r-L) V3=(r+L) 兩者之間 有何關(guān)系呢n1 /n3 = V1 / V3r轉(zhuǎn)彎半徑，轉(zhuǎn)彎半徑，該輪系根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自動(dòng)分解該輪系根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自動(dòng)分解nH使使n1 、n3符合轉(zhuǎn)彎的要求符合轉(zhuǎn)彎的要求= (r-L) / (r+L) 2L輪距輪距13r式中行星架的轉(zhuǎn)速式中行星架的轉(zhuǎn)速nH由發(fā)動(dòng)機(jī)提供，由發(fā)動(dòng)機(jī)提供，為已知僅由該式無(wú)法確定兩后輪的轉(zhuǎn)速,還需要其它約束條件。走直線(xiàn)走直線(xiàn)轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎其中：其中： Z1= Z3 ，nH= n4PH4275)運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)合成加減法運(yùn)算6)運(yùn)動(dòng)分解運(yùn)動(dòng)分解汽車(chē)差速器7) 在尺寸及重量較小時(shí)，實(shí)現(xiàn)在尺寸及重量較小時(shí)，實(shí)現(xiàn) 大功率傳動(dòng)大

22、功率傳動(dòng)1)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)分秒針；，如鐘表時(shí)分秒針；動(dòng)畫(huà)：1路輸入6路輸出3)換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)4)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)齒輪: : i8, i8, 共有以上七個(gè)方面功用輪系的用途：輪系的用途：減速器、增速器、變速器、換向機(jī)構(gòu)。減速器、增速器、變速器、換向機(jī)構(gòu)。285)運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)合成加減法運(yùn)算6)運(yùn)動(dòng)分解運(yùn)動(dòng)分解汽車(chē)差速器1)獲得較大的傳動(dòng)比獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)，如鐘表時(shí)

23、分秒針；，如鐘表時(shí)分秒針；動(dòng)畫(huà)：1路輸入6路輸出3)換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)4)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對(duì)齒輪一對(duì)齒輪: : i8, i0 0 轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)化輪系中H H1 1與與H Hn n的方向相同。的方向相同。負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)：負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)：i iH H1n1n 0 正號(hào)機(jī)構(gòu)。正號(hào)機(jī)構(gòu)。1)1)正號(hào)機(jī)構(gòu)一般用在傳動(dòng)比大而對(duì)效率要求不高的輔助正號(hào)機(jī)構(gòu)一般用在傳動(dòng)比大而對(duì)效率要求不高的輔助機(jī)構(gòu)中，例如機(jī)構(gòu)中，例如磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，軋鋼機(jī)的指示器磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，軋鋼機(jī)的指示器等。等。兩對(duì)內(nèi)嚙合兩對(duì)內(nèi)嚙合兩對(duì)外嚙合兩對(duì)外嚙合兩對(duì)內(nèi)嚙合兩對(duì)內(nèi)嚙合3)

24、3)若單級(jí)負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)不能滿(mǎn)足大傳動(dòng)比要求時(shí)，可將幾個(gè)若單級(jí)負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)不能滿(mǎn)足大傳動(dòng)比要求時(shí)，可將幾個(gè) 負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，或采用負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)與定軸輪系組合負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，或采用負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)與定軸輪系組合 而成而成復(fù)復(fù)合合輪系。其傳動(dòng)比范圍：輪系。其傳動(dòng)比范圍： i1H 1060。選擇原則：選擇原則：33作者：潘存云教授二、各輪齒數(shù)的確定二、各輪齒數(shù)的確定為了使慣性力互相平衡以及為了為了使慣性力互相平衡以及為了減輕輪齒上的載荷，一般采用兩減輕輪齒上的載荷，一般采用兩個(gè)以上的行星輪，且呈對(duì)稱(chēng)均布個(gè)以上的行星輪，且呈對(duì)稱(chēng)均布結(jié)構(gòu)（模型為結(jié)構(gòu)（模型為3 3個(gè)，發(fā)動(dòng)機(jī)主減多個(gè)，發(fā)動(dòng)機(jī)主減多達(dá)達(dá)1212個(gè)）。為了實(shí)現(xiàn)

25、這種結(jié)構(gòu)并個(gè)）。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)，各輪的齒數(shù)必須滿(mǎn)足以下要求：各輪的齒數(shù)必須滿(mǎn)足以下要求：1)1)能實(shí)現(xiàn)給定的傳動(dòng)比；能實(shí)現(xiàn)給定的傳動(dòng)比；3)3)能均布安裝多個(gè)行星輪；能均布安裝多個(gè)行星輪；2)2)中心輪和系桿共軸；中心輪和系桿共軸；4)4)相鄰行星輪不發(fā)生干涉。相鄰行星輪不發(fā)生干涉。1.傳動(dòng)比條件傳動(dòng)比條件HHHi3113Hi1113zz113) 1(zizHz z1 1+z+z3 3 = = i1H z z1 1z1z3z2H34上式表明上式表明: :兩中心輪的齒數(shù)應(yīng)同時(shí)為兩中心輪的齒數(shù)應(yīng)同時(shí)為偶數(shù)偶數(shù)或或奇數(shù)奇數(shù)。r3r1+ 2r2當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或等變位齒輪當(dāng)采用

26、標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或等變位齒輪傳動(dòng)時(shí)有：傳動(dòng)時(shí)有：z z2 2(z(z3 3- z- z1 1 )/2)/22.同心條件同心條件系桿的軸線(xiàn)與兩中心輪的軸線(xiàn)重合。系桿的軸線(xiàn)與兩中心輪的軸線(xiàn)重合。r12r2r3或或 z z3 3z z1 1+ 2z+ 2z2 2z z1 1( (i1H1H-2)/2-2)/2作者：潘存云教授z1z3z2H113)1(zizH35作者：潘存云教授設(shè)對(duì)稱(chēng)布列有設(shè)對(duì)稱(chēng)布列有K K個(gè)行星輪，個(gè)行星輪，2/k2/k在位置在位置O O1 1裝入第一個(gè)行星輪，裝入第一個(gè)行星輪，3)均布安裝條件均布安裝條件 能裝入多個(gè)行星輪且仍呈能裝入多個(gè)行星輪且仍呈對(duì)稱(chēng)布置，行星輪個(gè)數(shù)對(duì)稱(chēng)布置，行星

27、輪個(gè)數(shù)K K與各輪與各輪齒數(shù)之間應(yīng)滿(mǎn)足的條件。齒數(shù)之間應(yīng)滿(mǎn)足的條件。 /1 1 /H H)1 (13zzi1H1H1+(z1+(z3 3 /z/z1 1 ) )則相鄰兩輪之間的夾角為：則相鄰兩輪之間的夾角為：固定輪固定輪3 3，轉(zhuǎn)動(dòng)系桿，轉(zhuǎn)動(dòng)系桿H H，使使H H, ,此時(shí)，行星輪從位置此時(shí)，行星輪從位置O O1 1運(yùn)動(dòng)到位置運(yùn)動(dòng)到位置O O2 2，而中心輪而中心輪1 1從位置從位置A A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到位置到位置A，轉(zhuǎn)角為，轉(zhuǎn)角為。kzzz2131AO O2 2O O1 1HA36作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授13比較得：比較得：= N(= N(2/2/z z1 1 ) )如果此時(shí)輪

28、1正好轉(zhuǎn)過(guò)N個(gè)完整的齒，則齒輪1在A處又出現(xiàn)與安裝第一個(gè)行星輪一樣的情形，可在A處裝入第二個(gè)行星輪。結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)系桿當(dāng)系桿H轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)等分角過(guò)一個(gè)等分角時(shí)，時(shí)，若齒輪若齒輪1轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)過(guò)N個(gè)完個(gè)完整的齒整的齒, 就能實(shí)現(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)均布安裝。均布安裝。輪輪1 1的轉(zhuǎn)角為：的轉(zhuǎn)角為：?jiǎn)蝹€(gè)齒中心角結(jié)論：結(jié)論：要滿(mǎn)足均布安裝條件，輪要滿(mǎn)足均布安裝條件，輪1 1和輪和輪3 3的齒數(shù)之和的齒數(shù)之和 應(yīng)能被行星輪個(gè)數(shù)應(yīng)能被行星輪個(gè)數(shù)K K整除。整除。N =(zN =(z1 1+z+z3 3)/k)/kkzzzzz2)1 (13113= z= z1 1 i1H1H /k/kAO O2 2O O1 1Akzzz2131= N(= N(2/2/z z1 1 ) )AA模型驗(yàn)證模型驗(yàn)證37作者：潘存云教授即：即：(z(z1 1+z+z2 2)sin(/k) z)sin(/k) z2 2+2h+2h* *a a4)4)鄰接條件鄰接條件 相鄰兩個(gè)行星輪裝入后不發(fā)生干涉相鄰兩個(gè)行星輪裝入后不發(fā)生干涉, ,即兩行星輪中心距應(yīng)大于兩齒頂圓即兩行星輪中心距應(yīng)大于兩齒頂圓半徑之和半徑之和: