齒輪系與減速器

1、第四章第四章 齒輪系與減速器齒輪系與減速器第第4 4章章 齒輪系與減速器齒輪系與減速器4 4 .4 .4 齒輪系的應(yīng)用齒輪系的應(yīng)用 4 4.3 .3 周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比比4 4.2 .2 定軸齒輪系的傳動(dòng)定軸齒輪系的傳動(dòng)比比4 4.1 .1 齒輪系的分類齒輪系的分類 4 4.5 .5 減速器減速器4.1 4.1 齒輪系的分類齒輪系的分類v齒輪系齒輪系: :由多對(duì)齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)由多對(duì)齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)v4.1 4.1 定軸齒輪系定軸齒輪系 齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不變的。是固定不變的。 平面定軸齒輪系（平面

2、定軸齒輪系（1 1）4.1 4.1 齒輪系的分類齒輪系的分類v4.1.2 4.1.2 周轉(zhuǎn)齒輪系周轉(zhuǎn)齒輪系 齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)4.1 4.1 齒輪系的分類齒輪系的分類周轉(zhuǎn)齒輪系可根據(jù)其自由度的不同分為兩類周轉(zhuǎn)齒輪系可根據(jù)其自由度的不同分為兩類 v 行星齒輪系行星齒輪系 有一個(gè)中心輪固定不動(dòng)，有一個(gè)中心輪固定不動(dòng)，自由度等于自由度等于1 14.1 4.1 齒輪系的分類齒輪系的分類v 差動(dòng)齒輪系差動(dòng)齒輪系 兩個(gè)中心輪均不固定，兩個(gè)中心輪均不固定，自由度等于自由度等于2 2 差動(dòng)齒輪系（差動(dòng)齒輪系（1

3、1）4.1 4.1 齒輪系的分類齒輪系的分類v4.1.3 4.1.3 組合周轉(zhuǎn)齒輪系組合周轉(zhuǎn)齒輪系 即包含有定軸齒輪系，又包含有周轉(zhuǎn)齒輪系，或者是由即包含有定軸齒輪系，又包含有周轉(zhuǎn)齒輪系，或者是由幾個(gè)單一周轉(zhuǎn)齒輪系組成幾個(gè)單一周轉(zhuǎn)齒輪系組成 。 定軸齒輪系十周轉(zhuǎn)齒輪系（定軸齒輪系十周轉(zhuǎn)齒輪系（1 1） 4.2 4.2 定軸齒輪系的傳動(dòng)比定軸齒輪系的傳動(dòng)比v 傳動(dòng)比傳動(dòng)比: :齒輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速（或角速度）之比齒輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速（或角速度）之比 ，用用“ ”“ ”表示。表示。 ki1Ki1kkknni111確定傳動(dòng)比，包括兩方面的內(nèi)容：確定傳動(dòng)比，包括兩方面的內(nèi)容：1 1、計(jì)算其傳動(dòng)比的

4、大??；、計(jì)算其傳動(dòng)比的大?。? 2、確定其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系。、確定其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系。一對(duì)圓柱齒輪組成的傳動(dòng)可視為最簡(jiǎn)單的齒輪系一對(duì)圓柱齒輪組成的傳動(dòng)可視為最簡(jiǎn)單的齒輪系 ，其傳動(dòng)比為，其傳動(dòng)比為 122112zznni外嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相反，取外嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相反，取“一一”號(hào)號(hào)內(nèi)嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相同，取內(nèi)嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相同，取“十十”號(hào)號(hào) 4.2 4.2 定軸齒輪系的傳動(dòng)比定軸齒輪系的傳動(dòng)比 如圖所示的定軸齒輪系中，設(shè)軸如圖所示的定軸齒輪系中，設(shè)軸I I為輸入軸，軸為輸入軸，軸V V為輸出軸，各輪為輸出軸，各輪的齒數(shù)為：的齒數(shù)為：Z1、Z2、Z2、Z3、

5、Z3、Z4、Z5，各輪的轉(zhuǎn)速分別為：，各輪的轉(zhuǎn)速分別為：n1、n2 、n2 、n3、n3、n4 、n5，求該齒輪系的傳動(dòng)比，求該齒輪系的傳動(dòng)比i15。 在齒輪系中，在齒輪系中，2 2輪與輪與2 2輪及輪及3 3輪與輪與3 3輪共軸線輪共軸線雙聯(lián)齒輪雙聯(lián)齒輪 n2 = n2 、n3=n3 齒輪系的傳動(dòng)比可由各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比求出齒輪系的傳動(dòng)比可由各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比求出 312411512 2 3 3 4 452345535241234323451 234()()()()( 1)nn nnnii i i in n n nnzzzzzzzzz z z zz z z z 傳動(dòng)比為負(fù)值，表明輪傳動(dòng)比為負(fù)值，

6、表明輪l l與輪與輪5 5轉(zhuǎn)向相反。轉(zhuǎn)向相反。由嚙合關(guān)系依次畫出各輪轉(zhuǎn)向箭頭也可確定傳由嚙合關(guān)系依次畫出各輪轉(zhuǎn)向箭頭也可確定傳動(dòng)比的正、負(fù)值。動(dòng)比的正、負(fù)值。 4.3 4.3 周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比v 周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比不能直接計(jì)算，可將整個(gè)周轉(zhuǎn)齒輪系周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比不能直接計(jì)算，可將整個(gè)周轉(zhuǎn)齒輪系加上一個(gè)與系桿加上一個(gè)與系桿H的轉(zhuǎn)速大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速 (nH) )，使其轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系。，使其轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系。 Ki1轉(zhuǎn)化前的周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化前的周轉(zhuǎn)輪系 4.3 4.3 周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比Ki1轉(zhuǎn)化后原周轉(zhuǎn)輪系

7、變成定軸輪系轉(zhuǎn)化后原周轉(zhuǎn)輪系變成定軸輪系 0 HHHHnnn123H構(gòu)件構(gòu)件原機(jī)構(gòu)原機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)(定軸定軸)n1n2n3nHHHnnn 11HHnnn 22HHnnn 33轉(zhuǎn)化前后機(jī)構(gòu)中各轉(zhuǎn)化前后機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件轉(zhuǎn)速構(gòu)件轉(zhuǎn)速4.3 4.3 周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)比v 既然周轉(zhuǎn)齒輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)是定軸齒輪系，所以轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳既然周轉(zhuǎn)齒輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)是定軸齒輪系，所以轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比可用求解定軸齒輪系傳動(dòng)比的方法求得動(dòng)比可用求解定軸齒輪系傳動(dòng)比的方法求得Ki1Hi13HHnn3113212( 1)zzzz 式中，負(fù)號(hào)表示輪式中，負(fù)號(hào)表示輪l l與輪與輪3 3在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向相反。在

8、轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向相反。 GK( 1)HHmGGHGKHKKHnnninnnGK 齒輪 、 間所有從動(dòng)輪齒數(shù)連乘積齒輪 、 間所有主動(dòng)輪齒數(shù)連乘積將以上分析推廣到周轉(zhuǎn)齒輪系的一般情形將以上分析推廣到周轉(zhuǎn)齒輪系的一般情形 式中式中m 齒輪齒輪G、K 間外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。間外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。齒輪系在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用非常廣泛，主要有以下幾個(gè)方面。齒輪系在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用非常廣泛，主要有以下幾個(gè)方面。 4.5 4.5 齒輪系的應(yīng)用齒輪系的應(yīng)用1 1實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng) 2 2實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的傳動(dòng) 3 3實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng) 4.5 4.5 齒輪系的

9、應(yīng)用齒輪系的應(yīng)用4 4實(shí)現(xiàn)變向傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變向傳動(dòng) 4.5 4.5 齒輪系的應(yīng)用齒輪系的應(yīng)用5 5實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 4.5 4.5 齒輪系的應(yīng)用齒輪系的應(yīng)用6 6用作運(yùn)動(dòng)的合成與分解用作運(yùn)動(dòng)的合成與分解 減速器在機(jī)器中用來減速，也可以用來增速。減速器在機(jī)器中用來減速，也可以用來增速。依據(jù)齒輪軸線相對(duì)于依據(jù)齒輪軸線相對(duì)于機(jī)體的位置固定與否，減速器可分為定軸齒輪減速器和行星齒輪減速器。機(jī)體的位置固定與否，減速器可分為定軸齒輪減速器和行星齒輪減速器。4.6.1 4.6.1 定軸齒輪減速器定軸齒輪減速器 4.6 4.6 減速器減速器1 1、單級(jí)圓柱齒輪減速器、單級(jí)圓柱齒輪減速器特點(diǎn)是效率及可靠性高，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍很廣。特點(diǎn)是效率及可靠性高，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍很廣。4.6 4.6 減速器減速器2 2、兩級(jí)圓柱齒輪減速器、兩級(jí)圓柱齒輪減速器展開展開式式同軸同軸式式單級(jí)圓單級(jí)圓錐齒輪錐齒輪減速器減速器4.6 4.6 減速器減速器4 4、蝸桿減速器、蝸桿減速器圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器4.6 4.6 減速器減速器蝸桿減速器蝸桿減速器4.6 4.6 減速器減速器蝸桿蝸桿錐齒輪減速器錐齒輪減速器4.6 4.6 減速器減速器v4