南京理工大學機械原理內部講義5

第五章輪系（一）教學要求1、掌握定軸輪系，周轉輪系傳動比的計算2、熟練掌握輪系傳動比的計算方法（二）教學的重點與難點1、定軸輪系轉向判別，轉化輪系法求解周轉輪系傳動比方法2、輪系的組成分析（三）教學內容§5-1輪系的分類輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。｛定軸輪系（普通輪系）周轉輪系復合輪系；定+周（復雜輪系）［周+周§5-2定軸輪系及其傳動比計算、傳動比A輸入軸B輸出軸Wa%iAB-WBnB、定軸輪系的傳動比計算ii5W1W5Wl衛(wèi)W2一Z1w3=w3Ww3=w3W32i3W3W4Z4z7W4=W4Wi__Z±WTF-I12-I12l23l34I45W1W2W3W4W2W3W4W5Z2Z3Z4Z5乙Z2Z3Z4,所有從動輪齒數(shù)的乘積■i—.15—所有主動輪齒數(shù)的乘積三、輸出軸轉向的表示1、首末兩軸平行，用“+”、“-”表示。Z——惰輪：不改變傳動比的大小，但改變輪系的轉向2、首末兩軸不平行（將輪5擦掉）用箭頭表示3、所有軸線都平行,皿m所有從動輪齒數(shù)的乘積i=—=（-1）W5所有主動輪齒數(shù)的乘積m外嚙合的次數(shù)§5-3周轉輪系的傳動比計算一、周轉輪系F=34-24-2^2差動輪系：F=2行星輪系：F=1（輪3固定）（F=3父3-2父3-2=1）二、周轉輪系的構件行星輪行星架（系桿）、中心輪基本構件（軸線與主軸線重合而又承受外力矩的構件稱基本構件）行星架繞之轉動的軸線稱為主軸線。ZK-H（K—中心輪；H一行量架；V—輸出構件）還有其他：3K,K-H-V三、周轉輪系傳動比的計算以差動輪系為例（反轉法）-Wh（繞Oh—王軸線）轉化機構（定軸輪系）T的機構WH"-WH皿W2H=W2-WHW2WHH=Wh-Wh=0WhHi13W1HW皿-WhW3-Wh二(-1)ZZ1差動輪系:2個運動行星輪系:皿WH

0-WhZZ111HZiH1ABWa-WhWb-Wh=f(z)對于行量輪系：WB=0HIABWa-Wh

0-WHHIABWa-Wh

0-WHYdiAHWH■■,TAH=1-iAb舉例:圖示為一大傳動比的減速器，Z1=100,Z2=101,Z2'=100,Z3=99求：輸入件H對輸出件1的傳動比Ih1解：1,3中心輪2,2行星輪H行星架給整個機構（-Wh）繞OO軸轉動iH

i13Wl_-WhW3-Wh=(-1)2Z2Z3乙乙???W3=0.皿-Wh0-WHZ2Z3.h77i13Z1Z2曳WhZ2Z3.Hi13乙Z2/10199.h=1-113100100iH1二.I1H11000010199100100若Z[=99iHi=-100周轉輪系傳動比是計算出來的，而不是判斷出來的。四、圓錐齒輪組成的周轉輪系,3中心輪2行星輪給整機構一一“-Wh”繞OO軸轉動原機構轉化機構WiW〔-Wh=W[-WhW3W3W-wh=w3-whWhWh-Wh=Wh-Wh=0W2W2-wh=w2-wh(用角速度多邊形求).h-Wh2Z2Z3i13二二(一1)w3-whz1z2HiHi12皿-WhW2-Wh（作矢量作）§5-4復合輪系傳動比的計算1、分析輪系的組成2,2',3-一定軸輪系找行量輪：1',4,3',H——周轉輪系2、分別寫出各輪系的傳動比定：i13她2叵定：i13她2叵W3乙Z2周：i〉W3-Wh「\乙_(T)皿-whz33、找出輪系之間的運動關系(3)4、聯(lián)立求解:WiiiH=777WhZi互Zi1Z1Z2Z3

Z2Z3（H,5這一整體）例：電動卷揚機減速器Zi=24,Z2=48,Z2'=30,Z3=90Z3=20,Z4=30,Z5=80求iiH解：（一）i,2-2',3,H——周轉輪系3',4,5——定軸輪系ii3""（/）匹ii3""（/）匹W3-Wh乙Z2W3ZW3Z5Z3W3W3=W3Wh=W5（四）聯(lián)立iiH=3i若ni=i450r/min,nii450iH3i46.77r/min作業(yè)：P5306-i,6-2,6-i0、輪系的應用i、定軸輪系的應用①實現(xiàn)大傳動比傳動②實現(xiàn)較遠距離的傳動ii4,=ii4（大小,方向）（減小機構的尺寸和重量）③實現(xiàn)換向傳動④實現(xiàn)變速傳動汽車齒輪變速箱撥動雙聯(lián)齒輪到不同位置時，可得到幾種不同的輸出轉速x與y接合，nm=n|=i000r/min高速前進3與4嚙合，nid=596r/min中速前進ii4

5與6嚙合，1,2,5,6,n『上=292r/min低速前進i166與8嚙合，1,2,7,8,6,n『上二—194r/min以最低速倒車i16⑤實現(xiàn)多分路傳動機械式鐘表機構就是一例2、周轉輪系和復合輪系的應用①實現(xiàn)大傳動比（例6-1）P246②實現(xiàn)運動的合成（例6-3）P247③實現(xiàn)運動的分解。（汽車后橋差減速器）④實現(xiàn)變速、換向傳動⑤結構緊湊的大功率傳動⑥利用行星輪輸出的復雜運動滿足某些特殊要求。§5—5行星輪系各輪齒數(shù)和行星輪數(shù)的選擇1、傳動比條件i1H=1-瑪=1-(-1)三Z1???Z3=催-1）Z12、同心條件（行星架的回轉軸線與中心輪的幾何軸線相重合）（1和2的中心距=2和3的中心距）「6二口一匕.1一r、1,rr、m(Z1Z2)=—m(Z3-Z2)22Z2ZZ2Z32乙(i1H-2)2上式表明：兩中心輪齒數(shù)應用時為偶數(shù)或奇數(shù)3、裝配條件TOC\o"1-5"\h\z.?:一21二H一，，1k..11W1..H2二/kWh11H2二.=「Iihk丁個輪齒（周節(jié)）i=冷）Z1——正整數(shù)Z1Z3Z1Z3二」(1一)二———3k乙k上式表明：兩行星輪齒數(shù)之和應為行星輪數(shù)的整數(shù)的倍4、鄰接條件■*、2（n「2）sin—2（r2ham）krimZrimZ1mZ2■*乙sin-2haZ2:二k(a)1-sin—k乙：