第八章-輪系課件

第8章輪系8.1輪系的分類(lèi)及應(yīng)用8.2定軸輪系的傳動(dòng)比8.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.4混合輪系的傳動(dòng)比8.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介第8章輪系8.1輪系的分類(lèi)及應(yīng)用18.1輪系的分類(lèi)及其應(yīng)用8.1.1輪系及其分類(lèi)由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系。輪系可以分成三種基本類(lèi)型：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系。1.定軸輪系：各齒輪幾何軸線(xiàn)的位置相對(duì)于機(jī)架固定不動(dòng)。8.1輪系的分類(lèi)及其應(yīng)用8.1.1輪系及其分類(lèi)由一系列齒22.周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線(xiàn)位置相對(duì)于機(jī)架不固定，而是繞著其他齒輪的固定幾何軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)。周轉(zhuǎn)輪系又分為差動(dòng)輪系和行星輪系兩種。自由度F=2的周轉(zhuǎn)輪系稱(chēng)為差動(dòng)輪系。自由度F=1的周轉(zhuǎn)輪系稱(chēng)為行星輪系。2.周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線(xiàn)位置相對(duì)于機(jī)架不固定，33.混合輪系：一個(gè)輪系中既有定軸輪系部分，又有周轉(zhuǎn)輪系部分，或者由幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成。3.混合輪系：一個(gè)輪系中既有定軸輪系部分，又有周轉(zhuǎn)輪系部分，48.1.2輪系的應(yīng)用1.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)8.1.2輪系的應(yīng)用1.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)53.實(shí)現(xiàn)變速與換向4.獲得大的傳動(dòng)比3.實(shí)現(xiàn)變速與換向4.獲得大的傳動(dòng)比65.實(shí)現(xiàn)合成或分解運(yùn)動(dòng)5.實(shí)現(xiàn)合成或分解運(yùn)動(dòng)78.2定軸輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比通常是指輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)其輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速（或角速度）之比。包括傳動(dòng)比數(shù)值的大小和輸入軸與輸出軸兩者的轉(zhuǎn)向關(guān)系。輸入軸輸出軸從動(dòng)輪齒數(shù)主動(dòng)輪齒數(shù)8.2定軸輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比通常是指輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)其輸入8例：求齒輪1至齒輪4之間的傳動(dòng)比定軸輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)平面定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式：惰輪：只改變傳動(dòng)方向，不改變傳動(dòng)比大小例：求齒輪1至齒輪4之間的傳動(dòng)比定軸輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)平9例：圖中所示輪系中，設(shè)蝸桿1為右旋，轉(zhuǎn)向如圖所示，z1=2,z2=40,z2’=18,z3=36,z3’=20,z4=40,z4’=18,z5=45。若蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1000rpm,求：內(nèi)齒輪5的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。若輪系是含有錐齒輪、螺旋齒輪或蝸輪蝸桿的空間定軸輪系，只能以在圖中標(biāo)注箭頭的方法確定各輪的轉(zhuǎn)向。解：傳動(dòng)比大小所以n5的轉(zhuǎn)向則按傳動(dòng)路線(xiàn)，從蝸桿軸其依次以箭頭標(biāo)出。例：圖中所示輪系中，設(shè)蝸桿1為右旋，轉(zhuǎn)向如圖所示，z1=2,108.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成中心輪/太陽(yáng)輪K行星輪系桿H8.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成中心輪/太118.3.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系各構(gòu)件都加上一個(gè)與轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速大小相等、轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反、且繞固定軸線(xiàn)O－O回轉(zhuǎn)的公共轉(zhuǎn)速-nH，則轉(zhuǎn)臂可以看成固定不動(dòng)，于是，該周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系。稱(chēng)該定軸輪系為原周轉(zhuǎn)輪系的“轉(zhuǎn)化輪系”8.3.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系各構(gòu)件都加上一個(gè)與12轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中齒輪3的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的轉(zhuǎn)向關(guān)系

例：已知各輪的齒數(shù)為z1＝60，z2＝30，z3=120

求傳動(dòng)比i1H轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中13平面周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算公式：轉(zhuǎn)化輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)

例：已知各輪的齒數(shù)為z1＝100，z2＝101，

z2’=100,z3=99,求傳動(dòng)比iH1解得

i1H＝n1/nH=1/10000因此iH1＝nH/n1=10000解：平面周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算公式：轉(zhuǎn)化輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)例：已知14幾種典型的周轉(zhuǎn)輪系：幾種典型的周轉(zhuǎn)輪系：15

例：錐齒輪組成的行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z1＝18，z2＝27，z2’＝40，z3＝80。n1＝100r／min。求：轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH和轉(zhuǎn)向。解：

解得nH＝25（r／min）正號(hào)表示nH的轉(zhuǎn)向與n1的轉(zhuǎn)向相同。例：錐齒輪組成的行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z1＝18，z168.4混合輪系的傳動(dòng)比在機(jī)械設(shè)備中，除了采用定軸輪系和單一周轉(zhuǎn)輪系外，還大量應(yīng)用既有定軸輪系又有單一周轉(zhuǎn)輪系或者由n個(gè)周轉(zhuǎn)輪系所組成的混合輪系。求解混合輪系的傳動(dòng)比，首先必須正確地把混合輪系劃分為定軸輪系與各個(gè)單一的周轉(zhuǎn)輪系，并分別列出它們的傳動(dòng)比計(jì)算公式，找出其相互聯(lián)系，然后聯(lián)立求解。8.4混合輪系的傳動(dòng)比在機(jī)械設(shè)備中，除了采用定軸輪系和單一17拆分下圖混合輪系拆分下圖混合輪系18例圖中所示為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，已知各輪齒數(shù)，求i15。正確地找出各個(gè)單一周轉(zhuǎn)輪系是求解混合輪系傳動(dòng)比的關(guān)鍵。其方法是：先找出具有動(dòng)軸線(xiàn)的行星輪，再找出支持行星輪的轉(zhuǎn)臂，最后找出軸線(xiàn)與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重合、同時(shí)又與行星輪直接嚙合的一個(gè)或兩個(gè)中心輪?；旌陷喯翟趧澇龈鱾€(gè)單一周轉(zhuǎn)輪系后，剩下的就是一個(gè)或多個(gè)定軸輪系。解：齒輪1、2-2’、3和H組成單一周轉(zhuǎn)輪系齒輪5、4和3’組成定軸輪系比故:例圖中所示為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，已知各輪齒數(shù)，求i15198.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介8.5.1漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)由中心輪K、行星輪、系桿H和輸出機(jī)構(gòu)V組成，一般稱(chēng)為K-H-V傳動(dòng)。中心輪和行星輪的齒數(shù)差z1-z2越少，傳動(dòng)比越大，通常齒差為1和2的機(jī)構(gòu)用得最多，故又稱(chēng)齒差傳動(dòng)。漸開(kāi)線(xiàn)少齒差易發(fā)生干涉情況，必須進(jìn)行復(fù)雜的變位計(jì)算。8.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介8.5.1漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)由中20第八章-輪系課件218.5.2擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)的中心輪齒廓為針齒銷(xiāo)，行星輪齒廓為曲線(xiàn)為短輻外擺線(xiàn)的等距曲線(xiàn)。與漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)相比，其同時(shí)嚙合齒數(shù)多，承載能力強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，使用壽命長(zhǎng)。8.5.2擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)的中心輪齒廓為針228.5.3諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)是利用行星輪彈性變形實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的一種少齒差行星齒輪傳動(dòng)。由波發(fā)生器H（相當(dāng)于系桿），帶有內(nèi)齒的鋼輪（相當(dāng)于中心輪）以及帶有外齒的柔輪（相當(dāng)于中心輪）所組成。其優(yōu)點(diǎn)在于：1、傳動(dòng)比大，單級(jí)傳動(dòng)比最大可達(dá)5002、無(wú)等角速比輸出機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積和質(zhì)量小3、承載能力高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)8.5.3諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)是利用行星輪彈性變形實(shí)現(xiàn)23第8章輪系8.1輪系的分類(lèi)及應(yīng)用8.2定軸輪系的傳動(dòng)比8.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.4混合輪系的傳動(dòng)比8.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介第8章輪系8.1輪系的分類(lèi)及應(yīng)用248.1輪系的分類(lèi)及其應(yīng)用8.1.1輪系及其分類(lèi)由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系。輪系可以分成三種基本類(lèi)型：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系。1.定軸輪系：各齒輪幾何軸線(xiàn)的位置相對(duì)于機(jī)架固定不動(dòng)。8.1輪系的分類(lèi)及其應(yīng)用8.1.1輪系及其分類(lèi)由一系列齒252.周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線(xiàn)位置相對(duì)于機(jī)架不固定，而是繞著其他齒輪的固定幾何軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)。周轉(zhuǎn)輪系又分為差動(dòng)輪系和行星輪系兩種。自由度F=2的周轉(zhuǎn)輪系稱(chēng)為差動(dòng)輪系。自由度F=1的周轉(zhuǎn)輪系稱(chēng)為行星輪系。2.周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線(xiàn)位置相對(duì)于機(jī)架不固定，263.混合輪系：一個(gè)輪系中既有定軸輪系部分，又有周轉(zhuǎn)輪系部分，或者由幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成。3.混合輪系：一個(gè)輪系中既有定軸輪系部分，又有周轉(zhuǎn)輪系部分，278.1.2輪系的應(yīng)用1.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)8.1.2輪系的應(yīng)用1.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)283.實(shí)現(xiàn)變速與換向4.獲得大的傳動(dòng)比3.實(shí)現(xiàn)變速與換向4.獲得大的傳動(dòng)比295.實(shí)現(xiàn)合成或分解運(yùn)動(dòng)5.實(shí)現(xiàn)合成或分解運(yùn)動(dòng)308.2定軸輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比通常是指輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)其輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速（或角速度）之比。包括傳動(dòng)比數(shù)值的大小和輸入軸與輸出軸兩者的轉(zhuǎn)向關(guān)系。輸入軸輸出軸從動(dòng)輪齒數(shù)主動(dòng)輪齒數(shù)8.2定軸輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比通常是指輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)其輸入31例：求齒輪1至齒輪4之間的傳動(dòng)比定軸輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)平面定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式：惰輪：只改變傳動(dòng)方向，不改變傳動(dòng)比大小例：求齒輪1至齒輪4之間的傳動(dòng)比定軸輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)平32例：圖中所示輪系中，設(shè)蝸桿1為右旋，轉(zhuǎn)向如圖所示，z1=2,z2=40,z2’=18,z3=36,z3’=20,z4=40,z4’=18,z5=45。若蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1000rpm,求：內(nèi)齒輪5的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。若輪系是含有錐齒輪、螺旋齒輪或蝸輪蝸桿的空間定軸輪系，只能以在圖中標(biāo)注箭頭的方法確定各輪的轉(zhuǎn)向。解：傳動(dòng)比大小所以n5的轉(zhuǎn)向則按傳動(dòng)路線(xiàn)，從蝸桿軸其依次以箭頭標(biāo)出。例：圖中所示輪系中，設(shè)蝸桿1為右旋，轉(zhuǎn)向如圖所示，z1=2,338.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成中心輪/太陽(yáng)輪K行星輪系桿H8.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比8.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成中心輪/太348.3.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系各構(gòu)件都加上一個(gè)與轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速大小相等、轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反、且繞固定軸線(xiàn)O－O回轉(zhuǎn)的公共轉(zhuǎn)速-nH，則轉(zhuǎn)臂可以看成固定不動(dòng)，于是，該周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系。稱(chēng)該定軸輪系為原周轉(zhuǎn)輪系的“轉(zhuǎn)化輪系”8.3.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系各構(gòu)件都加上一個(gè)與35轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中齒輪3的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的轉(zhuǎn)向關(guān)系

例：已知各輪的齒數(shù)為z1＝60，z2＝30，z3=120

求傳動(dòng)比i1H轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1、3的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化輪系中齒輪1的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中36平面周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算公式：轉(zhuǎn)化輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)

例：已知各輪的齒數(shù)為z1＝100，z2＝101，

z2’=100,z3=99,求傳動(dòng)比iH1解得

i1H＝n1/nH=1/10000因此iH1＝nH/n1=10000解：平面周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算公式：轉(zhuǎn)化輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)例：已知37幾種典型的周轉(zhuǎn)輪系：幾種典型的周轉(zhuǎn)輪系：38

例：錐齒輪組成的行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z1＝18，z2＝27，z2’＝40，z3＝80。n1＝100r／min。求：轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH和轉(zhuǎn)向。解：

解得nH＝25（r／min）正號(hào)表示nH的轉(zhuǎn)向與n1的轉(zhuǎn)向相同。例：錐齒輪組成的行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z1＝18，z398.4混合輪系的傳動(dòng)比在機(jī)械設(shè)備中，除了采用定軸輪系和單一周轉(zhuǎn)輪系外，還大量應(yīng)用既有定軸輪系又有單一周轉(zhuǎn)輪系或者由n個(gè)周轉(zhuǎn)輪系所組成的混合輪系。求解混合輪系的傳動(dòng)比，首先必須正確地把混合輪系劃分為定軸輪系與各個(gè)單一的周轉(zhuǎn)輪系，并分別列出它們的傳動(dòng)比計(jì)算公式，找出其相互聯(lián)系，然后聯(lián)立求解。8.4混合輪系的傳動(dòng)比在機(jī)械設(shè)備中，除了采用定軸輪系和單一40拆分下圖混合輪系拆分下圖混合輪系41例圖中所示為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，已知各輪齒數(shù)，求i15。正確地找出各個(gè)單一周轉(zhuǎn)輪系是求解混合輪系傳動(dòng)比的關(guān)鍵。其方法是：先找出具有動(dòng)軸線(xiàn)的行星輪，再找出支持行星輪的轉(zhuǎn)臂，最后找出軸線(xiàn)與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重合、同時(shí)又與行星輪直接嚙合的一個(gè)或兩個(gè)中心輪。混合輪系在劃出各個(gè)單一周轉(zhuǎn)輪系后，剩下的就是一個(gè)或多個(gè)定軸輪系。解：齒輪1、2-2’、3和H組成單一周轉(zhuǎn)輪系齒輪5、4和3’組成定軸輪系比故:例圖中所示為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，已知各輪齒數(shù)，求i15428.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介8.5.1漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)由中心輪K、行星輪、系桿H和輸出機(jī)構(gòu)V組成，一般稱(chēng)為K-H-V傳動(dòng)。中心輪和行星輪的齒數(shù)差z1-z2越少，傳動(dòng)比越大，通常齒差為1和2的機(jī)構(gòu)用得最多，故又稱(chēng)齒差傳動(dòng)。漸開(kāi)線(xiàn)少齒差易發(fā)生干涉情況，必須進(jìn)行復(fù)雜的變位計(jì)算。8.5特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介8.5.1漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)由中43第八章-輪系課件448.5.2擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)的中心輪齒廓為針齒銷(xiāo)，行星輪齒廓為曲線(xiàn)為