機械原理第六章

第六章輪系及其設計§6-1輪系的類型與應用一、輪系的分類1．定軸輪系輪系運轉時，如果各齒輪軸線的位置都固定不動，則稱之為定軸輪系（或稱為普通輪系）。2143定軸輪系2．周轉輪系輪系運轉時，至少有一個齒輪軸線的位置不固定，而是繞某一固定軸線回轉，則稱該輪系為周轉輪系。按照自由度數目的不同，又可將周轉輪系分為兩類：1）差動輪系自由度為2系桿中心輪（主動）行星輪行星輪系桿中心輪（主動）２）行星輪系自由度為１行星輪系桿中心輪（主動）中心輪（固定）周轉輪系周轉輪系周轉輪系二、輪系的功用1．實現相距較遠的兩軸之間的傳動2．實現分路傳動3．實現變速變向傳動4．實現大速比和大功率傳動兩組輪系傳動比相同，但是結構尺寸不同5．實現運動的合成與分解運動輸入運動輸出§6-2輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比輸入軸與輸出軸之間的傳動比為:輪系中各對嚙合齒輪的傳動比大小為：一般定軸輪系的傳動比計算公式為：如何確定平面定軸輪系中的轉向關系？一對外嚙合圓柱齒輪傳動兩輪的轉向相反，其傳動比前應加“－”號一對內嚙合圓柱齒輪傳動兩輪的轉向相同，其傳動比前應加“+”號該輪系中有3對外嚙合齒輪，則其傳動比公式前應加(

1)3

若傳動比的計算結果為正，則表示輸入軸與輸出軸的轉向相同，為負則表示轉向相反。如何確定空間定軸輪系中的轉向關系？空間定軸輪系傳動比前的“+”、“－”號沒有實際意義空間定軸輪系中含有軸線不平行的齒輪傳動不平行不平行“+”、“－”不能表示不平行軸之間的轉向關系如何表示一對平行軸齒輪的轉向？機構運動簡圖投影方向齒輪回轉方向線速度方向用線速度方向表示齒輪回轉方向機構運動簡圖投影方向如何表示一對圓錐齒輪的轉向？

向方影投齒輪回轉方向線速度方向表示齒輪回轉方向機構運動簡圖投影線速度方向用線速度方向表示齒輪回轉方向如何表示蝸桿蝸輪傳動的轉向？蝸輪回轉方向機構運動簡圖表示蝸桿、蝸輪回轉方向蝸桿旋向影響蝸輪的回轉方向蝸桿回轉方向蝸桿上一點線速度方向右旋蝸桿向方影投如何判斷蝸桿、蝸輪的轉向？右旋蝸桿左旋蝸桿以左手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉向，則拇指的指向為嚙合點處蝸輪的線速度方向。左手規(guī)則右手規(guī)則以右手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉向，則拇指的指向為嚙合點處蝸輪的線速度方向。蝸桿的轉向二、周轉輪系的傳動比周轉輪系傳動比的計算方法（轉化機構法）周轉輪系

定軸輪系（轉化機構）定軸輪系傳動比計算公式求解周轉輪系的傳動比反轉法周轉輪系給整個周轉輪系加一個與系桿H的角速度大小相等、方向相反的公共角速度

ωHωH構件名稱原周轉輪系中各構件的角速度轉化機構中各構件的角速度系桿ＨwＨ中心輪１行星輪２中心輪３在轉化機構中系桿H變成了機架把一個周轉輪系轉化成了定軸輪系構件名稱原周轉輪系中各構件的角速度轉化機構中各構件的角速度系桿ＨwＨ中心輪１中心輪３計算該轉化機構（定軸輪系）的傳動比：輸入軸輸出軸給定差動輪系，三個基本構件的角速度ω１、ω２、ωH中的任意兩個，便可由該式求出第三個，從而可求出三個中任意兩個之間的傳動比。特別當時當時三、混合輪系的傳動比什么是混合輪系？系桿系桿回轉方向為了把一個周轉輪系轉化為定軸輪系，通常采用反轉法。隨機架轉動相當于系桿把這種由定軸輪系和周轉輪系或者由兩個以上的周轉輪系組成的，不能直接用反轉法轉化為定軸輪系的輪系，稱為混合輪系例題已知各輪齒數及ω6，求ω3

的大小和方向。周轉輪系定軸輪系周轉輪系的轉化機構傳動比為把該輪系分為兩部分代入齒數§6-4行星輪系的設計一、行星輪系的類型選擇選擇傳動類型時，應考慮的幾個因素：傳動比的要求、傳動的效率、外廓結構尺寸和制造及裝配工藝等。１、滿足傳動比的要求傳動比實用范圍：傳動比：減速傳動輸入輸出傳動比實用范圍：傳動比：減速傳動減速傳動輸入輸出輸入輸出傳動比實用范圍：傳動比：減速傳動輸入輸出輸入輸出當其轉化機構的傳動比時減速傳動當時增速傳動可達很大值輸出輸出增速比很大，但自鎖輸入二、行星輪系各輪齒數和行星輪數目的選擇1、傳動比條件行星輪系必須能實現給定的傳動比根據傳動比確定各齒輪的齒數2、同心條件系桿的回轉軸線應與中心輪的軸線相重合若采用標準齒輪或高度變位齒輪傳動，則同心條件為上式表明兩中心輪的齒數應同時為奇數或偶數如采用角變位齒輪傳動，則同心條件按節(jié)圓半徑計算3、裝配條件為使各個行星輪都能均勻分布地裝入兩個中心輪之間，行星輪的數目與各輪齒數之間必須有一定的關系。否則，當第一個行星輪裝好后，其余行星輪便可能無法均布安裝。設有k個均布的行星輪，則相鄰兩行星輪間所夾的中心角為：將第一個行星輪在位置I裝入III設輪3固定，系桿H沿逆時針方向轉過達到位置II。這時中心輪1轉過角若在位置I又能裝入第二個行星輪則此時中心輪1轉角對應于整數個齒兩中心輪的齒數z1、z3之和應能被行星輪個數k所整除這種行星輪系的裝配條件4、鄰接條件保證相鄰兩行星輪不致相碰，稱為鄰接條件。相鄰兩行星輪的中心距應大于行星輪齒頂圓直徑，齒頂才不致相碰。采用標準齒輪時綜上所述1、傳動比條件2、同心條件3、裝配條件4、鄰接條件

為了設計時便于選擇