机械基础第6章轮系PPT课件

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第6章 轮系
• 例3：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解：
(a)大小
i1k
z2 z1
z3 z2
z4 z3
zk zk1
zk z1
(b)方向 画箭头或者(1)m
m →外啮合次数
惰轮(过桥轮→既是主动轮又作从动轮)
→其齿数对传动比无影响
惰轮
作用: ①控制转向 ②中心距较大时可使机构紧凑
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第6章 轮系
构件
原来的转速
转化轮系中的转速
中心轮1
n1
行星轮2
n2
中心轮3
n3
转臂H
nH
机架
0
n1H= n1- nH
n2H= n2- nH
n3H= n3- nH
nHH= nH- nH=0
- nH
3
转化齿轮系的传动比：
i1H 3
n n13H H
n1 n3
nH nH
z3 z1
又因为在定轴轮系中有：
2 O2
O1
O3
H
(二)周转轮系传动比的计算(基本～)
→不能直接用定轴轮系的计算方法
1.机构反转法(转化机构) →当转臂转速=nH, 给整个轮系加上-nH的公共转速→转臂静 止→转化轮系(假想的定轴轮系)(各构件相对运动不变)
3 2 O2
O1
O3
H
1
3 2 O2
O1
O3
H
1
图5-4.d
图5-4.d
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第6章 轮系
2.转化轮系中各构件的速度
②方向: 画箭头
2 3
3′
4
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第6章 轮系 例5: 求i15和提升重物时手柄的转动方向 解:
i1 5Z Z 1 2 Z Z 2 3 Z Z 3 4 Z Z 5 4 5 2 0 3 0 1 0 4 5 1 1 0 58 2 5.7 87
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第6章 轮系
§6-3 周转轮系及其传动比
(一)周转轮系的组成:
例4: 已知Z1=16 , Z2=32, Z2′=20, Z3=40, Z3′=2(右)，
Z4=40,若n1=800r/min, 求蜗轮的转速n4及各轮的转向。
解: 求轮系传动比:
1
①大小:
i14Z Z12Z Z23Z Z3 4
32404080 16202
2′
n 4 n 1i1 4 8 0 0 8 0 1 0 rm in
• 用“＋” “－”表示
1 2′
2 3′
3 4
4′ 5
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第6章 轮系
(二)空间定轴轮系传动比的计算
• 例2：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a) 传动比大小
i1 8
n1 n8
= i12 i34 i56 i78
(z2)(z3)(z5)(z7) z1 z4 z6 z8
z2 z3 z5 z7 z1z4 z6 z8
基本要求:
了解各类轮系的特点，学会判断轮系类型
熟练掌握各种轮系传动比的计算方法
掌握确定主、从动轮的转向关系
了解轮系的功用
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第6章 轮系
§6-1 轮系的类型
1)定轴轮系:齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机 架的位置都是固定不变的。
2 3
1 平面定轴轮系
2 3
1
3′ 4
4′
5 空间定轴轮系
一对齿轮传动的类型： 2
1 外啮合
1
1
2
2
圆锥齿轮机构
第6章 轮系
2
1 内啮合
2 1
蜗轮蜗杆
1
第6章 轮系
某 发 动 机 传 动 系 统
2
第6章 轮系
3
第6章 轮系
汽 车 差 速 器
• 轮系：一系列齿轮组成的传动系统
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第6章 轮系
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型 §6-2 定轴轮系及其传动比 §6-3 周转轮系及其传动比 §6-4 复合轮系及其传动比 §6-5 轮系的应用
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第6章 轮系
2)周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动
3 2
O2
O1
OH
1
行星轮系
3 2
O2
O1
OH
O3
1
差动轮系
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第6章 轮系 §6-2 定轴轮系及其传动比 (a) 传动比的大小
轮系的传动比:输入轴和输出轴的角速度（或转速）之比。
iab=a/b=na/nb
(b) 传动方向 确定首末两轮的转向关系。
1.行星轮: 轴线位置变动, 既作自转又作公转
2.转臂(行星架, 系杆): 支持行星轮作自转和公转 3.中心轮(太阳轮): 轴线位置固定
4.机架
行星轮
转臂
中心轮
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第6章 轮系
注意事项:
1.以中心轮和转臂 作输入和输出构件 →轴线重合 (否则不能传动)
2.基本周转轮系含 一个转臂, 若干个 行星轮及中心轮(1～2)
3.找基本(单一)周转轮系的方法: 先找行星轮→ 找其转臂(不一定是简单的杆件)→ 找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合)
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分类: (按自由度分类)
第6章 轮系
①差动轮系:
F=2 图5-4.b (两个中心轮均转动) →要求原动件数=2
②行星轮系: F=1 图5-5.c (只有一个中心轮转动)
1
i1H3
（ ）z2 z3 z1 z2
故有：
图5-4.d
i1H 3 n n1 3 H H
n1 n3
nH nH
（ ） z2z3 z1 2z1 2
第6章 轮系
一般计算式:
i G K H n n G K H H n n G K n n H H （ ） 转 转 化 化 轮 轮 系 系 从 从 G G 到 到 K K 所 所 有 有 从 主 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 的 的 乘 乘 积 积
→要求原动件数=1
3
2
Hale Waihona Puke O1 O3HO21 OH
3
2 H
O2
O1
OH
1
图5-4.b
图5-4 c. 17
第6章 轮系
n=4 PL=4 PH=3 F=1
行星轮系
n=5 PL=5 PH=3 F=2
差动轮系
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分类:按基本构件分
第6章 轮系
2K- H
2K- H
2K- H
万向联轴节 ●
K-H-V 3K
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第6章 轮系
(5-2)
正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
2
7
3
8
6
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5
(b) 方向的判断：
• 箭头法
× • 用“＋” “－”表示
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第6章 轮系 结论
(a)定轴轮系传动比的大小
i1 k n n 1 k ((11→→kk从主动动轮 轮齿 齿数 数积 积)) = 各 级 传 动 比 的 连 乘 积
(b)定轴轮系传动比的方向 1.若首末两轮轴线平行，转向相同取“+”号、 转 向相同取“-”号或者用箭头 2.若首末两轮轴线不平行只能用箭头
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第6章 轮系
(一)平面定轴轮系传动比的计算
• 例1：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a)传动比大小
i1 5
n1 n5
= i12 i2′3 i3′4 i4′5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
(b) 方向的判断： • 箭头法