行星齿轮传动比计算

行星轮系传动比的计算

【一】能力目标

1.能正确计算行星轮系和复合轮系的传动比。

2.熟悉轮系的应用。

【二】知识目标

1.掌握转化机构法求行星轮系的传动比。

2.掌握混合轮系传动比的计算。

3.熟悉轮系的应用。

【三】教学的重点与难点

重点：行星轮系、混合轮系传动比的计算。

难点：转化机构法求轮系的传动比。

【四】教学方法与手段

采用多媒体教学，联系实际讲授，提高学生的学习兴趣。

【五】教学任务及内容

一、行星轮系传动比的计算

（一）行星轮系的分类

若轮系中，至少有一个齿轮的几何轴线不固定，而绕其它齿轮的固定几何轴线回转，则称为行星轮系。

行星轮系的组成：行星轮、行星架（系杆）、太阳轮

（二）行星轮系传动比的计算

以差动轮系为例（反转法）

转化机构（定轴轮系） T的机构

1 2

3

4

差动轮系：2个运动

行星轮系：，

对于行量轮系：

∴

∴

例12.2：图示为一大传动比的减速器，Z 1=100，Z 2=101，Z 2'=100，Z 3=99。求：输入件H 对输出件1的传动比i H1

解：1，3中心轮；2，2'行星轮；H 行星架

H H W W W -=111W H H W W W -=222W H H W W W -=333W 0=-=H H H H W W W H W 13

313

113

)1(Z Z W W W W W W i

H H

H H H

⋅'-=--==03

=W 13

10Z Z W W W H H

-=--11

3

11+==Z Z W W i H H )

(z f W W W W W W i

H B H A H B H A H AB

=--==0=B W AH

H

A H H A H A

B i W W

W W W i -=-=--=110H

AB AH i i -=1

给整个机构（-W H ）绕OO 轴转动

∵W 3=0

∴

∴

若Z 1=99

行星轮系传动比是计算出来的，而不是判断出来的。 （三）复合轮系传动比的计算

复合轮系：轮系中既含有定轴轮系又含有行星轮系，或是包含由几个基本行星轮系的复合轮系。

复合轮系传动比的计算：先将混合轮系分解成行星轮系和定轴轮系，然后分别列出传动比计算式，最后联立求解。

1、分析轮系的组成

1、2、2'、3——定轴轮系； 1'、4、3'、H ——周转轮系

213

223113)1('⋅⋅⋅-=--=

Z Z Z Z W W W W i H H

H H

H H i Z Z Z Z W W W 13

213210'=--H H i Z Z Z Z W W 1321321

1'=+-

H

H i i 13

1100100991011⨯⨯-

=10000

1001009910111

111=⨯⨯-

=

=

H

H i i 1001-=H i 1

2

3H

42'

1

23

2H 1

4

5

65

H 2

(a)

(b)

2、分别写出各轮系的传动比

定：

周：

3、找出轮系之间的运动关系

联立求解：

（H ，5这一整体）

例12.3 电动卷扬机减速器， Z 1=24，Z 2=48，Z 2'=30，Z 3=90 Z 3'=20，Z 4=30，Z 5=80，求i 1H

解：（1）1，2-2'，3，H ——周转轮系；3'，4，5——定轴轮系

（2）

（3）

（4）联立

若

二、齿轮系的应用

2132231

13)1('-==

Z Z Z Z W W i 311313)1(''

''''-=--=

Z Z

W W W W i H H H ⎭

⎬

⎫

==''3311W W W W 32321131111Z Z Z Z Z Z Z Z W W i H

H

'

'''

'++

=

=213

23113)1(''-=--=

Z Z Z Z W W W W i H H

H

355353'''-==

Z Z

W W i ⎭

⎬

⎫

=='533W W W W H 311=H i min /1450

1r n =min /77.46311450

11r i n n H H ≈==

2H

5

4

1

32'

3'

（一）定轴轮系的应用

1、实现大传动比传动

2、实现较远距离的传动（减小机构的尺寸和重量）

3、实现换向传动

4、实现变速传动（汽车齿轮变速箱）

5、实现多分路传动（机械式钟表机构）

（二）行星轮系和复合轮系的应用

1、实现大传动比

2、实现运动的合成

3、实现运动的分解。（汽车后桥差减速器）

4、实现变速、换向传动

5、结构紧凑的大功率传动

6、利用行星轮输出的复杂运动满足某些特殊要求。

三、其他新型齿轮传动装置简介

（一）摆线针轮行星传动

摆线针轮行星传动的工作原理、输出机构与渐开线少齿差行星传动基本相同，其结构上的差别在于行星轮2改为延长外摆线的等距曲线作齿廓称为摆线轮；用针棒代替中心轮1的轮齿，称为针轮。

摆线针轮行星传动机构

具有减速比大（一般可达iHV=9～ 115，多级可获得更大的减速比），结构紧凑、传动效率高（一般可达90%～ 94% 左右）、传动平稳等优点。此外，还有无齿顶相碰和齿廓重叠干涉等问题。

（二）谐波齿轮传动

这种传动是借助波发生器迫使相当于行星轮的柔轮产生弹性变形，来实现与钢轮的啮合。

谐波齿轮传动由三个基本构件组成：谐波发生器、刚轮、柔轮。

四、减速器

减速器的种类很多。常用的齿轮及蜗杆减速器按其传动及结构特点，大致可分为三类：

(1)齿轮减速器：主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥—圆柱齿轮减速器三种。