机械设计基础第12章轮系及减速器PPT课件

例三：已知图示轮系中 z1＝44，z2＝40,z2’＝42, z3＝42，求iH1
解：iH13＝(ω1-ωH)/(0-ωH ) = 1-i1H ＝(-1)2 z2z3 /z1 z2’ ＝40×42/44×42 ＝10/11
∴ i1H＝1-iH13 ＝1-10/11 ＝1/11 iH1＝1/i1H=11
如下：
im Hnm HH imH1
即im H 1 im H n 1 f(z)
以上公式中的ωi 可用转速ni 代替: 两者关系如何？
ni=(ωi/2 π)60 =ωi
30
rpm
π
用转速表示有：
i
H mn
n
H m
n
H n
nm nH nn nH
例二 2K－H 轮系中， z1＝z2＝20, z3＝60
H
ωH
ωHH＝ωH－ωH＝0
2 H
1 3
2 H
1 3
转化后: 系杆=>机架， 周转轮系=>定轴轮系，可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。
i1H3
H 1
H 3
1 H 3 H
z2z3 z3
z1z2
z1
上式“－”说明在转化轮系中ωH1 与ωH3 方向相反。
通用表达式：
右边各轮的齿数为已知，左边三个基本构件的参 数中，如果已知其中任意两个，则可求得第三个 参数。于是，可求得任意两个构件之间的传动比。
反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动－ωH后，不改变轮系中各构件之间的相对运动， 但原轮系将转 化成为一新的定轴轮系，可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比。
转化后所得轮系称为原轮系的
“转化轮系”
将轮系按－ωH反转后，各构件的角速度的变化如下:
构件
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原角速度
转化后的角速度
1
ω1
2
ω2
3
ω3
ωH1＝ω1－ωH ωH2＝ω2－ωH ωH3＝ω3－ωH
第十二章 轮系及减速器
▪学习目标 ▪主要内容 ▪本章小结 ▪思考练习
学习目标
▪ 了解轮系的类型和功用 ▪ 掌握常见轮系传动比的计算 ▪ 了解减速器的型式和结构
主要内容
▪ 第一节 轮系的分类和应用 ▪ 第二节 定轴轮系及其传动比 ▪ 第三节 周转轮系及其传动比 ▪ 第四节 普通减速器
第一节 轮系的分类和应用
解：1.先确定各齿轮的转向 2. 计算传动比
Z2
Z’3 Z1
Z4
i15 = ω1 /ω5
惰轮
Z’4
Z3
z2 z3 z4 z5
=
z1 z2 z’3 z’4
Z5
z3 z4 z5
齿轮1、5 转向相反
= z1 z’3 z’4
齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为惰轮或中介轮。
第三节 周转轮系及其传动比
1)轮3固定。求i1H 。
轮1逆转1圈，轮3顺转1圈
2)n1=1, n3=-1, 求nH 及i1H 的值。 3)n1=1, n3=1, 求nH 及i1H 的值。
轮1、轮3 各逆转1圈
解 1)
i1H3
1H 3H
1 H 3 H
1 H 0 H
i1H 1
2 H
1 3
z2z3 z1 z 2
z3 z1
2
适用于平面定轴轮系
vp
（轴线平行，两轮转向不是相同就是相反）。
外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示；
内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表示。
设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)m
i1m＝ (-1)m
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
转向相反
转向相同
p vp
ω1
1 2
ω2
每一对外齿轮反向一次 考虑方向时有
2)画箭头
外啮合时： 两箭头同时指向（或远离）啮合点。 头头相对或尾尾相对。
内啮合时： 两箭头同向。
对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。
1)锥齿轮
2
1
1
1
3
2 2
2)蜗轮蜗杆
右
旋
蜗 杆
2
1
伸出左手
左
旋
蜗
2
杆
设计：潘存云
1
伸出右手
例一：已知图示轮系中各轮齿数，求传 动比 i15 。
义有：
i1m=ω1 /ωm
强调下标记法
当i1m>1时为减速, i1m<1时为增速。
i1 m
1 m
1 2 2 3 4 3 m m 1
z2 z3z4 zm ＝ z1z2 z3zm1
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
二、首、末轮转向的确定
两种方法： 1)用“＋” “－”表示
ω1
ω2
1
p
定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系
轮系分类
定轴轮系（轴线固定） 周转轮系（轴有公转）
平面定轴轮系 空间定轴轮系
差动轮系（F=2） 行星轮系（F=1）
复合轮系（两者混合）
第二节 定轴轮系及其传动比
一、传动比大小的计算
一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 =z2 /z1
可直接得出
对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1，输出轴的角速度为ωm ,按定
结论：系杆转11圈时，轮1同向转1圈。
若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3=99。 i1H＝1-iH13＝1-101×99/100×100 ＝1/10000,
iH1＝10000 结论：系杆转10000圈时，轮1同向转1圈。
Z2
Z’2
H
Z1
Z3
▪ 计算周转轮系传动比时，应注意下列两点： ▪ １）绝对速度ωＧ、ωＫ和ωＨ必须是在平行平
60 20
3
∴ i1H=4 , 齿轮1和系杆转向相同
轮1转4圈，系杆H 转1圈。模型验证
2)
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
1 nH 1 nH
＝－3
nH1/2
得： i1H = n1 / nH =－2 , 两者转向相反。
轮1逆时针转1圈，轮 3顺时针转1圈，则系 杆顺时针转半圈。
基本构件：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)。
其它构件：行星轮。其运动有自转和绕中心轮的公转，类似行星运动，故得名。
类型： 2
H 1
2K-H型 －ωH
ω3
由于轮2既有自 转又有公转,故不
能直接求传动比
2 ω2
H
3
ωH
ω1
1
3
轮1、3和系杆 作定轴转动
3K型
施加－ωH后系杆成为机架，原轮系转化为定轴轮系
i
H mn
H m
H n
m H n H
转 转化 化轮 轮系 系m m中 中 至 至nn由 由 各 各主 从动 动轮 轮的 的乘 乘
特别注意： 1.齿轮m、n的轴线必须平行。 2.计算公式中的“±” 不能去掉，它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m、n之间
的转向关系，而且影响到ωm、ωn、ωH的计算结果。
如果是行星轮系，则ωm、ωn中必有一个为0（不妨设ωn＝0）,则上述通式改写
面内的角速度；
▪ ２）各个绝对角速度的值代入公式时，都应 带有本身的正号或负号。
轮系的应用