机械原理第六章

机械原理

第六章轮系及其设计

第六章轮系及其设计

§6-1轮系的类型与应用探§

6-2轮系的传动比计算§6-3行星轮系的效率

§6-4行星轮系的设计

§ 6-5其它行星传动简介

§6-1轮系的类型与应用

一、轮系的分类

1.定轴轮系

轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置都固定不动, 则称之为定轴轮系（或称为普通轮系）。

2.周转轮系

轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定, 而是绕某一固定轴线回转，则称该轮系为周转轮系。

按照自由度数目的不同，又可将周转轮系分为两类:

2）行星轮系自由度为1

根据基本构件不同

2K —H 型 3K 型 修11 l(Kl) 2] ” =1 3(X2) TJ —I 1 (Kl) 3(K2)

复合轮系

二、轮系的功用

1.实现相距较远的两轴之间的传动

两组轮系传动比相同，但是结构尺寸不同

2・实现分路传动

3.实现变速变向传动

4.实现大速比和大功率传动

5・实现运动的合成与分解

运动输入

§6-2轮系的传动比计算

飞定轴轮系的传动比

3

3’

4’

口 5 —~~y—7 y一一 ' 15 一

02"04“5 力5Z] •乞• Zy * Z』

一霸定轴轮系的.「©，―恥到〃所有从动轮齿数连乘积僅动比计

算公式1幼_瓦-从A到B所有主动轮齿数连乘积为：

12 '23 ©3'4

(6-1) 2

平面定轴轮系：定轴轮系中各对啮合齿轮均为圆

柱齿轮传动，即各轮的轴线都相互平

行。

空间定轴轮系：定轴轮系中含有圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等空

间齿轮传动，即各轮的轴线不都

相互平行。

平面定轴轮系和空间定轴轮系的传动比大小均可由式（6-1）计算，但转向的确定有不同方法。

如何确定平面定轴轮系中的转向关系?

如果轮系中有m对外啮合齿轮，在式（6・1）右侧分式

前加（-『-

如何表示一对平行轴齿轮的转向? 用线速度方

向表示函轮

线速度方向！回转方向

如何确定空间定轴轮系中的转向关系?

有实际意义

lij箭头

传动比方向判断

表示

2）输入、输出轮的轴线相互平行的情况

传动比方向判断：画箭头

表示：在传动比大小前加正负号14 _

?忆2,5 输 出

1

1

1

如何表示一对圆策齿轮的转向?

用线速度方向表示齿轮回转方向

箭头对箭头或箭尾对箭尾

如何表示蜗杆蜗轮传动的转向?

蜗轮回转方向表示蜗杆.蜗轮回转方向

蜗杆旋向影响蜗轮的回转方向

右旋用左手规则左旋用右手规则

总结:

1）定轴轮系（平面和空间）的传动比大小均用式（6-1）来计算；

2）传动比的方向表示有所不同。如果是平面定轴轮系即各齿轮轴线都互相平行，采用在式（6-1）右侧分式前加上（-『表示转向相同或相反；如果是空间定轴轮系分

两种情况：

①首末两轮轴线平行

经过箭头判断后在传动比大小前加正负号

（相同为“+”，不同为；

②首末两轮轴线不平行只能用箭头来表示转向。

_、冋转轮系的传动比

周转轮系传动比的计算方法（转化机构法）

定轴轮系传动 比计算公式

求解周转轮系 的传动比

周转轮系

反转法 定轴轮系

（转化机构）

在转化机构中系杆H变成了机架把_个周转轮系成了定轴轮系构件名称

原周转轮系中转化机构中各

各构件的角速度构件的角速度系杆H 風二给-给二（中心轮1 ©(D{ =a){-a)H

行星轮2 H

G)^ —— G) y 中心轮3 5

的角速度大小相等、方向相反的

公矣角速度-如

H

1

3

计算该转化机构（定轴轮系）的传动比：

©

% _忒_03

一血

=（-电）

（+$）=（-

工）

Z1

^1 —3H _乞

------------ ------ --- 5 - Z1构件名称

原周转轮系中各

构件的角速度

转化机构中各

构件的角速度系杆H 砧一®H二。中心轮1 ©G）Y =©-®H 中心轮3 血3 泌=血3 如

•H

3

H 1

输出轴0

输入轴

等式右边“一”号表示在转化机构中齿轮1和齿轮3 的转向相反

同理，将以上分析推广一般情况。设周转轮系的两个中心轮分别为齿轮A、K,则转化机构中齿轮A与K之间的传动比为

H =3；=C0A_3H二+从A到K所有从动轮齿数的连乘积(6-2) AK _ 破一 %一叫一—从A到K所有主动轮齿数的连乘积

对于差动轮系，给定三个基本构件的角速度出第三个，从而可求出三个中任意两个之间的传动比。

◎、％、轴中的任意两个,便可由(6-2)式求

对于行星轮系，其中一个中心轮是固定的

当G)^ — 0时CDpj

13

0 —

co”

o

推广公式为:

AH=T K(6-

3)

表示中心轮K固定，活动中心轮A对系杆H的传动比，等于1减去转化机构中的中心轮A对原固定中心轮K的传动比

■ K

I¥

1