《机械制造与设计》课程教学资源（授课计划）第16次课 周转轮系及传动比

课时授课计划 第16次谋 【学银氩】:§6-3周特轮蘖及传动比 【教学目的】:掌握周转轮系的组成及传动比的计算方法 【教学重点及处理方法】:周转轮系的组成及传动比的计算 方法 处理方法:详细讲解。 【教学卓点及处腥方法】:转化机构法。 处理方法:画图分析讲解 【教学方战】:讲授法 【教具】:三角板 【时间分配】:引入新课5min 新课80min 小结、作业5min

课 时 授 课 计 划 第 16 次课 【教学课题】： §6-3 周转轮系及传动比 【教学目的】： 掌握周转轮系的组成及传动比的计算方法。 【教学重点及处理方法】：周转轮系的组成及传动比的计算 方法。 处理方法： 详细讲解。 【教学难点及处理方法】：转化机构法。 处理方法： 画图分析讲解。 【教学方法】: 讲授法 【教具】：三角板 【时间分配】： 引入新课 5min 新课 80 min 小结、作业 5min

第十大次课 【提示启发引出新课】 在机械中,常采用一系列相互啮合的齿轮将主动轴的运动传 递给从动轴。这样由多对齿组成的传动装置,称为齿轮系。 【新课内容】 §6-3离转轮系灰背勋比 周转轮系的概念 1、周转轮系的定义 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,则称为周转轮系。如图所示的轮系中, 齿轮2除绕自身轴线回转外,还随同构件H一起绕齿轮1的固定 几何轴线回转,该轮系即为行星轮系。齿轮2称为行星轮,H称 为行星架或系杆,齿轮1、3称为太阳轮。周转轮系的至少一个齿 轮的轴线绕另一个齿轮的轴线转动。 行星轮—轴线活动的齿轮。(如图中轮2) 系杆(行星架、转臂)—用以支承行星轮的构件(图中H) 中心轮—与系杆同轴线、与行星轮相啮合、轴线固定的齿 轮。(图中轮1、3)

第十六次课 【提示启发 引出新课】 在机械中，常采用一系列相互啮合的齿轮将主动轴的运动传 递给从动轴。这样由多对齿组成的传动装置，称为齿轮系。 【新课内容】 §6-3 周转轮系及传动比 一、周转轮系的概念 1、周转轮系的定义 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，则称为周转轮系。如图所示的轮系中， 齿轮 2 除绕自身轴线回转外，还随同构件 H 一起绕齿轮 1 的固定 几何轴线回转，该轮系即为行星轮系。齿轮 2 称为行星轮，H 称 为行星架或系杆，齿轮 1、3 称为太阳轮。周转轮系的至少一个齿 轮的轴线绕另一个齿轮的轴线转动。 行星轮 —— 轴线活动的齿轮。（如图中轮 2）。 系杆 (行星架、转臂)——用以支承行星轮的构件（图中 H）。 中心轮 ——与系杆同轴线、与行星轮相啮合、轴线固定的齿 轮。（图中轮 1、3）

3 2K-H 通常将具有一个自由度的周转轮系称为行星轮系; 将具有两个自由度的行星轮系称为差动轮系。 2、周转轮系的作用 1)获得大的传动比,结构紧凑。 2)用作运动的合成。 3)可以实现变速。 4)可以实现运动的合成 二、周转轮系传动比的计算 周转轮系的传动比计算,运用相对运动原理,如果给整轮系 加上一个与转臂H转速n大小相等,方向相反的转速,则齿轮

通常将具有一个自由度的周转轮系称为行星轮系； 将具有两个自由度的行星轮系称为差动轮系。 2、周转轮系的作用 1）获得大的传动比，结构紧凑。 2）用作运动的合成。 3）可以实现变速。 4）可以实现运动的合成。 二、周转轮系传动比的计算 周转轮系的传动比计算，运用相对运动原理，如果给整轮系 加上一个与转臂 H 转速 nH 大小相等，方向相反的转速，则齿轮 1 2 H 3 2K-H 型

系各构件间的相对运动关系不变。这样,转臂H就可以看作是固 定不动的,于是周转轮系就转化为定轴轮系。这种经过转化而得 的假想定轴轮系,称为周转轮系的转化机构 当轮系加上公共转速-nH后,各构件的转速变化如下 构件原有转速转化后的转速 齿轮1 N N,H=nI-ny 齿轮2 N N2H=n2-nH 齿轮3 N N3H=n3-nH 转臂H NI NHH=nH-nH=O 转化机构的传动比ilm可按定轴轮系传动比的方法求得 =士 注意事项: 1、上式只适用于轮1、轮k和转臂H的转动轴线相互平行或

系各构件间的相对运动关系不变。这样，转臂 H 就可以看作是固 定不动的，于是,周转轮系就转化为定轴轮系。这种经过转化而得 的假想定轴轮系，称为周转轮系的转化机构。 当轮系加上公共转速-nH 后，各构件的转速变化 如下： 构 件 原 有 转 速 转化后的转速 齿 轮 1 N1 N1 H=n1-nH 齿 轮 2 N2 N2 H=n2-nH 齿 轮 3 N3 N3 H=n3-nH 转 臂 H NH NH H=nH-nH=0 转化机构的传动比 i1nH 可按定轴轮系传动比的方法求得： 注意事项： 1、上式只适用于轮 1、轮 k 和转臂 H 的转动轴线相互平行或 1 1 1 1 2 1 − =  − − = = n n n H H H n H H n z z z z i        

重合的情况。对于由圆锥齿轮组成的行星轮系,当两太阳轮和行 星架的轴线互相平行时,仍可用转化轮系法来建立转速关系式, 但正、负号应按画箭头的方法来确定。并且,不能应用转化机构 法列出包括行星轮在内的转速关系。 2、齿数连乘积之比前的“±”号取决于转化轮系中1、n轮 的转向 3、将a1、n、ωH的数值代入上式时,必须同时带“±” 号。一方向代正,另一方向代负号。 求得的转速为正,说明与正方向一致,反而反之。如果太 阳轮是固定的,其转速代“0”进入公式进行计算。 例1:在图示的轮系中,设z1=z2=30,z3=90,试求在同一 时间内当构件1和3的转数分别为nl=1,n3=-1(设逆时针为正) 时,团及iH的值 此轮系的转化机构的传动比为 l13 n3-hH 14 9=-3 nm=3+3 H 2

重合的情况。对于由圆锥齿轮组成的行星轮系，当两太阳轮和行 星架的轴线互相平行时，仍可用转化轮系法来建立转速关系式， 但正、负号应按画箭头的方法来确定。并且，不能应用转化机构 法列出包括行星轮在内的转速关系。 2、齿数连乘积之比前的“”号取决于转化轮系中 1、n 轮 的转向； 3、将ω1、ωn、ωH 的数值代入上式时，必须同时带“±” 号。一方向代正，另一方向代负号。 求得的转速为正，说明与正方向一致，反而反之。 如果太 阳轮是固定的，其转速代“0”进入公式进行计算。 例 1：在图示的轮系中，设 z1=z2=30, z3=90, 试求在同一 时间内当构件 1 和 3 的转数分别为 n1=1, n3=-1(设逆时针为正) 时，nH 及 i1H 的值。 此轮系的转化机构的传动比为 1 3 1 2 2 3 3 1 13 z z z z z z n n n n i H H H = − = − − − = 3 30 90 1 1 = − = − − − −  H H n n 1− nH = 3 + 3nH 2 1  nH = − 2 1  1 = = − H H n n i

(负号表明二者的转向相反 注意 1.对于由圆柱齿轮组成的周转轮系,行星轮2与中心轮1 或3的角速度关系可以表示为 i12 i 3 2.对于由圆锥齿轮所组成的周转轮系,其行星轮和基本构 件的回转轴线不平行 1- 上述公式只可用来计算基本构件的角速度,而不能用来计算 行星轮的角速度

（负号表明二者的转向相反） 注意： 1. 对于由圆柱齿轮组成的周转轮系，行星轮 2 与中心轮 1 或 3 的角速度关系可以表示为： 2. 对于由圆锥齿轮所组成的周转轮系，其行星轮和基本构 件的回转轴线不平行。 上述公式只可用来计算基本构件的角速度，而不能用来计算 行星轮的角速度。 ; 1 2 2 1 12 z z i H H H = − − − =     2 3 3 2 23 z z i H H H = − − =     H H  2   2 − H H H i     − −  2 1 12

【小结】:掌握周转轮系传动比的计算及应用 【作业】:6-5 【后记】:

【小结】：掌握周转轮系传动比的计算及应用。 【作业】：6-5 【后记】：