广东工业大学：《机械设计基础 Fundamentals of Machine Design》课程教学资源（PPT课件讲稿）第11章 轮系、减速器和无级变速

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 第1章轮系、减速器和无级变速 11-1轮系的分类 11-2定轴轮系 11-3周转轮系的传动比 11-4减速器 11-5机械无级变速 11-6各种机械传动的比较 基本要求: 了解各类轮系的特点,学会判断轮系 令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 令了解轮系的功能效率及设计方法

第11章 轮系、减速器和无级变速 11-1 轮系的分类 11-2 定轴轮系 11-3 周转轮系的传动比 11-4 减速器 11-5 机械无级变速 11-6 各种机械传动的比较 基本要求: ❖ 了解各类轮系的特点，学会判断轮系 ❖ 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 ❖ 了解轮系的功能、效率及设计方法 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 11-1轮系的分类 轮系:一系列齿轮组成的传动系统 一、定轴轮系 二、周转轮系 三、复合轮系/混合轮系 777 P

11-1 轮系的分类 ❖ 轮系：一系列齿轮组成的传动系统 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 一、定轴轮系 二、周转轮系 三、复合轮系/混合轮系

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 定轴轮系 所有齿轮几何轴线的位置在 运转过程中固定不动的轮系 又称普通轮系 14 9 BB 12 10 7 电动机

一、定轴轮系 ❖所有齿轮几何轴线的位置在 运转过程中固定不动的轮系 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 又称普通轮系 A B 15 14 11 10 1 2 3 4 5 6 8 7 9 12 13 电动机 A B

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 二、周转轮系 至少有一个齿轮的轴线不固定,而绕其它齿轮的轴线回转 系杆转臂/行星架 行星轮 3 3 行星轮 O11O1 ◆太阳轮中叫 心轮 系杆转臂 差动轮系 行星轮系 F=2 太阳轮/中心轮 F=1

二、周转轮系 ❖ 至少有一个齿轮的轴线不固定，而绕其它齿轮的轴线回转 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 行星轮 ❖ 太阳轮/中 心轮 ❖ 系杆/转臂 1 O O H O1 2 O1 3 1 O H O1 2 O1 3 O 1 O 2 O1 H 3 太阳轮/中心轮 系杆/转臂/行星架 行星轮 行星轮系 F=1 差动轮系 F=2

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 、复合轮系/混合轮系 今不是单一的轮系,而是由定轴轮系+周转轮系或周转轮系+ 周转轮系组成的复合轮系 6 房i H H 定轴轮系+周转轮系 周转轮系+周转轮系

三、复合轮系/混合轮系 ❖ 不是单一的轮系，而是由定轴轮系+周转轮系或周转轮系+ 周转轮系组成的复合轮系 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 定轴轮系+周转轮系 周转轮系+周转轮系 3 H 4 5 O 1 O 2 1 H1 2 3 O 4 H2 5 O 6

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 11-2定轴轮系的传动比 定轴轮系:所有轮的轴线均固定 一、传动比计算 二、应用 P

11-2 定轴轮系的传动比 ❖ 定轴轮系：所有轮的轴线均固定 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 一、传动比计算 二、应用

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 传动比计 例 1450, m 12 53 i6==.n3,n 搪杆 1450, rpm ()(-).3)=(-133 3 12134156分步传动 53.7, 方向的判断: 外啮合,两轮回转方向相反 内啮合,两轮回转方向相同 箭头法:节点是速度瞬心,转向同时指向节点或背离节点

一、传动比计算 ❖ 例： 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 方向的判断： ❖ 外啮合，两轮回转方向相反 ❖ 内啮合，两轮回转方向相同 ❖ 箭头法：节点是速度瞬心，转向同时指向节点或背离节点 1450rpm 53.7rpm 1 2 搪杆 = = = i12 i34 i56 分步传动 1450rpm 53.7rpm 1 2 3 4 5 6 2 1 n n 1 2 d d 1 2 z z - - 2 1 n n 4 3 n n  6 5 n n  ( ) 1 2 z z = − 1 3 5 3 2 4 6 ( 1) z z z z z z ( ) = − 3 4 z z  − ( ) 5 6 z z  − i 12 = i 16 = = 6 1 n n

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 定轴轮系传动比 大 小·必 今传动比的大小: 2mk≈(1m间所有从动轮齿数积 j间所有主动轮齿数积 首末二轴转向关系判别: 1平面轮系: 外啮合次数m,(-1)m 2空间轮系: 箭头法节点是速度瞬心,同时指向节点或背离节点

定轴轮系传动比 ❖ 传动比的大小： 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 首末二轴转向关系判别： 1 平面轮系: 外啮合次数m，(-1)m 2 空间轮系: 箭头法——节点是速度瞬心，同时指向节点或背离节点 大小? 间所有主动轮齿数积 间所有从动轮齿数积 jk jk i j k = (-1)m

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 平面定轴轮系传动比 k5(间所有从动轮齿数多2款7 传动比的大小: j间所有主动轮齿数积 17 7℃ n, n2 4 n5 n6 n, 1234455667 7 324547 3 定轴轮系的传动比-各对齿轮传动比的连乘积5 从动轮齿数积主从动轮齿数积 今首末两轮的转向取决于外啮合齿轮的对数 冷齿轮4(惰轮不影响大小,但改变转向

平面定轴轮系传动比 ❖ 传动比的大小： 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 定轴轮系的传动比=各对齿轮传动比的连乘积 ❖ =从动轮齿数积/主从动轮齿数积 ❖ 首末两轮的转向取决于外啮合齿轮的对数 ❖ 齿轮4 (惰轮)不影响大小, 但改变转向 间所有主动轮齿数积 间所有从动轮齿数积 jk jk i j k = (-1)m 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 5 6 7 7 1 17 n n i = 2 1 n n = 4 3 n n  5 4 n n  6 5 n n  7 6 n n  12 34 45 56 67 = i i i i i ( ) 1 2 z z = − ( ) 3 4 z z  − ( ) 4 5 z z  − 6 7 z z  1 3 4 6 3 2 4 5 7 ( 1) z z z z z z z z = −

机械设计基础——轮系、减速器和无级变速 空间定轴轮系传动比 传动比的大小: 4 15 4 1242343445 2 53 3445 2 首末二轴转向关系判别: 今箭头法判断,如图所示 齿轮1和5转向相反 Z1Z

空间定轴轮系传动比 ❖ 传动比的大小： 机械设计基础 —— 轮系、减速器和无级变速 ❖ 首末二轴转向关系判别： ❖ 箭头法判断，如图所示 ❖ 齿轮1和5转向相反 5 1 15 n n i = 2 1 n n = 3 2 n n  4 3' n n  5 4' n n  12 23 3'4 4'5 = i i i i 1 2 z z = 2 3 z z  3' 4 z z  4' 5 z z  1 2 3' 4' 2 3 4 5 z z z z z z z z = 1 2 3‘ 4 5 4’ 3 1 2 3 4 1 3 2 4 14 z z z z i = −