《机械设计基础》课程PPT教学课件（高教版）第5章 轮系

第5章轮系 §5-1轮条的类型 §5一2定轴轮系及其传动比 §5一3周转轮系及其传动比 §5一4复合轮条及其传动比 §5-5轮象的应用 §5一6几种特殊的行星传动简介 HIGHER EDUCATION PRESS

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 第5章 轮 系 §5－1 轮系的类型 §5－2 定轴轮系及其传动比 §5－3 周转轮系及其传动比 §5－4 复合轮系及其传动比 §5－5 轮系的应用 §5－6 几种特殊的行星传动简介

§5- 1轮系的类型 定义：由齿轮组成的传动系统一简称轮系 平面定轴轮系 定轴轮系（轴线固定） 空间定轴轮系 轮系分类 周转轮系 (轴有公转 差动轮系(F=2) L行星轮系(F=1) 复合轮系（两者混合） 本章要解决的问题： 1.轮系传动比i的计算； 2.从动轮转向的判断

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §5－1 轮系的类型 定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系 本章要解决的问题： 轮系分类 周转轮系（轴有公转） 定轴轮系（轴线固定） 复合轮系（两者混合） 差动轮系（F=2） 行星轮系（F=1） 1.轮系传动比 i 的计算; 2.从动轮转向的判断。 平面定轴轮系 空间定轴轮系

§5一2定轴轮系及其传动比 一、传动比大小的计算 一对齿轮：i12=01/@2=221 可直接得田 对于齿轮系，设输入轴的角速度为o1, 输出轴的 角速度为⊙。，按定义有： iim-01/0m 强调下标记洁 当i1m>1时为减速，i1m<1时为增速。 m-1 11m 爱常y 22·z3·Z4·2m z1·z2·z3··2m-1 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 作者：潘存云教

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §5－2 定轴轮系及其传动比 一、传动比大小的计算 i1m=ω1 /ωm 强调下标记法 对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1，输出轴的 角速度为ωm ,按定义有： 一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 =z2 /z1 可直接得出 当i1m>1时为减速, i1m<1时为增速。 m m i  1 1 = 1 2 3 1 2 3 4 −       = m m z z z z z z z z m m         1 4 3 3 2 2 1 − =    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 转向相反 两种方法： 转向相同 1)用“十” “一”表 示 用于平面定轴轮系（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“一”表示： 内啮合齿轮：两轮转向相同，用“十”表 年一对外齿轮反向一次南 虑方向时有 设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1) 所有从动轮齿数的乘积 im=(-1)n 所有主动轮齿数的乘积

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 设计：潘存云 2 2 二、首、末轮转向的确定 设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)m 1)用“＋” “－”表 示 外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示； 两种方法： 适用于平面定轴轮系（轴线平行， 两轮转向不是相同就是相反）。 ω1 ω2 内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表 示。 ω2 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 i1m＝ (-1)m 1 p vp 转向相反 转向相同 每一对外齿轮反向一次考 虑方向时有 ω1 1 p vp

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 解 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 1 2 1 2 3 2)画箭头 外啮合时： 内啮合时： 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。 两箭头同时指向（或远离）啮合点。 头头相对或尾尾相对。 两箭头同向。 1)锥齿轮 1 2

2)蜗轮蜗枉 右旋蜗杆 e 左旋蜗杆 伸出右手

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 设计：潘存云 左旋蜗杆 1 2 2 )蜗轮蜗杆 伸出左手 伸出右手 右旋蜗杆 21

例一：已知图示轮系中各轮 齿数，求传动比i5。 解：1.先确定各齿轮的转向 2.计算传动比 i15=0105 过轮 22232425 21Z2z'3z'4 齿轮1、5转向相反 Z3Z425 Z1Z’3Z'4 齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向， 称为过轮或中介轮

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 Z1 Z’3 Z4 Z’4 Z5 Z2 Z3 例一：已知图示轮系中各轮 齿数，求传动比 i15 。 齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向， 称为过轮或中介轮。 2. 计算传动比 齿轮1、5 转向相反 解：1.先确定各齿轮的转向 过轮 z1 z2 z’ 3 z’ 4 z2 z3 z4 z5 = z1 z’ 3 z’ 4 z3 z4 z5 = i15 = ω1 /ω5

§5一3周转轮系及其传动比 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前公转，类似行星运动，故得名 类型： 由于轮2既有自转又有公转敌不 2K-H型 3K型 能直按求传动比 H 3和系杆作 一®后系杆成为机烟 转化为定轴轮 反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动一⊙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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 2 H 2 H 1 3 1 3 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。 类型： 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。 §5－3 周转轮系及其传动比 转化后所得轮系称为原轮系的 2K-H型 3K型 “转化轮系” －ωH ω1 ω3 ω2 施加－ωH后系杆成为机架，原轮系转化为定轴轮系 由于轮2既有自转又有公转,故不 能直接求传动比 轮1、3和系杆作定 轴转动 ωH

将轮系按一⊙反转后，各构件的角速度的变化如下： 构件 原角速度 转化后的角速度 1 D H 2 D 2 GωH 02一 3 ⊙3 H ⊙H H ⊙H @H 三0H一0H=0 ☑ 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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 设计：潘存云 1 ω1 将轮系按－ωH反转后，各构件的角速度的变化如下: 2 ω2 3 ω3 H ωH 转化后: 系杆=>机架， 周转轮系=>定轴轮系， 构件 原角速度 转化后的角速度 2 H 1 3 可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。 ωH 1＝ω1－ωH ωH 2＝ω2－ωH ωH 3＝ω3－ωH ωH H＝ωH－ωH＝0 2 H 1 3

01-0H 2223 03-0H 2122 21 上式“一” 说明在转化轮系中oH1与o。方向相反。 通用表达式： 右边各的齿数为己知， 个基本件的参中 如果已其中任意两个 则可求得第三个颈。 可求得任意两个构件之间的传动比 H m 0m-0H mn 0n-0H 转化轮系中由m至n各从动轮的乘积 转化轮系中由m至n各主动轮的乘积 f 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⊙m、On、⊙的计算结果

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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。 上式“－”说明在转化轮系中ωH 1 与ωH 3 方向相反。 特别注意： 1.齿轮m、n的轴线必须平行。 H H H i 3 1 13   = 1 2 2 3 z z z z = − 1 3 z z = − 通用表达式： H n H H m mn i   = n H m H     − − = 转化轮系中由 至 各主动轮的乘积 转化轮系中由 至 各从动轮的乘积 m n m n =  = f(z) H H     − − = 3 1 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