《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第五章 齿轮系及其设计

第五章齿轮系及其设计 基本要求:了解轮系的分类;掌握定轴轮系、周转轮 系、混合轮系传动比的计算;对轮系的主 要功用有清楚的了解;对其它行星齿轮传 动有所了解。 重点:周转轮系及混合轮系传动比的计算。 难点:周转轮系传动比计算中的符号问题, 混合轮系中基本轮系的区别

第五章 齿轮系及其设计 基本要求：了解轮系的分类；掌握定轴轮系、周转轮 系、混合轮系传动比的计算；对轮系的主 要功用有清楚的了解；对其它行星齿轮传 动有所了解。 重 点: 周转轮系及混合轮系传动比的计算。 难 点：周转轮系传动比计算中的符号问题， 混合轮系中基本轮系的区别

§5-1轮系的类型 1轮系—由一系列齿轮组成的传动系统 专动时 2轮系的分每个齿轮的 定轴轮系 轮系传动时 至少有一个齿轮 P 周转轮系的几何轴线绕另 混合轮系一齿轮的几何轴 线转动。 由定轴轮系和周转轮系或 由几个单一的周转轮系组成的 轮系

§5-1 轮系的类型 1. 轮系 2. 轮系的分类 • 定轴轮系 • 周转轮系 • 混合轮系 传动时 每个齿轮的 几何轴线都 是固定的。 O O O O O1 O1 O1 O O1 1 O 图9-2 轮系传动时 至少有一个齿轮 的几何轴线绕另 一齿轮的几何轴 线转动。 由定轴轮系和周转轮系或 由几个单一的周转轮系组成的 轮系。 由一系列齿轮组成的传动系统

§5-2定轴轮系及其传动比 1.轮系的传动比 输入轴与输出轴的角 速或转速)之比,用i表示。 2.一对齿轮的传动比 12 77 圆柱齿轮 J外啮合:(-) 内啮合:(+) 圆锥齿轮 777 蜗杆蜗轮传动

§5-2 定轴轮系及其传动比 ω ω 1. 轮系的传动比 2. 一对齿轮的传动比 1 2 2 1 12 z z i = =    ω ω             + − 蜗杆蜗轮传动 圆锥齿轮 内啮合：（ ） 外啮合：（ ） 圆柱齿轮 输入轴与输出轴的角 速或转速）之比,用i ij表示

3、轮系的传动比 12 23 2 34 5 3 2°23·34·“45 5 z)3342 2 3 定轴轮系的传动比+所有从动轮齿数的连积 所有主动轮齿数的连乘 定轴轮系的传动比=组成该轮系各对齿轮比的连乘积

3、轮系的传动比 图9-6 4' 5 5 4' 4'5 3' 4 4 3' 3'4 2 3 3 2 2 3 1 2 2 1 1 2 z z i z z i z z i z z i = = = = = = = =         5 4' 4 3' 3 2 2 1 12 23 3'4 4'5         i • i • i • i = • • • 4' 5 3' 4 2 3 1 2 z z z z z z z z = • • • 15 5 1 = = i   所有主动轮齿数的连乘积 所有从动轮齿数的连乘积 定轴轮系的传动比=  定轴轮系的传动比= 组成该轮系各对齿轮传动比的连乘积

§5-3周转轮系及其传动比 、周转轮系的组成及分类 行星轮2 组成中心轮(太阳轮)13分类 」差动轮系(F=2) 行星轮系(F=1) 行星架(转臂或系杆)H 01 0 0

O O O O O1 O1 O1 O O1 1 O 图9-2 O O O O O1 O1 O1 O O1 1 O 图9-2 一、周转轮系的组成及分类 §5-3 周转轮系及其传动比      行星架（转臂或系杆）H 中心轮（太阳轮） 、 行星轮 组 成 1 3 2    = = 行星轮系（ ） 差动轮系（ ） 分 类 1 2 F F

周转轮系的传动比的计算 (3 (H 2=c2-H 01 0 OH 构件周转轮系转化轮系 H H H 转化轮系中由至n各从动轮齿数的乘积 Onn-On转化轮系中由至n各主动轮齿数的乘

二、周转轮系的传动比的计算 O O1 O1 O O1 ω3 ωH ω2 ωH ω1 图9-7 ω1=ω1-ωH ω3=ω3-ωH ω2=ω2-ωH 图9-8 1 3 1 2 2 3 3 1 3 1 1 3 z z z z z z i H H H H H = − = − − − = =       转化轮系中由 至 各主动轮齿数的乘积 转化轮系中由 至 各从动轮齿数的乘积 m n m n n H m H H n H H m mn i =  − − = =       H 0 3 2 1 H H H H H 3 H H 3 3 2 H H 2 2 1 H H 1 1     =             ＝ － ＝ － ＝ － ＝ － 构 件 周转轮系 转化轮系

例题分析 已知:z1=a2=30 转化轮系主从 -Ir/min 动轮的转向相反。 (设逆时针为正)F:m及 H 解: H 13 H H DH 90 -3 30 0 20 齿轮3的绝对速度相反 u40 DH 2 1 nn-1/2

O O1 O1 O O1 ω3 ωH ω2 ωH ω1 图9-7 已知：z1= z2= 30，z3= 90，n1= 1r/min，n3= －1r/min （设逆时针为正）。求：nH及i1H。 解： 例题分析 1 3 3 1 3 1 13 z z n n n n n n i H H H H H = − − − = = 3 30 90 1 1 = − = − − − − H H n n nH = −1/ 2 2 1/ 2 1 1 1 = − − = = H H n n i 转化轮系主从 动轮的转向相反。 转臂H与齿轮1转向相反 齿轮 3 的绝对速度

例题分析 已知:z=100,z2=101,z2=100,3=99。求:imo 解:i3 101×99 H H 0-n H 41 00×100 HI H=10000 若将a3由99改为100,则 101×100 in,=2h=-100 100×100 计算i2 101 H 12 H 100

已知：z1=100 ，z2= 101，z2 '= 100， z3= 99。求：iH1。 解： 例题分析 图9-9 100 100 101 99 0 1 2' 1 2 3 3 1 3 1 1 3   = = − − = − − = = z z z z n n n n n n n n n i H H H H H H H 10000 1 1 = = n n i H H 若将 z3 由99改为100，则: 100 1 1 = = − n n i H H 100 101 1 2 2 1 2 1 1 2 = − = − − − = = z z n n n n n n i H H H H H 计算 i12 100 100 101 100 13   = H i

例题分析 已知:x1=z3=80,z2=50,n1=50r/min,n3=30r/min 求: 解: H 80 H 80 3 50-n 30-nn nu=40r/min H 又 H≠1 H 12 ≠ H

图9-11 解： 例题分析 1 80 80 1 3 3 1 3 1 1 3 = − = − = − − − = = z z n n n n n n i H H H H H 已知：z1=z3 =80 ，z2=50，n1=50r/min，n3=30r/min。 求：nH 即：nH = 40 r/min 1 30 50 = − − − H H n n H H 又 n2  n2 − n H H H n n n n i − −   2 1 12

§5-4泥合轮系及其传动比 P 复合轮系传动比计算的步骤: 1、正确划分轮系; 例题1例题2 2、分别写出各基本轮系传动比的计算公式; next 3、找出各轮系间的联系条件; 4、联立求解各计算公式,得出所需得传动比或转速

图9-5 §5-4 混合轮系及其传动比 复合轮系传动比计算的步骤： 1、正确划分轮系； 2、分别写出各基本轮系传动比的计算公式； 3、找出各轮系间的联系条件； 4、联立求解各计算公式，得出所需得传动比或转速。 例题2 next 例题1