轮系及其设计课件.ppt

1、轮系及其设计轮系及其设计轮系及其设计轮系及其设计目 录第一节第一节 轮系及其分类轮系及其分类第二节第二节 定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比第三节第三节 周转轮系传动比周转轮系传动比第四节第四节 复合轮系传动比复合轮系传动比第五节第五节 轮系的功用轮系的功用作业第一节轮系及其分类第一节轮系及其分类一一 齿轮系齿轮系：由一系列齿轮组成的传动称为由一系列齿轮组成的传动称为(齿齿)轮系轮系章 头二二 作用作用1.尺寸小重量轻尺寸小重量轻2.实现分路传动实现分路传动3.传动比大传动比大1H2234.变速和换向变速和换向三三 分类分类1.定轴轮系定轴轮系：2.周转轮系周转轮系：行星轮系行星轮系F=13.复

2、合轮系复合轮系:四四 本章任务：本章任务：差动轮系差动轮系F=2周转轮系的组成周转轮系的组成着重学习各种轮系传动比的计算方法，着重学习各种轮系传动比的计算方法，了解轮系的功用及设计问题了解轮系的功用及设计问题第二节定轴轮系的传动比第二节定轴轮系的传动比一一 一对齿轮的传动比一对齿轮的传动比二二.定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算 1.传动比的大小传动比的大小 2.首、末轮的转向首、末轮的转向 1）平面定轴轮系平面定轴轮系 2）空间定轴轮系空间定轴轮系章 头第三节第三节 周转轮系传动比周转轮系传动比一一 转化机构转化机构二二 传动比计算传动比计算三三 传动比计算注意事项传动比计算注意事项四

3、四 举例举例 1、2、3、4章 头第四节第四节 复合轮系传动比复合轮系传动比章 头一一 复合齿轮系复合齿轮系二二 复合齿轮系传动比的计算方法复合齿轮系传动比的计算方法三三 三三 举例举例 5 6 7 8 9第五节第五节 轮系的功用轮系的功用1.实现分路传动实现分路传动 1H223iH1=100002.获得较大的传动比获得较大的传动比3.用于运动的合成用于运动的合成4.用于运动的分解用于运动的分解5.实现变速和换向传动实现变速和换向传动 例例2章 头6.行星轮上点的轨迹行星轮上点的轨迹 用作运动的合成用作运动的合成1zznnnni13H3H1H13 31Hnn21n 如图轮系如图轮系z3=z1节

4、 头123H用作运动的分解用作运动的分解 4341nRLRnnRLRn求得求得LRLRnn31 1zznnnn134341 ADBC123HR2L车轮车轮H45P 节 头n1和和n3可可等速等速或或不等速不等速“+”号表示内啮合两轮转向相同，号表示内啮合两轮转向相同，“-”号表示外啮合两轮转向相反。号表示外啮合两轮转向相反。对于平面齿轮：对于平面齿轮：传动比的大小：传动比的大小：1212zzi 齿轮的转向齿轮的转向：在图上做箭头表示。在图上做箭头表示。12zzi12=对于空间齿轮：对于空间齿轮：1212121212一一.一对齿轮的传动比一对齿轮的传动比1.平面齿轮的传动比平面齿轮的传动比2.空

5、间齿轮的传动比空间齿轮的传动比节 头1223445122112zzi（1）233232zzi（2）344334zzi（3）455454zzi（4）将将（1）（）（2）（）（3）（）（4）相乘得：相乘得：5443322154343212 iiii43215432zzzzzzzz则则432154325115zzzzzzzzi定轴轮系传动比的计算的公式：定轴轮系传动比的计算的公式：kkknni111=所有所有从动从动轮齿数的连乘积轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘积1.传动比的大小传动比的大小节 头惰轮：惰轮：对传动比大小无影响，但改变传动方向对传动比大小无影响，但改变传动方向

6、首末轮的转向用首末轮的转向用“+”、“-”表示表示11211)1(kkmkkzzzzi12334451）平面定轴轮系）平面定轴轮系节 头m为外啮合的次数为外啮合的次数n51121 kkkzzzzi（1）首末轮轴线平行的空间定轴轮系：）首末轮轴线平行的空间定轴轮系：式中式中“+”、“-”号表示首末轮转向关系。用画箭头来判断号表示首末轮转向关系。用画箭头来判断。（2）首末轮轴线不平行的空间定轴轮系：）首末轮轴线不平行的空间定轴轮系：1121 kkkzzzzi，转向用箭头表示。，转向用箭头表示。大小为大小为2231n112233445首末轮轴线不平行首末轮轴线不平行首末轮轴线平行首末轮轴线平行节 头

7、2)空间定轴轮系空间定轴轮系构件名称构件名称原轮系各构件的原轮系各构件的绝对角速度绝对角速度转化轮系各构件的转化轮系各构件的角速度角速度转臂转臂H中心轮中心轮1中心轮中心轮313HHHHHHH11HH33H123o112o2H3132H-H一一 转化机构转化机构节 头2132313113zzzziHHHHH转化轮系的传动比转化轮系的传动比HkHHki11=112 kkzzzzo112o2H3反映转化轮系中反映转化轮系中1、k两轮转向关系两轮转向关系二二传动比计算传动比计算构件名称构件名称 原轮系各构件的原轮系各构件的 绝对角速度绝对角速度转化轮系各构件的转化轮系各构件的角速度角速度转臂转臂H中

8、心轮中心轮1中心轮中心轮313HHHHHHH11HH33HkH1注意式中注意式中“”：例如：例如：节 头三三 传动比计算注意事项传动比计算注意事项1 上式只适用于转化轮系中首、末轮与转臂的回转上式只适用于转化轮系中首、末轮与转臂的回转 轴线平行（或重合）的周转轮系轴线平行（或重合）的周转轮系。HkHHkHHki 1 1 1 =112 kkzzzz节 头2 齿数比前一定要带齿数比前一定要带“+”或或“-”号。号。3 式中式中 1、k、H应分别用带应分别用带“+”、“-”号的号的数值带入，其数值带入，其“+”、“-”表示表示1、k、H三者真三者真实转向是否相同。实转向是否相同。122112ZZiH

9、HHo112o2H31H21H23133113ZZiHHH1.首末轮轴线平行首末轮轴线平行条 头31H2“”号取决于号取决于转化机构转化机构首末轮转向关系。首末轮转向关系。HkHHkHHki111=112 kkzzzzo112o2H31223H1223H1H2232.齿数比前一定要带齿数比前一定要带“+”或或“-”号号2312H123条 头Z1=30，Z2=20，Z2=25，Z3=25，n1=100r/min,n3=200r/min,求求 nH。解解：HHHnnnni3113用用n1=100r/min,n3=200r/min代入代入32200100HHnn用用n1=100r/min,n3=-2

10、00r/min代入代入32200100HHnn解得解得 nH=-100r/min (与与n1反向）反向）解得解得nH=+700r/min (与与n1同向）同向）1、3反向反向1、3同向同向1H223例例1节 头21322)1(zzzz25302520,21323113zzzznnnniHHH iH1=1/i1H=10000,21321131zzzznniHH 1H223100001100100991011)(121321 ZZZZiHZ1=100，Z2=101，Z2=100，Z3=99，1)求求iH1。2)若若z3=100,求求iH1例例2解：解：1)节 头2)1001100100100101

11、1)(121321 ZZZZiHiH1=1/i1H=-100z3变化变化 1，iH1变化了变化了100倍且输出方向改变倍且输出方向改变03n例例3已知已知z1=z3=30,z2=60,nH=60r/min,求求1）n3,2)n3H ,3)n2解123H133113zznnnniHHH 1)130303 HHnnn03 n齿轮齿轮3平动平动n3H=n3-nH3)122112zznnnniHHH 23060 202 HHnnnmin/902rn 与与H同向同向2)=0-60=-60r/min例例4注意：注意：H3H1H13nnnni233 HHnni已知：已知：z3=z1，求，求i3H123H10

12、3 HHnnnHHHnnnni 2112例例3中中本例中本例中HHHnnnni 2112节 头13zz1解解:OH12324(1)16452H3(2)既含有定轴轮系，又含有周转轮系既含有定轴轮系，又含有周转轮系,或者含有多个周转轮系的或者含有多个周转轮系的 齿轮传动系统。齿轮传动系统。一一 复合齿轮系复合齿轮系节 头二二 复合齿轮系传动比的计算方法复合齿轮系传动比的计算方法2、分列方程、分列方程3、联立求解、联立求解d、联立求解时，注意各联立求解时，注意各简单轮系之间的转速关系。简单轮系之间的转速关系。4、注意事项、注意事项1、划分轮系划分轮系a、齿数比连乘积前的符号；、齿数比连乘积前的符号；

13、,244 2zznnnnHH1221zznn 1 21321.kkHkHzzzzzznnnnb、已知转速应以代数量代入；、已知转速应以代数量代入；“+”“”“-”；c、求出的转速也带有符号，、求出的转速也带有符号，“+”表示与假定的正方向相同，表示与假定的正方向相同，“-”表示与假定的正方向相反；表示与假定的正方向相反；OH12324H节 头行星轮行星轮 转臂转臂 中心轮中心轮12342352、分列方程、分列方程3、联立求解、联立求解4、注意符号、注意符号解解 1、划分轮系划分轮系213231zzzznnnnHH 435453zzzznn 1-2-2-3为周转轮系为周转轮系28143)313(

14、1500555 nnn例例55Hnn min/593315005rn （方向与（方向与n1同向）同向）：已知：已知z1=24,z2=33,z2=21,z3=78,z3=18,z4=30,z5=78，转速转速n1=1500r/min，试求转速，试求转速n5。节 头28143212478333131878 ，3-4-5为定轴轮系。为定轴轮系。：已知：已知z1=z5=1(右旋右旋),z1=101,z2=99,z4=z5=100,z2=z4,n1=100r/min，试求转臂，试求转臂H的转速的转速nH。解：解：1 1、划分轮系、划分轮系2、分列方程、分列方程(3)1zznn nn24H4H2 1221

15、zz nn514541zzzznn 3 联立求解联立求解(1)(2)(3)得得min/198001rnH（方向与（方向与n2同向）同向）2-3-4,H为周转轮系；为周转轮系；115543422H例例9节 头(1)99100100991n1212 nzz 145514zzzznn(2)10010010011011001011-2，1-5-5-4为两定轴轮系。为两定轴轮系。1634252H2132131131zzzznnnnnniHHHH (a)46464461zznnnnnniHHHH (b)46 2132411411 zzzzzznni 联解得联解得已知齿数，求图示轮系已知齿数，求图示轮系i1

16、4例例7解：解：图图1、2、2、3、H和和4、5、6、H分别为周转系分别为周转系节 头例8求图求图(a)所示轮系所示轮系i14(a)(b)142H3214H32 22 2132H1H3H1H13zzzznn1nnnni (1)齿轮齿轮1、2、2、4组成周转轮系组成周转轮系2142H4H1H14zzzznnnni(2)243 221324111zzzzzzzznn 1、2、2、3组成组成 周转轮系周转轮系解解节 头考虑考虑(b)解法解法例6求图求图示卷示卷扬机扬机传动传动比比i15解：解：1、2、2、3、5组成组成 周转轮系，周转轮系，5为系杆为系杆3、4、5组成定轮系组成定轮系21325351

17、513zzzznnnni 355335zznni 消去消去n3得得)1(13521325115zzzzzznni 24.28)18781(212478331 节 头考虑若考虑若z5未知如何求解未知如何求解 例例523H41（左旋）（左旋）2图中：图中：z1=2,z2=60,z2=z3=30,n1=3000r/min，(逆时针逆时针)求求nH解：解：1、2及机架组成定轴轮系及机架组成定轴轮系2、3、4、H及机架组成周转轮及机架组成周转轮系系(1)1221zznn(2)2442zznnnnHH mz4=mz2+2mz3 n2联解联解(1)(2)(r/min)5.7 260 903030 zz1124 2 2H nzzznnH与与n2同向同向节 头z4=z2+2z3=30+230=90 设设nH与与n2同向同向汽车变速箱 853 2 1 7输入轴I输出轴III中间轴II中间轴IV4 64 64 64 6行星轮行星轮中心轮中心轮系杆系杆各部分名称各部分名称分路传动