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第八章齿轮传动 第十三节 轮 系 周怡琳 第十三节 轮 系 轮系：由一系列齿轮组成的传动链，将主动轴的运动或转矩传递到从动轴，称为齿轮系。 一、轮系的用途和分类 (一)轮系的用途 可获得较大的传动比，使结构紧凑 可作相距较远两轴之间的传动， 可实现多种传动比的传动 可改变从动轴的转向 可将两个独立的转动合成为一个转动，或将一个转动分解为两个独立的转动。 一、轮系的用途和分类 一、轮系的用途和分类 一、轮系的用途和分类 (二)轮系的分类 按其在传动时各齿轮轴线在空间的相对位置关系，可分为两类 定轴轮系：当齿轮系传动时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不动的。 周转轮系：当齿轮系传动时，若其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。 按自由度数目不同又可分为 差动轮系：自由度为2的周转轮系 行星轮系：自由度为1的周转轮系 复合轮系：既包含定轴轮系，又包含周转轮系的复杂轮系。 二、轮系传动比的计算 轮系的传动比：轮系中首轮与末轮的角速度的比。 传动比的计算内容包括： 传动比的大小 齿轮的转向 二、轮系传动比的计算 一对齿轮的传动比 对于平面齿轮： 传动比大小： 齿轮的转向： “+”号表示内啮合两轮转向相同，“-”号表示外啮合两轮转向相反。 对于空间齿轮 传动比的大小： 齿轮的转向：在图上做箭头表示。 二、轮系传动比的计算 (一)定轴轮系传动比的计算 举例说明 平面定轴轮系 传动比大小 转向：m为外啮合齿轮的对数 惰轮：不影响传动比，但影响末轮转向的齿轮， 例齿轮4，既是主动轮，又是从动轮。 空间定轴轮系 例题8-3，p193。 求传动比大小、方向 空间定轴轮系 首末轮轴线平行的空间定轴轮系 大小 式中“+”、“-”号表示首末轮转向关系。 首末轮轴线不平行的空间定轴轮系 大小为 转向用箭头表示。 二、轮系传动比的计算 (二)周转轮系传动比的计算 周转轮系：当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。 周转轮系的特点 行星轮：一方面绕自身的几何轴线O2自转，另一方面又随同转臂H绕几何轴线OH公转 。 中心轮（太阳轮）：几何轴线固定的齿轮。 类型 差动轮系：F＝2，中心轮都是转动的 行星轮系：F=1，有一个中心轮作了机架 二、轮系传动比的计算 周转轮系传动比计算 方法 根据相对运动原理，给周转轮系加上一个附加的公共角速度，则周转轮系各构件之间的相对运动关系保持不变。 使原来的周转轮系变为定轴轮系。 所得轮系称原周转轮系的转化轮系。 差动轮系传动比计算 行星轮系传动比计算 行星轮系 二、轮系传动比的计算 (三)复合轮系传动比的计算 方法 分拆轮系：定轴轮系＋周转轮系 分列方程 联立求解 注意符号 例题：p196，8－5 三、几种常见的行星齿轮传动简介 (一) 渐开线少齿差行星齿轮传动 构造和传动比 构造 组成：行星轮1、内齿轮2、系杆H、等角速比机构、输出轴V。 少齿差：齿轮1、2 的齿数相差很少，一般是1～4。 特点：输出的运动是行星轮的绝对转数。 又称K-H-V行星齿轮传动。 传动比 齿数差z2-z1很小时，传动比很大。 z2-z1＝1时，iHV＝－z1。 三、几种常见的行星齿轮传动简介 孔销式输出机构 dh=ds+2a，保证销轴和销孔在运动过程中始终保持接触 O1O2OhOs构成平行四边形，输出轴将随着行星轮同步同向转动。 三、几种常见的行星齿轮传动简介 优缺点和应用 优点 传动比大 结构简单、体积小、重量轻 加工与维修简便 缺点 同时啮合齿数少，受力情况差 必须采用具有很大啮合角的正传动，导致较大的轴承压力。 必须采用等角速比机构，结构复杂。 举例 渐开线二齿差行星减速器 三、几种常见的行星齿轮传动简介 (二) 摆线针轮传动 构造和传动比 构造 组成：行星轮1、内齿轮2、系杆H、孔销式输出机构。 摆线齿廓的形成 短幅外摆线 摆线齿轮：行星轮 针轮：内齿轮 实际轮廓为短幅外摆线的等距曲线C1C5。 工作原理 与渐开线少齿差行星齿轮传动基本相同 区别：齿轮齿廓不是渐开线而是摆线。 传动比 齿数差为1，传动比iHV＝－z1。 三、几种常见的行星齿轮传动简介 优缺点和应用 优点 传动比大，一级传动iHV＝6～119 结构较简单、体积小、重量轻 效率高，一般可达0.9~0.95，最高可达0.97 运转平稳，过载能力大 工作可靠，使用寿命长。 缺点 加工工艺复杂，制造精度高，必须用专用的机床和刀具来加工其摆线齿轮。 三、几种常见的行星齿轮传动简介 (三) 谐波齿轮传动 构造和传动比 构造 组成： 钢轮－内齿轮、 柔轮－薄壁圆筒外齿轮，钢轮与柔轮的齿距相同，但柔轮比钢轮少两个或几个齿。 波发生器，镶有薄壁滚动轴承。 特点：传动过程中，柔轮产生的弹性变形波在柔轮圆周方向的展