化工机械基础(第三版)第十八章轮系和减速器.ppt

第十八章 轮系与减速器 主要内容： 了解定轴轮系与周转轮系的组成，在机械传动中有什么用途。 了解普通减速器有哪些类型和特点。 熟悉普通齿轮减速器的构造及零部件组成，如何维护，会选用。 了解摆线针行星减速器、谐波传动减速器的基本特点，会选用。 第一节 轮 系 　为了满足工业生产中的多种需求，在机械传动中常采用一系列互相啮合的齿轮，将主动轴上的动力和运动传递给从动轴。 轮系：由一系列齿轮所组成的传动装置。 特点：轮系可以获得大的传动比， 可以完成相距较远的两轴之间的传动， 可以将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速，等等。 轮系的应用十分广泛。 　　 轮系传动类型： 根据轮系传动时各轮几何轴线位置是否固定的特点，可分为定轴轮系和周转轮系两类： 定轴轮系：运转时，所有齿轮几何轴线的位置都固定不动的轮系 周转轮系：运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的固定轴线转动的轮系 第二节 定轴轮系及其传动比 定轴轮系如图18-1所示，齿轮1为首轮，齿轮5为末轮，轮2和轮2＇，轮3 和轮3＇，均为由两个齿轮组成的双联齿轮。齿轮1与2、齿轮3＇与4、齿轮4与5均为外啮合，而齿轮2＇与3 为内啮合。由图中可看出，首轮1到末轮5之间的传动，是通过上述各对齿轮依次传动完成的。 定轴轮系的传动计算： 在定轴轮系的传动计算中，不但要确定传动比数值的大小，还要确定首、末两轮之间的转向关系。 　定义：当一对齿轮副外啮合时两轮转向相反，其传动比 i 定为负值；而内啮合时两轮转向相同，则传动比 i 定为正值。 　图18-1为一平行轴定轴轮系。齿数分别为z1、z2、……，各轴转速依次为n1、n2、……，下面分析其总传动比。 总传动比： 已知各级齿轮传动比依次为： 　　　　i12=n1/n2=-z1/z2　 　　　　i2＇3=n2＇/n3=n2/n3=z3/z2＇ 　　　　i3＇4=n3＇/n4=n3/n4=-z4/z3＇ 　　　　i45=n4/n5=-z5/z4 不难得出轮系的总传动比： 　　　　i15 = n1/n5 = i12i2＇3i3＇4i45 　　　　　　　= (-1)3(z2z3z4z5)/(z1z2＇z3＇z4) 　　　　　　　=(-1)3(z2z3z5)/(z1z2＇z3＇) 分析：齿轮4在轮系中，既是前对齿轮的从动轮，又是后对齿轮的主动轮，在计算总传动比时，其齿数在式中可消去。因此，它对轮系的传动比数值没有影响；但影响传动比的正、负号，即影响首末两轮的转向关系。这种齿轮称为惰轮。 　由此得出结论：在平行定轴轮系中，若以1表示首轮，以K表示末轮，外啮合的次数为m，则其总传动比 　 （18-1） 　i1K为正值时，表示1与K齿轮转向相同；反之，表示转向相反。转向也可以通过在图上依次画箭头来确定。 一、周转轮系 　中心轮：常用 K 表示。运转时，几何轴线固定不动的齿轮，如齿轮1、齿轮3。 行星轮：如齿轮2，一方面绕着自己的几何轴线O‘转动，另一方面又随构件H一起绕固定轴线O――O转动。就象行星一样，既有自转又有公转。 行星架：支持行星轮2作公转的构件（常用H表示）。 中心轮和行星架又称为周转轮系的基本构件。由二个中心轮（2K）和一个行星架（H）组成的周转轮系称为2K－H型。 在周转轮系中，若中心轮之一是固定不动的，称为行星轮系如图18-2（b）（ c）所示，它只需一个原动件就可使机构运动确定。 若中心轮都在转动，则称为差动轮系，如图18-2（a）表示，它需要两个原动件才能使轮系运动确定。 二、周转轮系的传动比 周转轮系不能直接采用定轴轮系传动比的计算式来求解周转轮系中各构件之间的传动比，若将周转轮系转化为假想的定轴轮系（这个轮系称为周转轮系的转化轮系），其传动比的计算方法则与定轴轮系相同。转化方法是： 　　利用相对运动原理，当给整个轮系加上一个与行星架的转速相等、转向相反的附加转速（－nH）后，而各构件间的相对运动关系不变，此时行星架静止不动。这样，即可采用定轴轮系传动比的计算式来求解周转轮系的传动比。 　图16-3示出周转轮系及其转化机构。图中（a）表示该轮系中各构件的转速。图中（b）表示该轮系转化机构中各构件的转速。它带有角标H，以此注明转速是各构件对行星架H的相对转速。 表18-1 转化机构中各构件的转速 转化轮系中，轮1对轮3的传动比应为 n13H =n1H/n3H =(n1-nH)/(n3-nH) 按定轴轮系，可写成下式 n13H =n1H/n3H =