第11章齿轮系及其设计1案例.ppt

二、各轮齿数的确定 行星轮系是一种共轴式传动装置，为了使惯性力互相平衡以及为了减轻轮齿上的载荷，一般采用两个以上的行星轮，且呈对称均布结构（模型为3个，发动机主减多达12个）。为了实现这种结构并正常运转， 各轮的齿数必须满足以下要求： 1)能实现给定的传动比； 3)能均布安装多个行星轮； 2)中心轮和系杆共轴； 4)相邻行星轮不发生干涉。 1.传动比条件 z1+z3 = i1H z1 强调此结论下一步要用 z1 z3 z2 H 上式表明:两中心轮的齿数应同时为偶数或奇数。 r3＝r1+ 2r2 当采用标准齿轮传动或等变位齿轮传动时有： z2＝(z3- z1 )/2 2.同心条件 系杆的轴线与两中心轮的轴线重合。 r1 2r2 r3 或 z3＝z1+ 2z2 ＝z1(i1H-2)/2 z1 z3 z2 H 作者：潘存云教授 设对称布列有K个行星轮， φ＝2π/k 在位置O1装入第一个行星轮， 3.均布安装条件 能装入多个行星轮且仍呈对称布置，行星轮个数K与各轮齿数之间应满足的条件。 ∵ θ/φ＝ω1 /ωH ＝i1H ＝1+(z3 /z1 ) 则相邻两轮之间的夹角为： 固定轮3，转动系杆H， 使φH＝φ,此时，行星轮从位置O1运动到位置O2， 而中心轮1从位置A转到位置A’，转角为θ。 φ φ A’ θ O2 O1 H A 1 3 比较得： θ= N(2π/z1 ) 如果此时轮1正好转过N个完整的齿，则齿轮1在A处又出现与安装第一个行星轮一样的情形，可在A处装入第二个行星轮。 结论：当系杆H转过一个等份角φ时，若齿轮1转过N个完整的齿, 就能实现均布安装。 轮1的转角为： 单个齿中心角 结论：要满足均布安装条件，轮1和轮3的齿数之和 应能被行星轮个数K整除。 N =(z1+z3)/k = z1 i1H /k A’ θ O2 O1 φ A θ= N(2π/z1 ) θ A’ A φ 即：(z1+z2)sin(π/k) z2+2h*a 4.邻接条件 相邻两个行星轮装入后不发生干涉,即两行星轮中心距应大于两齿顶圆半径之和: 2(r1+r2)sin(φ/2) φ/2 r1+r2 2(r2+h*am) 为便于应用，将前三个条件合并得： z2＝z1(i1H-2)/2 N＝z1 i1H /k 确定各轮齿数时，应保证z1、z2、z3、N为正整数， 且z1、z2、z3均大于zmin。 O1O2 2ra2 O1 O2 配齿公式 z3＝z1(i1H-1)/2 重写前三个条件 例：已知i1H＝5，K=3，采用标准齿轮，确定各轮齿数。 解： =6:9:24:10 =1:3/2:4:5/3 若取z1＝18， 验算邻接条件：(18+27)sin(π/3)= 39 满足要求。 则z2＝27，z3＝72 27+2 29 ＝z2+2h*a =1:(5-2)/2:(5－1):5/3 为了减少因制造误差引起的多个行星轮所承担载荷不均匀的现象，实际应用时往往采用均载装置。 5.行星轮系均载装置 均载装置的结构特点是采用弹性元件使中心轮或系杆浮动。 中心轮浮动 3 1 2 系杆浮动 3 1 2 * 第十一章 齿轮系及其设计 §11－1 齿轮系及其分类 §11－2 定轴轮系的传动比 §11－3 周转轮系的传动比 §11－4 复合轮系的传动比 §11－7 行星轮系的类型选择及 设计的基本知识 §11－5 轮系的功用 §11－8 其他轮系简介 §11－6 行星轮系的机械效率 内容提要 §11－1 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）（混合轮系） 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 §11－2 定轴轮系的传动比 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 ,中间第i 轴的角速度为ωi ，按定义有： 一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 =z2 /z1 可直接得出 当i1m1时为减速, i1m1时为增速。 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 ＝ 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)