第十章 轮系及其设计.ppt

§10-2 定轴轮系的传动比 §10-4 复合轮系的传动比 §10-5 轮系的功用 §10-6 行星轮系的设计 当所设计的轮系除了用于传递动力外，还要求有较大的传动比，而单级负号机构又无法满足要求时： 2）当设计的轮系主要用于传递动力时： 当所设计的轮系主要用于传递动力时，为了获得较高的效率，应选用负号机构。 首先应考虑机构效率的高低，其次兼顾传动比、结构复杂程度、外廓尺寸和重量。 可将几个负号机构串联起来使用； 采用将负号机构和定轴轮系串联起来的混合轮系。 二、行星轮系各轮齿数和行星轮数目的选择 设计行星轮系，其各轮齿数和行星轮数目的选择必须满足下列四个条件： 1）传动比条件 i1H =1+z3 /z1 z3 /z1 = i1H-1 2） 同心条件 保证三个基本构件的回转轴线必须在同一直线上须满足的条件。 r3 = r1+ r2 或 z3 = z1+ 2z2 当采用标准齿轮传动或等变位齿轮传动时： 1. 单排行星轮系 r’3=r’1+r’2 * 机械原理－2007 * 机械原理－2005 ◆ 齿轮系及其分类 ◆ 轮系的传动比 ◆ 轮系的功用 ◆ 轮系的设计 ◆了解轮系的组成和分类； ◆ 掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比的计算方法； ◆了解轮系的主要功用和轮系的设计方法 本章教学目的 本章教学内容 第十章 轮系及其设计 本章重点： 轮系传动比的计算 轮系的功用 §10-1 轮系及其分类 轮系：由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统。 一、轮系的分类： 指各齿轮轴线的位置都相对机架固定不动的齿轮传动系统。 1. 定轴轮系（普通轮系） 圆柱齿轮 圆锥齿轮 蜗轮蜗杆 组成 （导弹发射快速反应装置） 1）周转轮系的组成： 2. 周转轮系： 指周转轮系中轴线与主轴线重合，并承受外力矩的构件。 至少有一个齿轮的轴线（位置不固定）绕另一齿轮的轴线转动的齿轮传动系统。 系杆（行星架）：周转轮系中支撑行星轮的构件。 中心轮（太阳轮）：轴线固定并与主轴线重合的齿轮。 行星轮：周转轮系中轴线不固定的齿轮。 2）周转轮系的基本构件： 机架： 基本构件 差动轮系： 自由度为2的周转轮系。 3）周转轮系的分类： （2）根据基本构件的组成分： 2K-H型：有2个中心轮。 3K型 周转轮 系 2K-H 型周转 轮系 （1）根据其自由度的数目分： 行星轮系： 自由度为1的周转轮系。 3K型：有3个中心轮。 既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或是由几部分周转轮系组成的复杂的齿轮传动系统。 3. 复合轮系： 一、传动比大小的计算 结论 在运动简图上用箭头标明两轮的转向关系。 二、首未轮转向关系的确定 ①在首未轮的轴线相互平行时， 当两轮转向相同时，在其传动比前加注 “+” 来表示； 而当两者转向相反时，在其传动比前加注 “－” 来表示， ②当两轮的轴线不平行时 指给整个周转轮系加上一个“-wH”的公共角速度，使系杆H变为相对固定后，所得到的假想的定轴轮系。 §10-3 周转轮系的传动比 一、周转轮系传动比计算的基本思路 设法使系杆H 固定不动，将周转轮系转化为定轴轮系。 周转轮系的转化机构（转化轮系）： 转化轮系 原轮系 周转轮系加上一公共角速度“-wH”后，各构件的角速度： 转化机构的传动比 i13H 可按定轴轮系传动比的方法求得： 二、示例 三、周转轮系传动比计算的一般公式： 1. 上式只适用于转化轮系首末两轮轴线平行的情况。 2. 齿数比之前要加“+”号或“–”号来表示各对齿轮之间的转向关系。 3. 将ω1、ωn、ωH 的数值代入上式时，必须同时带“±”号。 注意事项： 正号机构：转化轮系的传动比为“+”的周转轮系 负号机构：转化轮系的传动比为“–”的周转轮系 ①在周转轮系各轮齿数已知的条件下，如果给定w1、 wn和wH中的两个，第三个就可以由上式求出。 小结： ②对于行星轮系，有一个中心轮的转速为零，这时在另一中心轮和系杆的角速度中，只要再给定一个，其运动便是确定的了，利用上式便求出该轮系的传动比为： 例1：在图示的轮系中，设z1=z2=30, z3=90, 试求在同一时间内当构件1和3的转数分别为n1=1, n3=-1(设逆时针为正)时，nH及i1H的值。 此轮系的转化机构的传动比为： 解： 例2:在图示的周转轮系中，设已知 z1=100, z2=101, z2’=100, 试求传动比 iH1。 轮3为固定轮(即n3=0) 当系杆转10000转时，轮1转1转，其转向与系