专升本机械设计基础第9章轮系重点.ppt

* 第9章 轮系 §9－1 轮系及分类 §9－2 定轴轮系传动比的计算 §9－3 周转轮系传动比的计算 §9－4 组合轮系传动比的计算 §9－5 轮系的应用 §9－1 轮系及分类 定义：由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统－简称轮系 一.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） 差动轮系（F=2） 行星轮系（F=1） 平面定轴轮系 空间定轴轮系 本章要解决的问题： 1.轮系传动比 i 的计算; 2.从动轮转向的判断。 §9－2 定轴轮系及其传动比 一、传动比大小的计算 i1m=n1 /nm 强调下标记法 对于齿轮系，设输入轴的转速为n1，输出轴的转速为nm ,中间第i 轴转速为ni ，按定义有： 一对齿轮： i12 =n1 /n2 =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 ＝ 作者：潘存云教授 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)m 1 p vp 转向相反 转向相同 每一对外齿轮反向一次考虑方向时有 ω1 1 vp p 作者：潘存云教授 1 2 3 1 2 2. 画箭头 外啮合时： 内啮合时： 对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。 两箭头同时指向（或远离）啮合点。 头头相对或尾尾相对。 两箭头同向。 1)锥齿轮 1 2 2)蜗轮蜗杆 伸出左手 右旋蜗杆 2 1 作者：潘存云教授 Z1 Z’3 Z4 Z’4 Z5 Z2 Z3 例一：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比 i15 。 齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为过轮或惰轮。 2. 计算传动比 齿轮1、5 转向相反 解：1.先确定各齿轮的转向 过轮 z1 z2 z’3 z’4 z2 z3 z4 z5 = z1 z’3 z’4 z3 z4 z5 = i15 = ω1 /ω5 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 2 H 2 H 1 3 1 3 反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动－nH后，不改变轮系中各构件之间的相对运动， 但原轮系将转化成为一新的定轴轮系，可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比。 类型： 基本构件：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)。 其它构件：行星轮。 §9－3 行星轮系及其传动比 转化后所得轮系称为原轮系的 2K-H型 3K型 “转化轮系” －ωH ω1 ω3 ω2 ωH 1 n1 将轮系按－ωH反转后，各构件的角速度的变化如下: 2 n2 3 n3 H nH 转化后: 系杆=机架， 周转轮系=定轴轮系 作者：潘存云教授 构件 原转速 转化后的转速 2 H 1 3 可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。 nH1＝n1－nH nH2＝n2－nH nH3＝n3－nH nHH＝nH－nH＝0 作者：潘存云教授 2 H 1 3 右边各轮的齿数为已知，左边三个基本构件的参数中，如果已知其中任意两个，则可求得第三个参数。于是，可求得任意两个构件之间的传动比。 上式“－”说明在转化轮系中ωH1 与ωH3 方向相反。 特别注意： 1.齿轮m、n的轴线必须平行。 通用表达式： = f(z) 2.计算公式中的“±” 不能去掉，它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m、n之间的转向关系，而且影响到nm、nn、nH的计算结果。 如果是行星轮系，则ωm、ωn中必有一个为0（不妨设ωn＝0）,则上述通式改写如下： 例二 2K－H 轮系中， z1＝10, z2＝20, z3＝50 轮3固定, 求i1H 。 2 H 1 3 模型验证 ∴ i1H=6 , 齿轮1和系杆转向相同 作者：潘存云教授 例三 2K－H 轮系中， z1＝z2＝20, z3＝60 1)轮3固定。求i1H 。 2)n1=1, n3=-1, 求nH 及i1H 的值。 3)n1=1, n3=1, 求nH 及i1H 的值。 ∴ i1H=4 , 齿轮1和系杆转向相同 ＝－3 两者转向相反。 得： i1H = n1 / nH =－2 , 轮1逆时针转1圈，轮3顺时针转1圈，则系杆顺时针转半圈。 2 H 1 3 轮1逆转1圈，轮3顺转1圈 轮1、轮3各逆转1