第03章 轮 系.ppt

第三章 轮 系由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统称为轮系。 * * 第一节 轮系的功用和分类 一、轮系的功用 （1） 获得大的传动速比 （2） 作较远距离的传动 （3） 得到多种传动速比 （4） 改变从动轴的转向 （5） 转动的合成和分解 二、轮系的分类 (1) 定轴轮系(或称普通轮系) (2) 周转轮系 第二节 定轴轮系速比的计算 所谓轮系的速比，是指该轮系的主动轮 (首轮) 与从动轮 (末轮) 的转速之比。轮系速比的计算，一般来说，除了要计算速比的大小以外，还要确定从动轮的转动方向。 最简单的定轴轮系是由一对齿轮所组成的。其传动速比为 i=n1/n2 = ± z2/ z1 对于图3-1所示的轮系，各对齿轮的速比分别为： i 12= n1 / n2 = －z2 / z1 i 2’3 =n 2’ / n 3 = －z3 / z2’ i34= n3 / n4 = －z4 / z3 i 4’5 = n4’ / n5 = z5 / z4’ 若将上列各式中的等号各段连乘起来，则得 i 12 i 2’3 i34 i 4’5 =(n1 / n2 )(n 2’ / n 3 ) (n3 / n4 ) (n4’ / n5 ) =(－z2 / z1 )(－z3 / z2’ ) (－z4 / z3) (z5 / z4’ ) 因为 n2 = n 2’ n4 = n4’ 故 i 15 = n1 / n5 = (－1)3 z2 z3 z4 z5 / z1 z2’ z3 z4’ 上式写成普遍公式则为 i = n主 / n从 = (－1)n 各从动轮齿数的乘积 / 各主动轮齿数的乘积 式中 n——定轴轮系中外啮合齿轮的对数。 在图3-1所示的轮系中，轮3的齿数多少并不影响轮系速比的大小，而仅起传递运动和改变转向的作用，轮系中的这种齿轮称为惰轮或介轮。 图3-1 定轴轮系 对于有锥齿轮 (或交错轴斜齿轮及蜗轮蜗杆) 的定轴轮系，其传动速比的大小仍可用上式来计算，但其转向不能用 (－l)n来求得，一般采用画箭头的方法加以确定（见图3-2）。 图3-2 齿轮转向的 表示方法 图3-3 定轴轮系速比的计算 例3-1 如图3-3所示的轮系，已知z1=24，z2=46，z2’＝23，z3=48，z4=35，z4’＝20，z5=48，O1为主动轴。试计算轮系的速比。 解 由图3-3可见，该轮系为有锥齿轮的定轴轮系，故须分两步来计算轮系的速比。 (1) 计算速比的大小 i 15 = n1 / n5 = (－1)3 z2 z3 z4 z5 / z1 z2’ z3 z4’ =46×48×35×48/24×23×48×20=7 (2) 用画箭头的方法确定从动轮的转向 由O1轴起，分别画出各轮的转向箭头，最后得到轮系从动轴的转向如图所示。 第三节 周转轮系速比的计算 为了计算周转轮系的速比，首先应弄清周转轮系的组成和运动特点。 1．周转轮系的组成 在图3-4中，齿轮1和齿轮3称为太阳轮，齿轮2称为行星轮，而构件H称为系杆或转臂。 太阳轮都能转动的周转轮系称为差动轮系(见图3-4a)，有一个太阳轮固定不动的周转轮系称为行星轮系(见图3-4b)。 图3-4 周转轮系 a)差动轮系 b)行星轮系 l、3－太阳轮 2－行星轮 H－系杆 2．周转轮系速比的计算 以图3-5所示的周转轮系为例。根据相对运动原理：假想给整个周转轮系加一个顺时针方向的转速，即加一个“－nH”，则各构件之间的相对运动关系不变，而这时系杆就“静止不动”(nH－nH=0)，于是周转轮系便转化成为定轴轮系(见图3-5b)。 这种经过一定条件的转化所得到的假想的定轴轮系，称为原周转轮系的转化机构。 图3-5 周转轮系的转化 a)周转轮系 b)转化机构