轮系 第11章轮系和减速器 (公开课专用).ppt

第11章轮系和减速器 主编 11.1　轮系的分类和功用 11.1.1　轮系的分类 根据传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系和周转轮系。1.定轴轮系 轮系运转时，所有齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线位置均固定不动的轮系称为定轴轮系，如图11?2所示。 图11-2　定轴轮系 11.1　轮系的分类和功用 2.周转轮系 轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线不是固定的，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转，这种轮系称为周转轮系，如图11?3所示。 图11-3　周转轮系 11.1　轮系的分类和功用 11.1.2　轮系的功用1.轮系可获得很大传动比 当两轴之间的传动比较大时，若仅用一对齿轮传动，则两个齿轮的齿数差一定很大，导致小齿轮磨损加快。又因为大齿轮齿数太多，使得齿轮传动结构尺寸增大。为此，一对齿轮传动的传动比不能过大(一般i=3～5，imax≤8)，而采用如图11??4所示的大传动比的周转轮系可得到很大的传动比。2.轮系可以方便地实现变速要求 在定轴轮系中，当主动轴转速一定，而从动轴需要几种不同的转速时，通常采用变换两轴间啮合齿轮的方法来解决。如图11?5所示的滑移齿轮变速装置，改变滑移齿轮的位置可使从动轴获得两种不同的速度。 11.1　轮系的分类和功用 图11-?4　大传动比的周转轮系 图11-5　滑移齿轮变速装置 11.1　轮系的分类和功用 表11-1　按齿轮与轴连接方式的不同分类 11.1　轮系的分类和功用 3.轮系可以方便地实现变向要求 两个外啮合圆柱齿轮的转向相反。据此，在定轴轮系中，主动轴的转向一定时，每增加一对外啮合圆柱齿轮传动，从动轴的转向就改变一次。图11-6所示为车床丝杠的三星轮变向机构，其中齿轮1是主动轮，齿轮4是从动轮，齿轮2、3是惰轮。图11-6b所示状态是主动轮1通过惰轮2和惰轮3，将运动传递到从动轮4，相当于三对外啮合圆柱齿轮传动，使主、从动轮的转向相反。若逆时针扳动手柄达到图11-6c所示状态，主动轮通过惰轮3(惰轮2空置)将运动传递到从动轮4，其间有两次外啮合圆柱齿轮传动，主、从动轮的转向相同，实现了从动轴的变向要求。 11.1　轮系的分类和功用 图11-6　车床丝杠的三星轮变向机构 11.1　轮系的分类和功用 4.轮系可合成或分解运动 周转轮系（图11?7）可以把两个独立运动合成为一个运动，也可以一个独立运动分解成两个独立的运动。 图11-7　差动轮系 11.1　轮系的分类和功用 图11-8　汽车后桥差速器 差动轮系的运动合成或分解特性被广泛应用于机床、计算机构和补偿调整等装置中。如图11-8所示的汽车后桥差速器即为分解运动的齿轮系。 11.2　定轴轮系传动比的计算 11.2.1　从动轮转动方向的确定直箭头示意法 表11-2　一对齿轮传动转向的表达 11.2　定轴轮系传动比的计算 表11-2　一对齿轮传动转向的表达 11.2　定轴轮系传动比的计算 11.2.2　定轴轮系传动比的计算如图11?9所示的定轴轮系中， Ⅰ为动力输入轴，Ⅴ为动力输出轴。首轮1转速为n1，末轮5转速为n5，轴Ⅰ与轴Ⅴ的传动比，即主动齿轮1与从动齿轮5的传动比称为该定轴轮系的总传动比i15。 图11-9　轮系 11.2　定轴轮系传动比的计算 例11-1　在如图11-10a所示的轮系中，已知各齿轮的齿数分别为z1=18，z2=20，z=25，z3=30，z =1(右旋)，z4=40，且已知n1=100r/min(转向如图中箭头所示)，求轮系中各轮的转向和轮系的传动比i14。 图　11-10 11.2　定轴轮系传动比的计算 11.2.3　任意从动齿轮的转速计算 11.2　定轴轮系传动比的计算 例11-2　图11-11所示为利用滑移齿轮进行变速的变速箱的传动系统，已知n1=，z1 = 19，z2 = 38，z3 = 31，z4=26，z5=21，z6=36，z7=14。 按照不同的传动路线，输出轴的四挡转速和传动比各是多少？ 图11-11　变速箱的传动系统 11.2　定轴轮系传动比的计算 四个挡位时各齿轮的状态分析如下：1挡，A、B离合器合上，输入轴直接与输出轴连接。 表11-3　变速箱的传动路线、输出轴转速及传动比 11.3　减速器的类型和结构 11.3.1　减速器的应用和分类 如图11-12所示,减速器是原动机和工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速，以适应工作机的需要。减速器一般由封闭在箱体内的齿轮传动机构或蜗杆传动机构所组成。由于减速器使用维护方便，在现代机械中应用十分广泛。 图11-12　运输机 11.3　减速器的类型和结构 图11-13　圆柱齿轮减速器 (1)