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* 单元9 轮系与减速器 学习目标 1．了解轮系的分类方法，能正确划分轮系，对轮系的功用有清楚的了解。 2．熟练掌握定轴轮系传动比的计算方法。 3．对行星轮系有所了解，对行星轮系各轮齿数的四个条件有清楚的认识。 4．对减速器结构有一般了解。 单元9 轮系与减速器 课题9.1 轮系与轮系的传动比 课题9.2 减速器简介 课题9.1轮系与轮系的传动比 系列齿轮所组成的传动装置，称为轮系。 轮系有两种基本类型： 1、定轴轮系 在轮系运转时，所有齿轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定的轮系，称为定轴轮系，如图9—1所示。 2、行星轮系 在轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是变化的轮系，称为行星轮系，如图9—2所示。 图9-1 定轴轮系 图9-2 行星轮系 一、定轴轮系的传动比 轮系中，首、末两轮的角速度(或转速）之比，称为轮系的传动比。讨论定轴轮系的传动比，既要计算传动比的数值，也要确定首、末轮的转向关系。 1、传动比数值的计算 图9—1所示的定轴轮系，首轮是齿轮1，末轮是3。轮系传动比i13可以列为 此式表明，定轴轮系的传动比，在数值上等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于首、末轮之间啮合齿轮中，所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。在定轴轮系中，齿轮G与齿轮K之间的传动比数值，有通式： 2、首、末轮转向关系的确定 在定轴轮系中，可用画箭头的方法标注齿轮的转向，从而确定首、末轮的转向关系。 对于平行轴传动，一对外啮合圆柱齿轮的转向相反，箭头指向亦相反(见图9-3中n1与n2)；一对内啮合圆柱齿轮的转向相同，箭头指向亦相同(见图9-3中n2与n3)。 对于非平行轴传动，无所谓转向相同或相反。一对锥齿轮的轴线相交，箭头同时指向或同时背离节点；一对蜗杆蜗轮的轴线垂直交错，箭头指向按第单元五中的规定标注。 图9-3 定轴轮系的转向关系 例9-1 在图9-3所示定轴轮系中，齿轮1为输入构件，n1＝l 470 r／min(↑)，齿轮3为输出构件；已知各轮齿数： 求：（1）轮系的传动比 。 （2）齿轮3的转速 。 解： （1）求轮系的传动比 传动比数值的计算，由式(9—1)： 从图中可以看出，齿轮3的转向与齿轮1相反。 （2）求齿轮3的转速n3 n3＝n1／i13＝1470／3＝290r／min(↓) 在图9-3中，齿轮2既是从动轮、又是主动轮，其齿数z2并不影响传动比的数值，称之为惰轮，但它能改变末轮的转向，起中间过渡作用，故也叫过轮或介轮。 对于G、x轮轴线平行的定轴轮系，标注箭头后，在式(9-1)中的数值比前应冠以正号或负号，以表示G、及轮转向相同或相反。 对于G轮到K轮间全部由圆拄齿轮组成的定轴轮系，除用画箭头方法外，还可以用确定G、K两轮的转向关系(m是G轮到K轮间的外啮合齿轮对数)。 二、 行星轮系的组成 图6-4所示的行星轮系中，齿轮2由构件H支承，运转时除绕自身几何轴线O2转动(自 转)外，还随轴线O2绕固定的几何轴线O1转动(公转)，故称其为行星轮。支承行星轮的构件H称为行星架，与行星轮相啮合且几何轴线固定不动的齿轮1、3称为中心轮。内齿中心轮3也叫内齿圈，外齿中心轮1又叫太阳轮。行星架H与中心轮1、3的轴线相重合，称该轴线为主轴线。 图9-4 行星轮系 三、轮系的应用 轮系的应用十分广泛，主要有以下几个方面： 1、实现相距较远的两轴间的传动 当相距较远的两轴间必须采用齿轮传动时，采用轮系可缩小传动装置所占空间，节约材料，减轻重量。 2、实现变速、换向和分路传动 在金属切削机床、汽车等机械中，输出轴应有多种转速；以适应工作条件的变化。图9-6为某汽车变速箱的传动示意图。 此外，轮系还可以实现工艺动作和特殊运动轨迹、用于运动的合成及用于运动的分解 图9-5 齿轮传动方案比较 图9-6 汽车变速箱传动示意图 课题9.2减速器简介 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 减速器的种类很多，按结构一般有：齿轮减速器，蜗轮减速器，摆线针轮减速器，谐波齿轮减速器等。 图9-7 单级圆柱齿轮减速器 a 传动简图 b 摆线针轮的啮合与销轴式等速输出机构 图9-8 摆线针轮行星传动原理 图9-9 谐波齿轮传动 *