[工学]机械原理第05章 轮系.ppt

第五章 轮系Chapter 5 Gear Trains 实例 滚齿机实例 Ⅰ Ⅱ 离合器Ｃ合上，轮１、４、４’成为一体。 nⅠ=nⅡ iⅠⅡ =1 Ⅰ Ⅱ 行星轮系 Z2’’=41 Z5=93 n5=0 差动轮系 Z2’=92 Z4’=28 iⅠⅡ =i4’H=-6.45 Ⅰ、Ⅱ轴转向相反是倒车挡 3.实现结构紧凑的大功率传动 （to make a powerful transmission) 采用多个行星轮的结构形式，各行星轮均匀地分布在中心轮四周，载荷由多对齿轮承受，可大大提高承载能力；又因多个行星轮均匀分布，可使因行星轮公转所产生的离心惯性力和各齿廓啮合处的径向分力得以平衡，可大大改善受力状况。此外，采用内啮合又有效地利用了空间，加之其输入轴与输出轴共轴线，故可减小径向尺寸。因此可在结构紧凑的条件下，实现大功率传动。 实例 4.实现分路传动 （to make a branching transmission) 利用定轴轮系，可以通过主动上的若干齿轮分别把运动传给多个工作部位，从而实现分路传动。 电机带动主动轴转动，通过该上的齿轮l和3，分两路把运动传给滚刀4 和轮坯B，从而使刀具和轮坯之间具有确定的对滚关系。 实例 5.实现运动的合成与分解 （to combine or resolve the motion) 差动轮系有两个自由度。利用差动轮系的这一特点，可以把两个运动合成为一个运动。 Z1=Z3 利用差动轮系，可以将一个基本的主动转动，按所需比例分解成两个基本构件不同的转速。 汽车后桥差速器 齿轮3，4，5，2(H)组成一差动轮系。汽车发动机的运动从变速箱经传动轴传给齿轮1，再带动齿轮2及固接在齿轮2上的系杆转动。 汽车直线行驶时 要求两后轮转向相同 n3=n5 整个差动轮系同齿轮２固接在一起相当于一个刚体一起转动 汽车向左转弯时 设汽车向左转弯行驶，汽车两前轮在梯形转向机构ABCD的作用下向左偏转，其轴线与汽车两后轮的轴线相交于P点。要求四个车轮均能绕P点作纯滚动，则两轮绕Ｐ点转过的角度相同。即 则 联立 及 可得： 当汽车转弯时，可利用上述差速器自动将主轴的转动分解为两个后轮的不同转动。 6.实现执行构件的复杂运动 （to make a complicated motion) 由于在周转轮系中，行星轮既自转又公转，工程实际中可以利用行星轮的这一特有的运动特点，来实现机械执行构件的复杂动作。 单排２Ｋ－Ｈ负号机构行星轮机构中各轮的齿数确定的四个条件 传动比条件 同心条件 装配条件 相邻条件 k-行星轮个数 N-中心轮转过整数齿数 传动比条件（Transmission Radio Condition） 周转轮系用来传递运动，就必须实现工作所要求的传动比，因此各轮齿数必须满足第一个条件一传动比条件。 同心条件(Concentricity Condition) 周转轮系是一种共轴式的传动装置。为了保证装在系杆上的行星轮在传动过程中始终与中心轮正确啮合，必须使系杆的转轴与中心轮的轴线重合，这就要求各轮齿数必须满足第二个条件——同心条件。 装配条件(Assembly Condition) 周转轮系中如果只有一个行星轮，则所有载荷将由一对齿轮啮合来承受，功率也由一对齿轮啮合来传递。由于在运动过程中，轮齿的啮合力以及行星轮的离心惯性力都随着行星轮绕中心轮的转动而改变方向，因此轴上所受的是动载荷。 装配条件(Assembly Condition) 为了提高承载能力和解决动载荷问题。通常采用若干个均匀分布的行星轮。为了使多个行星轮能够均匀地分布在中心轮四周，就要求各轮齿数必须满足第三个条件——装配条件。 邻接条件（adjacency condition） 为了保证周转轮系能正常运转，要求相邻两个行星轮的齿顶不能产生干涉和互相碰撞，这就要求各轮齿数必须满足第四个条件——相邻条件。 定轴轮系中各轮齿数的选择 为了确定定轴轮系中的齿数，关键在于合理分配轮系中各对齿轮的传动比。 每一级齿轮的传动比要在其常用范围内选取。齿轮传动时，传动比为5—7；蜗杆传动时，传动比不大于80。 当轮系的传动比过大时，为了减小外廓尺寸和改善传动性能，通常采用多级传动。当齿轮传动的传动比大于8时，一般应设计成两级传动；当传动比大于30时，常设计成两级以上齿轮传动。 当轮系为减速传动时，按照“前小后大”的原则分配传动比较有利。同时，为了使机构外廓尺寸协调和结构匀称，相邻两级传动比的差值不宜过大。运动链这样逐级减速，可使各级中间轴有较高的转速和较小的扭矩，因而轴及轴上的传动零件可有较小的尺寸，从而获得较为紧凑的结构。 定轴轮系中各轮齿数的选择 为了确定定轴轮系中的齿数，关键在于合理分配轮系中各对齿轮的传