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第9章 轮系传动 周晓谋 机械基础及CAD中心 轮系传动 本章的主要内容： 轮系的分类 定轴轮系及其传动比 周转轮系及其传动比 混合轮系及其传动比 轮系的应用 概述 学习的目的要求 熟练掌握各种轮系传动比的计算 了解轮系的原理、特点和功用 了解轮系的应用 引言 轮系的定义 由一系列齿轮或蜗轮蜗杆等组成的传动系统。 轮系的运动简图 齿轮的表示 齿轮系的表示 齿轮系的表示 结论与说明 箭头方向表示我们从观察方向所看到的齿轮表面的线速度方向 外啮合齿轮的转向相反：箭头对箭头，箭尾对箭尾； 内啮合齿轮的转向相同； 双联齿轮的转向相同； 涡轮蜗杆的转向根据左右手法则确定； 涡轮蜗杆转向左右手法则判定法 对于左（右）旋蜗杆，用左（右）手四指顺着蜗杆的转向握住蜗杆，则大拇指方向的反方向即为涡轮在啮合点处的圆周速度方向； 蜗杆的旋向判定： 与螺纹的旋向判定方法一致；蜗杆竖直放置，螺旋线从左往右上升的为右旋；相反为左旋。 齿轮系的表示 §9.1 轮系的分类 定轴轮系（图9.1）：轮系传动中每个齿轮的几何轴线都是固定的。(动画) 平面定轴轮系——轴线相互平行（如图9.1） 空间定轴轮系——包含空间齿轮机构（锥齿轮，涡轮蜗杆），（如图9.21） 周转轮系（图9.4）：在轮系运转中，各齿轮中有一个或几个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转。(动画) 周转轮系的组成 行星轮——轴线位置变动，既作自转又作公转的齿轮； 太阳轮——与行星轮啮合，且绕固定几何轴线转动的齿轮；又叫中心轮,K表示 系杆——支撑行星轮并绕固定几何轴线转动的构件；又叫转臂或行星架，H表示 机架 周转轮系的分类 周转轮系的分类 行星轮系——自由度为1（F=1）； 差动轮系——自由度为2（F=2）； 3.混合轮系 多个基本轮系混合组成；如图（9.6，9.7） 混合轮系在工程实际中广泛使用，其分析方法通常是分解法。 　　周转轮系按自由度分为行星轮系(F=1)和差动轮系(F=2)。行星轮系如图9.1F02(a)所示，行星轮系如图9.1F02(b)所示。 轮系分类 §9.2 定轴轮系及其传动比 传动比： 一对齿轮的传动比是指两齿轮角速度（或转速）之比，即： ； 轮系的传动比是指在我们研究的轮系中，其首末两构件的角速度（或转速）之比 ； 计算轮系的传动比，不但要确定其数值大小，而且要确定对应两构件的转向异同； 一、一对圆柱齿轮的传动比 二、平面定轴轮系传动比 由上式可知，平面定轴轮系中首末两轮的传动比为各对齿轮传动比的连乘积，其值等于各对齿轮中从动轮齿数的乘积与各对齿轮中主动轮齿数的乘积之比；传动比的正负号取决于外啮合的次数，也可以用箭头来表示； 公式补充说明 A为首轮，B为末轮，每对齿轮的主从动关系是按照从A到B的流向而言的； 若AB两轮的轴线平行，转动方向可以用 “±”和箭头表示，若AB两轮的轴线不平行，则转向就无异同可言；只能在图上用箭头表示； 可以用于平面定轴轮系中任意两轮间的传动比计算；只需沿着传动方向分别找出从动轮与主动轮即可。 惰轮——如图中的齿轮4，它既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮，其齿数不影响传动比的大小，但改变外啮合的次数，从而改变传动比的符号，即转向；又叫过桥齿轮； 例题9-1 §9.3 周转轮系及其传动比 转换机架法——又称机构倒置法或机架置换法，我们在整个周转轮系上加一个绕主轴线的公共转度 根据相对运动的原理，系杆H便静止不动，而各构件之间的相对运动关系并不改变，而此时轮系的所有轴线全部固定，转化成了定轴轮系。 转换机架法原理图 将图9.13(a)所示的周转轮系转化为图9.13(b)所示的“定轴轮系”。 原周转轮系与转化轮系的转速关系 例 周转轮系传动比计算 周转轮系的转化轮系是一个定轴轮系，因此在转化轮系中我们在用定轴轮系的传动比计算公式： 公式9.3说明 齿轮A与齿轮B的轴线以及系杆H的轴线应平行或重合； ， ， 分别表示齿轮AB在转化机构中的传动比和转速；传动比前的符号按转化机构中定轴轮系的方法确定 分别为原周转轮系中相应构件的绝对转速，且各转速为代数值，应计入符号；可假定一个方向为正，则另一方向为负； 与的区别； 为转化轮系中的传动比； 弄清各构件的真实转向。在第三步中得到的结果的正负号与原来的假定正方向比较来确定方向，而不能以或画箭头的方法来确定；或画箭头的方法只能用于平面定轴轮系和平面周转轮系的转化机构； 例题8-2 例题9-2 1 分析：为周转轮系中的差动轮系，各齿轮与系杆的几何轴线平行，可以采用公式9.3 2 解题： 例题9-3 例题9-4 例题9-4 周转轮系传动比计算过程 例题 (2