机械设计基础第7章　轮　　系.ppt

第7章　轮　　系 7.1　定轴轮系传动比的计算7.2　行星轮系传动比的计算7.3　轮系的应用7.4　其他新型齿轮传动装置简介7.5　减速器7.6　基本技能训练——减速器拆装 7.1　定轴轮系传动比的计算 图7-1　定轴轮系 7.1　定轴轮系传动比的计算 7.1.1　平面定轴轮系传动比的计算 如图7?1a所示的轮系，设齿轮1为首齿轮，齿轮5为末齿轮，z1、z2、z2′、z3、z3′、z4及z5分别为各齿轮的齿数，ω1、ω2、ω2′、ω3、ω3′、ω4及ω5分别为各齿轮的角速度。该齿轮的传动比i15可由各对齿轮的传动比求出。7.1.2　空间定轴轮系传动比的计算 图7-2　定轴轮系传动比计算 7.2　行星轮系传动比的计算 7.2.1　行星轮系的分类图7?3a所示为一平面行星轮系，齿轮1、3和构件H均绕固定的互相重合的几何轴线转动，齿轮2空套在构件H上，与齿轮1、3相啮合。齿轮2一方面绕其自身轴线O1?O1转动(自转)，同时又随构件H绕轴线O?O转动(公转)。齿轮2称为行星轮，H称为行星架或系杆，齿轮1、3称为太阳轮。 图7-3　平面行星轮系 7.2　行星轮系传动比的计算 图7-4　行星轮系 7.2　行星轮系传动比的计算 7.2.2　行星轮系的传动比计算 平面行星轮系的传动比不能直接用定轴轮系传动比的公式计算。可应用转化机构法，即根据相对运动原理，假想对整个行星轮系加上一个绕主轴线O?O转动的公共角速度-ω。显然各构件的相对运动关系并不变，但此时行星架H的角速度变为ωH-ωH=0,即相对静止不动，而齿轮1、2、3则成为绕定轴转动的齿轮，于是原行星轮系便转化为假想的定轴轮系。该假想的定轴轮系称为原行星轮系的转化机构，如图7?3b所示。转化机构各构件的转速如下：7.2.3　复合轮系传动比的计算如果轮系中既包含定轴轮系，又包含行星轮系，或者包含几个行星轮系，则称为复合轮系，如图7?7所示。 7.2　行星轮系传动比的计算 图7-7　复合轮系 7.2　行星轮系传动比的计算 图7-8　电动卷扬机的减速器 7.3　轮系的应用 7.3.1　实现分路传动利用轮系可使一个主动轴同时带动若干从动轴转动，将运动从不同的传动路线传给执行机构，可实现机构的分路传动。 图7-9　滚齿机中的轮系 7.3　轮系的应用 7.3.2　获得大的传动比若想要用一对齿轮获得较大的传动比，则必然有一个齿轮要做得很大，这样会使机构的体积增大，同时小齿轮也容易损坏。如果采用多对齿轮组成的轮系，则可以很容易地获得较大的传动比。只要适当选择轮系中各对啮合齿轮的齿数，即可得到所要求的传动比。在行星轮系中，用较少的齿轮即可获得很大的传动比，如例7?2中的轮系。7.3.3　实现换向传动在输入轴转向不变的情况下，利用惰轮可以改变输出轴的转向。 7.3　轮系的应用 图7-10　可变向的齿轮系 7.3　轮系的应用 图7-11　汽车的变速箱 7.3　轮系的应用 7.3.4　实现变速传动 在输入轴转速不变的情况下，利用轮系可使输出轴获得多种工作转速。图7?11所示的汽车变速器，可使输出轴得到4个档次的转速。一般机床、起重等设备上也都需要这种变速传动。7.3.5　用于对运动进行合成与分解在差动轮系中，当给定两个基本构件的运动后，第三个构件的运动是确定的。换言之，第三个构件的运动是另外两个基本构件运动的合成。 图7-12　使运动合成的轮系 7.3　轮系的应用 图7-13　汽车后桥差速器 7.4　其他新型齿轮传动装置简介 7.4.1　摆线针轮行星传动图7?14a所示为摆线针轮传动机构的结构简图。它主要由与主动轴固联的偏心套7，滚动轴承6，齿数为z1并具有摆线齿形的摆线轮5，与壳体机架固联、数量为z2的针齿销4及其上面的针齿套3，等速传动机构2及机架1等组成。 图7-14　摆线针轮传动机构 7.4　其他新型齿轮传动装置简介 7.4.2　谐波齿轮传动谐波齿轮传动由美国的C．W．Musser发明，其工作原理不同于普通齿轮传动。它是通过波发生器所产生的连续移动变形波使柔性齿轮产生弹性变形，从而产生齿间相对位移而达到传动的目的。 图7-15　谐波齿轮传动1—刚轮　2—柔轮 7.5　减速器 (1)齿轮减速器　主要有圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器和锥齿轮—圆柱齿轮减速器三种。(2)蜗杆减速器　主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧齿蜗杆减速器、锥蜗杆减速器和蜗杆—齿轮减速器等。(3)行星减速器　主要有渐开线行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器等。7.5.1　常用减速器的主要类型、特点和应用1. 齿轮减速器 图7-16　各式齿轮减速器 7.5　减速器 2.蜗杆减速器 图7-17　各式蜗杆减速器s—低速级　f—高速级 7.5　减速器 3.蜗杆—齿轮减速器7.5.2　减速器传动比的分