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1、v 第第5章章 轮轮 系系课题名称：精密机械设计基础课题名称：精密机械设计基础2009年年2月月- 2009年年4月月 主动轮主动轮 从动轮从动轮 一对圆柱齿轮，传动比不大于一对圆柱齿轮，传动比不大于57轮 系问题：问题：大传动比传动大传动比传动i = 12i = 60i = 720时针：时针：1圈圈分针：分针：12圈圈秒针：秒针：720圈圈12小时小时轮 系问题问题：变速、换向变速、换向 轮系：轮系：由一系列彼此啮合的齿轮组成的传动机构，由一系列彼此啮合的齿轮组成的传动机构， 用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。5-1 轮系的类型轮系的类型5-
2、2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比5-3 周转轮系及其传动比周转轮系及其传动比5-4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比5-5 轮系的应用轮系的应用轮系的类型定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系混合轮系混合轮系 根据轮系在运转过程中，各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否变化，可以将轮系分为三大类： 轮系运转过程中，所有齿轮轴线的几何位置都相对机架固定不动定轴轮系 在轮系运转过程中，至少有一个齿轮轴线的几何位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线回转周转轮系 由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系的复杂轮系定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系
3、周转轮系周转轮系I 周转轮系周转轮系II返回混合轮系混合轮系5-2 定轴轮系及其传动比定轴轮系及其传动比 轮系中，输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比称为轮系的传动比，包括大小和方向两个方面相对转动方向的判断相对转动方向的判断定轴轮系的传动比计算定轴轮系的传动比计算 定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比 大小大小方向？方向？平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）（- -）定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向判断：传动比方向判断：画箭头画箭头传动比方向表示：传动
4、比方向表示：在传动比大小前加正负号在传动比大小前加正负号输入、输出轮的轴线不平行的情况输入、输出轮的轴线不平行的情况传动比方向判断传动比方向判断传动比方向表示传动比方向表示画箭头画箭头定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向判断：画箭头传动比方向判断：画箭头 表示：在传动比大小前加正负号表示：在传动比大小前加正负号输入、输出轮的轴线不平行的情况输入、输出轮的轴线不平行的情况传动比方向判断传动比方向判断 表示表示画箭头画箭头定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比 大小：大小：方向：方向：法（只适合
5、所有齿轮轴线都平行的情况）法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）画箭头法（适合任何定轴轮系）画箭头法（适合任何定轴轮系）结果表示：结果表示：（输入、输出轴平行输入、输出轴平行）图中画箭头表示图中画箭头表示 （其它情况）（其它情况）返回返回 已知： z1=18,z2=36,z2=20,z3=80,z3=20,z4=18,z5=30,z5=15,z6=30,z6=2(右旋)，z7=60,n1=1440r/min，其转向图如上所示。 求： 传动比i17,i15,i25及涡轮的转速和转向例子 在轮系运转过程中，至少有一个齿轮轴线的几在轮系运转过程中，至少有一个齿轮轴线的几何位置不固定，而是绕着其它定轴齿
6、轮的轴线回转何位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线回转5-3 周转轮系及其传动比2 行星轮行星轮H 行星架（转臂）行星架（转臂）3 中心轮（太阳轮）中心轮（太阳轮）1 中心轮（太阳轮）中心轮（太阳轮）基本构件基本构件5-3 周转轮系及其传动比图5-4b的自由度？图5-4c、图5-4d的自由度？差动轮系行星轮系5-3 周转轮系及其传动比定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系? ?绕固定轴线转动的行星架绕固定轴线转动的行星架5-3 周转轮系及其传动比2K-H型周转轮系转化机构的传动比型周转轮系转化机构的传动比一般周转轮系转化机构的传动比一般周转轮系转化机构的传动比各轮齿数已知，就可以确定各轮齿数已知，
7、就可以确定w w1、w wn、w wH之间的之间的关系；关系； 如果两个已知，就可以计算出第三个，进而如果两个已知，就可以计算出第三个，进而可以计算周转轮系的传动比。可以计算周转轮系的传动比。更一般的情况： 周转轮系的实际传动比的正负号，和转化轮系里的传动比的正负号是否一致？例一已知已知: z1=28，z2=18， z2=24，z3=70求解： i1H周转轮系传动比计算方法周转轮系传动比计算方法周转轮系周转轮系转化机构：假想的定轴轮系转化机构：假想的定轴轮系计算转化机构的传动比计算转化机构的传动比计算周转轮系传动比计算周转轮系传动比- w w H上角标上角标 H正负号问题正负号问题例例2 2已
8、知：z1=z2=48，z2=18, z3=24，w w1 1=250 =250 rad/srad/s，w w3 3= 100 = 100 rad/srad/s，方向如图所示。方向如图所示。求解求解： w wH H 2H231返回定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系周转轮系周转轮系I 周转轮系周转轮系II5-4 复合轮系及其传动比由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系由定轴轮系和周转轮系组成的混合轮系 混合轮系混合轮系周转轮系周转轮系I 周转轮系周转轮系II周转轮系周转轮系I 周转轮系周转轮系II由周转
9、轮系I和周转轮系II组成混合轮系各周转轮系相互独立各周转轮系相互独立不共用一个转臂不共用一个转臂周转轮系：周转轮系：1、2（2）、）、3、5（H）定轴轮系：定轴轮系：3、4、5电动卷扬机减速器电动卷扬机减速器行星轮行星轮行星架行星架中心轮中心轮周转轮系周转轮系定轴轮系定轴轮系例子混合轮系传动比计算混合轮系传动比计算 混合轮系传动比的求解方法：混合轮系传动比的求解方法：1.将混合轮系分解为几个基本轮系；将混合轮系分解为几个基本轮系；2.分别计算各基本轮系的传动比；分别计算各基本轮系的传动比；3.寻找各基本轮系之间的关系；寻找各基本轮系之间的关系；4.联立求解。联立求解。已知：已知：z1=20，z
10、2=30，z2=20，z3=40，z4=45，z4=44，z5=81，z6=80 求解：i1612234456H定轴定轴周转周转两个轮系的关系两个轮系的关系混合轮系的传动比混合轮系的传动比例3：5-5 轮系的应用定轴轮系定轴轮系abO1O2相距较远的两轴之间的传动实现变速传动5-5 轮系的应用获得大的传动比5-5 轮系的应用加法机构加法机构减法机构减法机构广泛用于机床、计算装置、补偿调整装置中广泛用于机床、计算装置、补偿调整装置中差动轮系差动轮系 F F2 2两个输入，一个输出两个输入，一个输出运动合成运动合成合成运动和分解运动5-5 轮系的应用一个输入，两个输出一个输入，两个输出运动分解运动分解差速器差速器合成运动和分解运动汽车直行汽车直行汽车左转汽车左转合成运动和分解运动本章小结定轴轮系是基础，重点掌握转向判断；定轴轮系是基础，重点掌握转向判断；周转轮系传动比计算难点：转化轮系；周转轮系传动比计算难点：转化轮系；混合轮系传动比计算关键：基本轮系的划分混合轮系传动比计算关键：基本轮系的划分本章习题：5-3，5-6，5-12
