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1、W1 齿齿 轮轮 系系齿轮系齿轮系：由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系定轴轮系传动轮系变速传动22齿轮的组合传动3（1）定轴轮系）定轴轮系1223445定轴轮系定轴轮系：当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于 机架的位置都是固定不动的。机架的位置都是固定不动的。分类分类：轮系的分路传动4 行星轮系行星轮系：当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的 几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。（2）行星轮系）行星轮系H123行星轮系15轮系的传动比轮系的传动比
2、：轮系中首轮与末轮的角速度的比。轮系中首轮与末轮的角速度的比。(3)复合复合轮系轮系复合复合轮系轮系:既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系 组合而成的复杂轮系。组合而成的复杂轮系。 234H12传动比的计算内容包括传动比的计算内容包括：传动比的大小传动比的大小齿轮的转向齿轮的转向复合轮系6 5 -1 定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算一一.一对齿轮的传动比一对齿轮的传动比“+”号表示内啮合两轮转向相同，号表示内啮合两轮转向相同，“-”号表示外啮合两轮转向相反。号表示外啮合两轮转向相反。*对于平面齿轮：对于平面齿轮：传动比的大小：传动比的大小
3、：齿轮的转向齿轮的转向：在图上做箭头表示。在图上做箭头表示。i12=对于空间齿轮：对于空间齿轮：121212121271223445二二.定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算1 .传动比的大小传动比的大小（1）（2）（3）（4）将将（1）（）（2）（）（3）（）（4）相乘得：相乘得：则则定轴轮系传动比的计算的公式：定轴轮系传动比的计算的公式：=从从1到到k中各对齿轮传动比的连乘积中各对齿轮传动比的连乘积=所有所有末末轮齿数的连乘积轮齿数的连乘积所有首轮齿数的连乘积所有首轮齿数的连乘积82.首、末轮的转向首、末轮的转向m为外啮合的对数为外啮合的对数*平面定轴轮系：平面定轴轮系：1233445
4、9n5*空间定轴轮系：空间定轴轮系：（1）首末轮轴线平行的空间定轴轮系：）首末轮轴线平行的空间定轴轮系：式中式中“+”、“-”号表示首末轮转向关系。用做箭头判断号表示首末轮转向关系。用做箭头判断。（2）首末轮轴线不平行的空间定轴轮系：）首末轮轴线不平行的空间定轴轮系：，转向用箭头表示。，转向用箭头表示。大小为大小为2231n112233445首末轮轴线不平行首末轮轴线不平行首末轮轴线平行首末轮轴线平行105-2 行星轮系传动比的计算行星轮系传动比的计算行星轮系1行星轮系2115-2 行星轮系传动比的计算行星轮系传动比的计算（1） 行星轮系行星轮系：当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的：当齿轮
5、系转动时，若其中至少有一个齿轮的 几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。一一.行星轮系及其特点行星轮系及其特点：（2）特点：有）特点：有一方面绕自身的几何轴线一方面绕自身的几何轴线O2自转，另一方面自转，另一方面 又随同转臂又随同转臂H绕几何轴线绕几何轴线O1公转的公转的 行星轮。行星轮。F=1 （有一个中心轮作了机架）（有一个中心轮作了机架）F=2 （中心轮都是转动的）（中心轮都是转动的）（3）类型：）类型：H123o112o2H3中心轮中心轮行星轮行星轮转臂转臂行星轮系112二二.行星轮系传动比的计算行星轮系传动比的计算构件名称构件名称原行星轮系各构件的
6、原行星轮系各构件的绝对角速度及传动比绝对角速度及传动比转化轮系各构件的转化轮系各构件的角速度及传动比角速度及传动比转臂转臂H中心轮中心轮1中心轮中心轮3,H123o112o2H3- Ho112o2H313注意式中注意式中“”：例如：例如：1.转化轮系的传动比可按定轴轮系传动比求解转化轮系的传动比可按定轴轮系传动比求解.=二二.行星轮系传动比的计算行星轮系传动比的计算o112o2H3o112o2H3反映转化轮系中反映转化轮系中1、k两轮转向关系两轮转向关系142 .对上式作如下说明：对上式作如下说明：= （1）只适用于转化轮系中只适用于转化轮系中首首、末轮与转臂末轮与转臂的回转的回转轴线平行（或
7、重合）的行星轮系。轴线平行（或重合）的行星轮系。 o112o2H31H21H2321315对于平面齿轮系：对于平面齿轮系：“”号与轮系的结构有关。号与轮系的结构有关。=（2）齿数比前一定要带齿数比前一定要带“+”或或“-”号，号，o112o2H31223H1223H1H22316对于空间齿轮系：对于空间齿轮系： 1223式中式中“-”转化轮系中转化轮系中1、3、转向相反。、转向相反。2312H（3）式中式中、应分别用带应分别用带“+”、“-”号的数值带入，号的数值带入，其其“+”、“-”表示表示1、k、H三者真实转向是否相同。三者真实转向是否相同。17（4）对于对于F=2的行星轮系，需知的行星
8、轮系，需知式中式中、三个角速三个角速度中任意两个的大小和方向，可求第三个的大小和方向。度中任意两个的大小和方向，可求第三个的大小和方向。例例Z1=30，Z2=20，Z2=25，Z3=25，n1=100r/min, n3=200r/min,求求 nH。解解： 用用n1=100r/min, n3=200r/min代入代入 用用n1=100r/min, n3= - 200r/min代入代入解得解得 nH= - 100r/min (与与n1反向）反向）解得解得nH=+ 700r/min (与与n1同向）同向）所求转速的方向，由计算结果的所求转速的方向，由计算结果的“+”、“-”来确定。来确定。1、3反
9、向反向1、3同向同向1H22318将将 nk=0代入代入Z1=100 Z2=101Z2=100 Z3=99故故iH1=1/i1H=10000=（5）对于对于F=1的行星轮系（设的行星轮系（设k轮固定），轮固定），则得则得1H223右图右图19（6）无论行星轮数目为多少，只要转化轮系是串联式轮系，无论行星轮数目为多少，只要转化轮系是串联式轮系， 此行星轮系仍旧是一个单一行星轮系此行星轮系仍旧是一个单一行星轮系=转化轮系为串联结构转化轮系为串联结构122334312H234122334205-3 复合轮系传动比的计算复合轮系传动比的计算z1=24z2=33z2=21z3=78z3=18z5=78n
10、1=1500rpm24H3121223H3452 .分列方程分列方程：-，3.联立求解：联立求解：解得解得 n5=53.12rpm (n5 与与n1同向同向）4.注意符号注意符号：行星轮行星轮 转臂转臂 中心轮中心轮1.分拆轮系分拆轮系：21已知545112423例例Z1=1(右旋），右旋），z2=99,z2=z4,z4=100,z5=1(右右旋旋),z5=100,z1=101,n1=100rpm(转向如转向如图），求图），求nH。 解解：由由2、3、4组成的组成的F=2的行星轮系：的行星轮系：. . .（1）由由1、2组成的的定轴轮系：组成的的定轴轮系：. . .（2）由由1、5、5、4组成
11、的的定轴轮系：组成的的定轴轮系： . . .（3）234312234将将n2=100/99,n4= -101/100代入（代入（1），解得），解得nH =+1/19800（rpm）22例例322H11、2-2、3、H为为F=1的行星轮系：的行星轮系：4、5、6、H为为F=1的行星轮系：的行星轮系：解得解得31H2654以上涉及到的都为两个中以上涉及到的都为两个中心轮一个转臂的行星轮系，心轮一个转臂的行星轮系，称为称为2K-H型行星轮系。型行星轮系。345H1645123H123564转化轮系两个并联的轮系转化轮系两个并联的轮系解得：解得：1224231224322任何一个任何一个3K行星轮系可
12、以行星轮系可以分解为两个独立的分解为两个独立的2K-H型型行星轮系。行星轮系。3K机构H32211223244一个行星轮一个行星轮构件与三个构件与三个中心轮啮合中心轮啮合245-85-8行星轮系的设计与效率估算行星轮系的设计与效率估算一、一、2K-H2K-H型行星轮系的设计型行星轮系的设计( (单排单排2K-H2K-H型为例型为例) )1 1、传动比条件、传动比条件2 2、同心条件、同心条件 要求基本构件要求基本构件( (两个中心轮两个中心轮和转臂和转臂) )在同一轴心线上在同一轴心线上，对标准或高变位齿轮传动对标准或高变位齿轮传动则即即32H125若需装多个行星轮，还需满足下列两个条件若需装
13、多个行星轮，还需满足下列两个条件：3123 3、装入、装入N N个行星轮的装配条件个行星轮的装配条件2 装好第一个行星轮后，固定中心轮装好第一个行星轮后，固定中心轮3 3，将转臂转过转，将转臂转过转角角 H H=2=2 /N/N，中心轮中心轮1 1相应地转过相应地转过13226 要使顺利装入各行星轮，要使顺利装入各行星轮， 1 1必须能必须能被被中心轮中心轮1 1的齿距角的齿距角2 2 /Z/Z1 1整除整除( (整数整数) )即即 274 4、邻接条件、邻接条件ra2212/NO1O23 当行星轮的个数较多时，要考虑相邻两行星轮的齿顶不能相碰。285-4 5-4 行星轮系传动的效率估算行星轮
14、系传动的效率估算(1)(1)只讨论只讨论F=1F=1的行星轮系的行星轮系。(2)仅考虑啮合功率损失。仅考虑啮合功率损失。（3）讨论转化机构的效率即讨论行星轮系的效率。它等于转化）讨论转化机构的效率即讨论行星轮系的效率。它等于转化机构的各对齿轮的效率的连乘积。机构的各对齿轮的效率的连乘积。(4)轴线与转臂回转轴线重合，且承受外力矩的构件称为轴线与转臂回转轴线重合，且承受外力矩的构件称为基本构件。基本构件。29(一一) 2K-H型行星轮系的力矩平衡方程式及功率平衡式型行星轮系的力矩平衡方程式及功率平衡式作用在基本构件上的外力矩平衡式：作用在基本构件上的外力矩平衡式： 式中式中Ma、Mb、Mc为带有
15、正负号为带有正负号（表示转向）的代数值（表示转向）的代数值，MbMHabHMa 对于对于 F=1（ b轮固定）的行星轮系，轮固定）的行星轮系， Mb表示机座对齿轮表示机座对齿轮b的反作用力矩的反作用力矩。与功率传递流向相应的两种功率平衡方程式：与功率传递流向相应的两种功率平衡方程式：1）主动件为齿轮主动件为齿轮a,aa,aH H ;2) 主动件为转臂主动件为转臂H，Ha; 及及表示在相应传递流向下的行星轮系效率表示在相应传递流向下的行星轮系效率或或或或一一 作用在作用在2K-H2K-H型行星轮系各基本构件上的力矩型行星轮系各基本构件上的力矩 及功率平衡方程式及功率平衡方程式30（二）转化机构的
16、功率平衡方程式（二）转化机构的功率平衡方程式MbabHMa1）a为主动件；为主动件；b为从动件，为从动件，2） b 为主动件为主动件； a为从动件为从动件，在转化机构中，当在转化机构中，当a a为主动件时，为主动件时， =+1，当当a a为从动件时，为从动件时，=-1作变换作变换或表示转化机构的效率表示转化机构的效率0a主动主动a主动主动+1a从动从动a从动从动-10原轮系原轮系转化轮系转化轮系a主动主动a从动从动-1a从动从动a主动主动+1上两式的统一形式上两式的统一形式：31（三）作用在基本构件上的外力矩计算式（三）作用在基本构件上的外力矩计算式由解得解得二二2k-H型（中心轮型（中心轮b
17、固定）固定）行星轮系传动的效率行星轮系传动的效率1）（a aH H）行星轮系的效率为行星轮系的效率为: : 2)2)（H Ha a）行星轮系的效率为行星轮系的效率为: :或中心轮中心轮a a为主动件为主动件 转臂转臂H H为为 主动件主动件320.20.40.60.8- 4-3-2-10123456i (1)当采用当采用( 0)的正号机构，的正号机构，1时，其效率随着时，其效率随着的增大而增大，但总是的增大而增大，但总是低于低于0， 特别是当特别是当01/时，若以中心轮时，若以中心轮a为主动件，则为主动件，则0。(3)(3)负号机构总比正号机构效率高，因此行星轮系在传递动力时，负号机构总比正号机构效率高，因此行星轮系在传递动力时， 应选用负号机构。正号机构的传动比越大，其效率越低，因应选用负号机构。正号机构的传动比越大，其效率越低，因而，正号机构用于要求实现大传动比，但效率要求不高的传动。而，正号机构用于要求实现大传动比，但效率要求不高的传动。01/5 1/4 1/3 1/2 1 -1 -1/2 -1/3 -1/4 -1/5bHa5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 baH3334
