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1、第六章第六章 轮系和减速器轮系和减速器本章概述本章概述 在实践机械传动中，仅用一对齿轮组成的齿轮机构在实践机械传动中，仅用一对齿轮组成的齿轮机构功能单一，往往不能满足消费上的多种要求，故常用功能单一，往往不能满足消费上的多种要求，故常用假设干对齿轮组成的齿轮传动系统来到达目的。这种假设干对齿轮组成的齿轮传动系统来到达目的。这种多齿轮的传动安装称为轮系或齿轮系。多齿轮的传动安装称为轮系或齿轮系。 本章主要引见轮系的分类及其在实践消费中的运用，本章主要引见轮系的分类及其在实践消费中的运用，定轴轮系、行星轮系的传动比计算，还简要引见常用定轴轮系、行星轮系的传动比计算，还简要引见常用减速器的构造、类型
2、、特点及其光滑。减速器的构造、类型、特点及其光滑。第六章第六章 轮系和减速器轮系和减速器6.1 轮轮系及分系及分类类6.2 定定轴轮轴轮系系6.3 行星行星轮轮系系6.4 轮轮系的功用系的功用6.5 减速器减速器6.1 轮系及分类轮系及分类6.1 轮轮系及分系及分类类 在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需求，经常在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需求，经常采用一系列齿轮组成的传动系统。这种由一系列相互啮合的采用一系列齿轮组成的传动系统。这种由一系列相互啮合的齿轮蜗杆、蜗轮组成的传动系统即齿轮系。齿轮蜗杆、蜗轮组成的传动系统即齿轮系。 6.1 轮系及分类轮系及分类n 假设齿轮系中各齿轮的
3、轴线相互平行，那么称为平面齿轮系，否那么称为空间齿轮系。 n 根据齿轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架能否固定，又可将齿轮系分为两大类：定轴齿轮系和行星齿轮系。 6.1 轮系及分类轮系及分类轮系的类型轮系的类型6.2 定轴轮系定轴轮系6.2 定定轴轮轴轮系的系的传动传动比比 假设齿轮系运转时一切齿轮的轴线坚持固定，称为定轴齿轮系，定轴齿轮系又分为平面定轴轮系和空间定轴轮系两种。 的比值用的比值用设齿轮系中首齿轮的角速度为设齿轮系中首齿轮的角速度为，末齿轮的角速度，末齿轮的角速度，与与表示，即表示，即，那么，那么称为齿轮系的传动比。称为齿轮系的传动比。一、轮系的传动比一、轮系的传动比6.2 定轴
4、轮系定轴轮系二、定轴轮系传动比的计算二、定轴轮系传动比的计算 一一对齿轮的的传动比大小比大小为其其齿数的反数的反比。假比。假设思索思索转向关系，外向关系，外啮合合时，两，两轮转向相反，向相反，传动比取比取“-“-号；内号；内啮合合时，两两轮转向一向一样，传动比取比取“+“+号。号。 右右图所示平面定所示平面定轴齿轮系中各系中各对齿轮的的传动比比为： 惰惰轮：齿轮系中系中齿轮4 4同同时与与齿轮33啮合，不影响合，不影响齿轮系系传动比的大小，比的大小，只起到改只起到改动转向的作用。向的作用。6.2 定轴轮系定轴轮系由于由于以上各式连乘可得：以上各式连乘可得： 所以所以推行后的定推行后的定轴齿轮系
5、系传动比大小比大小为：上式可以上式可以计算算传动比大小，其符号方向需另行判比大小，其符号方向需另行判别。6.2 定轴轮系定轴轮系u定轴轮系传动比符号确实定方法定轴轮系传动比符号确实定方法 平面定平面定轴轮轴轮系系用用 来判别来判别 的正负号的正负号 也可采用箭头法判别，即从首轮开场，根据外啮合两齿轮的转向也可采用箭头法判别，即从首轮开场，根据外啮合两齿轮的转向相反，内啮合两齿轮的转向一样的关系，依次对各个齿轮标出转向。相反，内啮合两齿轮的转向一样的关系，依次对各个齿轮标出转向。最后根据齿轮系首末两轮的转向，断定传动比的符号。最后根据齿轮系首末两轮的转向，断定传动比的符号。 空空间间定定轴轮轴轮
6、系系 由于各轴的轴线不平行，故不能用由于各轴的轴线不平行，故不能用 来判别的正负来判别的正负号。可用公式计算传动比的大小，各轮的转向只能采用画箭头法断号。可用公式计算传动比的大小，各轮的转向只能采用画箭头法断定。定。6.2 定轴轮系定轴轮系6.2 定轴轮系定轴轮系6.3 行星轮系行星轮系6.3 行星行星轮轮系的系的传动传动比比 如以下图所示的行星轮系中，齿轮1、3和构件H均绕固定的相互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。 齿轮齿轮2 2既绕本身轴线自转又随构件既绕本身轴线自转又随构件H H绕另一固定轴线轴线绕另一固定轴线轴线O-OO-O公转。公转。齿轮齿轮2 2称为行
7、星轮，构件称为行星轮，构件H H称为行星架，轴线固定的齿轮称为行星架，轴线固定的齿轮1 1、3 3那么称为中心那么称为中心轮或太阳轮。轮或太阳轮。 构造构造6.3 行星轮系行星轮系行星轮系分类行星轮系分类通常将具有一个自在度的行星齿轮系称为简单行星齿轮系。通常将具有一个自在度的行星齿轮系称为简单行星齿轮系。将具有二个自在度的行星齿轮系称为差动齿轮系。将具有二个自在度的行星齿轮系称为差动齿轮系。 简单行星齿轮系外圈的内齿轮固定外圈的内齿轮固定差动齿轮系外圈的内齿轮自在外圈的内齿轮自在6.3 行星轮系行星轮系简单行星齿轮系只需一个自在度简单行星齿轮系只需一个自在度单击播放6.3 行星轮系行星轮系差
8、动齿轮系有两个自在度差动齿轮系有两个自在度注：此差动齿轮系假设把外圈注：此差动齿轮系假设把外圈的内齿轮固定，那么变成了简的内齿轮固定，那么变成了简单行星轮系。单行星轮系。单击播放6.4 轮系的功用轮系的功用 6.4 轮轮系的功用系的功用一、实现分路传动一、实现分路传动 如下如下图为滚齿机上机上滚刀与刀与轮坯之坯之间作展成运作展成运动的的传动简图。自自动轴I I经过锥齿轮1 1轮齿轮2 2将将运运动传给滚刀；同刀；同时自自动轴又又经过直直齿轮3 3轮经齿轮4545、6 6、7878传至至蜗轮9 9，带动被加工的被加工的轮坯坯转动，以，以满足足滚刀与刀与轮坯的坯的传动比要求。比要求。6.4 轮系的
9、功用轮系的功用 假设采用多对齿轮组成的齿轮系那么可以很容易就获得较大的传动比。只需适中选择齿轮系中各对啮合齿轮的齿数，即可得到所要求的传动比。在行星齿轮系中，用较少的齿轮即可获得很大的传动比，如右图所示的轮系。 二、获得大的传动比二、获得大的传动比6.4 轮系的功用轮系的功用三、三、实现换向向传动 在自在自动轴转向不向不变的情况下，利用惰的情况下，利用惰轮可可以改以改动从从动轴的的转向。向。 如下如下图车床上走刀床上走刀丝杆的三星杆的三星轮换向机构，向机构，扳扳动手柄可手柄可实现两种两种传动方案。方案。6.4 轮系的功用轮系的功用四、实现变速传动四、实现变速传动 在自动轴转速不变的情况下，利用
10、轮系可使从动轴获得多种任务转速。如右图所示的汽车变速箱，可使输出轴得到4个档次的转速。 6.4 轮系的功用轮系的功用五、用于五、用于对运运动进展合成与分解展合成与分解 在差动齿轮系中，当给定两个根本构件的运动后，第三个构件的运动是确定的。换而言之，第三个构件的运动是另外两个根本构件运动的合成。 同理，在差动齿轮系中，当给定一个根本构件的运动后，可根据附加条件按所需比例将该运动分解成另外两个根本构件的运动。 如右图所示为滚齿机中的差动齿轮系。6.4 轮系的功用轮系的功用 如以下图所示的汽车后桥差速器即为分解运动的齿轮系。在汽车转弯如以下图所示的汽车后桥差速器即为分解运动的齿轮系。在汽车转弯时它可
11、将发动机传到齿轮时它可将发动机传到齿轮5 5的运动以不同的速度分别传送给左右两个车轮，的运动以不同的速度分别传送给左右两个车轮，以维持车轮与地面间的纯滚动，防止车轮与地面间的滑动磨擦导致车轮过以维持车轮与地面间的纯滚动，防止车轮与地面间的滑动磨擦导致车轮过度磨损。度磨损。6.5 减速器减速器6.5 减速器减速器减速器：减速器：一种由封锁在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮一种由封锁在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮- -蜗杆传动蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与任务机之间的减速传动安装。所组成的独立部件，常用作原动件与任务机之间的减速传动安装。减速器减速器分类：分类：齿轮减速器 蜗
12、杆减速器 行星减速器圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器圆锥圆柱齿轮减速器圆柱蜗杆减速器圆弧齿蜗杆减速器锥蜗杆减速器蜗杆齿轮减速器渐开线行星齿轮减速器摆线齿轮减速器谐波齿轮减速器6.5 减速器减速器1 1齿轮减速器齿轮减速器6.5 减速器减速器6.5 减速器减速器6.5 减速器减速器2 2蜗杆减速器蜗杆减速器6.5 减速器减速器蜗杆蜗杆- -齿轮减速器齿轮减速器6.5 减速器减速器6.5 减速器减速器q减速器的构造减速器的构造q 构造分析动画构造分析动画11下箱体下箱体22油油标标指示器指示器33上箱体上箱体44透气孔透气孔55检查检查孔盖孔盖66吊吊环环螺螺钉钉77吊吊钩钩88油塞油塞99定位定位销钉销钉1010起盖螺起盖螺钉钉孔孔6.5 减速器减速器q减速器的装拆装拆实验减速器的装拆装拆实验二、装配过程分解二、装配过程分解一、装配过程分解一、装配过程分解1.减速器构造总览2.拆去轴承端盖3.移去联接螺栓4.移去上盖5.拆去上盖部装6.察看齿轮啮合旋转7.拆去各轴8.装配输入轴部装9.装配中间轴部装10.装配输出轴部装11.装配底座部装1.装配底座部装2.装配输出轴部装3.装配中间轴部装4.装配输入轴部装5.安装各轴6.察看齿轮啮合旋转7.安装上盖部装8.安装上盖9.安装联接螺栓10.安装轴承端盖齿轮系定轴轮系行星轮系变速箱定轴轮系定轴轮系行星轮系差动轮系
