机械零件课件

换向轮系机构
3．实现大传动比传动
（1） 采用二级齿轮定轴轮系
（2）采用周转轮系
z1 100 , z2 101, z 100 , z3 99 2
轮3固定不动时：
iH 1 10000
4．实现运动的合成与分解 运动的合成
齿轮1和齿轮3分别独立输入转速n1、n3，可 合成输出构件H的转速 n1 n3 nH 2
定轴轮系传动比的数值等于组成该轮系的各 对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对齿 轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿 数乘积之比 轴线平行的定轴轮系的传动比计算公式为：
i AB nA m 从A到B所有从动轮齿数连乘积 (1) nB 从A到B所有主动轮齿数连乘积
轴线不平行时： a.首尾齿轮轴线不平行:只计算数值，转向用箭头标出。
8.3 周转轮系及其传动比 8.3.1 周转轮系的组成
行星轮、转臂H（系杆、行星架）、 中心轮（太系的传动比
转化轮系：
构 件
原来 的转 速
n1
转化轮系中的转速
n1H n1 nH
H n2 n2 n H
1
2
3
n2
n3
H n3 n3 nH
行星轮 行星轮 系杆（转臂） 系杆 （转臂） 中心轮 中心轮
行星轮
系杆
中心轮 中心轮 （固定）
周转轮系
周转轮系
周转轮系
周转轮系：差动轮系、行星轮系
差动轮系
行星轮系
差动轮系： n=4, PL=4, PH=2, F=3n-2 PL – PH=2 行星轮系：
n=3, PL=3, PH=2, F=3n-2 PL – PH=1
例 8.3 如图所示行星轮系中，已知各轮的齿数为 z1＝100，z2＝101， z 2 ' ＝100，z3＝99，求传动比iH1。 解：i
H 13
n1 n H 2 z 2 z3 (1) n3 n H z1 z 2
101 99 100 100
n3 0
解得 i1H＝n1/nH=1/10000 因此 iH1＝nH/n1=10000
第八章 轮系
轮系:由一系列齿轮组成的传动系统 称为轮系。
8.1 轮系的分类及应用 8.1 .1 轮系分类 轮系：定轴轮系、周转轮系、混合轮系
1．定轴轮系 传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这 种轮系称为定轴轮系。
1
2
3
4
定轴轮系
2．周转轮系
轮系运转 时，至少有一 个齿轮轴线的 位置不固定， 而是绕某一固 定轴线回转， 则称该轮系为 周转轮系。
运动的分解
运动输入
运动输出
n1 n3 2nH
汽车后桥差速器
8. 2 定轴轮系及其传动比
在轮系中，两轴的角速度（或转速） 之比称为轮系的传动比，用 i 表示
jk
j nj i jk k nk
一对圆柱齿轮传动，其传动比：
n1 1 z2 i12 n2 2 z1
nH为正，说明nH与 n1同向
运动的合成
z1=z3
z2 z3 n1 nH 1 n3 nH z1 z2
n1 n3 nH 2
8.4 混合轮系及其传动比
1. 把混合轮系划分为定轴轮系和各个单 一的周转轮系。
2. 列出他们的传动比计算公式。
3. 找出其相互关系，联立求解。
例 如图已知z1=24,z2=52,z2`=21,z3=78,z3`=18, z4=30,
式中 负号表示两轮转向相反（外啮合）， 正号表示两轮转向相同（内啮合）
一对圆锥齿轮传动或蜗杆传动，其传动比的 大小为：
n1 1 z2 i12 n2 2 z1
计算轮系传动比不仅要计算其数值，还要确 定其相对转动方向
1. 相对转动方向的确定
2. 传动比的计算 （1）轮系中各轴线平行
3．上式如用于由锥齿轮组成的单一 周转轮系，转化轮系的传动比计算公 式中的正负号（-l）m不再适用，此时 必须将转臂视为固定用画箭头的方法 确定（正负号必须有）
周转轮系传动比的计算方法（转化机构法）
周转轮系 反转法 定轴轮系 （转化机构）
定轴轮系传动 比计算公式
求解周转轮系 的传动比
例 8.3 如图所示行星轮系中，已知各轮的齿数为 z1＝100，z2＝101， z 2 ' ＝100，z3＝99，求传动比iH1。
i2 H
z2 z1 z 2
传动比 i HV 越大 传动比出现最大值 i HV
i H 2 z2
注 意
1）一齿差行星传动输入轴和输出轴的转向相反。 2）为保证一齿差行星传动的内外齿轮装配，两个齿轮均需 要变位，以避免产生干涉而不能转动。
8.5.2 摆线针轮行星传动
摆线针轮行星传动的工作原理和结构与 渐开线少齿差行星传动基本相同 摆线针轮行星传动的传动比计算与渐开 线少齿差行星传动的计算相同，只是这 种传动的齿数差总是等于1 中心轮1（内齿轮）
H iAB
H nA nA nH m 转化轮系从A到B所有从动轮齿数的乘积 H (1) nB nB nH 转化轮系从A到B所有主动轮齿数的乘积
注意： 1．此式只适用于单一周转轮系中齿轮 A、B 及转臂 H 轴线均平行的场合。 2．代入上式时，nA、nB、nH值都应带有自 己的正负符号，设定某一转向为正，则与其 相反的方向为负。
输入轴与输出轴的传动比数值为：
z 2 z3 z 4 z5 z6 z7 n1 n1 n2 n3 n4 n5 n6 i17 . . . . . i12i23i34i45i56i67 n 7 n 2 n3 n 4 n5 n 6 n 7 z1 z 2 z 3 z 4 z 5 z 6
齿轮4既为主动又为从动，由上式可见，其齿 数z4对传动比的大小不发生影响，仅起改变 转向或调节中心距的作用，这种齿轮称为惰 轮或过桥齿轮。
i HV i H 2
1 i2 H
z2 z2 z1 z2
系杆H 摆线针轮行星传动与渐开线少齿差行星 传动的不同之处在于齿廓曲线。其中心 轮上的内齿是带套筒的圆柱销形针齿， 而摆线齿轮的行星轮齿廓曲线则是短幅 外摆线的等距曲线。
行星轮2（摆线齿轮）
8.5.3 谐波齿轮传动
H
nH
H nH nH nH 0
z3 n n1 nH 1 z 2 z3 i (1) n n3 nH z1 z2 z1
H 13 H 1 H 3
i13
i
H 13
一般公式：设 n A 和 nB 为周转轮系中任意两 个齿轮A和B的转速， nH为转臂 H 的转速
H iAB H nA nA nH m 转化轮系从A到B所有从动轮齿数的乘积 H (1) nB nB nH 转化轮系从A到B所有主动轮齿数的乘积
例 8.5 已知 z1=18，z2=27, z2`= 40，z3 =80, 若n1=100r/min，求nH的大小和方向
解：用箭头画出转化轮系中各轮的转向
i
H 13
n n
H 1 H 3
z 2 z3 n1 n H ( ) n3 n H z1 z 2
100 n H 27 80 ( ) 0 nH 18 40 n H 25r / min
例 8.4 如图所示的行星轮系中，各轮的齿数 为:z1=27,z2=17,z3=61.已知n1=6000r/min,求传 动比 i1H 和转臂H的转速 nH
例 8.4 如图所示的行星轮系中，各轮的齿数 为:z1=27,z2=17,z3=61.已知n1=6000r/min,求传 动比 i1H 和转臂H的转速 nH
z3 n3 z4 n1 z2 n2 i12 ; i23 ; i34 n2 z1 n3 z 2 n4 z3
n2 n2
n1 n1 n2 n3 2 z 2 z3 z 4 i14 i12i23i34 (1) n4 n2 n3 n4 z1 z2 z3
例2 已知各轮齿数，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,转向如 图。求传动比 i17、i15、i25 和蜗轮的转速和转向 解：标出转动方向
z 2 z3 z 4 z5 z6 z7 n1 36 80 18 30 30 60 i17 720 n7 z1 z 2 z 3 z 4 z 5 z 6 18 20 20 18 15 2 z 2 z3 z 4 z5 36 80 18 30 i15 () ( ) 12 z1 z 2 z 3 z 4 18 20 20 18 z3 z 4 z5 80 18 30 i25 () () 6 z 2 z 3 z 4 20 20 18 n1 1440 n7 2r / min i17 720
这种轮系的传动比
i
H 21
n n
H 2 H 1
n2 n H z1 () n1 n H z2
n2 n H z1 0 nH z2
i2 H
z1 z 2 z1 z1 z 2 1 z2 z2 z2
i HV i H 2
齿数差
1
z1 z2 越小 当 z z 1时 1 2
解：
z2 z3 n1H n1 nH H i13 H ( ) n3 n3 nH z1 z2 n1 nH 61 ( ) 0 nH 27 i1H n1 61 1 3.26 nH 27
（转向相同）
n1 6000 nH 1840 r / min i1H 3.26
（2）轮系中各轴线不平行
i12
n1 z2 n2 z1