当前位置：文档之家 › 周转轮系复合轮系

周转轮系复合轮系

  • 格式：ppt
  • 大小：311.00 KB
  • 文档页数：13

下载文档原格式

  / 13

合集下载

轮系及其分类

轮系及其分类

(1)Z1 Z3
3、找出轮系之间的运动关系
1 3
1 3
-
3'
2
2' 4
13
H
输出
1'
4、联立求解：
i1H
1 H
Z1
Z 3 Z1
1 Z1Z2Z3
Z2Z3
例6：
电动卷扬机减速器 Z1=24，Z2=48，Z2'=30， Z3=90,Z3'=20，Z4=30， Z5=80,求i1H
（H，5为一整体） H
2、首末两轴不平行
用箭头表示
-
3、所有轴线都平行
i
1 5
(1)m
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
m——外啮合的次数
4、所有齿轮的几何轴线不都平行，但首、尾两轮的轴 线互相平行
仍可在传动比的计算结果中加上"+"、"-"号来表示主、 从动轮的转向关系。
-
§6-3 周转轮系传动比
反转法
假想给整个轮系加上一
-
例4：在图所示的轮系中，设已知各轮的齿数为：
试求轴Ⅰ、轴Ⅱ之间的传动比。 解：这是一个混合轮系。
（1）首先区分各个基本轮系： 1-2-3-H 周转轮系
4-4‘-5-1’-3‘ 定轴轮系 （2）分别列出各基本轮系传动 比的计算式：
在1-2-3-H 中
即
(a)
-
在4-4‘-5-1’-3‘ 中 （3）联系条件
第六章 轮系
-
§6-1 轮系及其分类
轮系是由一系列齿轮所组成的传动装置。 定义：这种由一系列齿轮组成的传动系统称为
轮系。 它通常介于原动机和执行机构之间，把原动机

轮系

轮系
＝1- i1H
i1H ＝1-(-99×101/100×100)＝1.9999 iH1＝n H / n 1 ＝1/i1H ＝0.5
表示行星架H与齿轮1的转向相同。
用画箭头法标出转化轮系中各构件的转向关系，如图所示。
29
例: 如图所示周转轮系。已知Z1=15, Z2=25, Z3=20, Z4=60,n1=200r/min, n4=50r/min ,且两太阳轮1、4 转向相反。试求行星架转速n H及行星轮转速n3。
2 O1 H
1
3
3
2
n 2
H
n
O
H
n
1
1
n 3 -n H
2
3
H 1
3 2
n3H = n 3-n H n2H = n 2-n H H n1H = n 1-n H
1
a） 原周转轮系
b) 原周转轮系的转化轮系
周转轮系及转化轮系中各构件的转速
构件名称 原来的转速
太阳轮1
n1
行星轮2
n2
太阳轮3
n3
行星架H
nH
转化轮系中的转速
n1H=n1-nH
n2H=n2-nH n3H=n3-n H nHH=nH-nH=0
18
2．周转轮系的传动比计算
周转轮系的传动比(3/5)
转化轮系中，齿轮1对齿轮3的传动比
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z2 z3 z1 z2
一般表达式为 ：
iG HKnnG K H H
n4
= n1 3000 i14 120
=25r/min， 转向如图
周转轮系的传动比(1/5)
5.3 周转轮系及其传动比计算

周转轮系复合轮系

周转轮系复合轮系

例:如图所示的周转轮系中，已知各 轮齿数为Z1=100, Z2=99, Z3=100, Z4=101 ，行星架H为原动件，试求传 动比iH1＝？ 解: iH1＝n H / n 1 i14＝(n 1 - n H )/ (n 4 - n H ) ＝1- n 1 / n H ＝-Z2Z4/Z1Z3 ＝1- i1H i1H ＝-(1-99x101/100x100)＝-1/10000 iH1＝n H / n 1 ＝1/i1H ＝-10000 传动比为负，表示行星架H与齿轮1的转向相反。
第31讲
周转轮系\复合轮系
周转轮系传动比的计算
具有一个自由度的周转轮 系称为简单周转轮系，如 下图所示；将具有两个自 由度的周转轮系称为差动 轮系，如下图所示。
F=3x(N-1)-2PL-PH F1=3x3-2x3-2=1 F2=3x4-2x4-2=2
自由度表示原动件的数目。
周转轮系传动比的计算
例：如图所示轮系中，已知各轮 齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30, Z4=80。计算传动比i1H 。 周转轮系：轮2`，3，H 解： 分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系传动比：
i
H 2/ 4
H n2 n2 nH z4 H =-4 n4 n4 nH z2
不能直接用定轴轮系传动 比的公式计算周转轮系的 传动比。可应用转化轮系 法，即根据相对运动原理， 假想对整个行星轮系加上 一个与行星架转速n H大 小相等而方向相反的公共 转速-n H，则行星架被固 定，而原构件之间的相对 运动关系保持不变。这样， 原来的行星轮系就变成了 假想的定轴轮系。这个经 过一定条件转化得到的假 想定轴轮系，称为原周转 轮系的转化轮系。
轮系的功用
4.实现变速传动

机械设计基础第五章轮系

机械设计基础第五章轮系

2. 根据周转轮系的组合方式，利用周转轮系传动比计算公式求
03
出周转轮系的传动比。
实例分析与计算
1
3. 将定轴轮系和周转轮系的传动比相乘，得到复 合轮系的传动比。
2
4. 根据输入转速和复合轮系的传动比，求出输出 转速。
3
计算结果：通过实例分析和计算，得到了复合轮 系的输出转速。
05 轮系应用与实例分析
仿真结果输出
将仿真结果以图形、数据等形式输出，以便 进行后续的分析和处理。
实验与仿真结果对比分析
01
数据对比
将实验数据和仿真数据进行对比 ，分析两者之间的差异和一致性 。
结果分析
02
03
优化设计
根据对比结果，分析轮系设计的 合理性和可行性，找出可能存在 的问题和改进方向。
针对分析结果，对轮系设计进行 优化和改进，提高轮系的性能和 稳定性。
04 复合轮系传动比计算
复合轮系构成及特点
构成
由定轴轮系和周转轮系（或几个周转轮系）组合而成，称为复合轮系。
特点
复合轮系的传动比较复杂，其传动比的计算需结合定轴轮系和周转轮系的传动比计算公式进行。
复合轮系传动比计算公式
对于由定轴轮系和周转轮系组成的复合轮系，其传动比计算 公式为：i=n1/nK=(Z2×Z4×…×Zk)/(Z1×Z3×…×Zk-1)×(1)m，其中n1为输入转速，nK为输出转速，Z为各齿轮齿数 ，m为从输入轴到输出轴外啮合齿轮的对数。
火车车轮与轨道
通过轮系保证火车在铁轨 上的平稳运行和导向作用 。
船舶推进器
利用轮系将主机的动力传 递给螺旋桨，推动船舶前 进。
军事装备中轮系应用举例
坦克传动系统
采用轮系实现坦克发动机的动力 输出与行走机构的连接，确保坦 克在各种地形条件下的机动性。

机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)word版本

机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)word版本

华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四（第8章—第10章—第11章）第八章 齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ，其自由度分别为 2 和 1 。

2、组成周转轮系的基本构件有： 太阳轮 ； 行星轮 ， 系杆 。

3、K i 1与H K i 1不同，K i 1是 构件1和K 的传动比 ；HK i 1是 构件1和K 相对系杆H 的传动比 。

二、简答题1、什么是复合轮系？写出计算复合轮系传动比的步骤。

复合轮系：由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。

步骤：（1）划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系；（2）分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式； （3）根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。

2、在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向，并指出蜗轮4的旋向。

答：蜗轮4为顺时针转动，蜗轮4的旋向为左旋。

3 在图示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：z 1＝20，z 2＝50，z 3＝15，z 4＝30，z 6＝40，z 7＝18，z 8＝51，蜗杆z 5＝1，且为右旋，试求传动比i 18；并指出提升重物时手柄的转向。

答：所示轮系为定轴轮系；各轮转向为：8－逆时针、7－顺时针、4－箭头向左、3－箭头向上、2－箭头向上、1－箭头向上；传动比：67.56618=i4 在图示的蜗杆传动中，试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。

答：左图为右旋蜗杆；右图蜗杆逆时针转动。

三 计算题1 在图示的轮系中，已知z 1＝20，z 2＝30，z 3＝18，z 6＝48，齿轮1的转速n 1＝150 r/min ，试求系杆 H 的转速n H 的大小和方向。

1.667.534124114-=⨯-=--=Z Z Z Z i H H Hωωωω因为：04=ω所以：667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中，已知：Z 1=20 ，Z 2=30 ，Z 2’=25，Z 3=75，Z 4=30，Z5=25，。

周转轮系和复合轮系的应用

周转轮系和复合轮系的应用

4、实现变速传动。 周转轮系实现变速传动，不需要采用滑移齿轮，因而变速箱轴向尺寸小。且由于在 变速过程中，各对齿轮不需离合，经常处于啮合状态，故使变速比较可靠。如图所示， 利用具有三个中心轮的行星轮系作为某专用机床的进给机构，使结构紧凑。运动由轮 1 输入，轮 3 输出，经与轮 3 固连的丝杠，并通过螺旋副，使进刀箱作进给运动。
教 学内 容 第四节 周转轮系和复合轮系的应用
1、实现大传动比传动 如图所示，已知 z1 100, z 2 101, z 2 100, z3 99. 试求传动比 i H 1 ? 解：依题
备注
n3 0,
H i13
ห้องสมุดไป่ตู้
z z n1H n1 n H (1) 2 2 3 H n3 n H z1 z 2 n3 n1 n H 101 99 0 nH 100 100 n 得： H 10000 i H 1 n1
i13 图所示汽车后桥差速器， 1、 2、 3、 H （4） 组成差动轮系，
H
z n1 n H 3 1 ， n3 n H z1
n4 n H ， 所 以 n 4
n1 r L 。 n3 r L
n1 n3 ， 当 汽 车 沿 直 线 行 驶 时 ， n1 n3 n 4 。 转 弯 时 ， 2
行星架转10000转时，轮1才转1转，转向相同。
该轮系仅用两对齿轮，便能获得这么大的传动比，使传动机构非常紧凑。 2、实现运动的合成：应用差动轮系，可将两个构件的输入运动，合成为另一构件的 运动输出。 （在差动轮系中，需要两个原动件，轮系才有确定的相对运动，因此应用差动 轮系， 可将两个构件的输入运动合成为另一个构件的运动输出。 ） 图所示为滚齿机的差动 轮系，滚齿时，由齿轮 4 传来的运动输给中心轮 1，使其得到转速 n1 （称为分齿运动） ；

14复合轮系

若z2-z1＝1(称为一齿差传动)，z1＝100，则iH1＝－100。
输入轴转100圈，输出轴只反向转一圈。可知这种少齿数差传动机构可获得很大的单级传动比。
几种特殊的行星传动简介
1.渐开线少齿差行星传动 具体工作原理见课本。
dh ds
oh
o1
os
a
o2
一、渐开线少齿差行星齿轮传动
其齿廓曲线为普通的渐开线，齿数差一般为z2-z1=1～4。 优点：
①传动比大，一级减速i1H可达135，二级可达1000以上。 ②结构简单，体积小，重量轻。与同样传动比和同样
功率的普通齿轮减速器相比，重量可减轻1/3以上。
③加工简单，装配方便。
④效率较高。一级减速η＝0.8～0.94,比蜗杆传动高。
缺点：
由于上述优点，使其获得了广泛的应用
①只能采用正变位齿轮传动，设计较复杂。存在重叠干涉现象
复合轮系
复合齿轮系
§5-4 复合轮系及其传动比
– 由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的轮系称为 复合轮系。
– 解复合轮系问题的首要任务是正确区分各个基本周转轮系和 定轴轮系，然后分别列出计算这些轮系的方程式，找出其相 互联系，最后连立求解方程，求出待求的参数。
– 正确区分各个轮系的关键在于找出各个基本周转轮系。 – 找周转轮系的一般方法是：先找出行星轮，支持行星轮的构
②传递功率不大，N≤45KW。 受输出机构限制 ③径向分力大，行星轮轴承容易损坏。 ∵α’大
2.摆线针轮行星传动
摆线针轮结构分解图
摆线针轮行星传动图
摆线形结构图解
可以证明，摆线针轮行星传动能保证传动比恒定不变针齿销数与摆
线轮齿数的齿数差（z1－z2）只能为1，所以其传动比为：

轮系的类型和应用.

4
H
5 1
H1
H2
1
3
3
4
6
轮系的功用
1、实现相距较远的两轴之间的传动
2.实现分路传动
IV

VI
V
主轴


滚齿机上实现滚刀与轮坯范成运动 的传动简图。
3.实现变速传动
a) 1
2

b)
B 5
A
2
H

6 1’
4
1
2’
3
4.实现换向传动
a)
1
b)
1
2 4
a
3
2
3
5、实现大速比和大功率传动 行星轮系可以由很少几个齿轮获得很大的 传动比，如下图中，若z1=100，z2=101， z2′=100，z3=99，可以求得从系杆到轮1的传 动比
轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕其他 固定轴线作回转运动。
二、周转轮系：
2
4
H O
O
基本周转轮系的组成： 3 1、行星轮： 几何轴线是运动的，至少有一个或有多个。 2、中心轮(太阳轮)： 与行星轮啮合的齿轮,用“K”表示。最多有两个； 特殊时有一个。 3、系杆(转臂)： 支持行星轮的构件.用“H”表示。只有一个。
§6-1
轮系类型：
轮系的类型和应用
轮系:由一系列齿轮组
成的齿轮传动系统。 一、定轴轮系： 在轮系运转时，其各 轮轴线相对机架的位置都 是固定的。如图示。
1、平面定轴轮系：
在定轴轮系中，所有齿轮的轴线均平行；
2、空间定轴轮系：
在定轴轮系中，所有齿轮的轴线不都平行。 1 2 3 4 5 6 7
1
2 3 4
4 13

第8章-轮系-复合轮系

第 8章
温故知新
◆定轴轮系传动比的计算
轮系
所有从动轮齿数的连乘 积 定轴轮系传动比 所有主动轮齿数的连乘 积
◆周转轮系的组成和特点
中心轮、系杆、行星轮 ◆周转轮系传动比的计算
i 1H n
z2 zn 1H 1 H H n H z 1 z n 1 n
四、实现换向传动：
在主轴转向不变的条件下，可以改变从动轴的转向。
（车床走刀丝杠的三星转向机构）
（导弹发射快速反应装置）
五、实现运动的合成
差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。
i
H 13
z3 n1 n H 1 n3 n H z1
1 ( n1 n 3 ) 2
nH
支撑行星轮的构件就是系杆；
•
几何轴线与系杆的回转轴相重 合，且直接与行星轮相啮合的定 轴齿轮就是中心轮，这样便组成 了一个周转轮系 定轴轮系
• 定轴轮系：无行星轮存在，则为
§8-4
复合轮系的传动比
轮系分解关键：将周转轮系分离出来。 传动比求解思路：
将复合齿轮分解为基本齿轮，分别列 出传动比计算公式，找出联系，联立求 解。
z1=z3
差动轮系的运动合成特性，被广泛应用于机 床、计算机构和补偿调整等装置中。
六、实现运动的分解
差动轮系可以将一个基本构件的主动转动按所 需比例分解成另两个基本构件的不同转动。
汽车后桥的差动器能根据汽车不同的行驶状态，
自动将主轴的转速分解为两后轮的不同转动。
n1 r L n3 r L
§8-5
轮系的工程应用
一、实现分路传动：
利用轮系可以使一个主 动轴带动若干个从动轴
同时旋转，并获得不同周转轮系，可以在使用很 少的齿轮并且也很紧凑的条件 下，得到很大的传动比。

周转轮系与复合轮系的传动比


既然周转轮系的转化轮系为一定轴轮系， 就可应用定轴轮系传动比的公式进行计算。
z z n1H n1 nH (1)1 2 3 H n3 n3 nH z1 z 2
H i13 为转化轮系的传动比，并不是原周转轮系的传动比。但 n1、n3、n H 三个运动参
数中，若已知任意两个，就可确定第三个，从而求出周转轮系的传动比。 一般公式： n H nm n H 在转化轮系中由 m到n各从动齿轮齿数乘积 H imn m (1) K ； H nn n H 主动 nn
教 学内 容
备注
机构 太阳轮 1 太阳轮 3 行星轮 2 行星架 H 机架 即
H i13
原有转速
转化机构中的转速
n1
n3
n1H n1 nH
H n3 n3 nH
n2
nH
n机架 0
H n2 n2 n H H nH nH nH 0
H n机架 0 nH nH
i12
n1 z 1 n2 z2
得n a n 2
z1 20 n1 300 200rpm z2 30
教 学内 容
H iab
备注
na n H z b nb nH za
200 nH 80 0 nH 20 nH 40rpm.
（2） i13
H
若 n1 1450r / min ， n H
n1 1450 46.77r / min i1H 31
=18， =30， Z g 例 3、在图示双螺旋桨飞机减速器中，已知 Za=26，Zg=20，Zb=66， Z a
=66，若 na=15000rpm，求 nP 及 nQ 的大小及转向。 Zb
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用画箭头法标出转化轮系中各构件的转向关系，如图所示。
H
例: 如图所示周转轮系。已知Z1=15, Z2=25, Z3=20, Z4=60,n1=200r/min, n4=50r/min,且 两太阳轮1、4转向相反。试求行星架转速 n H及行星轮转速n3。
解： 1.求n
H
i
H 14
n 1- n H n 4- n H
定轴轮系传动比： i n1 z 2 12 =-2 n2 z1 其中n4=0 ，n2= n2 `
i1H = n1 /nH = -10 负号说明行星架H与齿轮1转向相反。
轮系的功用
1.实现分路传动
轮系的功用
2.获得大的传动比 一对外啮合圆柱齿轮传动，其传动比一般可为i<=5-7。 但是行星轮系传动比可达i=10000,而且结构紧凑。 3.实现换向传动
Z2 Z4 Z1 Z3
n H = - 50/6 r/min 负号表示行星架与齿轮1转向相反。 2.求n3 :(n3 = n2) Z2 n 1- n H H
i12
n 2- n H
Z1 = n3
n 2 = - 133 r/min
负号表示轮3与齿轮1转向相反。
混合轮系传动比的计算
先将混合轮系分解成基本周转轮系和定轴轮系， 然后分别列出传动比计算式，最后联立求解。
轮系的功用
4.实现变速传动
轮系的功用
5.实现运动的合成与分解
作业布置
P298 13-10、13-13
例：如图所示轮系中，已知各轮 齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30, Z4=80。计算传动比i1H 。 周转轮系：轮2`，3，H 解： 分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系传动比：
i
H 2/ 4
H n2 n2 nH z4 H =-4 n4 n4 nH z2
H 1k
+
注意：
1.公式只适用于平面周转轮系。正、负号可按画箭头的方法来 确定，也可根据外啮合次数还确定（-1）m。对于空间周转轮 系，当两太阳轮和行星架的轴线互相平行时，仍可用转化轮系 法来建立转速关系式，但正、负号应按画箭头的方法来确定。 2.公式中的“+”、“-”号表示输入和输出轮的转向相同或相反。 3.对于差动轮系，必须给定n 1 、 n k 、n H中任意两个（F=2， 两个原动件），运动就可以确定。对于简单周转轮系，有一太 阳轮固定（n k=0)，在n 1 、n H只需要给定一个（F=1，需要一 个原动件），运动就可以确定。
周转轮系传动比的计算
周转轮系及转化轮系中各构件的转速 构件名称 原来的转速
转化轮系中的转速
太阳轮1
行星轮2 太阳轮3 行星架H
n1 n2
n1H=n1-nH n2H=n2-nH
n3
nH
n3H=n3-n H nHH=nH-nH=0
由于转化轮系为定轴轮系，故根据定轴 轮系传动比计算式可得轮1、3传动比为： 该结论可推广到周转轮系的转化轮系传动比计算的一般情况：
不能直接用定轴轮系传动 比的公式计算周转轮系的 传动比。可应用转化轮系 法，即根据相对运动原理， 假想对整个行星轮系加上 一个与行星架转速n H大 小相等而方向相反的公共 转速-n H，则行星架被固 定，而原构件之间的相对 运动关系保持不变。这样， 原来的行星轮系就变成了 假想的定轴轮系。这个经 过一定条件转化得到的假 想定轴轮系，称为原周转 轮系的转化轮系。
例:如图所示的周转轮系中，已知各 轮齿数为Z1=100, Z2=99, Z3=100, Z4=101 ，行星架H为原动件，试求传 动比iH1＝？ 解: iH1＝n H / n 1 i14＝(n 1 - n H )/ (n 4 - n H ) ＝1- n 1 / n H ＝-Z2Z4/Z1Z3 ＝1- i1H i1H ＝-(1-99x101/100x100)＝-1/10000 iH1＝n H / n 1 ＝1/i1H ＝-10000 传动比为负，表示行星架H与齿轮1的转向相反。
第31讲
周转轮系\复合轮系
周转轮系传动比的计算
具有一个自由度的周转轮 系称为简单周转轮系，如 下图所示；将具有两个自 由度的周转轮系称为差动 轮系，如下图所示。
F=3x(N-1)-2PL-PH F1=3x3-2x3-2=1 F2=3x4-2x4-2=2
自由度表示原动件的数目。
周转轮系传动比的计算
n1 nH m 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿 轮 的 从动轮 齿 数连 乘积 i (1) nk nH 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿 轮 的 主 动轮 齿 数连 乘积
H 1k
+
周转轮系传动比的计算
n1 nH m 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿 轮 的 从动轮 齿 数连 乘积 i (1) nk nH 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿 轮 的 主 动轮 齿 数连 乘积