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周转轮系演示课件

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机械原理课件-轮系

机械原理课件-轮系

2. 主 、从动轮转向关系的确定
（1）轮系中各轮几何轴线均互相平行的情况
i15 (1)3
z2 z3z5 z1z2, z3,
z2z3z5 z1z2, z3,
(2) 轮系中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
用箭头表示各轮转向；
（3）轮系中首尾两轮几何轴线不平行的情况 其转向只能用箭头表示在图上。如图所示：
2、列出计算各基本轮系传动比的方程式； 3、找出各基本轮系之间的关系； 4、方程式联立求解，即可求得混合轮系的传动比。
§5-４ 轮系的功能
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，并获得不同的转速。
二、获得较大的传动比
采用周转轮系，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。
图5-1
§5-1 轮系的类型
2. 周转轮系：
至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线 做周向运动的轮系。
周转轮系举例：
图中所示为一基本型 周转轮系。它由4个活动构 件组成，它们是：两个定 轴转动的中心轮（又称太 阳轮）1和3，支承齿轮2轴 线且作定轴转动的系杆 （又称行星架或转臂）H， 轴线随系杆H而转动的行星 轮2。
五、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。
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。

七、实现结构紧凑的大功率传动
周转轮系常采用多个行星轮均 布的结构形式
多个行星轮共同分担载荷，可 以减少齿轮尺寸;
各齿廓啮合处的径向分力和行星 轮公转所产生的离心惯性力得以平衡， 可大大改善受力状况；

汽车机械基础课件：第六单元轮系任务三 周转轮系

汽车机械基础课件：第六单元轮系任务三 周转轮系

为
图中2L为左右轮距，
r 为汽车转弯半径。试分析汽车直线行驶和左转弯时差速器的工作情况。
汽车差速机构动画
《汽车机械基础》
二、周转轮系传动比的计算
例3 图所示为汽车差速机构的结构简图。若齿轮1、2、3、4和齿
轮5的齿数分别为
图中2L为左右轮距，
r 为汽车转弯半径。试分析汽车直线行驶和左转弯时差速器的工作情
汽车机械基础
任务三 周转轮系
1
任务目标
2
工作任务
3
价
6
技能训练
《汽车机械基础》
任务目标
1 能够区分不同种类的周转轮系； 2 能够准确计算行星轮系的传动比； 3 能够准确计算差动轮系的传动比； 4 明确周转轮系在汽车上的运用。
3
《汽车机械基础》
工作任务：
请观察汽车驱动桥的主减速器及差速器的工作情况。分析 其中轮系的功用。
况。
汽车差速机构左转弯
《汽车机械基础》
二、周转轮系传动比的计算
解： 汽车直线行驶时
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z3 z1
1
n1 nH 1 n3 nH
解得 2nH n1 n3 2n4
汽车左转弯时 n1 r L n3 r L
rL
得
n1 r n4
n3
r
r
汽车驱动桥的主减速器及差速器
4
《汽车机械基础》
任务分析：
汽车的驱动桥位于汽车传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或者直 接由变速器传来的转矩，并使左右车轮获得差速的要求。在驱动桥中，实现 这一系列功用的主要部件有主减速器、差速器中的圆锥齿轮和行星齿轮的差 速传动来实现。

周转轮系

周转轮系

机械原理齿轮系及其设计>齿轮系及其分类>
周转轮系是由一个或几个齿轮的几何轴线绕着其它齿轮的固定轴线回转的轮系。

下图所示轮系为一周转轮系。

马铃薯挖掘机中的周转轮系
各种周转轮系简图：
周转轮系传动构件的命名
一个周转轮系（或称基本周转轮系）包含若干行星轮（planet gear），一个行星架
(planet carrier)和若干个太阳轮(sun gear)。

右图中安装在动轴线O1O1上的
齿轮2，它既有绕动轴线O1O1
的自转，又有绕定轴线OO的公
转，如同行星的运动。

图3 周转轮系运动简行星架（planet carrier）----
图
如右图中铰接着行星轮并绕定
轴线OO回转的构件，也称系秆、
转臂。

太阳轮（sun gear）----如右图
中与行星轮相啮合并且几何轴
线（OO轴线）固定的齿轮1和
齿轮3，也称中心轮。

基本构件（fundamental
members) ----太阳轮和行星
架称为周转轮系的基本构件，它
们都绕机架上的同一条固定轴
线回转，并通常直接承受外力
矩。

周转轮系的分类
）
a)2K-H型
b)3K型
图4 周转轮系按基本构件分类。

第八章-轮系PPT课件

第八章-轮系PPT课件
定不动，于是，该周转轮系转化为定轴轮系。称该定轴轮系为原周 转轮系的“转化轮系”
第11页/共23页
转化轮系中齿 轮1的转速
转化轮系中齿 轮3的转速
转化轮系中齿轮1、3 的转向关系
转化轮系中齿轮 1、3的传动比
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
(1)1 z2z3 z1z2
z3 z1
周转轮系又分为差动轮系和行星轮系两种。自由度F=2的周转轮系称为 差动轮系。自由度F=1的周转轮系称为行星轮系。
第2页/共23页
3.混合轮系：一个轮系中既有定轴轮系部分，又有周转轮系部分，或者 由几部分周转轮系组成。
第3页/共23页
• 轮系的应用
1.实现较远距离传动 2.实现分路传动
第4页/共23页
例 图中所示为电动卷扬机的传动装置，已知各轮齿数，求i15。
解：齿轮1、2-2’、3和H组成单一周转轮系
i1H3
n1 nH n3 nH
z3z2 z2 z1
齿轮5、4和3’组成定轴轮系比
i35
n3 n5
z5 z3
故:
i15
n1 n5
(1
z3 z2 z2 z1
z5z3z2 ) z3 z2 z1
3.实现变速与换向 4.获得大的传动比
第5页/共23页
5.实现合成或分解运动
第6页/共23页
8.2 定轴轮系的传动比
轮系的传动比通常是指轮系运动时其输入轴与输出轴的转速（或角速度） 之比。包括传动比数值的大小和输入轴与输出轴两者的转向关系。
输入轴 输出轴
i12
n1 n2
1 2
z2 z1
从动轮齿数 主动轮齿数
nH n2
z2 z1 z2

清华大学机械原理——轮系PPT课件

清华大学机械原理——轮系PPT课件

(2) 运动分解
nH
1 2
(n3
n5 )
n3 r L n5 r L
n3
r
r
L
nH
n5
r
r
L
nH
第46页/共75页
6. 实现执行机构的复杂运动
行星轮既有自转又有公转—复杂运动
例：行星搅拌机构
第47页/共75页
用于食品加工的行星搅拌机构
第48页/共75页
5.5 轮系的设计
定轴轮系的设计 基本内容 ➢选择轮系的类型 ➢确定轮系中各轮的齿数 ➢选择轮系的布置方案
缺点：中间轴较长，变 形使齿宽上的载荷分布 不均匀。
周转轮系的设计 基本内容 ➢周转轮系类型的选择 ➢确定轮系中各轮的齿数 ➢*周转轮系的均衡装置
第55页/共75页
1.周转轮系类型的选择
考虑因素：
➢传动比范围； ➢效率高低； ➢结构复杂程度； ➢外廓尺寸等。
第56页/共75页
➢当轮系主要用于传递运动时
双排2K-H 单排2K-H
假想一个中心
z1
x
z2 z2'
2) 同心条件
z2
i1H
(x 1) x 1
z1
3) 装配条件
k z1 i1H (Q Rx)
(Q, R均为正整数)
第68页/共75页
➢ 双排2K-H行星轮系(标准齿轮传动，各轮模数相等)
4) 邻接条件
(z1
z2
)
sin
180 k
z2
+2 ha*
假定z2 z2'
若 x z2 1 z2'
第34页/共75页
2. 实现减速、增速或变速运动
例1：汽车手动变速器（130）

机械设计基础完美第五章轮系PPT课件

机械设计基础完美第五章轮系PPT课件
三、偕波齿轮传动
36
第六节 几种特殊的行星传动简介
37
第六节 几种特殊的行星传动简介
• 四、活齿传动
• 随着原动机和工作机向着多样化方向的发展，对 传动装置的性能要求也日益苛刻。为了适应这一 要求，除对齿轮、蜗杆蜗轮等传统的传动装置作 大量的研究和改进外，近20多年来人们还研究出 了多种新型传动装置如谐波传动、摆线针轮传动 等。这些传动都成功地应用于许多行业的各种机 械装置中。
须相等。
20
• 3、邻接条件 • 确定齿轮齿数时，必须保证相邻两行星齿轮的齿
顶圆之间有一定间隙，如图所示，即满足以下不 等式
• 4、装配条件 • 为了保证各行星齿轮能能均匀的分布在两中心轮
之间，并且与两中心轮啮合良好而没有错位现象， 即在行星轮数目确定后齿数的选择应满足装配条 件。
21
22
第四节 混合轮系及其传动比
9
第二节 定轴轮系及其传动比 当主动轮1和最末从动轮K的轴线平行时，两轮 转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同 时，传动比为“+”；两轮转向相反时，传动比为“-”。 因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式 为：
10
第二节 定轴轮系及其传动比
11பைடு நூலகம்
第三节 周转轮系及其传动比
周转轮系中行星轮的运动不是绕固定轴线的 简单转动（包括自转和公转），所以周转轮系各 构件间的传动比就不能直接用定轴轮系的方法来 计算了。
16
第三节 周转轮系及其传动比
17
第三节 周转轮系及其传动比
18
第三节 周转轮系及其传动比
19
第三节 周转轮系及其传动比
• 齿数的确定 • 确定齿数的条件 • 在选择行星齿轮传动的齿数时应满足以下条件： • 1、传动比条件 • 齿数的选择首先应保证实现给定传动比的要求。 • 2、同心条件 • 为了保证正确的啮合，各对啮合齿轮的中心距必

周转轮系


轮 系
复合轮系
或几个周转轮系的组合
定轴轮系
周转轮系
动轴齿轮2
称为行星轮
自转 公转
复合轮系
§2 定轴轮系传动比计算 一、 定轴轮系的传动比
轮系的传动比
大小 转向关系
i
首末
n 首 首 末 n末
1 5
图中所示定轴轮系其传动比为：
i
15

n n1 5Fra bibliotek图1§2 定轴轮系传动比计算
1、一对齿轮的传动比
一对圆柱齿轮传动比： z2 z1 1 n1 z2 i12 2 n2 z1 z2 z1
1
（外啮合）
2
（内啮合）
1
一对空间齿轮
1 n1 z2 i12 2 n2 z1
2
两轮转向在图上画箭头表示
§2 定轴轮系传动比计算
锥齿轮： 蜗轮蜗杆转向关系：
3
H
2'
2
设n3转向为正，则
n1 180 20 60 2 60 180 30 60 3
得 n1=260 r/min 正值说明轮1、3转向相同
1
§4 复合轮系传动比计算
一、 复合轮系传动比的计算
区 分 定轴轮系 分别列出方程，联立求解
单一周转轮系
太阳轮——行星轮——太阳轮。 行星架H
§5 轮系的功用
一、实现较远距离运动传递
§5 轮系的功用
二、 实现大功率传递
1、周转轮系用做动力传递时要采用多个行星轮且均匀 分布在太阳轮四周
§5 轮系的功用
2、周转轮系（行星减速器）用做动力传递时一般采用内啮合 齿轮以提高空间的利用率和减小行星减速器的径向尺寸

周转轮系

机械原理齿轮系及其设计>齿轮系及其分类 >
周转轮系是由一个或几个齿轮的几何轴线绕着其它齿轮的固定轴线回转的轮系。

下图所示轮系为一周转轮系。

马铃薯挖掘机中的周转轮系
各种周转轮系简图：
周转轮系传动构件的命名
一个周转轮系（或称基本周转轮系）包含若干行星轮（planet gear），一个行星架(planet carrier)和若干个太阳轮(sun gear)。

行星轮（planet gear）----如
右图中安装在动轴线O1O1上的齿
轮2，它既有绕动轴线O1O1的自
转，又有绕定轴线OO的公转，
如同行星的运动。

行星架（planet carrier）----
如右图中铰接着行星轮并绕定
轴线OO回转的构件，也称系秆、
转臂。

太阳轮（sun gear）----如右图中与行星轮相啮合并且几何轴线（OO轴线）固定的齿轮1和齿轮3，也称中心轮。

图3 周转轮系运动简图
基本构件（fundamental
members) ----太阳轮和行星架
称为周转轮系的基本构件，它们
都绕机架上的同一条固定轴线
回转，并通常直接承受外力矩。

周转轮系的分类
）
a)2K-H型
b)3K型
图4 周转轮系按基本构件分类。

周转轮系及其传动比76页PPT


1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
周转轮系及其传动比
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克

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4.实现变速传动
10
轮系的功用
5.实现运动的合成与分解
11
+ i 1 H k n n 1 k n n H H ( 1 ) m 轮 轮 1 1 至 至 轮 轮 k k 之 之 间 间 各 各 对 对 齿 齿 轮 轮 的 的 主 从 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 连 连 乘 乘 积 积
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
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
n1H=n1-nH
n2
n2H=n2-nH
n3
n3H=n3-n H
nH
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：
2.公式中的“+”、“-”号表示输入和输出轮的转向相同或相
3反.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。
4
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＝？
i12
n1 n2
z2 z1
=-2
i1H = n1 /nH = -10 负号说明行星架H与齿轮1转向7相反。
轮系的功用
1.实现分路传动
8
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
9
轮系的功用
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 。
解：分解轮系
周转轮系：轮2`，3，H 定轴轮系：轮1，2
周转轮系传动比：
iH
2/4
nn24H H
n2 n4
nH nH
z4 z2
=-4
定轴轮系传动比：
其中n4=0 ，n2= n2 `
解: iH1＝n H / n 1 i1H4＝(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Biblioteka 向相反。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。
1
周转轮系传动比的计算
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。
用画箭头法标出转化轮系中各构件的转向关系，如图所示。 5
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 i1H4
n
-
1
n
H
n 4- n H
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
i1H2
=
nn21)- n H
n
-
2
n
H
Z2 Z1
n 2 = - 133 r/min = n3
负号表示轮3与齿轮1转向相反。
6
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。
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：
+ i 1 H k n n 1 k n n H H ( 1 ) m 轮 轮 1 1 至 至 轮 轮 k k 之 之 间 间 各 各 对 对 齿 齿 轮 轮 的 的 主 从 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 连 连 乘 乘 3 积 积
周转轮系传动比的计算