定轴周转轮系
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机械设计基础轮系在机械设计中,轮系的设计和布局是至关重要的。
轮系,或者称为齿轮系,是由一系列齿轮和轴组成的,它们通过精确的配合和排列,将动力从一个轴传递到另一个轴,或者改变轴的转速。
这种设计广泛应用于各种机械设备中,如汽车、飞机、机床等。
一、轮系的基本类型根据轮系中齿轮的排列和组合方式,我们可以将其分为以下几种基本类型:1、定轴轮系:在这种轮系中,齿轮是固定在轴上的,因此轴的旋转速度是恒定的。
这种轮系主要用于改变动力的大小和方向。
2、行星轮系:在这种轮系中,有一个或多个齿轮是浮动的,它们可以随着轴一起旋转,也可以绕着轴旋转。
这种轮系主要用于平衡轴的转速和改变动力的方向。
3、差动轮系:在这种轮系中,有两个或多个齿轮的旋转速度是不一样的,它们之间存在一定的速度差。
这种轮系主要用于实现复杂的运动规律。
在设计轮系时,我们需要遵循以下原则:1、确定传递路径:根据机械设备的需要,确定动力从哪个轴输入,需要传递到哪个轴。
2、选择合适的齿轮类型:根据需要传递的动力大小、转速等因素,选择合适的齿轮类型(直齿、斜齿、锥齿等)。
3、确定齿轮的参数:根据需要传递的动力大小、转速等因素,确定齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
4、确定齿轮的排列方式:根据需要实现的传动比、转速等因素,确定齿轮的排列方式(串联、并联等)。
5、确定轴的结构形式:根据需要传递的动力大小、转速等因素,确定轴的结构形式(实心轴、空心轴、悬臂轴等)。
6、确定支承形式:根据需要传递的动力大小、转速等因素,确定支承形式(滚动支承、滑动支承等)。
7、确定润滑方式:根据需要传递的动力大小、转速等因素,确定润滑方式(油润滑、脂润滑等)。
在满足设计要求的前提下,我们还可以通过优化设计来提高轮系的性能。
以下是一些常用的优化方法:1、优化齿轮参数:通过调整齿轮的模数、齿数、压力角等参数,来提高齿轮的承载能力和降低噪声。
2、优化齿轮排列:通过优化齿轮的排列方式,来提高传动效率、降低传动噪声和减少摩擦损失。
行星轮介绍一.一、轮系的分类(Classification of Gear Trains)依照轮系运转中齿轮轴线的空间位置是不是固定,将轮系分为定轴轮系和周转轮系两大类。
1、定轴轮系(Ordinary Gear Trains)轮系运转时,其中各齿轮的回转轴线位置固定不动,那么称之为定轴轮系。
如以下图所示。
图 6-82、周转轮系(Epicyclic Gear Trains)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,称该轮系为周转轮系。
如图6-2所示。
又可依照自由度数的不同,将周转轮系分为差动轮系和行星轮系两类。
当轮系的自由度数为2,即需要两个原动件机构运动才能肯按时,该周转轮系称为差动轮系,如图6-2a所示;自由度为1的周转轮系称为行星轮系,如图6-2b所示。
图 6-2周转轮系还可依照大体构件的不同分类。
以K表示中心轮,以H表示系杆,那么图6-2所示轮系可称为2K-H型周转轮系,图6-3所示轮系那么称为3K型周转轮系。
图6-3所示的轮系中有3个中心轮(图中的齿轮1、3和4)故称为3K型周转轮系,该轮系的系杆H仅起支承行星轮2-2′的作用,不传递外力矩,因此不是大体件。
图 6-3由定轴轮系和周转轮系或由两个以上的周转轮系所组成的轮系,称为混合轮系,如图6-4所示,该机构左部由齿轮1、2、2 ′和3组成定轴轮系,而其右部那么为周转轮系。
图 6-4二、轮系的功用(Functions of Gear Trains)1、实现相距较远的两轴之间的传动如以下图6-5所示,假设用四个小齿轮a、b、c和d 代替一对大齿轮1、2实现啮合传动,既节省材料,减少占用空间,又方便于制造和安装。
图 6-52、实现分路传动图6-6为滚齿机上实现滚刀与轮坯范成运动的传动简图。
图中由轴I来的运动和动力经锥齿轮一、2传给滚刀,同时又由与锥齿轮1同轴的齿轮3经齿轮4、五、六、7传给蜗杆8,再传给蜗轮9而至轮坯。