第五章齒輪系及減速器第十三章齒輪系設(shè)計(jì)齒輪系——系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)

§

5--1定軸輪系及其傳動(dòng)比齒輪系傳動(dòng)比：12(a)(b)21(c)21(d)21(e)212、傳動(dòng)比大小的確定第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算1、定軸齒輪系：齒輪系的基本單元:首、末兩輪的傳動(dòng)比大小和轉(zhuǎn)向關(guān)系各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架固定不變。例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1

，z2

，z2’

，…z5

，求傳動(dòng)比i15

。122′4′435解：第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算故：3、首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動(dòng)類型有關(guān)）1）全部由平行軸圓柱齒輪組成的定軸齒輪系，可在傳動(dòng)比計(jì)算公式的齒數(shù)比前乘以（-1）m，m為外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。2）輪系中首、末兩輪的軸線不平行時(shí)，采用打箭頭的方式確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。12(a)(b)21(d)21(e)2112(c)第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算若首末輪軸線平行，則在公式前冠以“－”或“＋”§

5—2周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動(dòng)比1、周轉(zhuǎn)齒輪系的特點(diǎn)OH312H312在齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運(yùn)動(dòng)的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算H——表示轉(zhuǎn)臂各構(gòu)件之間的關(guān)系：●轉(zhuǎn)臂與中心輪同軸線；●行星輪與中心輪嚙合；●行星輪的軸線靠轉(zhuǎn)臂支撐；132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂H222、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算轉(zhuǎn)臂H中心輪33中心輪11HH=H—H=01H=1—H3H=3—H構(gòu)件名稱各構(gòu)件的絕對(duì)角速度轉(zhuǎn)化輪系中的角速度轉(zhuǎn)化齒輪系的傳動(dòng)比就可以按定軸齒輪系傳動(dòng)比求解：一般計(jì)算公式：-H1H3轉(zhuǎn)化齒輪系第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算

--反轉(zhuǎn)法

i1kH≠i1k對(duì)上式作以下說明：1）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首、末輪與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的周轉(zhuǎn)齒輪系；2）齒數(shù)比前一定有“+”或“—”號(hào)。其正負(fù)號(hào)判定，可將轉(zhuǎn)臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定。3）注意：1、

k、

H應(yīng)分別用正、負(fù)號(hào)代入；4）1、

k、

H，須知其中任意兩個(gè)量的大小和轉(zhuǎn)向，才能確定第三個(gè)量的大小和轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)向由計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)號(hào)決定。例注意i1kH與i1k的區(qū)別；Hz1z2此例不適用第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2′=z3=

25，n1=100r/min，n3=200r/min。分別就n1

、n3同向和反向兩種情況求nH。OH1H2′32232′1解：1）

若n1與n3同向，n1=100r/minn3=200r/min代入，可得nH=－100r/minnH=700r/min可得上例中若取z1=24，z2=26，n1與n3同向，2）

若n1與n3反向，即用n1=100r/min，n3=－200r/min代入，第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例由轉(zhuǎn)化輪系直接畫箭頭確定首、末輪的轉(zhuǎn)向(且不考慮實(shí)際的轉(zhuǎn)向)以確定此處的正負(fù)號(hào)轉(zhuǎn)化輪系的轉(zhuǎn)向與n1轉(zhuǎn)向相反與n1轉(zhuǎn)向相同注意：所求轉(zhuǎn)速的方向，須由計(jì)算結(jié)果得出的正、負(fù)號(hào)來決定，決不能在圖形中直觀判斷！則nH=1400r/min？+自由度F=1的周轉(zhuǎn)齒輪系（K輪固定）,將nk=0代入下式可得或iH1=10000可見周轉(zhuǎn)輪系可實(shí)現(xiàn)很大的傳動(dòng)比。故OHK(3)H2′12O1例：已知齒數(shù)z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99。第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例有多組行星輪的周轉(zhuǎn)齒輪系:313′H422′313′H422′第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例反轉(zhuǎn)后還是串連定軸輪系，所以該輪系仍為單一周轉(zhuǎn)輪系，此例自由度F＝1。

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5--3復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有周轉(zhuǎn)輪系，或者含有多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)。OH1232'416452H3(a)(b)第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算2、復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、注意聯(lián)立求解時(shí)，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。4）注意符號(hào)1）分清輪系a、齒數(shù)比連乘積前的符號(hào)；b、已知轉(zhuǎn)速應(yīng)以代數(shù)量代入；c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號(hào)，“+”表示與假定的正方向相同，“－”表示與假定的正方向相反；2'34OH1232'4H定軸齒輪系周轉(zhuǎn)輪系先找行星輪找轉(zhuǎn)臂找中心輪找定軸輪系代數(shù)量是有“+”“－”的；例1：已知z1=1(右旋),z1′=101,z2=99,z4′=100,z5=1(右旋),z5′=100,z2′=z4,n1=100r/min，試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH。解：1、分清輪系2、分列方程3聯(lián)立求解（方向與n2同向）2'342‘-3-4、H為周轉(zhuǎn)輪系；11'5'5434'2'2H第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例1-2，1'-5'-5-4'為兩定軸輪系。－例2：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40,z4’=41,z5=39,

求:i13

。解：1、分清輪系3-4-4‘-5、2(H)組成周轉(zhuǎn)輪系；1-2組成定軸輪系。2、分列方程3、聯(lián)立求解34'5214其中:(a)(b)改變齒數(shù)可實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)！第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例注意轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)，有時(shí)并不是簡單的桿狀圖(a)中1、2、2‘、3、H為F=1的周轉(zhuǎn)輪系(1)4、5、6、H也是F=1的周轉(zhuǎn)輪系(2)H116342'52H(a)(b)3'13452H2(c)634152H第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例如圖(a),1、2、2‘、3、H組成F=1的周轉(zhuǎn)輪系(b)(a)142H32'14H32'2''2若用K表示中心輪

(1)齒輪4、2‘’、2‘、3、H組成F=1的周轉(zhuǎn)輪系(2)第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算實(shí)例則有3個(gè)中心輪的周轉(zhuǎn)輪系稱為－3K型輪系

n4

與n1

的轉(zhuǎn)向相反§

5—4齒輪系的功用1、在體積較小及重量較輕的條件下，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)2、獲得較大的傳動(dòng)比3、用作運(yùn)動(dòng)的合成則或第十三章齒輪系設(shè)計(jì)－齒輪系的功用渦輪螺旋槳發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)主減速器31'13'2H2'a外徑430mm功率2850kW常用于機(jī)床、機(jī)械式計(jì)算機(jī)、補(bǔ)償調(diào)整裝置213H（兩個(gè)輸入一個(gè)輸出）4、用作運(yùn)動(dòng)的分解—差速機(jī)構(gòu)求得:（a）ADBC123HR2L車輪H45P