课件第8章 齿轮传动.ppt

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1、8.1 齿轮传动的特点和基本类型8.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比8.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动8.5 渐开线齿轮的加工方法8.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数8.7 变位齿轮传动8.8 齿轮常见的失效形式与设计准则8.9 齿轮的常用材料及许用应力8.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.12 直齿圆锥齿轮传动8.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率8.14 蜗杆传动8.15 轮系第第8章章 齿轮传动齿轮传动8.1 齿轮传动的特点和基本类型特点：传动动力大，效率高寿命长，工作平稳，可

2、靠性高能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动制造、安装精度要求较高，因而成本也较高不宜作轴间距离过大的传动8.1 齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交运动传递交错轴运动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗杆蜗轮准双曲面齿轮曲线齿人字齿齿轮运动8.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比8.2.1渐开线的形成8.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比8.2.2渐开线的性质发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即NK=NA；因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点N就是渐开线上K点的瞬时速度中心，发生线NK

3、就是渐开线在K点的法线，同时它也是基圆在N点的切线；切点N是渐开线上K点的曲率中心，NK是渐开线上K点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越小渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；8.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比8.2.3渐开线方程KbKrrcos/KKK tan8.2.4 渐开线齿廓的啮合特点1.四线合一2.中心距可分性3.啮合角不变1.四线合一8.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算8.3.1 齿轮各部分的名称和符号8.3.2 基本参数及几何尺寸运算25. 01cha，chmza、基本参数我国规定)(2invinvrrrssKKKK

4、任意圆齿厚)(2invinvrrrssbbbb)2(coszinvm基圆齿厚公法线长度bbkspkW) 1(8.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算公法线长度8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动8.1 正确啮合条件mmm2121即啮合条件为：两轮的模数和压力角必须分别相等。两齿轮的正确啮合条件为 为保证连续传动，要求：为保证连续传动，要求：实际啮合线段实际啮合线段B1B2pb定义定义: =: = B1B2/ /pb 为一对齿轮的重合度为一对齿轮的重合度一对齿轮的连续传动条件是：一对齿轮的连续传动条件是：为保证可靠工作，工程上要求：为保证可靠工作，工程上要求：即：即： B1B2/p/

5、pb b111 1 采用标准齿轮，总是有：采用标准齿轮，总是有：11故不必验算。故不必验算。设计：潘存云rb2r2O2 2 2rb1r1O11 1pb2pb1PN1N2B2B18.8.2 .2 渐开线齿轮传动的重合度渐开线齿轮传动的重合度8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动8.3 渐开线齿轮的无侧隙啮合标准中心距 )(21211zzmrrrra径向方向上留有间隙c mcmhmchcaa*)(非标安装时，中心距 2122111coscoscoscos)(coscosarrrrrrabb1.外啮合传动 8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动2.齿轮齿条啮合 齿轮齿

6、条啮合时，相当于齿轮的分度圆与齿条的节圆作纯滚动。标准安装时，齿条的节线与齿轮的分度圆相切。 此时， 当齿条圆离或靠近齿轮时，啮合线位置不 变，啮合角不变，节点位置不变，齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合，啮合角等于压力角。但只有标准安装时，齿条的分度线才与节线重合。8.5 渐开线齿轮的加工方法 仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过360/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。1. 仿形法定义：仿形法加工方便易行，但精度难以保证。在生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮，故仿形法通常是近似的。 刀

7、号12345678加工齿数范围12131416172021252634355455134135以上圆盘铣刀加工齿数的范围8.5 渐开线齿轮的加工方法2. 展成法(范成法)原理 利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮常用的刀具齿轮插刀齿条插刀齿轮滚刀展成法加工的基本要求 用展成法加工齿轮时，只要刀具与被加工齿轮的模数和压力角相同，不管被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工。8.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数8.6.1 根切现象 用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现

8、象称为根切。轮齿的根切大大削弱了轮齿的弯曲强度，降低齿轮传动的平稳性和重合度，因此应力求避免8.6.2 标准外齿轮的最少齿数要使被切齿轮不产生根切，刀具的齿项线不得超过N点，即 mhNMa*由图中可看出 22sin2sinsinmzOPPNNM带入上式得 22sin2sinsinmzOPPNNE整理后得 2*sin2ahz 2*minsin2ahz即120*ah、当17minz时8.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数8.7 变位齿轮传动8.7.1 变位齿轮标准齿轮的局限性受根切限制，齿数不得少于17，使传动结构不够紧凑；不适用于安装中心距a不等于标准中心距a的场合。一对标准齿轮传动

9、时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小 齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。8.7 变位齿轮传动变位齿轮的概念8.7 变位齿轮传动8.7.2 最小变位系数8.7 变位齿轮传动8.7.3 变位齿轮的几何尺寸和传动类型1.变位齿轮的几何尺寸8.7 变位齿轮传动2.变位齿轮传动的类型8.8 齿轮常见的失效形式与设计准则对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。由实践得知：闭式软齿面

10、齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。设计准则8.8 齿轮常见的失效形式与设计准则齿轮的材料及其选择原则8.9.1 齿轮材料的基本要求 齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧、加工工艺性能及热处理性能良好。 齿轮材料选用的基本原则 齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等； 应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺； 钢制软齿面齿轮，其配对两轮齿面的硬度差应保持在3050HBS或更多。 钢：许多钢材经适当的热处理或表面处理，可以成为常用的齿轮材料

11、； 铸铁：常作为低速、轻载、不太重要场合的齿轮材料； 非金属材料：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。 8.9 齿轮的常用材料及许用应力8.9.2 齿轮常用材料及其热处理 8.9 齿轮的常用材料及许用应力8.9.3 许用应力 8.9 齿轮的常用材料及许用应力试验齿轮的接触疲劳极限sHlim查表试验齿轮的弯曲疲劳极限sFlim查表铸铁 正火结构钢和铸钢 调质钢和铸钢 渗碳淬火及表面淬火钢 铸铁 正火结构钢和铸钢 调质钢和铸钢 渗碳淬火及表面淬火钢 弯曲疲劳寿命系数YN接触疲劳寿命系数ZN8.10.1 轮齿的受力分析11t12dTF tan2tan11t1r1dTFFcost1n1FF以节点

12、P 处的啮合力为分析对象，并不计啮合轮齿间的摩擦力，可得：8.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算8.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算d 越大， 接触强度 越小, (Fn 减小;齿廓平直) 齿宽系数8.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算b1=b2b1b28.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算8.10.3 齿根弯曲疲劳强度计算8.10 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.11.1 齿廓曲面的形成及其啮合特点直齿轮轮齿渐开线曲面的形成与斜齿轮轮齿渐开线曲面的形成 的比较直齿、斜齿圆柱齿轮传动时轮齿接触线的比较一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时

13、，斜齿轮的齿廓是逐渐进入、脱离啮合的，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触，载荷不是宽突然加上及卸下，因此斜齿轮传动工作较平稳。8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.11.2 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算1螺旋角)(tantanddbb1costan8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.11 斜齿圆柱齿轮传动2模数pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = ptcos因为p=m, mnmtcos,故斜齿轮法面模数（标准值）法面模数（标准值）与端面模数的关系为: mtmn/cos。3压力角在直角ABD、ACE及ABC中，所以有：4.齿顶高系数及顶隙系数：8.11 斜齿圆柱齿轮传动无论从

14、法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的。coscos*ntanatcchh5.斜齿轮的几何尺寸计算： 斜齿轮传动的中心距与螺旋角有关。当一对斜齿轮的模数、齿数、一定时，可以通过改变其螺旋角的大小来调整中心距。斜齿轮最少齿数Zmin为tantathhz2*2*minsincos2sin2 由于cosn,所以斜齿轮的最少齿数比直齿轮要少，因而斜齿轮机构更加紧凑。8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.11.3 斜齿轮正确啮合的条件正确啮合条件8.11 斜齿圆柱齿轮传动 斜齿轮传动啮合时，由从动轮前端面齿顶与主动轮前端面齿根接触点D开始啮合，至主动轮后端面齿顶与从动轮后端面齿根接触点C退出啮

15、合，实际啮合线长度为DC1，它比直齿轮的啮合线增大了CC1。因此，斜齿轮传动的总重合度为tttpbpGHFGpFHtan18.11.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数8.11 斜齿圆柱齿轮传动 用比较了解的直齿圆柱齿轮来代替斜齿轮。这个直齿轮是一个虚拟的齿轮。这个虚拟的齿轮称为该斜齿轮的当量齿轮。计算式为2cos2nnvmdmz33coscoszmzmnn不发生根切的最小齿数3minmincosvzz3cos1711t12dTF costann1r1tFFtant1a1FF 由于Fatan，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角不宜选得过大，常在=820之间选择。8.11 斜齿圆柱齿轮传动8.11.5

16、斜齿圆柱齿轮的受力分析111圆周力径向力轴向力8.12 直齿圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动传递的是相交轴的运动和动力。大端参数大端参数为标准值。8.12 直齿圆锥齿轮传动圆锥齿轮主要尺寸计算公式8.12 直齿圆锥齿轮传动直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图，将总法向载荷集中作用于齿宽中点处的法面截面内。Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fa1三个分力。 各分力计算公式： costancos111trFFF1111sintansintaFFF1m1t12dTF 轴向力Fa1的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。受力分析8.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率8.13.1 齿轮的结构设计齿轮

17、的结构设计主要包括：选择合理适用的结构型式依据经验公式确定齿轮的轮毂、轮辐、轮缘等各部分的尺寸绘制齿轮的零件加工图等8.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率常用的齿轮结构形式有以下几种：8.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率2.润滑剂的选择 在选择润滑油时，先根据齿轮的工作条件以及圆周速度由下表查得运动粘度值，再根据选定的粘度值确定润滑油的牌号。8.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率8.13.3 齿轮传动的效率 齿轮传动中的损失，主要包括啮合中的摩擦损失、轴承中的摩擦损失和搅动润滑油的功率损失。进行计算时通常使用的是齿轮传动的平均效率。 当齿轮轴上装有滚动轴承，并在满载状

18、态下运转时，传动的平均总效率见下表：8.14 蜗杆传动蜗杆传动一、一、 蜗杆蜗杆传动的特点传动的特点蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。传动平稳、噪声小。可制成具有自锁性的蜗杆。蜗杆传动的主要缺点是效率较低。蜗轮的造价较高。 垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的平面，称为中间平面。在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准 。二、蜗杆传动的主要参数及其选择二、蜗杆传动的主要参数及其选择1.蜗杆的头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i较少的蜗杆头数（如：单头蜗杆）可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效

19、率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。通常蜗杆头数取为1、2、4、6。蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2= i z1 。 z2不宜太小（如z226)，否则将使传动平稳性变差。 z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直径将增大，从而使相啮合的蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。1221zznni12dd传动比 i2.模数m和压力角蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即 ma1= mt2 = m a1= t2=203.导程角l11111tandmzdmzdLl在m和d1为标准值时，z1l正确啮合时，蜗轮蜗杆螺旋线方向相同，且lmzpzLa1114.蜗杆分度圆直径d1

20、和蜗杆直径系数q 由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆直径d1。直径d1与模数m的比值称为蜗杆的直径系数。mdq1 当模数m一定时，q值增大则蜗杆直径d1增大，蜗杆的刚度提高。因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的q值，以保证蜗杆有足够的刚度。 5.中心距mzqdda)(21)(21221三、 蜗杆传动的几何尺寸计算标准中心距径向间隙蜗轮螺旋角蜗杆导程角齿根圆直径齿顶圆直径齿根高齿顶高分度圆直径蜗轮蜗杆计算公式符号名称dahfhadfdlcamqd 1mzd 2mhamhf2 . 1mqda)2(1mZda)2

21、(22mqdf)4 . 2(1mZdf)4 . 2(22qZarctg1llmc2 . 0)(5 . 0)(5 . 0221zqdda四、 蜗杆传动的失效形式及计算准则对于闭式蜗轮传动，通常按齿面接触疲劳强度来设计，并校核齿根弯曲疲劳强度。对于开式蜗轮传动，或传动时载荷变动较大，或蜗轮齿数z2大于90时，通常只须按齿根弯曲疲劳强度进行设计。由于蜗杆传动时摩擦严重、发热大、效率低，对闭式蜗杆传动还必须作热平衡计算，以免发生胶合失效。五、蜗杆传动的材料 为了减摩，通常蜗杆用钢材，蜗轮用有色金属（铜合金、铝合金）。 高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。 低速中轻载的

22、蜗杆可用45钢调质。 蜗轮常用材料有：铸造锡青铜、铸造铝青铜、灰铸铁等。六、 蜗杆、蜗轮的结构1.蜗杆的结构蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。当蜗杆螺旋部分的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。 无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。 有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度 较前一种差。2.蜗轮的结构为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：整体式蜗轮齿圈式蜗轮镶铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮普通蜗杆传动的承载能力计算2七、 蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析

23、与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿在受到法向载荷Fn的情况下，可分解出径向载荷Fr、周向载荷Ft、轴向载荷Fa。a211t12FdTFt2a1FFr2r1FFtan2r2tFF在不计摩擦力时，有以下关系：2222dTFt八、 蜗杆传动的效率h1计及啮合摩擦损耗的效率；321hhhhH2计及轴承摩擦损耗的效率；H3计及溅油损耗的效率；h1是对总效率影响最大的因素，可由下式确定：)tan(tan1vlh11tandmzl因为所以 Z1效率与蜗杆头数的大致关系为：闭式传动Z1 总 效 率 0.7 0.75 0.750.82 0.820.92 式中：l 蜗杆的导程角；v当量摩擦角。九、 传动类型的选择在选择传动

24、类型时应考虑以下几个方面传递大功率时，一般均采用圆柱齿轮。在联合使用圆柱、圆锥齿轮时，应将圆锥齿轮放在高速级圆柱齿轮和斜齿轮相比，一般斜齿轮的强度比直齿轮高，且传动平稳，所以用于高速场合。直齿轮用于低速场合直齿圆锥齿轮仅用于v5m/s的场合，高速时可采用曲面齿等。由工作条件确定选用开式传动或闭式传动。蜗杆的圆周速度v4m/s时采用上置式蜗杆传动。联合使用齿轮、蜗杆传动时，有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结构紧凑，后者传动效率较高。8.15.1 定轴轮系传动比的计算8.15.2 周转轮系传动比的计算8.15.3 轮系的应用8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介 8.15.5

25、 减速器 8.15 轮系轮系8.15.1 定轴轮系传动比的计算 在现代机械中，为了满足不同的工作要求，仅用一对齿轮传动或蜗杆传动往往是不够的，通常需要采用一系列相互啮合的齿轮（包括蜗杆传动）组成的传动系统将主动轴的运动传给从动轴。这种由一系列齿轮组成的传动系统成为轮系。 如果轮系中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面轮系，否则称为空间轮系。 根据轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定，又可将轮系分为两大类：定轴轮系和周转轮系。 8.15.1 定轴轮系传动比的计算各种轮系8.15.1 定轴轮系传动比的计算 如果轮系运转时所有齿轮的轴线保持固定，称为定轴轮系，定轴轮系又分为平面定轴轮系和空间定轴轮

26、系两种。 的比值用设轮系中首齿轮的角速度为A，末齿轮的角速度K，A与KAKi表示，即KAAKi/，则AKi称为轮系的传动比。8.15.1 定轴轮系传动比的计算一、平面定轴轮系传动比的计算 一对齿轮的传动比大小为其齿数的反比。若考虑转向关系，外啮合时，两轮转向相反，传动比取“-”号；内啮合时，两轮转向相同，传动比取“+”号；则该轮系中各对齿轮的传动比为： zzi122112233322Zzi/344343Zzizzi455445惰轮：轮系中齿轮4同时与齿轮3啮合， 不影响轮系传动比的大小，只起到 改变转向的作用8.15.1 定轴轮系传动比的计算3322由于以上各式连乘可得： 4321543235

27、4324321454 33 212) 1(zzzzzzzziiii43215432354324321454 33 212) 1(zzzzzzzziiii所以推广后的平面定轴轮系传动比公式为：积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘nnKKi118.15.1 定轴轮系传动比的计算二、空间定轴轮系传动比的计算 一对空间齿轮传动比的大小也等于两齿轮齿数的反比，所以也可用（12-1）来计算空间轮系的传动比，但其首末轮的转向用在图上画箭头的方法，如图所示 8.15.1 定轴轮系传动比的计算例题 在如图所示的轮系中，已知204321zzzz,齿轮1、3、3和5同轴线，各齿轮均为标准齿轮。若已知轮1的转

28、速n1=1440r/min，求轮5的转速 解 该轮系为一平面定轴轮系，齿轮2和4为惰轮，轮系中有两对外啮合齿轮，根据公式可得 315325115) 1(zzzznni因齿轮1、2、3的模数相等，故它们之间的中心距关系为 )(2)(22321zzmzzm因此： 2321zzzz8.15.1 定轴轮系传动比的计算60202202213zzz同理： 60202202435zzz所以： min/160min/606020201440) 1(5312153rrzzzznn为正值，说明齿轮5与齿轮1转向相同。 5n8.15.2 周转轮系传动比的计算一、周转轮系的分类 齿轮1、3和构件H均绕固定的互相重合的

29、几何轴线转动，齿轮2空套在构件H上，与齿轮1、3相啮合 齿轮2既绕自身轴线自转又随构件H绕另一固定轴线（轴线O-O）公。齿轮2称为行星轮构件H称为行星架。轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。 组成8.15.2 周转轮系传动比的计算分类通常将具有一个自由度的周转轮系称为行星轮系。将具有二个自由度的周转轮系称为差动轮系。 差动轮系8.15.2 周转轮系传动比的计算二、 周转轮系的传动比计算转化机构法： 现假想给整个周转轮系加一个与行星架的角速度 H大小相等、方向相反的公共角速度H则行星架H变为静止，而各构件间的相对运动关系不变化。齿轮1、2、3则成为绕定轴转动的齿轮，因此，原周转轮系便转化为

30、假想的定轴轮系。 该假想的定轴轮系称为原行星周转轮系的转化机构。转化机构中，各构件的转速如右表所示： 行星架H太阳轮3行星轮2太阳轮1转化轮系中的转速周转轮系中的转速构件1HH112HH223HH33H0HHHH8.15.2 周转轮系传动比的计算转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴轮系传动的计算方法得出13313113zziHHHHH推广后一般情况，可得：积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘mHAKi) 1(8.15.2 周转轮系传动比的计算注意事项：1）A、K、H三个构件的轴线应互相平行，而且 必须将表示其转向的正负上。首先应假定各轮转动的同一正方向，则与其同向的取正号带入，与其

31、反向的取负号带入。 AKHn2）公式右边的正负号的确定：假想行星架H不转，变成机架。则 整个轮系成为定轴轮系，按定轴轮系的方法确定转向关系。 3）待求构件的实际转向由计算结果的正负号确定。8.15.2 周转轮系传动比的计算空间行星轮系的两齿轮A、K和行星架H三个构件的轴线应互相平行时，其转化机构的传动比仍可用式（12-2）来计算，但其正负号应根据转化结构中A、K两轮的转向来确定，如上图所示。三、 复合轮系的传动比计算既包含定轴轮系又包含周转轮系的轮系。复合轮系：计算复合轮系传动比一般步骤：区别轮系中的定轴轮系部分和周转轮系部分。分别列出定轴轮系部分和周转轮系部分的传动比公式，并代入已知数据。找

32、出定轴轮系部分与周转轮系部分之间的运动关系，并联立求解即可求出混合轮系中两轮之间的传动比 8.15.2 周转轮系传动比的计算例题 在如图所示的轮系中，已知 241z482z302z903z203z304z805z求传动比Hi1 解 该复合轮系由两个基本轮系构成。齿轮1、2、2、3、系杆H组成周转轮系；齿轮3、4、5组成定轴轮系，齿轮5和系杆H做成一体，其中： 5H33对于定轴轮系 42080 35535 3zzi对于周转轮系 630249048) 1(21321313113zzzziHHHHH8.15.2 周转轮系传动比的计算8.15.2 周转轮系传动比的计算联立各式，得 3111HHiHi1

33、为正值，说明齿轮1与系杆H转向相同。8.15.3 轮系的应用一、 实现分路传动 利用轮系可使一个主动轴带动若干从动轴同时转动，将运动从不同的传动路线传动给执行机构的特点可实现机构的分路传动。 如图所示为滚齿机上滚刀与轮坯之间作展成运动的传动简图。滚齿加工要求滚刀的转速n坯需满足的传动比关系。主动轴I通过锥齿轮1轮齿轮2将运动传给滚刀；同时主动轴又通过直齿轮3轮经齿轮45、6、78传至蜗轮9，带动被加工的轮坯转动，以满足滚刀与轮坯的传动比要求。 若想要用一对齿轮获得较大的传动比，则必然有一个齿轮要做得很大，这样会使机构的体积增大，同时小齿轮也容易损坏。如果采用多对齿轮组成的轮系则可以很容易就获得

34、较大的传动比。只要适当选择轮系中各对啮合齿轮的齿数，即可得到所要求的传动比。在周转轮系中，用较少的齿轮即可获得很大的传动比。二、获得大的传动比8.15.3 轮系的应用三、 实现换向传动8.15.3 轮系的应用 在主动轴转向不变的情况下，利用惰轮可以改变从动轴的转向。 如图所示车床上走刀丝杆的三星轮换向机构，扳动手柄可实现两种传动方案。四、 实现变速传动8.15.3 轮系的应用在主动轴转速不变的情况下，利用轮系可使从动轴获得多种工作转速。五、 用于对运动进行合成与分解 在差动轮系中，当给定两个基本构件的运动后，第三个构件的运动是确定的。换而言之，第三个构件的运动是另外两个基本构件运动的合成。 同

35、理，在差动轮系中，当给定一个基本构件的运动后，可根据附加条件按所需比例将该运动分解成另外两个基本构件的运动。8.15.3 轮系的应用 如图所示为滚齿机中的差动轮系。滚切斜齿轮时，由齿轮4传递来的运动传给中心轮1，转速为n1；由蜗轮5传递来的运动传给H，使其转速为nH。这两个运动经轮系合成后变成齿轮3的转速n3输出。因31ZZ则1133113ZZnnnniHHH故132nnnH8.15.3 轮系的应用 如图所示的汽车后桥差速器即为分解运动的轮系。在汽车转弯时它可将发动机传到齿轮5的运动以不同的速度分别传递给左右两个车轮，以维持车轮与地面间的纯滚动，避免车轮与地面间的滑动磨擦导致车轮过度磨损。8.

36、15.3 轮系的应用 若输入转速为n5，两车轮外径相等，轮距为2L，两轮转速分别为n1和n3，r为汽车行驶半径。当汽车绕图示P点向左转弯时，两轮行驶的距离不相等，其转速比为:LrLrnn31 差速器中齿轮4、5组成定轴系，行星架H与齿轮4固联在一起，1-2-3-H组成差动轮系。对于差动轮系1-2-3-H，因z1= z2= z3，有:1133113zznnnniHHH231nnnH2314nnnnH41nrLrn43nrLrn若汽车直线行驶，因n1= n3所以行星齿轮没有自转运动，此时齿轮1、2、3和4相当于一刚体作同速运动，即n1=n3=n4=n5/i54= n5z5/z4由此可知，差动轮系可

37、将一输入转速分解为两个输出转速。8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介摆线针轮行星传动8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介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（z1z2）只能为1，所以其传动比为： zzi1331138.15.4 其他新型齿轮传动装置简介摆线针轮行星减速器图例8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介谐波齿轮传动波齿轮传动由三个基本构件组成，即具有内齿的刚轮、可产生较大弹性变形的柔轮及波发生器。8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介8.15.4 其他新型齿轮传动装置简介21222122/ )(1zzzzzzi

38、HH 由于柔轮比刚轮少 个齿，故柔轮相对刚轮沿相反方向转动 个齿的角度，即反转 周，所以其传动比 为 )(21zz )(21zz 211zzz2Hi 谐波齿轮传动可以获得较大的传动比，单级传动的传动比可达70320。缺点是使用寿命会受柔轮疲劳损伤的影响。8.15.5 减速器减速器：一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置减速器分类：齿轮减速器 蜗杆减速器 行星减速器圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器圆锥圆柱齿轮减速器圆柱蜗杆减速器圆弧齿蜗杆减速器锥蜗杆减速器蜗杆齿轮减速器渐开线行星齿轮减速器摆线齿轮减速器谐波齿轮减速器一、 常

39、见减速器的主要类型、特点及应用8.15.5 减速器1.齿轮减速器8.15.5 减速器8.15.5 减速器8.15.5 减速器2.蜗杆减速器8.15.5 减速器.蜗杆-齿轮减速器8.15.5 减速器8.15.5 减速器二、 减速器传动比的分配使各级传动的承载能力接近于相等使减速器的外廓尺寸和质量最小使传动具有最小的传动惯 量使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等8.15.5 减速器三、减速器的结构1下箱体2油标指示器3上箱体4透气孔5检查孔盖6吊环螺钉7吊钩8油塞9定位销钉10起盖螺钉孔四、 减速器的装拆8.15.5 减速器一、拆卸过程分解二、装配过程分解1.减速器结构总览2.拆去轴承端盖3.移去联接螺栓4.移去上盖5.拆去上盖部装6.观察齿轮啮合旋转7.拆去各轴8.拆卸输入轴部装9.拆卸中间轴部装8.拆卸输出轴部装11.拆卸底座部装1.装配底座部装2.装配输出轴部装3.装配中间轴部装4.装配输入轴部装5.安装各轴6.观察齿轮啮合旋转7.安装上盖部装8.安装上盖9.安装联接螺栓8.安装轴承端盖