轮系课件学习.pptx

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1、第二节第二节第二节第二节 定轴定轴轮系设计轮系设计轮系设计轮系设计 1 1 2 2z z2 2z z1 1i i1212 2 2 3 3z z3 3z z2 2i i2323 3 3 4 4z z4 4z z3 3 i i3434 4 4 5 5z z5 5z z4 4 i i4545 1 1 5 5=i i1515=总传动比总传动比各级从动轮齿数连乘积各级从动轮齿数连乘积各级主动轮齿数连乘积各级主动轮齿数连乘积结论结论1 1结论结论2 2惰轮惰轮的齿数不影响总传动比的大小，的齿数不影响总传动比的大小，（1 1）传动比大小）传动比大小但影响从动轮的转向；但影响从动轮的转向；结论结论3 3总传动

2、比各级传动比连乘积。总传动比各级传动比连乘积。1 13 32 24 43 3 5 54 4 动动画画一、定轴轮系的传动比一、定轴轮系的传动比第1页/共51页1 1）任何定轴轮系都可用箭头表示）任何定轴轮系都可用箭头表示1 12 21 12 21 12 2蜗轮蜗杆判断方法：蜗轮蜗杆判断方法：左旋蜗杆左旋蜗杆右手法则右手法则右旋蜗杆右旋蜗杆左手法则左手法则右手法则右手法则：右手握向与蜗杆转向一致，拇指方向：右手握向与蜗杆转向一致，拇指方向为蜗轮啮合点的线速度方向。为蜗轮啮合点的线速度方向。（2 2）主、从动轮转向关系的确定）主、从动轮转向关系的确定第2页/共51页设轮系中有设轮系中有mm对外啮合齿

3、轮，对外啮合齿轮，2 2）平面定轴轮系还可用）平面定轴轮系还可用“”“”“”号表示，用外啮合数计算号表示，用外啮合数计算“”“”“”号号各级从动轮齿数的连乘积各级从动轮齿数的连乘积各级主动轮齿数的连乘积各级主动轮齿数的连乘积i i总总 (-1)(-1)mm 2 21 1规定：各齿轮角速度为代数量，某一转向为正，则另一转向为负；传动比也为规定：各齿轮角速度为代数量，某一转向为正，则另一转向为负；传动比也为代数量。代数量。第3页/共51页3 3）空间定轴轮系首末轴平行时，也可用）空间定轴轮系首末轴平行时，也可用“”“”“”号表示，用箭头判断号表示，用箭头判断“”“”“”号号1 12 23 3例如图

4、示轮系例如图示轮系传动比大小传动比大小轮轮1 1、3 3转向转向箭头表示：相反。箭头表示：相反。符号表示：符号表示：第4页/共51页第三节第三节 周转轮系设计周转轮系设计一、周转轮系结构及分类一、周转轮系结构及分类有一个有一个(组组)齿轮作行星运动齿轮作行星运动。第5页/共51页周转轮系分类周转轮系分类 按自由度分按自由度分（1 1）差动轮系差动轮系(F=2F=2)（2 2）行星轮系行星轮系(F=1F=1)按基本构件分按基本构件分（2 2）3K-H3K-H型型（1 1）2K-H2K-H型型2 2H H1 13 32 2H H1 13 3第6页/共51页构件构件构件构件原角速度原角速度原角速度原

5、角速度转化机构角速度转化机构角速度转化机构角速度转化机构角速度1 1 1 12 2 2 23 3 3 3HH HH1.1.转化轮系转化轮系 给整个周转轮系施加一个的公共角速度给整个周转轮系施加一个的公共角速度(-(-HH)后所得到的定轴轮系。后所得到的定轴轮系。2.2.转化轮系角速度关系转化轮系角速度关系2 2H H1 13 3二、周转轮系的传动比二、周转轮系的传动比第7页/共51页3.3.转化轮系传动比计算转化轮系传动比计算4.4.真实轮系传动比计算真实轮系传动比计算1)1)差动轮系差动轮系(F F=2 2)1 1、n n和和 HH中有中有2 2个量已知，未知量可求；个量已知，未知量可求；2

6、 2H H1 13 3第8页/共51页2)2)行星轮系行星轮系(F=F=1)1)：第9页/共51页5.5.特别注意：特别注意：1 1、n n、HH和和i i1H1H均为代数量，有均为代数量，有“+”+”、“-”-”之分。之分。正号机构：正号机构：负号机构：负号机构：的行星轮系的行星轮系(周转轮系周转轮系)。的行星轮系的行星轮系(周转轮系周转轮系)。第10页/共51页负号机构图5-8a）第11页/共51页负号机构图5-8b）第12页/共51页负号机构图5-8c）第13页/共51页负号机构图5-8d）第14页/共51页正号机构图5-8e）第15页/共51页正号机构图5-8f）第16页/共51页正号

7、机构图5-8g）第17页/共51页【例例5-35-3】已知已知z z1 1=100,=100,z z2 2=101,=101,z z22=100,=100,z z3 3=99=99，求求i iHH1 1。【解解】若若 z z3 3=100=100H H与与1 1转向相同。转向相同。H H与与1 1转向相反。转向相反。1 12 22 2 3 3H H动画动画第18页/共51页【教师例教师例5-15-1】已知主动轮已知主动轮1 1的转速为每分钟的转速为每分钟1 1转转、主动轮、主动轮4 4的转速为每分的转速为每分2 2转转，转向，转向如图所示。试求输出构件如图所示。试求输出构件H H的转速和转向。

8、的转速和转向。1(25)1(25)2(30)2(30)3(30)3(30)2 2 4(90)4(90)3 3(20)20)n n1 1n n4 4(25)(25)H H第19页/共51页【解解】1 1(2525)2 2(3030)3 3(3030)2 2 4 4(9090)3 3(2020)n n1 1n n4 4(2525)H H第20页/共51页【例例5-45-4】：已知：已知 z z1 1=z z2 2=z z3 3,求求 i i1H1H 。1 11 12 23 3H H【解解】1 1与与H H转向相同转向相同第21页/共51页三、三、三、三、行星轮系的传动效率行星轮系的传动效率行星轮系

9、的传动效率行星轮系的传动效率(了解了解了解了解)i i1H1H-10-101 12 25 51010-0.50.5-0.20.20.20.20.50.5-5-5-2-2-1-10 0-0.10.11 10.50.50.20.2 0.10.1-2-2-5-55 52 2-0.20.2-0.50.5-1-1 i iH1H111110 0-1-1-4-4-9-91.51.51.21.20.80.80.50.56 63 32 21 1 1H1H正号机构正号机构负号机构负号机构1.01.00.80.80.70.70.60.60.50.50.40.40.30.30.90.90.20.20.10.1 H1H

10、1第22页/共51页（一）行星轮系类型的选择（一）行星轮系类型的选择（了解）（了解）选型时要考虑的因素：选型时要考虑的因素：传动比范围、效率高低、复杂程度、尺寸、功率范围等。传动比范围、效率高低、复杂程度、尺寸、功率范围等。四、行星轮系设计的几个问题四、行星轮系设计的几个问题四、行星轮系设计的几个问题四、行星轮系设计的几个问题第23页/共51页4 4种负号机构的传动比范围：种负号机构的传动比范围：i i1H 1H=2.8-13=2.8-13i i1H 1H=1.14-1.56=1.14-1.56i i1H 1H=8-16=8-16i i1H 1H=2=2a a）b b）c c）d d）2 2H

11、 H1 13 31 1H H2 23 32 2 1 12 2H H3 31 12 23 3H H第24页/共51页3 3种正号机构理论上传动比种正号机构理论上传动比:i i1H1H 2 2H H1 13 32 2 1 12 22 2 3 3H HH H1 13 32 2 2 2e e）f f）g g）第25页/共51页正号机构一般用于大传动比的传递运动的场合；正号机构一般用于大传动比的传递运动的场合；传递动力应采用负号机构；传递动力应采用负号机构；可将几个负号机构串联起实线大传动比可将几个负号机构串联起实线大传动比选择的一般原则：选择的一般原则：第26页/共51页（二）各轮齿数的确定（二）各轮

12、齿数的确定各轮的齿数必须满足以下要求：各轮的齿数必须满足以下要求：能实现给定的传动比；能实现给定的传动比；能均布安装多个行星轮；能均布安装多个行星轮；中心轮和系杆共轴；中心轮和系杆共轴；相邻行星轮不发生干涉。相邻行星轮不发生干涉。（1 1）传动比条件）传动比条件2 2H H1 13 3第27页/共51页2r2r2 2r r3 3（2 2）同心条件）同心条件设：零传动。设：零传动。r r1 12 2H H1 13 3第28页/共51页（3)3)均布条件均布条件均布均布 HH 1 1第29页/共51页OO1 1OO2 2（4 4）邻接条件）邻接条件 r r1 1+r+r2 2180180o o/K

13、/K第30页/共51页设计条件设计条件检验条件检验条件配配齿齿公公式式第31页/共51页初选初选z z1 1=18=18，则，则z z2 2=42=42，z z3 3=102=102。例如例如：2K2KH H行星轮系，要求行星轮系，要求i i1H1H20/320/3，K K3 3。检验检验:(18+42)sin(180:(18+42)sin(180/3)/3)51.9651.96444442+2h42+2h*a a第32页/共51页结构特点：结构特点：一系列单自由度基本轮系首尾依次相连。一系列单自由度基本轮系首尾依次相连。（一）串联复合轮系（一）串联复合轮系串联复合轮系串联复合轮系1 1串联复

14、合轮系串联复合轮系2 2 解题方法：解题方法：总传动比各基本轮系传动比连乘。总传动比各基本轮系传动比连乘。第四节第四节 复合轮系复合轮系的传动比的传动比第33页/共51页【教师例教师例5-25-2】计算图示轮系传动比计算图示轮系传动比 i i16 16。【解解】1.1.区分轮系区分轮系1 12 2 组成定轴轮系；组成定轴轮系；2 23 34 45(h)5(h)组成周转轮系；组成周转轮系；5 56 6 组成定轴轮系。组成定轴轮系。2 2 h h6 65 54 43 32 21 1第34页/共51页2.2.列方程列方程3.3.联立求解。联立求解。i i1616 0 0，1 1与与6 6转向相反。转

15、向相反。2 2 h h6 65 54 43 32 21 1第35页/共51页 结构特点结构特点 单自由度基本轮系的首尾分别与双自由度差动轮系的两个基本构单自由度基本轮系的首尾分别与双自由度差动轮系的两个基本构件固连。件固连。（二）封闭型复合轮系（二）封闭型复合轮系封闭型复合轮系封闭型复合轮系第36页/共51页（1 1）区分基本轮系）区分基本轮系 解题方法步骤解题方法步骤（2 2）列传动比方程）列传动比方程（3 3）联立求解）联立求解太阳轮太阳轮啮合啮合太阳轮太阳轮啮合啮合行星轮行星轮系杆系杆支支承承从行星轮入手，找出所有周转轮系；从行星轮入手，找出所有周转轮系；其余则为定轴轮系。其余则为定轴轮

16、系。第37页/共51页【例例5-65-6】已知已知 z z1 1=26=26，z z2 2=50=50，z z2 2=18=18，z z3 3=94=94，z z33=18=18，z z4 4=35=35，z z5 5=88,=88,求传动比求传动比i i15 15 。【解解】1-2-21-2-2-3-5(3-5(H H)组成差动轮系；组成差动轮系；1.1.区分轮系区分轮系3 3-4-5 -4-5 组成定轴轮系。组成定轴轮系。1 15 54 43 32 22 2 3 3 第38页/共51页2.2.列方程列方程差动轮系：差动轮系：定轴轮系：定轴轮系：3.3.联立求解联立求解1 1、5 5转向相同

17、。转向相同。1 15 54 43 32 22 2 3 3 第39页/共51页5 53 31 12 23 3 4 4【教师例教师例5-65-6 】已知已知z z1 1=35=35，z z3 3=97=97，z z3 3=35=35，z z5 5=97=97，求传动比，求传动比i i1515 。【解解】1-2-3-5 1-2-3-5 组成差动轮系；组成差动轮系；1.1.区分轮系区分轮系3 3-4-5-4-5 组成定轴轮系。组成定轴轮系。第40页/共51页2.2.列方程列方程差动轮系：差动轮系：定轴轮系：定轴轮系：3.3.联立求解联立求解5 53 31 12 23 3 4 4第41页/共51页（三）

18、双重系杆型复合轮系（三）双重系杆型复合轮系 结构特点：结构特点：周转轮系的行星组合是行星轮系。周转轮系的行星组合是行星轮系。解题技巧：解题技巧：转化机构是一个串联复合轮系。转化机构是一个串联复合轮系。第42页/共51页h652321H212343H【例例5-95-9】求图示双重轮系传动比求图示双重轮系传动比 i i1H 1H 。1223H第43页/共51页h h6 65 52 2 3 32 21 1H H4 42 2 h h6 65 54 43 32 21 1【解解】转化轮系是串联复合轮系转化轮系是串联复合轮系(教师例教师例5-2)5-2)：第44页/共51页1.1.获得较大的传动比获得较大的

19、传动比；4.4.实现分路传动实现分路传动；第五节第五节第五节第五节 轮系的功用轮系的功用轮系的功用轮系的功用2.2.实现变速实现变速换向传动换向传动；5 53 31 12 23 3 4 4 430mm 2850kw430mm 2850kw3.3.实线大功率传动实线大功率传动第45页/共51页5.5.运动合成分解运动合成分解1 12 23 3H H 运动合成运动合成第46页/共51页2 22 2H H4 41 13 35 5=1 1图示为汽车差速器，图示为汽车差速器，z z1 1=z=z3 3 ，n nH H=n n4 4当汽车走直线时，若不打滑：当汽车走直线时，若不打滑：n n1 1 =n n3 3 差速器差速器 运动分解运动分解第47页/共51页 1 1=(r-L)=(r-L)3 3=(r+L)=(r+L)n n1 1 /n/n3 3 =1 1 /3 3=(=(r-Lr-L)/()/(r+Lr+L)转弯转弯:r r车体将以车体将以绕绕P P点旋转：点旋转：P P2 22 2H H4 41 13 35 52L2L第48页/共51页6.6.实线执行构件的复杂运动实线执行构件的复杂运动第49页/共51页作业5-12 5-13 5-14 第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页