第11章轮系 (一)教学要求 1、掌握定轴轮系，周转轮系传动比的计算 2、熟练掌握轮系传动比的计算方法 (二)教学的重点与难点 1、定轴轮系转向判别，转化轮系法求解周转轮系传动比方法 2、轮系的组成分析 (三)教学内容 §11一1轮系的分类 轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置 称为轮系。 厂定轴轮系（普通轮系） 周转轮系 复合轮系定+周（复杂轮系） 周+周 §11一2定轴轮系及其传动比计算 一、传动此 A一—输入轴B一—输出轴 二、定轴轮系的传动比计算 60 费会 用=W
第 11 章 轮系 （一）教学要求 1、掌握定轴轮系，周转轮系传动比的计算 2、熟练掌握轮系传动比的计算方法 （二）教学的重点与难点 1、定轴轮系转向判别，转化轮系法求解周转轮系传动比方法 2、轮系的组成分析 （三）教学内容 §11—1 轮系的分类 轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置 称为轮系。 定轴轮系（普通轮系） 周转轮系 复合轮系 定+周（复杂轮系） 周+周 §11—2 定轴轮系及其传动比计算 一、传动比 A——输入轴 B——输出轴 B A B A AB n n W W i = = 二、定轴轮系的传动比计算 5 1 15 W W i = 1 2 2 1 12 Z Z W W i = = 2 3 3 2 23 Z Z W W i = = W3 = W3
W,=Ws WW、WW. z,Z ZZs w.wwws ZZ.Z:Z ,=所有从动轮齿数的乘积 ˉ所有主动轮齿数的乘积 三、输出轴转向的表示 1、首未两轴平行，用“+”、“”表示。 Z一一惰轮：不改变传动比的大小，但改变轮系的转向 2、首末两轴不平行（将轮5擦掉） 用箭头表示 3、所有轴线都平行 1=化=~所有从动轮齿数的乘积 W 所有主动轮齿数的乘积 m一一外吨合的次数 §11一3周转轮系的传动比计算 一、周转轮系 F=3×4-2×4-2=2 差动轮系：F=2 行星轮系：F=1(轮3固定)(F=3×3-2×3-2=1) 二、周转轮系的构件 行星轮 行星架（系杆）、中心轮 基本构件（轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件称基本构件） 行星架绕之转动的轴线称为主轴线。 KH(K-中心轮 一行量架：V一输出构件) 还有其他：3K,K-HV 三、周转轮系传动比的计算 以差动轮系为例（反转法） WH(绕OH一主轴线) 转化机构（定轴轮系 T的机构 1 W"=W-W 2W”=W3-W W
3 4 4 3 3 4 = = Z Z W W i W4 =W4 4 5 5 4 4 5 = = Z Z W W i 1 2 3 4 2 3 4 5 2 3 4 5 1 2 3 4 15 12 23 3 4 4 5 = = = Z Z Z Z Z Z Z Z W W W W W W W W i i i i i ∴ 所有主动轮齿数的乘积 所有从动轮齿数的乘积 i 15 = 三、输出轴转向的表示 1、首末两轴平行，用“+”、“-”表示。 Z——惰轮：不改变传动比的大小，但改变轮系的转向 2、首末两轴不平行（将轮 5 擦掉） 用箭头表示 3、所有轴线都平行 所有主动轮齿数的乘积 m 所有从动轮齿数的乘积 W W i ( 1) 5 1 = = − m——外啮合的次数 §11—3 周转轮系的传动比计算 一、周转轮系 F = 34− 24− 2 = 2 差动轮系：F=2 行星轮系：F=1（轮 3 固定）（ F = 33− 23− 2 =1 ） 二、周转轮系的构件 行星轮 行星架（系杆）、中心轮 基本构件（轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件称基本构件） 行星架绕之转动的轴线称为主轴线。 ZK-H（K—中心轮；H—行量架；V—输出构件） 还有其他：3K，K-H-V 三、周转轮系传动比的计算 以差动轮系为例（反转法） -WH（绕 OH—主轴线） 转化机构（定轴轮系） T 的机构 1 H H W1 = W1 −W W1 2 H H W2 = W2 −W W2
3W=形-W 4 WM=Wn -Wn =0 WH 哈需票w会 差动轮系：2个运动 0-W4 -=阳 m。-阳 对于行量轮系：W。=0 二1 0-W W=1-ia “i4州=1-i 举例：图示为一大传动比的减速器，Z1=100,Z2=101,Z2=100,Z=99 求：输入件H对输出件1的传动比加 解：1,3中心轮 2,2"行星轮 H行星架 给整个机构(-wH)绕O0轴转动 W-W =·乙Z Z2·Z ,W3=0 0-W W 4w-1-101x99 100x100 1 1 100×100 若Z4-99
3 H H W3 = W3 −W W3 4 = H − H = 0 H WH W W WH 1 3 3 1 3 1 13 ( 1) Z Z W W W W W W i H H H H H = − − − = = 差动轮系：2 个运动 行星轮系： W3 = 0， 1 1 3 0 Z Z W W W H H = − − − 1 1 1 3 1 = = + Z Z W W i H H f (z) W W W W W W i B H A H H B H H A AB = − − = = 对于行量轮系： WB = 0 ∴ AH H A H H A H AB i W W W W W i = − = − − − = 1 1 0 ∴ H AH AB i =1− i 举例：图示为一大传动比的减速器，Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99 求：输入件 H 对输出件 1 的传动比 iH1 解：1，3 中心轮 2，2'行星轮 H 行星架 给整个机构（-WH）绕 OO 轴转动 1 2 2 2 3 3 1 13 ( 1) = − − − = Z Z Z Z W W W W i H H H ∵W3=0 ∴ H H H i Z Z Z Z W W W 13 1 2 1 2 3 0 = − − H H i Z Z Z Z W W 13 1 2 1 2 3 1 − + = ∴ H H i i 1 13 100 100 101 99 1 = − 10000 100 100 101 99 1 1 1 1 1 = − = = H H i i 若 Z1=99
i=-100 周转轮系传动比是计算出来的，而不是判断出来的。 四、圆锥齿轮组成的周转轮系 1,3中心轮 2行星轮 给整机构一一“.Wm”绕O0轴转动 原机构 转化机构 : 成-W=W-Wm 可-W=W3-Wa W-W=Wn-Wn=0 W-W≠W2-W (用角速度多边形求) 哈-心会 W3-WH 哈说批 (作矢量作) §11一4复合轮系传动比的计算 一、步骤： 1、分析轮系的组成 1,2,2,3—一定轴轮系 找行量轮： 15,4,3,H一一周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比 (1) ZZ 周：=W,-Wn 形-形a=e Z 6 3、找出轮系之间的运动关系 W=W W=W (3)
iH1 = −100 周转轮系传动比是计算出来的，而不是判断出来的。 四、圆锥齿轮组成的周转轮系 1，3 中心轮 2 行星轮 给整机构——“-WH”绕 OO 轴转动 原机构 转化机构 W1 W1 −WH =W1 −WH W3 W3 −WH = W3 −WH WH WH −WH =WH −WH = 0 W2 W2 −WH W2 −WH （用角速度多边形求） 1 2 2 2 3 3 1 13 ( 1) Z Z Z Z W W W W i H H H = − − − = H H H W W W W i − − = 2 1 12 （作矢量作） §11—4 复合轮系传动比的计算 一、步骤： H i 1 1、分析轮系的组成 1，2，2'，3——定轴轮系 找行量轮： 1'，4，3'，H——周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比 定： 1 2 2 2 3 3 1 13 ( 1) = = − Z Z Z Z W W i （1） 周： 3 1 1 3 3 1 ( 1) = − − − = Z Z W W W W i H H H （2） 3、找出轮系之间的运动关系 = = 3 3 1 1 W W W W （3）
4、联立求解： 1+32Z = (H,5这一整体) 例：电动卷扬机减速器 Z1-24,Z=48,Z-30,76=90 Z3=20,Z=30,Z5=80 求H 解：（一）1,2-2,3，H一一周转轮系 3,4,5一一定轴轮系 e影v爱 e (四)联立w=3引 若%=1430r1mm,m,=4=1450s467r1m i31 作业：P506-1,6-2,6-10 二、轮系的应用 1、定轴轮系的应用 ①实现大传动比传动 ②实现较远距离的传动 =4(大小，方向) (减小机构的尺寸和重量) ③实现换向传动 ④实现变速传动 汽车齿轮变速箱 拨动双联齿轮到不同位置时，可得到几种不同的输出转速 (1)x与y接合，m=m=1000min 高速前进 (2)3与4合，m=596r/m 中速前进 14
4、联立求解： 2 3 1 2 3 1 3 1 1 1 1 Z Z Z Z Z Z Z Z W W i H H + + = = （H，5 这一整体） 例：电动卷扬机减速器 Z1=24，Z2=48，Z2'=30，Z3=90 Z3'=20，Z4=30，Z5=80 求 i1H 解：（一）1，2-2'，3，H——周转轮系 3'，4，5——定轴轮系 （二） 1 2 2 3 3 1 13 ( 1) = − − − = Z Z Z Z W W W W i H H H 3 5 5 3 3 5 = = − Z Z W W i （三） = = 5 3 3 W W W W H （四）联立 i 1H = 31 若 n1 =1450r/min ， 46.77 / min 31 1450 1 1 r i n n H H = = 作业：P530 6-1，6-2，6-10 二、轮系的应用 1、 定轴轮系的应用 ①实现大传动比传动 ②实现较远距离的传动 1 4 14 i = i （大小，方向） （减小机构的尺寸和重量） ③实现换向传动 ④实现变速传动 汽车齿轮变速箱 拨动双联齿轮到不同位置时，可得到几种不同的输出转速 （1）x 与 y 接合， nⅢ=nI=1000r/min 高速前进 （2）3 与 4 啮合，nⅢ= 596 / min 14 I r i n = 中速前进
(3)5与6啮合，1,2,5,6，m-=292r/mim低速前进 16 (4)6与8啮合，1,2,7,8,6，mm==-194r1mim以最低速倒车 ⑤实现多分路传动 机构就是一例 ①实现大传动比（例6-1）P246 ②实现运动的合成（例6-3）P247 ③实现运动的分解。（汽车后桥差减速器） ④实现变速、换向传动 结构紧凑的大功 传动 ⑥利用行星轮输出的复杂运动满足某些特殊要求。 §11一5行星轮系各轮齿数和行星轮数的选择 1、传动比条件 a=1-培=-y2 .Z3=唱-10Z 2、同心条件 (行星架的回转轴线与中心轮的几何轴线相重合) (1和2的中心距=2和3的中心距) +5=5-5 ∴Z+z,)=Z,-z) ∴乙，-3-Z-Z6m-2 2 上式表明：两中心轮齿数应用时为偶数或奇 3、装配条件 -是 m=径4n y个轮齿（周节）
（3）5 与 6 啮合，1，2，5，6，nⅢ= 292 / min 16 I r i n = 低速前进 （4）6 与 8 啮合，1，2，7，8，6， nⅢ= 194 / min 16 I r i n = − 以最低速倒车 ⑤实现多分路传动 机械式钟表机构就是一例 2、周转轮系和复合轮系的应用 ①实现大传动比（例 6-1）P246 ②实现运动的合成（例 6-3）P247 ③实现运动的分解。（汽车后桥差减速器） ④实现变速、换向传动 ⑤结构紧凑的大功率传动 ⑥利用行星轮输出的复杂运动满足某些特殊要求。 §11—5 行星轮系各轮齿数和行星轮数的选择 1、传动比条件 1 3 1 13 1 1 ( 1) Z Z i i H H = − = − − ∴ 3 13 1 Z (i 1)Z H = − 2、同心条件 （行星架的回转轴线与中心轮的几何轴线相重合） （1 和 2 的中心距=2 和 3 的中心距） 1 2 3 2 r + r = r − r ∴ ( ) 2 1 ( ) 2 1 m Z1 + Z2 = m Z3 − Z2 ∴ 2 ( 2) 2 3 1 1 1 2 − = − = H Z Z Z i Z 上式表明：两中心轮齿数应用时为偶数或奇数 3、装配条件 k H 2 = ，1 ∵ H H H i W W k 1 1 1 1 2 / = = = ∴ H i k 1 1 2 = 个轮齿（周节）
学 y一一正整数 k 上式表明：两行星轮齿数之和应为行星轮数的整数的倍 4、邻接条件 2G+5)sn天>26+m 1=竖⅓受 Zsin2 Z2< (a) Z227=Z2g-2:Zw-02 2 确定齿数时，根据上式选定乙和K,选择时必须使y,乙，Z为正整数。确定各轮齿 数和行显轮数后，代入()式验算是否满足邻接条件。如不满足，应减少行星轮数或增加 齿轮的齿数
) 2 ( 1 1 Z = ——正整数 ∴ k Z Z Z Z k Z i k Z H 1 3 1 1 3 1 1 (1 ) + = = + = 上式表明：两行星轮齿数之和应为行星轮数的整数的倍 4、邻接条件 2( )sin 2( ) * 1 2 r2 h m k r r + + a 2 2 2 2 1 1 mZ r mZ r = = k h k Z Z a 1 sin sin 2 * 1 2 − − (a) k Z i Z i Z i Z Z Z Z H H H 1 1 1 1 1 1 1 2 3 1 : ( 1): 2 ( 2) : : : : − − = 确定齿数时，根据上式选定 Z1 和 K，选择时必须使 ，Z2，Z3 为正整数。确定各轮齿 数和行星轮数后，代入（a）式验算是否满足邻接条件。如不满足，应减少行星轮数或增加 齿轮的齿数