擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)圖擺線(xiàn)形結構圖解_物理_自然科學(xué)_專(zhuān)業(yè)資料。擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)圖擺線(xiàn)形結構圖解

　　項目十 齒輪系 ?定軸齒輪系傳動(dòng)比的計算 ?行星齒輪系傳動(dòng)比的計算 ?齒輪系的應用 ?其他新型齒輪傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)介 ?減速器 （一）教學(xué)要求 1、熟悉輪系的定義及分類(lèi) 2、熟練掌握定軸輪系、行星輪系及復合輪系傳 動(dòng)比的計算及轉向判斷 3、了解輪系的功用 （二）教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 1、定軸輪系傳動(dòng)比的計算與轉向判別 2、轉化輪系法求解行星輪系的傳動(dòng)比 在現代機械中，為了滿(mǎn)足不同的工作要求只 用一對齒輪傳動(dòng)往往是不夠的，通常用一系列齒 輪共同傳動(dòng)。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統 稱(chēng)為齒輪系。 按輪系中各齒輪軸線(xiàn)是否相互平行，可分為 平面齒輪系和空間齒輪系；按輪系運轉時(shí)齒輪的 軸線(xiàn)是否固定，又可分為定軸輪系和行星輪系。 本章主要討論輪系傳動(dòng)比的計算及轉向判斷。 一、定軸齒輪系傳動(dòng)比的計算 在運轉過(guò)程中，各輪幾何軸線(xiàn)的位置相對于機架 是固定不動(dòng)的輪系稱(chēng)為定軸輪系。定軸輪系又可分 為平面定軸輪系和空間定軸輪系。 平面定軸輪系 空間定軸輪系 輪系的傳動(dòng)比：指輪系中輸入軸（首齒輪）的 角速度（或轉速）與輸出軸（末齒輪）的角速 度（或轉速）之比，即 : ? a na iab ? ? ? b nb a—輸入軸 b—輸出軸 輪系的傳動(dòng)比計算，包括計算其傳動(dòng)比的大 小和確定輸出軸的轉向兩個(gè)內容。 1.圓柱齒輪 外嚙合 表示方法： 箭頭反向 i12為 - 內嚙合 箭頭同向 表示方法： i12為 + 2.圓錐齒輪 3.蝸桿蝸輪 蝸桿旋向 順著(zhù)軸線(xiàn)看： 左上方（左旋） 右上方（右旋） 蝸輪轉向判斷 左右手定則：手伸 直，四指握向蝸桿的轉 動(dòng)方向，拇指的反方向 為蝸輪的轉向。 （一）平面定軸輪系傳動(dòng)比的計算 1.各對齒輪傳動(dòng)比 ?1 i12 ? ? ?2 Z2 Z1 i2?3 ?2? Z 3 ? ? ?3 Z 2? 輪系傳動(dòng)比： ?1 n1 i15 ? ? ?5 n5 ?3? Z4 i3?4 ? ?? ?4 Z 3? Z5 ?4 i45 ? ?? ?5 Z4 2.求i15 ?1 ?2 ?3 ?4 i12i2 3i3 4i45 ? ? ? ? ? 2 ?3 ? 4 ?5 ?1 3 z 2 z3 z 4 z5 ? ? i15 ? (?1) ?5 z1 z 2 z3 z 4 z 2 z3 z5 ? (?1) z1 z 2 z3 3 結論 1.平面定軸輪系的傳動(dòng)比等于組成輪系的各對齒 輪傳動(dòng)比的連乘積，也等于組成輪系的從動(dòng)齒輪 齒數的連乘積與主動(dòng)齒輪齒數的連乘積之比。 ?1 、k間各從動(dòng)輪齒數的連乘積 m 1 i1k ? ? (?1) ? ?k 1、k間各主動(dòng)輪齒數的連乘積 m —外嚙合齒輪的對數 2.齒輪4——惰輪（僅改變轉向，不改變i 大?。?結論 3.從動(dòng)輪轉向的確定 （1）用傳動(dòng)比正負號表示： 兩輪轉向相同(內嚙合) 時(shí)傳動(dòng) 比取正號，兩輪轉向相反時(shí)傳 動(dòng)比取負號。正負號取決 (?1) m 于 。 m —外嚙合齒輪對數 （2）平面定軸輪系從動(dòng)輪的轉向，也可以采用 畫(huà)箭頭的方法確定。 例1：車(chē)床溜板箱進(jìn)給刻度盤(pán)， n1=1450rpm; Z1=18; Z2=87; Z3=28; Z4=20; Z5=84。 求：i15 =？，n5 =？ 解： n1 2 Z 2 Z 4 Z5 i15 ? ? ( 1) ? 14.5 n5 Z1Z 3 Z 4 n1 1450 n5 ? ? ? 100 r m i15 14.5 n5與n1轉向相同 （二）空間定軸輪系傳動(dòng)比的計算 空間定軸輪系傳動(dòng)比 的大小仍采用推廣式計 算，確定從動(dòng)輪的轉向， 只能采用畫(huà)箭頭的方法。 空間定軸輪系傳動(dòng)比： i16 z 2 z3 z 4 z6 n1 ? ? n6 z1 z 2, z 3, z 5 方向判斷如圖所示。 例2： 如圖所示定軸輪系中， ω1=20rad/s； Z1=Z3=20; Z2=Z4=40；Z5=Z6=8， 求：ω6 =？ ?1 Z 2 ? Z 4 ? Z 6 解： i16 ? ? ?4 ?6 Z1 ? Z 3 ? Z 5 ?1 ?6 ? ? 5 rad s 4 ω6 的方向如圖所示。 已知：Z1=15; Z2=25; Z2?=Z3?=15; Z3=30; Z4=30; Z4?=2;Z5=60; Z5?=20(m=4mm); 求：v6=？ n1=500rpm，轉向如圖。 解： n1 Z 2 Z 3 Z 4 Z5 25 ×30 ×30 ×60 i1 5 = = = = 200 n5 Z1Z2′ Z 3′ Z4′ 15 ×15 ×15 ×2 n1 500 n5 = = = 2.5 rpm i1 5 200 v6 ? ?d5? n5 60 ? ?mz5 60 n5 ? 10.47mm / s 方向如圖所示 練習：圖示的輪系中，已知各齒輪的齒數Z1=20, Z2=40, Z2=15, Z3=60, Z3=18, Z4=18, Z7=20, 齒輪 7的模數m=3mm, 蝸桿頭數為1（左旋），蝸輪齒數 Z6=40。齒輪1為主動(dòng)輪，轉向如圖所示，轉速 n1=100r/min，試求齒條8的速度和移動(dòng)方向。 n1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 6 5 i16 ? ? ? n6 Z1Z 2 Z 3 Z 5 160 n1 100 n7 ? n6 ? ? ? 0.3125 r m 5 i16 160 v8 ? v7 ? ?d 7 n7 ? 0.00098m / s 60 ?1000 二、行星齒輪系傳動(dòng)比的計算 （一）行星齒輪系的分類(lèi) 1.行星齒輪系的組成 太陽(yáng)輪：幾何軸線(xiàn)固定的齒輪 行星輪：幾何軸線(xiàn)不固定的齒輪 轉臂(系桿）：支承行星輪，并繞固定軸線(xiàn)轉動(dòng) 行星輪、太陽(yáng)輪、行星架以及機架組成行星輪 系。行星系中，行星輪可有多個(gè)，太陽(yáng)輪的數量 不多于兩個(gè)，行星架只能有一個(gè)。 （一）行星齒輪系的分類(lèi) 2.行星齒輪系的分類(lèi) （1）簡(jiǎn)單行星輪系：具有一個(gè)自由度的行星輪系。 （2）差動(dòng)輪系：具有兩個(gè)自由度的行星輪系。 簡(jiǎn)單行星輪系 （F=1) 差動(dòng)輪系 (F=2) 2.行星齒輪系的分類(lèi) （1）平面行星齒輪系 （2）空間行星齒輪系 （二）行星齒輪系傳動(dòng)比的計算 轉化輪系法：給整個(gè)輪系加上一個(gè)與行星架轉速nH大小 相等方向相反的公共轉速-nH，則行星架被固定，而原構件 之間的相對運動(dòng)關(guān)系保持不變。這樣，原來(lái)的行星輪系就 變成了假想的定軸輪系。這個(gè)假想定軸輪系，稱(chēng)為原周轉 輪系的轉化輪系。 n3 O2 2 H O1 n H O3 1 n1 O1 O3 3 3 2 H OH 1 H n3 O2 H n1H O1 －n H 2 O1 1 3 O3 3 2 H 1 OH (a) (b) 周轉輪系及轉化輪系中各構件的轉速 構件名稱(chēng) 太陽(yáng)輪1 原來(lái)的轉速 n1 轉化后的轉速 n1H=n1-nH 行星輪2 太陽(yáng)輪3 行星架H n2 n3 nH n2H=n2-nH n3H=n3-nH nHH=nH-nH=0 轉化輪系傳動(dòng)比為： 1 H ( ? 1 ) z3 n n ? n H 1 1 H i13 ? H ? ? n3 n3 ? nH z1 行星輪系轉化機構傳動(dòng)比的一般表達式: n1 ? nH + m 輪 1至 輪 k 之 間 各對 齒輪 的 從動(dòng)輪 齒數連 乘積 i ? ? (?1) nk ? nH 輪 1至 輪 k 之 間 各對 齒輪 的 主 動(dòng)輪 齒數連 乘積 H 1k 注意： 1.公式適用于平面周轉輪系。正、負號可按畫(huà)箭 頭的方法來(lái)確定，也可根據（-1）m確定。對于空 間周轉輪系，當兩太陽(yáng)輪和行星架的軸線(xiàn)互相平 行時(shí)，仍可用轉化輪系法來(lái)建立轉速關(guān)系式，但 正、負號應按畫(huà)箭頭的方法來(lái)確定。 n1 ? nH + m 輪 1至 輪 k 之 間 各對 齒輪 的 從動(dòng)輪 齒數連 乘積 i ? ? (?1) nk ? nH 輪 1至 輪 k 之 間 各對 齒輪 的 主 動(dòng)輪 齒數連 乘積 H 1k 2.輪系中n1 、 nk 、nH既有大小又有正負，若 假定其中之一為正，則另一個(gè)如果轉向與之相 同取正號，相反為負。 3. iAKH≠iAK。 iAKH是行星齒輪系轉化機構的傳 動(dòng)比，即齒輪A、K相對于行星架H的傳動(dòng)比， 而iAK是行星輪系中A、K兩輪的傳動(dòng)比。 例4:周轉輪系中，已知各輪齒數為Z1=100, Z2=101, Z2’=100, Z3=99 ，試求傳動(dòng)比iH1 解:轉化輪系的傳動(dòng)比 2 H ( ? 1 ) z2 z3 9999 n n ? n n ? n H 1 1 H 1 H i13 ? H ? ? ? 1 ? i1H ? ? n3 n3 ? nH ? nH z1 z2 10000 1 i1H ? 10000 所以 iH 1 ? 10000 傳動(dòng)比為正，表示行星架H與齒輪1的轉向相同。 （三）混合輪系傳動(dòng)比的計算 混合輪系：輪系中既含有定軸輪系又含有行星輪 系，或是包含由幾個(gè)基本行星輪系的復雜輪系。 3 3 2 2? 6 5 H1 4 H2 2 H 1 1 4 (a) 2 5 (b) 混合輪系傳動(dòng)比的計算： 先將混合輪系分解成行星輪系和定軸輪系， 然后分別列出傳動(dòng)比計算式，后聯(lián)立求解。 例5 圖示為電動(dòng)卷?yè)P機卷 筒機構。已知各輪齒數 2 H 5 2? z1=24, z2=48, z2′=30, z3=90, z3′=20, z4=30, z5=80, 求i1H 4 3? 1 3 解： (1) 劃分輪系 當卷?yè)P機卷筒運轉時(shí)，雙聯(lián) 2 H 5 2? 齒輪2與2′的軸線(xiàn)會(huì )隨卷筒轉 動(dòng)，因此它是一個(gè)雙聯(lián)行星輪， 支持它轉動(dòng)的卷筒是行星架H， 與雙聯(lián)行星輪嚙合的是中心輪1 和3，它們組成了一個(gè)行星輪系。 1 3 4 3? 齒輪3′、4與5的軸線(xiàn)是固定的， 組成了定軸輪系。因此, 該輪系 是一個(gè)行星輪系和定軸輪系組成 的混合輪系。 (2) 求傳動(dòng)比 2 H 5 2? 定軸輪系傳動(dòng)比： n3? z5 100 i3?5 ? ?? ?? ? ?2.5 n5 n3? 40 行星輪系的轉化機構，傳動(dòng)比為： i H 13 4 3? 1 3 n ? n H 1 H 3 n1 ? n H ? n3 ? n H z 2 z3 ? ?? 1? ? ?6 z1 z 2 1 ? 3 ? ? 3 ? H ? ? 5 得傳動(dòng)比： i1H ?1 ? ? 31 ?H 三、輪系的應用 1.實(shí)現分路傳動(dòng) 2.獲得大的傳動(dòng)比 3.實(shí)現換向傳動(dòng) 4.實(shí)現變速傳動(dòng) 5.實(shí)現運動(dòng)的合成與分解 四、其他新型齒輪傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)介 （一）擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng) 擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)圖 擺線(xiàn)形結構圖解 （二）諧波齒輪傳動(dòng) 五、減速器 減速器（又稱(chēng)減速機、減速箱）是一立的傳動(dòng) 裝置。它由密閉的箱體、相互嚙合的一對或幾對齒輪 （或蝸輪蝸桿）、傳動(dòng)軸及軸承等所組成。常安裝在電 動(dòng)機（或其他原動(dòng)機）與工作機之間，起降低轉速和相 應增大轉矩的作用。在某些情況下，也用來(lái)增速，這時(shí) 則稱(chēng)為增速器。 減速器結構緊湊，傳遞功率范圍大，工作可靠，壽 命長(cháng)，效率較高，使用和維護簡(jiǎn)單，因而應用非常廣泛 。它的主要參數已經(jīng)標準化，并由專(zhuān)門(mén)工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)。 減速器分類(lèi)： 齒輪減速器 圓柱齒輪減速器 圓錐齒輪減速器 圓錐—圓柱齒輪減速器 圓柱蝸桿減速器 圓弧齒蝸桿減速器 錐蝸桿減速器 蝸桿—齒輪減速器 漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪減速器 擺線(xiàn)齒輪減速器 諧波齒輪減速器 蝸桿減速器 行星減速器 （一）常見(jiàn)減速器的主要類(lèi)型、特點(diǎn)及應用 1.齒輪減速器 2.蝸桿減速器 用于輸入軸與輸出軸需要在空間正交的場(chǎng)合。傳動(dòng) 比比較大，外廓尺寸比較小，工作平穩，噪聲小，但效 率較低。 3.蝸桿-齒輪減速器 當傳動(dòng)比要求較大時(shí)，可采用蝸桿-齒輪減速器 （二）減速器傳動(dòng)比的分配 ?使各級傳動(dòng)的承載能力接近于相等 ?使減速器的外廓尺寸和質(zhì)量小 ?使傳動(dòng)具有小的轉動(dòng)慣量 ?使各級傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等 （三）減速器的結構 1—下箱體 2—油標指示器 3—上箱體 4—透氣孔 5—檢查孔蓋 6—吊環(huán)螺釘 7—吊鉤 8—油塞 9—定位銷(xiāo)釘 10—起蓋螺釘孔
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