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第十三章 齿轮系 JM 返回 　　　　　　　　教学目的与要求 　　了解齿轮系的分类；齿轮系的功用; 理解行星轮系如 何利用反转法计算传动比;掌握定轴齿轮系和行星齿轮系 传动比的计算. 　　 主要教学内容 1 齿轮系的分类 2 定轴齿轮系传动比的计算 3 行星齿轮系传动比的计算 4 齿轮系的功用 第十三章 轮系 齿轮系：多齿轮的传动装置,简称轮系 轮系 行星齿轮系(动轴线轮系或周转轮系） 定轴轮系（轴线固定） 平面定轴轮系 空间定轴轮系 § 13-1 轮系的分类 一、定轴齿轮系 当齿轮系运转时，各齿轮的轴线相对机架的位置都是固定不变的。 平面定轴轮系：由轴线互相平行的圆柱齿轮组成的定轴齿轮系 空间定轴轮系：包含有相交轴齿轮、交错轴齿轮等在内的定轴齿轮系。 一对定轴齿轮的表示法： 外啮合 内啮合 锥齿轮 同一轴上有两个齿轮 同一轴上有两处支撑 右旋蜗杆 2 1 蜗轮蜗杆 1 2 2’ 3 3’ 4 5 平面定轴轮系 空间定轴轮系 1 2 1 2 Z1 Z’3 Z4 Z’4 Z5 Z2 Z3 行星轮系 行星齿轮系：在齿轮系运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，称为行星齿轮系。一般有行星轮、行星架（系杆）、中心轮。 行星齿轮 内齿圈 太阳轮 行星架 行星轮兼有自转和公转，行星架支承行星齿轮；中心轮与行星轮啮合且轴线固定；外齿中心轮称为太阳轮；内齿中心轮称为内齿廓。 行星齿轮系 基本构件：行星轮系一般以中心轮和行星架作为运动的输入或输出构件，称之为行星轮系的基本构件。 行星齿轮系的分类 根据复杂程度 单级行星齿轮系：由一级行星齿轮传动构成。（如上图） 多级行星齿轮系：两级或两级以上同内型单级行星齿轮传 动机构构成。由一级行星齿轮传动构成。 组合行星齿轮系：一级或多级行星齿轮系与定轴齿轮系构成。 根据自由度 差动齿轮系：自由度为二的行星齿轮系,中心轮均不固定 简单行星齿轮系：自由度为一的行星齿轮系,有固定的中心轮。 根据中心轮个数 2K-H型行星齿轮系：两个中心轮(2K)一个行星架(H)组成 3K型行星齿轮系：三个中心轮(3K) 组成 K-H-V型行星齿轮系：一个中心轮(K)一个行星架(H)和一个输出机构组成。 多级行星齿轮系 组合行星齿轮系 简单行星齿轮系 3K型行星齿轮系 K-H-V型行星齿轮系 1 3 2 H 2 H 1 3 一对外啮合一对内啮合 两对外啮合 两对内啮合 1 2 2 3 3 4 5 §13—2 定轴齿轮系传动比的计算 一、齿轮系的传动比 (1) 计算传动i的大小 (2) 确定输出轴的方向 i1k=n1 /nk 对于齿轮系，设输入轴的转速为n1，输出轴的转速为n2 ,按定义有： 定轴齿轮系总传动比的大小： 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 ＝ m为外啮合对数 若定轴齿轮系中主、从动轮轴线相互平行，则有正负可言，此时总传动比： 二、定轴齿轮系传动比的计算公式 转向的表示 2)画箭头 1)用“＋” “－”表示 外啮合时：两箭头同时指向（或远离）啮 合点。头头相对或尾尾相对。 外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示； 内啮合时：两箭头同向。 适用于平面定轴轮系（轴线平行，两轮转向不是相同就是相反）。 ω1 ω2 内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表示。 1 2 1 2 1 2 转向相反 转向相同 3) 空间轮系只能用画箭头的方法 ω2 ω1 1 2 例、一电动提升机的传动系统如图所示，其末端为蜗杆传动。已知z1=18，z2=39，z2‘=20，z3=41，z3’=2(右)，z4=50。若n1=1460r/min，鼓轮直径D=200mm，鼓轮与蜗轮同轴。试求：(1)传动比i14 和蜗轮的转速；(2)重物G的运动速度；(3)当n1转向如图所示(从A向看为顺时针)时，重物G运动的方向。 解(1)电动提升机的传动系统为由圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮蜗杆组成的定轴轮系。其传动比大小计算 　　　　　　　　　　　 蜗轮的转速n4为 　　　　　　　　　　　 (2)因鼓轮与蜗轮同轴，其转速为13.2r/min， 故重物G的运动速度为　　　　　　　　　　 (3)用画箭头法确定蜗轮的转向，如图所示，重物向上运动。 §13—3 行星齿轮系传动比的计算 一、单级行星齿轮系传动比的计算 1 3 1 3 2 H 2 H 反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动－nH 后，不改变轮系中各构件之间的相对运动， 但原轮系将转化成为一新的定轴轮系，可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比。 转化后所得轮系称为原轮系