机械设计基础-第5章轮系_精品.ppt

甘肃工业大学专用 a 外摆线： 发生圆(r2)在导圆r1 (r2)上作纯滚动时，发生圆上点P的轨迹。 短幅外摆线： 发生圆在导圆上作纯滚动时，与发生圆上固联一点M的轨迹。 齿廓曲线： 短幅外摆线的内侧等距线(针齿的包络线)。 o4 M4 o5 M5 c1 c5 短幅外摆线 1 2 r2 p4 p5 B A r1 p1 p2 p3 导圆 发生圆 M2 o2 M3 o3 M1 o1 齿廓曲线 * 甘肃工业大学专用 优点： ①传动比大，一级减速i1H可达135，二级可达1000以上。 ②结构简单，体积小，重量轻。与同样传动比和同样功率的普通齿轮减速器相比，重量可减轻1/3以上。 ③加工简单，装配方便。 ④效率较高。一级减速η＝0.8～0.94,比蜗杆传动高。 * 甘肃工业大学专用 三、谐波齿轮传动 组成: 刚轮(固定) 、柔轮(输出) 、波发生器(主动) 。 刚轮 柔轮 波发生器 * 甘肃工业大学专用 工作原理：当波发生器旋转时，迫使柔轮由圆变形为椭圆，使长轴两端附近的齿进入啮合状态，而端轴附近的齿则脱开，其余不同区段上的齿有的处于逐渐啮入状态，而有的处于逐渐啮出状态。波发生器连续转动时，柔轮的变形部位也随之转动，使轮齿依次进入啮合，然后又依次退出啮合，从而实现啮合传动。 在传动过程中柔轮的弹性变形近似于谐波，故取名为谐波传动。 啮出 脱开 脱开 啮合 啮合 啮入 刚轮 柔轮 波发生器 * 甘肃工业大学专用 刚轮 优点： ①传动比大，单级减速i1H可达50～500； ②同时啮合的齿数多，承载能力高； ③传动平稳、传动精度高、磨损小； ④在大传动比下，仍有较高的机械效率； 类型： 双波传动、 三波传动 ⑤零件数量少、重量轻、结构紧凑； 缺点：启动力矩较大、柔轮容易发生疲劳损坏、发热严重。 转臂旋转一圈，柔轮变形两次，并反向转两个齿。 转臂旋转一圈，柔轮变形三次，反向转三个齿。 转臂 柔轮 滚轮 滚轮 * * 甘肃工业大学专用 §9－8 轮系及其传动比 定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系 本章要解决的问题： 轮系分类 周转轮系（轴有公转） 定轴轮系（轴线固定） 复合轮系（两者混合） 差动轮系（F=2） 行星轮系（F=1） 1.轮系传动比 i 的计算; 2.从动轮转向的判断。 平面定轴轮系 空间定轴轮系 一 轮系的类型 甘肃工业大学专用 1. 定轴轮系及其传动比 二、轮系传动比大小的计算 i1m=ω1 /ωm 强调下标记法 对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1，输出轴的角速度为ωm ,按定义有： 一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 =z2 /z1 可直接得出 当i1m1时为减速, i1m1时为增速。 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 ＝ * 甘肃工业大学专用 2 2 首、末轮转向的确定： 设轮系中有m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)m 1)用“＋” “－”表示 外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示； 两种方法： 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。 ω2 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积 i1m＝ (-1)m 1 p vp 转向相反 转向相同 每一对外齿轮反向一次考虑方向时有 ω1 1 vp p * 甘肃工业大学专用 1 2 2)画箭头 外啮合时： 内啮合时： 1 2 对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。 1 2 3 两箭头同时指向（或远离）啮合点。 头头相对或尾尾相对。 两箭头同向。 1)锥齿轮 * 甘肃工业大学专用 2)蜗轮蜗杆 右旋蜗杆 2 1 左旋蜗杆 1 2 伸出左手 伸出右手 * 甘肃工业大学专用 Z1 Z’3 Z4 Z’4 Z5 Z2 Z3 例一：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比 i15 。 齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为过轮或中介轮。 2. 计算传动比 齿轮1、5 转向相反 解：1.先确定各齿轮的转向 过轮 z1 z2 z’3 z’4 z2 z3 z4 z5 = z1 z’3 z’4 z3 z4 z5 = i15 = ω1 /ω5 * 甘肃工业大学专用 2 H 2 H 1 3 1 3 反转原理：给周转轮系施以附加的公共转动－ωH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。 类型： 基本构件：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)。 其它构件：行星轮。其运动有自转和绕中心轮的公转，类似行星运动，故得名。 二、 周转轮系及其传动比 转化后所得轮系称为原轮系的 2K-H型 3K型 “转化轮系” －ωH ω1 ω3 ω2 施加－ωH后系杆成为机架，原轮系转