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第七章 轮系及其设计 （Chapter 7:Gear Trains and Design） (Gear trains and classify) 轮系:由一系列齿轮组成的齿轮传动系统。 轮系类型： 一、定轴轮系： 在轮系运转时， 其各轮轴线相对机 架的位置都是固定 的。如图示。 1、平面定轴轮系： 在定轴轮系中，所 有齿轮的轴线均平行； 如图(1)。 2、空间定轴轮系： 在定轴轮系中， 所有齿轮的轴线不 都平行。如图(2)。 二、周转轮系： 二、周转轮系： 轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴 线绕其他固定轴线作回转运动。如图(3)。 基本周转轮系的组成： 1、行星轮： 几何轴线是运动的，至少有 一个或有多个。如图中2构件。 2、中心轮(太阳轮)： 与行星轮啮合的齿轮,用“K” 表示。 最多有两个；特殊时有 一个。 如图中1、3构件. 3、系杆(转臂)： 支持行星轮的构件.用“H” 表示。只有一个。 轴线OO为主轴线。 三、复合轮系（混合轮系）： 在轮系中，既包含定轴轮系部分， 又包含周转轮系部分；或是由几个基本 周转轮系组成的轮系。 （Transmission ratio of fixing axis gear train） 一、简单定轴轮系传动比的计算 二、定轴轮系传动比的计算 1、平面定轴轮系传动比的计算 解： 以上各式连乘 “-”表示1轴与5轴转向相反。如图示。 平面定轴轮系传动比计算公式： m--代表外啮合齿轮的对数 2、空间定轴轮系传动比的计算 解： （齿数比前符号的确定，在图中标箭头。） 对定轴轮系，无论是平面还是空间定 轴轮系，传动比数值大小计算，均用公式 例7-1 图示某汽车变速箱，Ⅰ轴是输入轴，Ⅳ轴是输出轴， A、B是离合器，齿轮3、齿轮5是滑移齿轮。各齿轮齿数 z1=20，z2=35，z3=25，z4=30，z5=19，z6=36，z7=18，z8=18。 第一档齿轮啮合顺序为1-2-4-3， 第二档离合器A、B直接将Ⅰ轴和Ⅳ轴相连， 第三档齿轮啮合顺序为1-2-6-5， 第四档齿轮啮合顺序为1-2-7-8-5，为倒车档。 求各档传动比。 第四档齿轮啮合顺序 1-2-7-8-5，传动比 iⅠⅣ=1 第一档齿轮啮合顺序 1-2-4-3，传动比 i13 第二档离合器A、B直接将 Ⅰ轴和Ⅳ轴相连，传动比 第三档齿轮啮合顺序 1-2-6-5，传动比 例7-2 图示轮系中，圆锥齿轮1是主动件，转向如图。各齿轮齿数z1=20，z2=30，z’2=18，z3=30，z’3=2（旋向见图示），z4=40。若n1=1000r/min，求蜗轮4的转速n4及各轮的转向。 随堂习题 (Transmission ratio of epicyclic gear train） 基本周转轮系传动比的计算 原机构 转化机构“定轴” 解： 由转化机构可得 周转轮系的传动比计算公式： 例1 图示轮系中，已知：z1=100，z2=101， z2’=100，z3=99。求：iH1=？ 解: 解: 解: 7.4 轮系的应用 1. 获得大的传动比 z1=100，z2=101，z’2=100，z3=99 3.实现运动的合成和分解 利用差动轮系有两个自由度的特性 2. 实现变速传动 4.减速器 齿轮减速器(定轴轮系) （1）渐开线少齿差行星齿轮减速器 z1-z2 越小，传动比 iH2 就越大。通常z1 –z2 = 1~ 4，对应称 一差齿、二差齿 …… 行星齿轮减速器： 采用等速比输出机构W 输出 （2）摆线针轮减速器 在少齿差行星齿轮减速器中，若行星轮2采用摆线齿廓，中心轮1的内齿用圆柱销(称针轮)代替，组成的轮系称摆线针轮减速器 摆线针轮减速器 z1–z2 = 1，传动比i H2 = - z2  （3）谐波齿轮减速器 由波发生器H（相当于行星架H）、刚轮1（相当于中心轮1）、柔轮2（相当于行星轮2）组成 动画 例7-3 图示行星轮系中，各齿轮齿数z1=20，z2=20，z3=60。若原动件齿轮1顺时针转动，n1=1000r/min。求行星架H和行星轮2的转速nH、n2。 解： 正号表示行星架与齿轮1 转向相同，即顺时针转动 负号表示齿轮2与齿轮1转向相反， 即逆时针转动