第07章-齿轮系及其设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,主动轮 从动轮,一对圆柱齿轮，传动比不大于,5,7,下一页,问题：,大传动比传动,i,=12,i,=60,i,=720,时针：,1,圈,分针：,12,圈,秒针：,720,圈,12,小时,下一页,问题,：,变速、换向,下一页,齿轮系,：,由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为齿轮系,下一页,第,7,章 齿轮系及其设计,7-1,轮系,及其分类,7-2,定轴轮系及其传动比,7-3,周转轮系及其传动比,7-4,复合轮系及其传动比,7-5,轮系的应用,7-7,其它,类型的行星传动简介,下一页,齿轮系,：,由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系,下一页,7-1,轮系,及其分类,定轴轮系,周转轮系,下一页,（,1,）定轴轮系,1,2,2,3,4,4,5,定轴轮系,：,当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于,机架的位置都是固定不动的。,分类,：,下一页,周转轮系,：,当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的,几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动,。,（,2,）周转轮系,下一页,轮系的传动比,：,轮系中首轮与末轮的角速度的比。,(3),复合,轮系,复合,轮系,:,既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系,组合而成的复杂轮系。,传动比的计算内容包括,：,传动比的大小,齿轮的转向,下一页,7-2,定轴轮系及其传动比,传动比,i,ab,:,大小 方向,相对转向的确定规则：,一对平行轴内啮合齿轮,一对平行轴外啮合齿轮,一对圆锥齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,（以蜗杆为原动件）：右旋用右手定则判断；,拇指伸直，其余四指握拳，令四指弯曲方向与蜗杆传动方向一致，则拇指的指向即为蜗杆相对于蜗轮前进的方向；按照相对运动原理，蜗轮相对于蜗杆的运动方向应与此相反。,下一页,例,1,、平行轴间传动比计算公式,：,已知各轮齿数和轴,1,转速，求传动比,i,15,的转速和转向。,解：,注意,2,轮为惰轮或过桥齿轮：,下一页,Z,1,Z,3,Z,4,Z,4,Z,5,Z,2,Z,3,例,2,：,已知图示轮系中各轮齿数，求传动比,i,15,。,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,z,1,z,2,z,3,z,4,z,2,z,3,z,4,z,5,=,z,1,z,3,z,4,z,3,z,4,z,5,=,i,15,=,1,/,5,下一页,7-3,周转轮系及其传动比,1,周转轮系的组成,2,周转轮系传动比的计算,下一页,1,周转轮系的组成,概念：,行星轮、行星架或转臂、中心轮或太阳轮,差动轮系：两个中心轮均转动,简单行星轮系：一个中心轮转动,下一页,2,周转轮系传动比的计算,周转轮系的转化轮系,依据相对运动原理，“反转法”给机构一个,-,n,H,n,3,3,n,2,2,转化轮系中的转速,原来的转速,构件,n,H,H,n,1,1,行星轮系,的传动比,-,简单行星轮系转换,下一页,例,7-1,已知各轮的齿数,z,1,=27,z,3,=61,以及,n,1,，,求传动比,i,1H,和行星架的转速,n,H,所以有：,解得：,解：将行星架固定，画出转化轮系中各轮的转向,故行星架的转速,n,H,亦可求。,下一页,例,7-2,图中所示为一大传动比的减速器。已知各轮的齿数为,Z1,100,，,Z2=101,，,Z2,=100,，,Z3=99,，,求传动比,i,H1,。,解 这是一个简单行星轮系。其转化机构的传动比为：,下一页,所以有,（注意：此处假设实线箭头向上为正）：,解得：,解：此题为差动轮系，将行星架固定，画出转化轮系中各轮的转向,说明：行星架的转向与,n,1,相反，箭头朝下。,例,7-3,已知各轮的齿数,z,1,=20,、,z,2,=24,、,z,2,=30,、,z,3,=40,以及,n,1,=200r/min,、,n,3,=-100r/min,，,求行星架的转速,n,H,的大小和方向。,下一页,7-4,复合轮系及其传动比,已知：各齿轮齿数,z,1,=24,z,2,=52,z,2,=21,z,3,=78,z,3,=16,z,5,=78,，求,i,1H,关键是：区分定轴轮系和周转轮系,周转轮系：先找行星轮，再找支持行星轮的行星架，再找中心轮,解：差动轮系,1,、,2-2,、,3,和行星架,；,定轴轮系,3,、,4,、,5,；,在差动轮系中有,：,在定轴轮系中有：,下一页,例题,7,.4,在图,8,.,11,所示的轮系中，已知各轮的齿数为：,Z,1,=20,，,Z,2,=40,，,Z,2,=20,，,Z,4,=80,，,试求传动比,i,1H,。,图,8,.,11,复合轮系传动比的计算,解,1,）区分轮系：齿轮,1,和,2,组成定轴轮系。齿轮,2,、,3,、,4,和系杆,H,组成简单行星轮系。,2,）分别列出各基本轮系传动比的计算式：,负号表明齿轮,1,和系杆,H,的转向相反,下一页,例题,7,.,5,在图示的电动三爪卡盘轮系中，已知各轮的齿数为：,Z,1,=6,，,Z,2,=,Z,2,=25,，,Z,3,=57,，,Z,4,=56,，试求传动比,i,14,。,解：,1-2(H)-3.(1),3-,2-2,(H)-4,(2),1-,2-2,(H)-4,(3),共计,3,个周转轮系，只有两个独立,去掉,(3),得：,下一页,7-5,轮系的应用,1,相距较远的两轴之间的传动,2,实现变速传动,3,获得大的传动比,4,合成运动和分解运动,下一页,1,、相距较远的两轴之间的传动,下一页,2,、实现变速传动,汽车变速箱可以实现四档变速：,第一档：,齿轮,5,、,6,啮合而,3,、,4,和离合器,A,、,B,均脱离；,第二档：,齿轮,3,、,4,啮合而,5,、,6,和离合器,A,、,B,均脱离；,第三档：,离合器,A,、,B,相啮合而齿轮,3,、,4,和,5,、,6,均脱离；,倒退档：,齿轮,6,、,8,啮合而,3,、,4,和,5,、,6,以及离合器,A,、,B,均脱离，此时由于惰轮的作用，输出轴,反转。,汽车变速箱：,轴,I,为输入轴，轴,为输出轴，,4,、,6,为滑移齿轮，,A-B,为牙嵌式离合器。,下一页,3,、获得大的传动比,图中：,z,1,=100,，,z,2,=101,，,z,2,=100,，,z,3,=99,，,传动比如下：,因为，齿轮,3,固定为行星轮系，所以：,下一页,4,、合成运动和分解运动,合成运动：,将两个运动合成为一个输出运动。,解得：,2n,H,=n,1,+n,3,已知,z,1,=z,3,这种轮系可以做加法机构：行星架的转角之两倍为齿轮,1,和齿轮,3,的轴的转速之和。,下一页,分解运动：,汽车后桥差速器：当汽车拐弯时，将发动机传给齿轮,5,的运动，以不同转速分别传递给左右两车轮。,拐弯时，差动轮系,1,、,2,、,3,和,4,（即行星架,H,），,此差动轮系与,上图所示的机构,完全相同，故有：,2n,4,=n,1,+n,3,又：回转中心为,C,点，所以有：,联合上两式，即可求得,n,1,和,n,3,。,下一页,7-7,其它类型的行星传动简介,1,渐开线少齿差行星传动,2,摆,线针轮行星传动,3,谐波齿轮传动,下一页,1,渐开线少齿差行星传动,该式表明：当齿数差,(Z,1,-Z,2,),很小时，传动比,i,HV,可以很大；当,Z,1,-Z,2,1,时。称为一齿差行星传动，其传动比,i,HV,-Z,2,，“,-”,号表示其输出与输入转向相反。,下一页,2,摆,线针轮行星传动,同渐开线少齿差行星传动一样。其传动比为：,由于,Z,1,-Z,2,1,，故,i,HV,-Z,2,，,即利用摆线针轮行星传动可获得大传动比。,下一页,3,谐波齿轮传动,此时，主从动件转向相反。当柔轮,2,固定，波发生器主动、刚轮,1,从动时，其传动比为,：,下一页,作业,7-2,7-3,7-5,7-6,7-12,7.2,在图示某传动装置中，已知：,Z,1,=60,，,Z,2,=48,，,Z,2,=80,，,Z,3,120,，,Z,3,=60,，,Z,4,=40,，,蜗杆,Z,4,2(,右旋,),，蜗轮,Z,5,=80,，,齿轮,Z,5,65,，,模数,m,5mm,主动轮,1,的转速为,n,1,240r/min,，,转向如图所示。试求齿条,6,的移动速度,v,6,的大小和方向。,7.3,图示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆,1,为单头右旋蜗杆，蜗轮,2,的齿数,Z,2,42,，,其余各轮齿数为：,Z,2,=18,，,Z,3,=78,，,Z,3,=18,，,Z,4,55,；,卷简,5,与齿轮,4,固联，其直径,D,5,=400mm,电动机转速,n,1,=1500r/min,试求：,(1),转筒,5,的转速,n,5,的大小和重物的移动速度,v,。,(2),提升重物时，电动机应该以什么方向旋转？,(2),电动机的旋转方向,7.5,在图示周转轮系中，已知各轮齿数为,z,1,=60,，,z,2,=20,，,z,2,=20,，,z,3,=20,，,z,4,=20,，,z,5,=100,，,试求传动比,i,41,。,7.6,在图示轮系中，已知各轮齿数为,z,1,=26,，,z,2,=32,，,z,2,=22,，,z,3,=80,，,z,4,=36,，又,n,1,=300r/min,，,n,3,=50r/min,，,两者转向相反，试求齿轮,4,的转速,n,4,的大小和方向。,7.12,在图示轮系中，已知各齿轮的齿数为：,z,1,=34,，,z,5,=50,，,z,6,=18,，,z,7,=36,，,z,3,=z,4,，,齿轮,1,的转速为,n,1,=1500r/min,，,试求齿轮,7,的转速,n,7,5,、图,110,所示轮系中各轮齿数已知,6,=900rad,s,，求,3,。,6,、图,111,所示轮系,中,Z,1,=24,Z,1,=30,Z,2,=95,Z,3,=89,Z,3,=102,Z,4,=80,Z,4,=40,Z,5,=17,，,试求轮系的传动比,i,15,。,解：,8,、图,112,所示轮系中,Z,1,=Z,2,=40,Z,2,=20,Z,3,=18,Z,4,=24,Z,4,=76,Z,5,=20,Z,6,=36,试求,i,16,。,8,、图,113,所求轮系中，,Z,1,=Z,2,=20,Z,3,=60,Z,1,=45,Z,4,=46,，,Z,4,=23,Z,5,=45,，,n,1,=900r,min,，,转向如图，求,n,5,的大小及转向。,9,、图,114,所示轮系中,Z,6,=Z,4,Z,3,=88,Z,l,=22,求,i,16,。,10,、图,115,所示轮系中,Z,1=,Z,2,=40,Z,2,=Z,3,=20,Z,H,=100,Z,4,=20,求,i,14,。,11,、图,116,所示轮系中，,Z,1,=20,Z,2,=40,Z,l,=Z,4,=30,Z,2,=Z,4,=Z,3,=20,n,1,=100r,min,，,求,n,5,的大小及方向。,12,、图,117,所示轮系中,Z,1,=34,Z,2,=22,Z,4,=18,Z,5,=35,均为标准,齿轮，求,i,1H2,。,解：,2-H,1-1-3,组成一行星轮系,13,、图,118,所示轮系中,Z,1,=Z,2,=Z,3,=20,Z,2,=Z,3,=40,Z,4,=80,Z,6,=Z,7,=24,，,Z,5,=72,，,n,1,=320r,min,求,n,7,=,？,14,、图,119,所示轮系中，,Z,1,=15,Z,2,=25,Z,2,=Z,3,=20,Z,4,=60,Z,4,=55,n,1,=110r,min,求,n,H,。,15,、图,120,所示轮系中，,Z,1,=28,Z,2,=25,Z,3,=78,Z,4,=24,Z,5,=28,Z,6,=80,n,l,=2000r,min,。,求：,1),分别刹住轮,3,或轮,6,时系杆转速,n,H,；,2),该轮系的自由度。,2,）刹住轮,6,：,1,）刹住轮,3,：,16,、图,121,所示轮系为一同步转速表，齿轮,4,，,5,分别连于左舷和右舷,发动机上，已知两发动机的回转方向相反，,各轮齿数：,Z,1,=Z,3,=56,Z,1,=Z,2,=Z,3,=40,，,Z,4,=Z,5,=24,。,求：,1),当左舷发动机转速,n,左,=175r,min,右舷,n,右,=140r,min,时，,指针,A,的转速；,2),当两发动机转速相同时，指针,A,的转速。,17,、图,122,所示轮系中,Z,1,=2,Z,2,=40,Z,2,=40,Z“,2,=20,Z,3,=60,，,Z,3,=20,Z,5,=40,Z,5,=30,，,各轮模数相同，,n,1,=3000r,min,求：,1,）,Z,4,、,Z,6,。,2)n,6,。,18,、图,123,所示轮系中，,Z,4,=Z,2,=25,Z,2,=20,Z,3,=30,Z,l,=Z,5,=Z,3,=75,Z,1,=75,求,i,4H,。,解：定轴轮系,解：周转轮系,19,、图,124,所示轮系中，,Z,1,=Z,3,=20,Z,2,=40,Z,3,=Z,4,=30,Z,2,=50,n,1,=1000r,min,求,n,H,。,20,、图,125,所示轮系中，,Z,1,=20,Z,2,=40,，,Z,3,=Z,5,=30,Z,4,=15,n,1,=140r,min,求,n,4,、,n,5,和,n,H,。,21,、图,126,所示轮系中，,Z,1,=Z,2,=Z,4,=20,Z,3,=60,Z,3,=80,n,D1,=400r,min,，,n,D2,=600r,min,，,求,n,5,的大小和方向。,22,、图,127,所示轮系中,Z,1,=15,Z,2,=Z,3,=30,Z,4,=Z,5,=20,Z,6,=90,求,i,H,。,23,、图,128,所示轮系中,Z,1,=Z,2,=Z,3,=Z,4,=20,Z,2,=Z,3,=40,Z,5,=Z,9,=60,Z,6,=Z,7,=30,，,Z,6,=Z,8,=15,，求,i,1H,。,24,、图,129,所示轮系中，,Z,1,=60,Z,2,=40,Z,2,=5l,，,Z,3,=39,，,Z,3,=41,，,Z,4,=49,，,Z,4,=70,Z,5,=30,，求,i,1H,。,