第十四章 輪系和減速器

1、第十四章 輪系和減速器,第一節(jié) 輪系一.輪系及其分類二.定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系例題三.行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算行星輪系例題四.復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算五.輪系的功用第二節(jié) 減速器一.普通減速器二.行星減速器課堂練習(xí)學(xué)習(xí)提要,,第一節(jié) 輪系,一.輪系及其分類,1.輪系概念：由一系列互相嚙合的齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。,齒輪系在我國(guó)古代就有很多利用,,,2.輪系的分類,1）定軸輪系 輪系中，如果所有齒輪的軸

2、線相對(duì)機(jī)架都是固定不變的，則該輪系稱為定軸輪系。2）行星輪系 輪系中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線不固定的輪系稱為行星輪系。,,,二.定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算,1.輪系傳動(dòng)比概念,在輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，稱為輪系的傳動(dòng)比。 iab=ωa/ωb = na/nb式中iab ——定軸輪系傳動(dòng)比 ωa 、 ωb ——輸入、輸出軸的角速度（rad/s） na 、nb——

3、輸入、輸出軸的轉(zhuǎn)度（r/min）,,,? 2.一對(duì)齒輪嚙合時(shí)主、從動(dòng)輪之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系,外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反。 i12=-Z2/Z1,內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反。i12 =+Z2/Z1,,,,箭頭應(yīng)同時(shí)指向嚙合點(diǎn)或同時(shí)背離嚙合點(diǎn)。 i12 =Z2/Z1,蝸桿傳動(dòng)時(shí)，蝸桿轉(zhuǎn)向用左右手定則判斷。 i12 =Z2/Z1,,,,? 3.輪系傳動(dòng)比計(jì)算式,齒輪1與齒條2傳動(dòng),,,1）嚙合線圖的畫法“——”表示兩輪嚙合

4、“====”表示兩輪同軸并連成一體。,,,,,2）定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算式 嚙合線圖1——2==2ˊ——3==3ˊ——4——5? 計(jì)算通式：,? 3.傳動(dòng)比符號(hào)確定 1）當(dāng)輪系中所齒輪的幾何軸線均平行，首末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系可用“+”“-”號(hào)表示，它取決于（-1）m，m表示外嚙齒的對(duì)數(shù)。,,,,? 2）若輪系中，所有齒輪的幾何軸線并非完全平行時(shí)，可用箭頭標(biāo)注。,,,,標(biāo)注,,齒輪的幾何軸線并非完全平行的輪系,? 3）若

5、輪系中，只有首末兩輪軸線平行的定軸輪系，先用箭頭逐對(duì)標(biāo)注轉(zhuǎn)向，若首末兩輪的轉(zhuǎn)向相同傳動(dòng)比為正，反之為負(fù)。,,,,,首末兩輪軸線平行的定軸輪系,4.惰輪 輪系中只改變首末輪的轉(zhuǎn)向, 而不改變輪系傳動(dòng)比的齒輪。,,,含有惰輪的定軸輪系,例14－1 如圖所示車床溜板箱進(jìn)給刻度盤輪系中，運(yùn)動(dòng)由齒輪1傳入，由齒輪5傳出。各齒輪的齒數(shù)Z1=18,Z2=87,Z3=28，Z4=20, Z5=84，試計(jì)算輪系傳動(dòng)比i15,,,,,定

6、軸輪系的嚙合線圖為： 1——2 ====3——4 ——5,例14－2 如圖所示的輪系中，已知Z1=15,Z2=25,Z2ˊ=Z4=14, Z3=24 Z4ˊ=20, Z5=24,Z6=40, Z7=2,Z8=60，若n1＝800r/min，求傳動(dòng)比i18,蝸輪8的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,,,,定軸輪系的嚙合線圖為：1——2 ====2ˊ——3 ——4 ==== 4ˊ——5——6 ==== 7 ——8,三.行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算,基本概念,,

7、,1)太陽(yáng)輪:指軸線位置固定不變的齒輪。 2)行星輪:指輪系中既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)的齒輪。 3)行星架:支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的構(gòu)件。,,,,二.行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算,1.轉(zhuǎn)化輪系 如果給整個(gè)行星輪系加上一個(gè)繞軸線OH轉(zhuǎn)動(dòng)，大小為 nH而方向與nH相反的公共轉(zhuǎn)速（－ nH）后，行星架H便固定不動(dòng)，那么該輪系便成為一個(gè)假想的 定軸輪系。,轉(zhuǎn)化輪系,行星輪系,轉(zhuǎn)化輪系,,,,2.嚙合線圖 作圖順序以行星輪為核

8、心,至太陽(yáng)輪為止。 “- -”——表示行星輪由行星支架支撐； “——”——表示兩輪為嚙合關(guān)系； “====”——表示兩輪同軸并連成一體。,1——2——3||H,下圖所示的行星輪系嚙合線圖為,,,,3.轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比計(jì)算通式,轉(zhuǎn)化前、后各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速,上圖的行星輪系轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化輪系后成為假想定軸輪系，便可利用定軸傳動(dòng)比計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即：,,,,運(yùn)用上式求行星輪系傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1) nG、n

9、K、nH必須是軸線之間互相平行或重合的相應(yīng)齒輪的轉(zhuǎn)速。 2)將nG、nK、nH的已知值代入公式時(shí)，必須代入其本身的正或負(fù)號(hào)。若假定其中一輪轉(zhuǎn)向?yàn)檎?hào)，則其他轉(zhuǎn)向與其相同時(shí)為正，反之為負(fù)。 3)對(duì)于由錐齒輪組成的行星輪系，必須根據(jù)轉(zhuǎn)化輪系中各輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，在齒數(shù)連乘積比之前冠以正負(fù)號(hào)。 4)iGKH ≠iGK iGKH —為轉(zhuǎn)化輪系中G、K兩輪的轉(zhuǎn)速之比，其大小及正負(fù)號(hào)按定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法確定；

10、 iGK —為行星輪系中由G、 K兩輪的轉(zhuǎn)速之比，其大小及正負(fù)號(hào)須按上式計(jì)算后方能確定。,4.確定轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比符號(hào) 1）轉(zhuǎn)化輪系中，所有齒輪的軸線均平行，直接按（-1）m表示轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比符號(hào)，m—表示轉(zhuǎn)化輪系中外嚙合齒對(duì)數(shù)。 2）對(duì)于錐齒輪行星輪系，首末兩輪軸線平行，應(yīng)對(duì)各對(duì)齒逐對(duì)標(biāo)出轉(zhuǎn)向，若首、末兩輪轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比為正，反之為負(fù)。,,,,,例14－3 如圖所示的行星輪系中，各

11、齒輪的齒數(shù)為Z1=27、Z2=17 、Z3=61，轉(zhuǎn)速n1=6000r/min,轉(zhuǎn)向見圖。求傳動(dòng)比i1H及nH,,,,例14－4 如圖所示的錐齒輪行星輪系中，各齒輪的齒數(shù)為Z1=20、Z2=30、Z2ˊ=50 、Z3＝80，已知轉(zhuǎn)速n1=100r/min。試求行星架的轉(zhuǎn)速nH,例14－5 如圖所示大傳動(dòng)比行星輪系中，各齒輪的齒數(shù)為Z1=100、Z2=101、Z3=100 、Z4＝99。試求iH1,,,四、復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算,1

12、.復(fù)合輪系的概念 若輪系由定軸輪系與行星輪系或由幾個(gè)行星輪系組合而成，則該輪系稱為復(fù)合輪系。,,,2.復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算,,,五、輪系的功用,1.傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力2.可獲得大的傳動(dòng)比3.可實(shí)現(xiàn)分路、變速傳動(dòng)4.用于運(yùn)動(dòng)的合成或分解,,,傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,可 獲 得 大 傳 動(dòng) 比,,,可 實(shí) 現(xiàn) 分 路 變 速 傳 動(dòng),,可 實(shí) 現(xiàn) 換 向 傳 動(dòng),用 于 運(yùn) 動(dòng) 的

13、 合 成,,用 于 運(yùn) 動(dòng) 的 分 解,,第二節(jié) 減速器,減速器是由齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)以及軸、軸承、箱體等零件組合在一起、并封閉在箱體內(nèi)的傳動(dòng)裝置。 它裝在原動(dòng)機(jī)和 工作機(jī)之間，起降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩的作用。減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、使用和維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。 減速器按傳動(dòng)原理可分為普通減速器和行星減速器兩類。,,,已知如圖輪1和輪系各輪齒數(shù)，試求輪系的傳動(dòng)比各輪8的轉(zhuǎn)向。,課堂練習(xí),,,,習(xí)題10 如

14、圖所示,已知Z1=15、Z2=25、Z2ˊ=15 、Z3＝30 、 Z3ˊ=15 、Z4=30、Z4ˊ=2（右旋）、Z5＝60、Z5ˊ=20，m=4mm,若轉(zhuǎn)速n1=500r/min。試求齒條6的線速度v6的大小和方向。,課堂練習(xí),課堂練習(xí),習(xí)13 如圖所示的錐齒輪行星輪系中，若Za= Zg= Zb, na=101r/min , nH=50r/min轉(zhuǎn)向相同, na、nH轉(zhuǎn)向相同。試求nb的大小及轉(zhuǎn)向.,,,1.了解輪系的概念、