1、會計學1機械系統(tǒng)設(shè)計機械系統(tǒng)設(shè)計3齒輪撓性間歇性部件齒輪撓性間歇性部件第1頁/共58頁2 2）行星齒輪傳動輪系）行星齒輪傳動輪系 主要由傳動齒輪、定位齒輪、行星齒輪和行星架等組成。主要由傳動齒輪、定位齒輪、行星齒輪和行星架等組成。i=i i12i12iZ ZZ Zi=1-2132H2213Z 2當柔輪固定時，Z -Zgi=r=gZgZrHng+2Z Z =ngr第2頁/共58頁若輪系中，至少有一個齒輪的幾何軸線不固定，而繞其它齒輪的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)，則稱為若輪系中，至少有一個齒輪的幾何軸線不固定，而繞其它齒輪的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)，則稱為行星行星輪系輪系。如圖所示的輪系中，齒輪。如圖所示的輪系中，

2、齒輪2 2除繞自身軸線回轉(zhuǎn)外，還隨同構(gòu)件除繞自身軸線回轉(zhuǎn)外，還隨同構(gòu)件H H一起繞齒輪一起繞齒輪1 1的固定幾何軸線的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)，該輪系即為回轉(zhuǎn)，該輪系即為行星輪系行星輪系。齒輪。齒輪2 2稱為行星輪，稱為行星輪，H H稱為行星架或系桿，齒輪稱為行星架或系桿，齒輪1 1、3 3稱為太陽輪。稱為太陽輪。第3頁/共58頁第4頁/共58頁第5頁/共58頁3 3）諧波齒輪傳動）諧波齒輪傳動工作原理工作原理主要組成元件主要組成元件工作過程工作過程實用產(chǎn)品實用產(chǎn)品第6頁/共58頁內(nèi)容提要內(nèi)容提要 n 齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇 n 各級傳動比的最佳分配原

3、則各級傳動比的最佳分配原則 n 諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動n 齒輪傳動間隙的調(diào)整方法齒輪傳動間隙的調(diào)整方法第7頁/共58頁 使等效負載轉(zhuǎn)矩最小或負載加速度最大的總傳動比，即為最佳總傳動比使等效負載轉(zhuǎn)矩最小或負載加速度最大的總傳動比，即為最佳總傳動比。第8頁/共58頁配置傳動比的目的配置傳動比的目的：齒輪傳動比齒輪傳動比i應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負載之間的位應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、傳動精度（誤差）的匹配要求。移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、傳動精度（誤差）的匹配要求。 要求齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要有足夠的剛度，還要求其轉(zhuǎn)動慣量盡量小要求齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要有足夠的剛度，還要求其轉(zhuǎn)動慣量盡量小，

4、以便在獲得同一加速度時所需轉(zhuǎn)矩小，即在同一驅(qū)動功率時，其加速度響，以便在獲得同一加速度時所需轉(zhuǎn)矩小，即在同一驅(qū)動功率時，其加速度響應(yīng)為最大。應(yīng)為最大。第9頁/共58頁第10頁/共58頁 由于，機電一體化系統(tǒng)的傳動負載、傳動特性、傳動精度、工作條由于，機電一體化系統(tǒng)的傳動負載、傳動特性、傳動精度、工作條件差異很大，齒輪傳動部件傳動比的配置應(yīng)主要依據(jù)不同系統(tǒng)的實際件差異很大，齒輪傳動部件傳動比的配置應(yīng)主要依據(jù)不同系統(tǒng)的實際工作情況與要求進行配置。工作情況與要求進行配置。 在一般情況下，可重點考慮如下幾方面內(nèi)容：在一般情況下，可重點考慮如下幾方面內(nèi)容： 運動參量匹配運動參量匹配 傳遞形式與類型傳遞形

5、式與類型 功率功率/ /力力/ /力矩匹配力矩匹配 結(jié)構(gòu)強度與剛度結(jié)構(gòu)強度與剛度 轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量 系統(tǒng)響應(yīng)特性（靜態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)特性（靜態(tài)/ /動態(tài)）動態(tài)） 傳遞精度傳遞精度傳遞間隙、平穩(wěn)性、低速震蕩（爬行現(xiàn)象）傳遞間隙、平穩(wěn)性、低速震蕩（爬行現(xiàn)象） 第11頁/共58頁第12頁/共58頁niiii321第13頁/共58頁max)/(1maxnkknkikkni第14頁/共58頁JJ23i電動機1J4i12J 如右圖，若不計軸和軸承的轉(zhuǎn)如右圖，若不計軸和軸承的轉(zhuǎn)動慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動能不變的原動慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動能不變的原則，等效到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣則，等效到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為：量為：222

6、1421321iiJiJJJJme第15頁/共58頁第16頁/共58頁對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉(zhuǎn)角誤差最對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉(zhuǎn)角誤差最小原則。對于增速傳動，由于增速時容易破壞傳動齒輪系工作的平穩(wěn)性小原則。對于增速傳動，由于增速時容易破壞傳動齒輪系工作的平穩(wěn)性，應(yīng)在開始幾級就增度，并且要求每級增速比最好大于，應(yīng)在開始幾級就增度，并且要求每級增速比最好大于1 1：3 3，以有利于，以有利于增加輪系剛度、減小傳動誤差。增加輪系剛度、減小傳動誤差。對較大傳動比傳動的齒輪系，往往需要將定軸輪系和行星輪系巧妙結(jié)合為對較大傳動比傳動的齒輪系，往

7、往需要將定軸輪系和行星輪系巧妙結(jié)合為混合輪系。對于相當大的傳動比、并且要求傳動精度與傳動效率高、傳混合輪系。對于相當大的傳動比、并且要求傳動精度與傳動效率高、傳動平穩(wěn)、體積小重量輕時可選用新型的諧波齒輪傳動。動平穩(wěn)、體積小重量輕時可選用新型的諧波齒輪傳動。第17頁/共58頁選用選用 ：廣泛應(yīng)用于機電一體化產(chǎn)品中，如機器人、機器儀表、雷達中用作運廣泛應(yīng)用于機電一體化產(chǎn)品中，如機器人、機器儀表、雷達中用作運動傳遞；在冶金、化工、起重運輸設(shè)備中傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。有標準系列規(guī)格動傳遞；在冶金、化工、起重運輸設(shè)備中傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。有標準系列規(guī)格可供選擇?？晒┻x擇。第18頁/共58頁原理：原理：利用行星輪系

8、傳動原理，波發(fā)生器轉(zhuǎn)動，迫使柔性齒輪產(chǎn)生可控制的利用行星輪系傳動原理，波發(fā)生器轉(zhuǎn)動，迫使柔性齒輪產(chǎn)生可控制的變形波（近似諧波），并和剛輪作用引起齒間相對位移，傳遞運動和動力。變形波（近似諧波），并和剛輪作用引起齒間相對位移，傳遞運動和動力。波發(fā)生器是行星輪系的轉(zhuǎn)臂波發(fā)生器是行星輪系的轉(zhuǎn)臂剛輪是中心輪剛輪是中心輪柔輪是行星輪柔輪是行星輪第19頁/共58頁第20頁/共58頁第21頁/共58頁rgHgHrHrgzzigrHgzrz0rrgHgHHrgzzi0grggrHgzzzzz1rgggHHgzzzi第22頁/共58頁0grgHHrHrgzzi0rgrrgHrzzzzz1grrrHHrzzzi2

9、00rz202gz101Hgi100Hri第23頁/共58頁最大回差減速比機型（指柔輪內(nèi)徑，單位為mm)單級、臥式安裝通用諧波減器第24頁/共58頁1CP2CTACPKP1ACTKT2第25頁/共58頁1CFDFRTKFAC/21許FF1C第26頁/共58頁 (1) 圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動齒輪傳動間隙的調(diào)整目的：齒輪傳動間隙的調(diào)整目的： 提高齒輪傳動的精度和消除齒輪傳動的正反轉(zhuǎn)誤差。提高齒輪傳動的精度和消除齒輪傳動的正反轉(zhuǎn)誤差。2 1435第27頁/共58頁第28頁/共58頁12341233 4 5 6 7 這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片薄齒輪這種消除齒側(cè)間隙的方

10、法是將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個薄齒輪的左齒側(cè)和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在組成。采取措施使一個薄齒輪的左齒側(cè)和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時不會出現(xiàn)死區(qū)。寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時不會出現(xiàn)死區(qū)。第29頁/共58頁第30頁/共58頁第31頁/共58頁12345678第32頁/共58頁第33頁/共58頁五、五、撓性傳動部件撓性傳動部件 在機電一體化系統(tǒng)中在機電一體化系統(tǒng)中 ，除滾珠絲杠副、齒輪傳動副外，同步齒形帶傳動、綱帶，除滾珠絲杠副、齒輪傳動副外，同步齒形帶傳動、綱帶傳動、鏈條傳動、鋼絲繩傳動

11、、鏈條傳動、鋼絲繩/ /尼龍繩傳動等。尼龍繩傳動等。 特點：特點：結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)高速傳動、傳動功率較低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)高速傳動、傳動功率較低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、吸振且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要求高。吸振且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要求高。 應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用在高速、低載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪的環(huán)境中。主要應(yīng)用在高速、低載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪的環(huán)境中。第34頁/共58頁一、同步帶傳動一、同步帶傳動第35頁/共58頁第36頁/共58頁1 1 分類分類第37頁/共58頁第38頁/共58頁a) b) c)圖6-3 同步帶齒形的變遷a梯形齒 b圓弧齒 c近似漸開線齒第

12、39頁/共58頁第40頁/共58頁第41頁/共58頁第42頁/共58頁第43頁/共58頁 (d) (d) 其他失效方式其他失效方式 帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。 在正常的工作條件下，同步帶傳動的設(shè)計準則是在不打滑的條件下，保在正常的工作條件下，同步帶傳動的設(shè)計準則是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定

13、耐磨證同步帶的抗拉強度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。性。第44頁/共58頁型 號名 稱節(jié) 距mminMXL(Minima Extra Light)XXL(Extra Extra Light)XL(Extra Light)L(Light)H(Heavy)XH(Extra Heavy)XXH(Double Extra Heavy)最輕型超輕型特輕型輕 型重 型特重型最重型2.0323.1755.0809.52512.70022.22531.7500.080.125(1/8)0.200(1/4)0.375(3/8)0.5(1/2)0.875(7/8)1.25表6-1 同步帶型號

14、 第45頁/共58頁420 L 050 寬度代號(帶寬12.7mm)型號(節(jié)距9.525mm)長度代號(節(jié)線長度1066.80mm)B150 XXL 4.8 長度代號(節(jié)線長度381mm)型號(節(jié)距3.175mm)寬度代號(帶寬4.8mm)DB 980 XH 200 DA 800 H 300 長度代號(節(jié)線長度2032mm)長度代號(節(jié)線長度2489.2mm)型號(節(jié)距22.225mm)寬度代號(帶寬50.8mm)型號(節(jié)距12.700mm)寬度代號(帶寬76.2mm)對稱雙面齒帶型式代號交錯雙面齒帶型式代號(a)單面齒同步帶標記 (b)雙面齒同步帶標記同步帶標記舉例第46頁/共58頁第47頁

15、/共58頁六、六、間歇性傳動部件間歇性傳動部件 第48頁/共58頁第49頁/共58頁小小 結(jié)結(jié) 簡介簡介齒輪傳動的典型結(jié)構(gòu)形式；重點掌握齒輪傳動的典型結(jié)構(gòu)形式；重點掌握齒輪傳齒輪傳動最佳傳動比配置的基本要求；各級傳動比最佳分配動最佳傳動比配置的基本要求；各級傳動比最佳分配原則；齒輪傳動間隙的調(diào)整方法（偏心套筒或偏心軸原則；齒輪傳動間隙的調(diào)整方法（偏心套筒或偏心軸齒側(cè)間隙調(diào)整法，軸向墊片齒側(cè)間隙調(diào)整法，雙片薄齒側(cè)間隙調(diào)整法，軸向墊片齒側(cè)間隙調(diào)整法，雙片薄齒輪錯齒齒側(cè)間隙調(diào)整法）。了解常見撓性傳動部件、齒輪錯齒齒側(cè)間隙調(diào)整法）。了解常見撓性傳動部件、間歇傳動部件。間歇傳動部件。第50頁/共58頁作

16、業(yè)：作業(yè)：課本p842-11、2-18、2-20第51頁/共58頁第52頁/共58頁內(nèi)容提要內(nèi)容提要 n 齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇 n 各級傳動比的最佳分配原則各級傳動比的最佳分配原則 n 諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動n 齒輪傳動間隙的調(diào)整方法齒輪傳動間隙的調(diào)整方法第53頁/共58頁配置傳動比的目的配置傳動比的目的：齒輪傳動比齒輪傳動比i應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負載之間的位應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、傳動精度（誤差）的匹配要求。移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、傳動精度（誤差）的匹配要求。 要求齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要有足夠的剛度，還要求其轉(zhuǎn)動慣量盡量小要求

17、齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要有足夠的剛度，還要求其轉(zhuǎn)動慣量盡量小，以便在獲得同一加速度時所需轉(zhuǎn)矩小，即在同一驅(qū)動功率時，其加速度響，以便在獲得同一加速度時所需轉(zhuǎn)矩小，即在同一驅(qū)動功率時，其加速度響應(yīng)為最大。應(yīng)為最大。第54頁/共58頁第55頁/共58頁第56頁/共58頁五、五、撓性傳動部件撓性傳動部件 在機電一體化系統(tǒng)中在機電一體化系統(tǒng)中 ，除滾珠絲杠副、齒輪傳動副外，同步齒形帶傳動、綱帶，除滾珠絲杠副、齒輪傳動副外，同步齒形帶傳動、綱帶傳動、鏈條傳動、鋼絲繩傳動、鏈條傳動、鋼絲繩/ /尼龍繩傳動等。尼龍繩傳動等。 特點：特點：結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)高速傳動、傳動功率較低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)高速傳動、傳動功率較低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、吸振且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要求高。吸振且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要求高。 應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用在高速、低載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪的環(huán)境中。主要應(yīng)用在高速、低載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪的環(huán)境中。第57頁/共58頁 (d) (d) 其他失效方式其他失效方式 帶和帶輪的