第六章輪系本章主要內容及教學目的◆齒輪系及其分類◆定軸輪系的傳動比的計算◆周轉輪系的傳動比的計算◆復合輪系傳動比的計算

◆了解輪系的組成和分類；◆掌握定軸輪系、周轉輪系、復合輪系傳動比的計算方法；

本章重點：周轉輪系傳動比的計算主要內容教學目的§6—1輪系及其分類

輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。

輪系定軸輪系（普通輪系）

周轉輪系

復合輪系

定+周

周+周

§6—1輪系及其分類

（續(xù)）一、定軸輪系及圖例

定義：指各齒輪軸線的位置都相對機架固定不動的齒輪傳動系統(tǒng)。（導彈發(fā)射快速反應裝置）§6—1輪系及其分類

（續(xù)）二、周轉輪系及圖例定義：至少有一個齒輪的軸線（位置不固定）繞另一齒輪的軸線轉動的齒輪傳動系統(tǒng)。§6—1輪系及其分類

（續(xù)）復合輪系：既含有定軸輪系又含有周轉輪系，或包含有幾個基本周轉輪系的復雜輪系。三、復合輪系（混合輪系）§6—2

定軸輪系及其傳動比的計算一、傳動比大小的計算結論二、首未輪轉向關系的確定§6—2

定軸輪系及其傳動比的計算（續(xù)）1、在首未輪的軸線相互平行時，當兩輪轉向相同時，在其傳動比前加注“+”來表示；而當兩者轉向相反時，在其傳動比前加注“－”來表示，2、首末兩軸不平行

方向用箭頭表示

在運動簡圖上用箭頭標明兩輪的轉向關系。傳動比的大小計算：§6—2

定軸輪系及其傳動比的計算（續(xù)）三、惰輪（過橋齒輪）惰輪：

不改變傳動比的大小，但改變輪系的轉向

§6—2

定軸輪系及其傳動比的計算（續(xù)）四、定軸輪系傳動比計算示例如圖所示：Z1=20,Z2=40,Z2’=30,Z3=80,Z3’=30,Z4=20,Z5=15,W1=300rad/s,求W5的大小和方向。解：根據定軸輪系傳動比的計算公式可知：將齒數(shù)代入上式，即結論：齒輪5的大小為112.5rad/s，方向與齒輪1相反§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算一、周轉輪系的組成

如圖所示，黃色齒輪既自轉又公轉稱為行星輪；綠色和白色齒輪和齒輪的幾何軸線的位置固定不動稱為太陽輪，它們分別與行星輪相嚙合；支持行星輪作自轉和公轉的構件稱為行星架或系桿。行星輪、太陽輪、行星架以及機架組成周轉輪系。一個基本周轉輪系中，行星輪可有多個，太陽輪的數(shù)量不多于兩個，行星架只能有一個。行星輪：周轉輪系中軸線不固定的齒輪。中心輪（太陽輪）：軸線固定并與主軸線重合的齒輪。系桿（行星架）：周轉輪系中支撐行星輪的構件。機架：§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）二、周轉輪系的分類根據其自由度的數(shù)目分：差動輪系：自由度為2的周轉輪系。行星輪系：自由度為1的周轉輪系。§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）三、周轉傳動比的計算原輪系轉化輪系基本思路：

設法使系桿H固定不動，將周轉輪系轉化為定軸輪系。周轉輪系的轉化機構（轉化輪系）：

指給整個周轉輪系加上一個“-wH”的公共角速度，使系桿H變?yōu)橄鄬潭ê?，所得到的假想的定軸輪系。（“相對速度法”或“反轉法”）§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）示例：周轉輪系加上一公共角速度“-wH”后，各構件的角速度：轉化機構的傳動比i13H

可按定軸輪系傳動比的方法求得：一般的計算公式：§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）注意事項：1、上式只適用于轉化輪系首末兩輪軸線平行的情況。2、齒數(shù)比之前要加“+”號或“–”號來表示各對齒輪之間的轉向關系。3、將ω1、ωn、ωH

的數(shù)值代入上式時，必須同時帶“±”號。

§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）四、小結①在周轉輪系各輪齒數(shù)已知的條件下，如果給定w1、wn和wH中的兩個，第三個就可以由上式求出。②對于行星輪系，有一個中心輪的轉速為零，這時在另一中心輪和系桿的角速度中，只要再給定一個，其運動便是確定的了，利用上式便求出該輪系的傳動比為：§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）五、周轉輪系傳動比計算示例例1：在圖示的輪系中，設z1=z2=30,z3=90,試求在同一時間內當構件1和3的轉數(shù)分別為n1=1,n3=-1(設逆時針為正)時，nH及i1H的值。解：此輪系的轉化機構的傳動比為：（負號表明二者的轉向相反）§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）例2:在圖示的周轉輪系中，設已知z1=100,z2=101,z2’=100,試求傳動比iH1。解：輪3為固定輪(即n3=0)該輪系為行星輪系，其傳動比：

當系桿（行星架）轉10000轉時，輪1轉1轉，其轉向與系桿的轉向相同。例2（續(xù)）:在圖示的周轉輪系中，設已知z1=100,z2=101,z2’=100,試求傳動比iH1。§6—3

周轉輪系及其傳動比的計算（續(xù)）若將z3由99改為100，則當系桿轉100轉時，輪1反向轉1轉。注意：行星輪系中從動輪的轉向不僅與主動輪的轉向有關，而且與輪系中各輪的齒數(shù)有關?！?—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算在計算混合輪系傳動比時，既不能將整個輪系作為定軸輪系來處理，也不能對整個機構采用轉化機構的辦法。復合（混合）輪系：既含有定軸輪系又含有周轉輪系，或包含有幾個基本周轉輪系的復雜輪系。一、基本概念及計算方法§6—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算（續(xù)）關鍵是先要把其中的周轉輪系部分劃分出來首先找出行星輪，然后找出系桿，以及與行星輪相嚙合的所有中心輪。每一系桿，連同系桿上的行星輪和與行星輪相嚙合的中心輪就組成一個周轉輪系在將周轉輪系一一找出之后，剩下的便是定軸輪系部分。復合輪系傳動比計算的一般步驟：周轉輪系的找法：1.正確劃分輪系中的定軸輪系部分和周轉輪系。3.將各傳動比關系式聯(lián)立求解。2.分別計算各輪系的傳動比?！?—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算（續(xù)）1）劃分輪系：b.

由齒輪2

’、3、4及系桿H所組成的周轉輪系部分。2）計算各輪系傳動比a.

定軸輪系部分例1:如圖所示的輪系中，設已知各輪齒數(shù)，試求其傳動比。解：a.

由齒輪1、2組成定軸輪系部分；§6—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算（續(xù)）輪系的傳動比b.

周轉輪系部分3）將（1）、（2）聯(lián)立求解：§6—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算（續(xù)）例2：圖示為一電動卷揚機的減速器運動簡圖,已知各輪齒數(shù),試求:傳動比i15a）雙聯(lián)行星輪2-2’，中心輪1、3，和系桿H（齒輪5）組成一個差動輪系；解：

1）輪系劃分b）齒輪3’、4、5組成定軸輪系a）差動輪系部分：2）計算各輪系傳動比§6—4

復合（混合）輪系及其傳動比的計算（續(xù)）b）定軸輪系部分3）聯(lián)立(1)、(2)求解一、實現(xiàn)分路傳動：§6—5

輪系的應用

利用輪系可以使一個主動軸帶動若干個從動軸同時旋轉，并獲得不同的轉速。（機械式鐘表）（某航空發(fā)動機附件傳動系統(tǒng)圖）二、獲得較大的傳動比§6—5

輪系的應用（續(xù)）

采用周轉輪系，可以在使用很少的齒輪并且也很緊湊的條件下，得到很大的傳動比?！?—5

輪系的應用（續(xù)）三、實現(xiàn)變速傳動在主軸轉速不變的條件下，利用輪系可使從動軸得到若干種轉速，從而實現(xiàn)變速傳動?！?—5

輪系的應用（續(xù)）四、實現(xiàn)換向傳動

在主軸轉向不變的條件下，可以改變從動軸的轉向。（車床走刀絲杠的三星轉向機構）§6—5

輪系的應用（續(xù)）五、實現(xiàn)結構緊湊的大功率傳動在周轉輪系中，多采用多個行星輪的結構形式，各行星輪均勻地分布在中心輪四周，如圖所示。這樣，載荷由多對齒輪承受，可大大提高承載能力；又因多個行星輪均勻分布，可大大改善受力狀況此外，采用內嚙合又有效地利用了空間，加之其輸入軸與輸出軸共線，可減小徑向尺寸。因此可在結構緊湊的條件下，實現(xiàn)大功率傳動。§6—5

輪系的應用（續(xù)