機(jī)械原理第6章輪系及其設(shè)計(jì)機(jī)械原理第6章輪系及其設(shè)計(jì)1

6.1輪系及其分類輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒輪系6.1輪系及其分類輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒21.定軸輪系當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的軸線相對于機(jī)架的位置都是固定不動(dòng)的。6.1.1分類定軸輪系1.定軸輪系當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的3當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固定幾何軸線運(yùn)動(dòng)。2.周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系：當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固43.復(fù)合輪系既有行星輪系又有定軸輪系或有若干個(gè)行星輪系組合而成的復(fù)雜輪系。擺線針輪減速器復(fù)合輪系:3.復(fù)合輪系既有行星輪系又有定軸輪系或有若干個(gè)行星輪系組合56.1.2輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2.獲得較大的傳動(dòng)比6.1.2輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2.獲得較大的傳63.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)3.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)75.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)5.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)86.用作運(yùn)動(dòng)的合成如例6-3(p247)6.用作運(yùn)動(dòng)的合成如例6-3(p247)97.用作運(yùn)動(dòng)的分解如例6-5(p252)等速前進(jìn)時(shí):轉(zhuǎn)彎時(shí):7.用作運(yùn)動(dòng)的分解如例6-5(p252)等速前進(jìn)時(shí):轉(zhuǎn)彎108.實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)如多個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)的周轉(zhuǎn)輪系8.實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)如多個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)的周轉(zhuǎn)輪系116.2定軸輪系的傳動(dòng)比6.2.1一對齒輪的傳動(dòng)比“+”號表示內(nèi)嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相同，“-”號表示外嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相反。1.平面齒輪6.2定軸輪系的傳動(dòng)比6.2.1一對齒輪的傳動(dòng)比“+”12212112傳動(dòng)比的大?。涸趫D上做箭頭表示。2.空間齒輪齒輪的轉(zhuǎn)向：212112傳動(dòng)比的大?。涸趫D上做箭頭表示。2.空間齒輪齒136.2.2定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.平面定軸輪系的傳動(dòng)比（1）（2）（3）（4）6.2.2定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.平面定軸輪系的傳動(dòng)比（14則平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算的公式：所有各對齒輪從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有各對齒輪主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積m為外嚙合的對數(shù)即齒輪2為惰輪。則平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算的公式：所有各對齒輪從動(dòng)輪齒數(shù)的連152.空間定軸輪系的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向用箭頭表示。傳動(dòng)比的大?。糊X輪3為惰輪。2.空間定軸輪系的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向用箭頭表示。傳動(dòng)比的大?。糊X輪16例：已知各輪齒數(shù)：z1=2，z2=50，z2’=z3’=20，z3=z4=40，采用右旋蝸桿。若蝸桿1的轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，求齒輪4的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。方向如圖中箭頭所示解：例：已知各輪齒數(shù)：z1=2，z2=50，z2’=z3’=2017中心輪K、行星輪、系桿H6.3周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比6.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成1.組成中心輪K、行星輪、系桿H6.3周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比6.18有一方面繞自身的幾何軸線O2自轉(zhuǎn)，另一方面又隨同轉(zhuǎn)臂H繞幾何軸線O1公轉(zhuǎn)的行星輪。F=1

（有一個(gè)中心輪作了機(jī)架）F=2（中心輪都是轉(zhuǎn)動(dòng)的）3.類型2.特點(diǎn)H123o112o2H3有一方面繞自身的幾何軸線O2自轉(zhuǎn)，另一方面又隨同轉(zhuǎn)臂H繞幾何19行星輪系6.3.2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)件名稱原周轉(zhuǎn)輪系中各構(gòu)件的角速度轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的角速度轉(zhuǎn)臂H中心輪1中心輪3行星輪系6.3.2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)件名稱原周20例：1.轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比可按定軸輪系傳動(dòng)比求解…..例：1.轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比可按定軸輪系傳動(dòng)比求解…..212.對★式的幾點(diǎn)說明（1）

★式只適用于轉(zhuǎn)化輪系中首、末輪與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的行星輪系。2.對★式的幾點(diǎn)說明（1）★式只適用于轉(zhuǎn)化輪系中首、末22“±”號與輪系的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）★式中齒數(shù)比前一定要帶“+”或“-”號對于平面齒輪系：“±”號與輪系的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）★式中齒數(shù)比前一定要帶“+232312'H對于空間齒輪系：122'3式中“-”轉(zhuǎn)化輪系中1、3輪轉(zhuǎn)向相反。2312'H對于空間齒輪系：122'3式中“-”轉(zhuǎn)化輪系中24（3）具體帶入數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，★式中ωA、ωB、ωH應(yīng)分別用帶“+”、“-”號的數(shù)值帶入，其“+”、“-”表示A、B、H三者真實(shí)轉(zhuǎn)向是否相同。（a）對于F=2的差動(dòng)輪系，需知★式中ωA、ωB、ωH三個(gè)角速度中任意兩個(gè)的大小和方向，可求第三個(gè)的大小和方向。（3）具體帶入數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，★式中ωA、ωB、ωH應(yīng)分別用帶25[例]Z1=30，Z2=20，Z2’=25，Z3=25，n1=100r/min,n3=200r/min,求nH。解：用n1=100r/min,n3=200r/min代入用n1=100r/min,n3=-200r/min代入解得nH=-100r/min(與n1反向）解得nH=+700r/min(與n1同向）所求轉(zhuǎn)速的方向，由計(jì)算結(jié)果的“+”、“-”來確定。1、3反向1、3同向[例]Z1=30，Z2=20，Z2’=25，Z3=25，n126將nB=0代入Z1=100Z2=101Z2’=100Z3=99故（b）對于F=1的行星輪系（設(shè)B輪固定）則得例：右圖若右圖中，z1=99，其它齒輪齒數(shù)不變，則：將nB=0代入Z1=100Z2=101故（b）對于F27（4）無論行星輪數(shù)目為多少，只要轉(zhuǎn)化輪系是串聯(lián)式輪系，此行星輪系仍舊是一個(gè)單一行星輪系（4）無論行星輪數(shù)目為多少，只要轉(zhuǎn)化輪系是串聯(lián)式輪系，此行星286.4復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算2.分列方程-3.聯(lián)立求解行星輪轉(zhuǎn)臂中心輪1.分拆輪系z1=20，z2=40，z2’=20，z3=20，z4=80求6.4復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算2.分列方程-3.聯(lián)立求29已知：z1=24，z2=48，z2‘=30，z3=90，z3’=20，z4=30，z5=80n1=1450rpm，求nH解得(n5與n1同向）書:例6-7(p253)解已知：z1=24，z2=48，z2‘=30，z3=90，z330書:例6-9，p255Z1=1(右旋)，z2=99,z2’=z4，z4’=100，z5=1(右旋)，z5’=100，z1'=101,n1=100rpm(轉(zhuǎn)向如圖），求nH。解：由2’、3、4、H組成的F=2的周轉(zhuǎn)輪系：...（1）由1、2組成的的定軸輪系：...（2）由1'、5'、5、4'組成的的定軸輪系：

...（3）2'34將n2’=100/99,n4=-101/100代入（1），解得nH=+1/19800（rpm）書:例6-9，p255Z1=1(右旋)，z2=99,z2’31Z1=15，Z2=25，Z2＇=20，Z3=20，Z4=60，Z4＇=55，n1=550r/min，轉(zhuǎn)向如圖。試求構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速nH的大小和轉(zhuǎn)向。2’-3-4組成周轉(zhuǎn)輪系解:1-2,1-4’組成定軸輪系nH=30r/min[例]Z1=15，Z2=25，Z2＇=20，Z3=20，Z4=6032Z1=25，Z2=50，Z2’=30，Z3=40，Z3’=20，Z4=120，輪1的轉(zhuǎn)速n1=1200r/min，轉(zhuǎn)向如圖。試求構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速nH

-2’-3-3’-4組成周轉(zhuǎn)輪系1-2組成定軸輪系nH=-66.7r/min[例]H解:Z1=25，Z2=50，-2’-3-3’-4組成周轉(zhuǎn)輪系1-33已知:Z1（右旋），Z2，Z2’，Z3，Z4，n1，方向如圖，試求n5。解:2’-3-4-5組成周轉(zhuǎn)輪系1-2組成定軸輪系方向向下(與2同向)[例]已知:Z1（右旋），Z2，Z2’，Z3，解:2’-3-434圖示輪系中各齒輪均為漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪，且模數(shù)相等,作無側(cè)隙傳動(dòng)，已知:Z1=30，Z2=60，Z4=50，Z4＇=40，Z5=120，試求i15。

解:5-4’-4-3-2組成周轉(zhuǎn)輪系1-2組成定軸輪系[例]圖示輪系中各齒輪均為漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪，且模數(shù)相等,作無側(cè)隙傳356.5行星輪系的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)比條件2.同心條件要求基本構(gòu)件（兩個(gè)中心輪和轉(zhuǎn)臂）在同一軸心線上則即——（1）——（2）6.5行星輪系的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)比條件2.同心條件要求基363.裝入k個(gè)行星輪的裝配條件

裝好第一個(gè)行星輪后，固定中心輪3，將轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)角H=2/k，中心輪1相應(yīng)地轉(zhuǎn)過3.裝入k個(gè)行星輪的裝配條件裝好第一個(gè)行星37

要使順利裝入各行星輪，1必須能被中心輪1的齒距角2/Z1整除(整數(shù))即——（3）式（1）、（2）、（3）可合并成一個(gè)總的配齒公式——（4）要使順利裝入各行星輪，1必須能被中心輪1的齒384.鄰接條件

當(dāng)行星輪的個(gè)數(shù)較多時(shí)，要考慮相鄰兩行星輪的齒頂不能相碰。即：代入模數(shù)、齒數(shù)，整理得：確定齒數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)（4）式確定z1和k，并保證γ、z2、z3均為正整數(shù)，再代入（5）式驗(yàn)算是否滿足鄰接條件?！?）4.鄰接條件當(dāng)行星輪的個(gè)數(shù)較多時(shí)，要考慮39本章結(jié)束本章結(jié)束40機(jī)械原理第6章輪系及其設(shè)計(jì)機(jī)械原理第6章輪系及其設(shè)計(jì)41

6.1輪系及其分類輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒輪系6.1輪系及其分類輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒421.定軸輪系當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的軸線相對于機(jī)架的位置都是固定不動(dòng)的。6.1.1分類定軸輪系1.定軸輪系當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的43當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固定幾何軸線運(yùn)動(dòng)。2.周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系：當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固443.復(fù)合輪系既有行星輪系又有定軸輪系或有若干個(gè)行星輪系組合而成的復(fù)雜輪系。擺線針輪減速器復(fù)合輪系:3.復(fù)合輪系既有行星輪系又有定軸輪系或有若干個(gè)行星輪系組合456.1.2輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2.獲得較大的傳動(dòng)比6.1.2輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)2.獲得較大的傳463.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)3.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)4.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)475.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)5.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)486.用作運(yùn)動(dòng)的合成如例6-3(p247)6.用作運(yùn)動(dòng)的合成如例6-3(p247)497.用作運(yùn)動(dòng)的分解如例6-5(p252)等速前進(jìn)時(shí):轉(zhuǎn)彎時(shí):7.用作運(yùn)動(dòng)的分解如例6-5(p252)等速前進(jìn)時(shí):轉(zhuǎn)彎508.實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)如多個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)的周轉(zhuǎn)輪系8.實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)如多個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)的周轉(zhuǎn)輪系516.2定軸輪系的傳動(dòng)比6.2.1一對齒輪的傳動(dòng)比“+”號表示內(nèi)嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相同，“-”號表示外嚙合兩輪轉(zhuǎn)向相反。1.平面齒輪6.2定軸輪系的傳動(dòng)比6.2.1一對齒輪的傳動(dòng)比“+”52212112傳動(dòng)比的大?。涸趫D上做箭頭表示。2.空間齒輪齒輪的轉(zhuǎn)向：212112傳動(dòng)比的大?。涸趫D上做箭頭表示。2.空間齒輪齒536.2.2定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.平面定軸輪系的傳動(dòng)比（1）（2）（3）（4）6.2.2定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.平面定軸輪系的傳動(dòng)比（54則平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算的公式：所有各對齒輪從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有各對齒輪主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積m為外嚙合的對數(shù)即齒輪2為惰輪。則平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算的公式：所有各對齒輪從動(dòng)輪齒數(shù)的連552.空間定軸輪系的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向用箭頭表示。傳動(dòng)比的大?。糊X輪3為惰輪。2.空間定軸輪系的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向用箭頭表示。傳動(dòng)比的大小：齒輪56例：已知各輪齒數(shù)：z1=2，z2=50，z2’=z3’=20，z3=z4=40，采用右旋蝸桿。若蝸桿1的轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，求齒輪4的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。方向如圖中箭頭所示解：例：已知各輪齒數(shù)：z1=2，z2=50，z2’=z3’=2057中心輪K、行星輪、系桿H6.3周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比6.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成1.組成中心輪K、行星輪、系桿H6.3周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動(dòng)比6.58有一方面繞自身的幾何軸線O2自轉(zhuǎn)，另一方面又隨同轉(zhuǎn)臂H繞幾何軸線O1公轉(zhuǎn)的行星輪。F=1

（有一個(gè)中心輪作了機(jī)架）F=2（中心輪都是轉(zhuǎn)動(dòng)的）3.類型2.特點(diǎn)H123o112o2H3有一方面繞自身的幾何軸線O2自轉(zhuǎn)，另一方面又隨同轉(zhuǎn)臂H繞幾何59行星輪系6.3.2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)件名稱原周轉(zhuǎn)輪系中各構(gòu)件的角速度轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的角速度轉(zhuǎn)臂H中心輪1中心輪3行星輪系6.3.2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)件名稱原周60例：1.轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比可按定軸輪系傳動(dòng)比求解…..例：1.轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比可按定軸輪系傳動(dòng)比求解…..612.對★式的幾點(diǎn)說明（1）

★式只適用于轉(zhuǎn)化輪系中首、末輪與轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的行星輪系。2.對★式的幾點(diǎn)說明（1）★式只適用于轉(zhuǎn)化輪系中首、末62“±”號與輪系的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）★式中齒數(shù)比前一定要帶“+”或“-”號對于平面齒輪系：“±”號與輪系的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）★式中齒數(shù)比前一定要帶“+632312'H對于空間齒輪系：122'3式中“-”轉(zhuǎn)化輪系中1、3輪轉(zhuǎn)向相反。2312'H對于空間齒輪系：122'3式中“-”轉(zhuǎn)化輪系中64（3）具體帶入數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，★式中ωA、ωB、ωH應(yīng)分別用帶“+”、“-”號的數(shù)值帶入，其“+”、“-”表示A、B、H三者真實(shí)轉(zhuǎn)向是否相同。（a）對于F=2的差動(dòng)輪系，需知★式中ωA、ωB、ωH三個(gè)角速度中任意兩個(gè)的大小和方向，可求第三個(gè)的大小和方向。（3）具體帶入數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，★式中ωA、ωB、ωH應(yīng)分別用帶65[例]Z1=30，Z2=20，Z2’=25，Z3=25，n1=100r/min,n3=200r/min,求nH。解：用n1=100r/min,n3=200r/min代入用n1=100r/min,n3=-200r/min代入解得nH=-100r/min(與n1反向）解得nH=+700r/min(與n1同向）所求轉(zhuǎn)速的方向，由計(jì)算結(jié)果的“+”、“-”來確定。1、3反向1、3同向[例]Z1=30，Z2=20，Z2’=25，Z3=25，n166將nB=0代入Z1=100Z2=101Z2’=100Z3=99故（b）對于F=1的行星輪系（設(shè)B輪固定）則得例：右圖若右圖中，z1=99，其它齒輪齒數(shù)不變，則：將nB=0代入Z1=100Z2=101故（b）對于F67（4）無論行星輪數(shù)目為多少，只要轉(zhuǎn)化輪系是串聯(lián)式輪系，此行星輪系仍舊是一個(gè)單一行星輪系（4）無論行星輪數(shù)目為多少，只要轉(zhuǎn)化輪系是串聯(lián)式輪系，此行星686.4復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算2.分列方程-3.聯(lián)立求解行星輪轉(zhuǎn)臂中心輪1.分拆輪系z1=20，z2=40，z2’=20，z3=20，z4=80求6.4復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算2.分列方程-3.聯(lián)立求69已知：z1=24，z2=48，z2‘=30，z3=90，z3’=20，z4=30，z5=80n1=1450rpm，求nH解得(n5與n1同向）書:例6-7(p253)解已知：z1=24，z2=48，z2‘=30，z3=90，z370書:例6-9，p255Z1=1(右旋)，z2=99,z2’=z4，z4’=100，z5=1(右旋)，z5’=100，z1'=101,n1=100rpm(轉(zhuǎn)向如圖），求nH。解：由2’、3、4、H組成的F=2的周轉(zhuǎn)輪系：...（1）由1、2組成的的定軸輪系：...（2）由1'、5'、5、4'組成的的定軸輪系：

...（3）2'34將n2’=100/99,n4=-101/100代入（1），解得nH=+1/19800（rpm）書:例6-9，p255Z1=1(右旋)，z2=99,z2’71Z1=15，Z2=25，Z2＇=20，Z3=20，Z4=60，Z4＇=55，n1=550r/min，轉(zhuǎn)向如圖。試求構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速nH的大小和轉(zhuǎn)向。2’-3-4組成周轉(zhuǎn)輪系解:1-2,1-4’組成定軸輪系nH=30r/min[例]Z1=15，Z2=25，Z2＇=20，Z3=20，Z4=6072Z1=25，Z2=50，Z2’=30，Z3=40，Z3’=20，Z4=120，輪1的轉(zhuǎn)速n1=1200r/min，轉(zhuǎn)向如圖。試求構(gòu)件H的