第十一章齒輪系及其設(shè)計(jì)GearTrainsandItsDesign§11-1

齒輪系及其分類1．應(yīng)用例1

導(dǎo)彈發(fā)射快速反應(yīng)裝置（動畫）Application例2、游梁式抽油機(jī)減速器人字齒輪2．分類（1）定軸輪系（3）復(fù)合輪系(2)周轉(zhuǎn)輪系classificationFixedaxisEpicyclicCompound§11-2

定軸輪系的傳動比

包括傳動比的大小和首末兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)向1．平面定軸輪系規(guī)定外嚙合內(nèi)嚙合定義：僅含平面齒輪傳動,各輪軸線平行Fixedaxisgeartrain例：定軸輪系，各齒數(shù)已知，求傳動比i15

平面定軸輪系的傳動比等于各對嚙合齒輪傳動比的連乘積結(jié)論：1、2、m－外嚙合次數(shù)3、惰輪－改變傳動比符號，影響轉(zhuǎn)向，不影響傳動比大小結(jié)論：4、平面定軸輪系轉(zhuǎn)向確定方法：畫箭頭2．空間定軸輪系(1)定義：含圓錐齒輪、蝸輪蝸桿等(2)傳動比大?。?）空間定軸輪系轉(zhuǎn)向確定方法：畫箭頭蝸桿傳動轉(zhuǎn)向左右手定則已知：z3＝40

z2

＝32z1＝16

z2／＝20

z3／＝2（右旋）z4＝40n1＝800r/min求：蝸輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向解：轉(zhuǎn)向§11-3

周轉(zhuǎn)輪系的傳動比一、結(jié)構(gòu)與分類

行星輪、行星架及太陽輪組成周轉(zhuǎn)輪系、定軸輪系結(jié)構(gòu)差別Epicyclicgeartrain1）按自由度數(shù)目分(教具)差動輪系（F＝2）行星輪系（F＝1）2）按基本構(gòu)件分(后邊觀看）2K－H型和3K型輸入與輸出構(gòu)件為基本構(gòu)件二．傳動比計(jì)算1、是否可用定軸輪系公式？z3＝70

z2

＝21z1＝28例：行星輪系矛盾

結(jié)論：周轉(zhuǎn)輪系的傳動比不能直接按定軸輪系傳動比求法計(jì)算。

相對運(yùn)動原理，整個周轉(zhuǎn)輪系一個-ωH反轉(zhuǎn)得到一個虛擬定軸輪系，轉(zhuǎn)化輪系。2、計(jì)算原理－反轉(zhuǎn)法則其轉(zhuǎn)化輪系的傳動比為：差動輪系為例3、具體計(jì)算方法差動輪系已知兩個角速度，可求另一個。z3＝61

z2

＝19z1＝23例：行星輪系n1＝1450r/min(教具)求：nH解：轉(zhuǎn)向相同z3＝99

z2

＝101z1＝100例：行星輪系求：解：轉(zhuǎn)向相同

z2/

＝100如：

z2/

＝99結(jié)論：齒數(shù)影響很大在轉(zhuǎn)化輪系中由m至n各從動輪齒數(shù)的乘積在轉(zhuǎn)化輪系中由m至n各主動輪齒數(shù)的乘積＝（－1）m公式使用注意：（1）f(z)由定軸輪系方法定出（2）各輪轉(zhuǎn)向統(tǒng)一規(guī)定正負(fù)（3）實(shí)際轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)向要區(qū)別(4)m,n,H軸線要平行（5）意義截然不同＝f(z)總結(jié)：(4)m,n,H軸線要平行運(yùn)動合成差動輪系§11-4

復(fù)合輪系的傳動比

復(fù)合輪系

二、計(jì)算步驟：1）正確劃分輪系；2）分別列出算式；3）進(jìn)行聯(lián)立求解。一、構(gòu)成1、定軸輪系＋周轉(zhuǎn)輪系2、周轉(zhuǎn)輪系＋周轉(zhuǎn)輪系例1

復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算關(guān)鍵是劃分輪系，先找行星輪，將周轉(zhuǎn)輪系劃分出來，例2

復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算例2

卷揚(yáng)機(jī)減速器傳動比的計(jì)算求i15周轉(zhuǎn)輪系部分§11-5

輪系的功用1．實(shí)現(xiàn)分路傳動2．實(shí)現(xiàn)大傳動比3．實(shí)現(xiàn)變速傳動4．實(shí)現(xiàn)換向傳動例

某航空傳動機(jī)構(gòu)附件的傳動系統(tǒng)例

現(xiàn)實(shí)傳動比i＝10齒輪傳動例

車床走刀絲桿的三星輪換向機(jī)構(gòu)5．實(shí)現(xiàn)運(yùn)動合成與分解定軸輪系行星輪系（動畫）運(yùn)動合成力合成：任意兩力唯一合力合成如果：一體運(yùn)動差動輪系運(yùn)動分解輸入分解為力分解：任意力任意分解約束任意兩個分力確切分解約束確切兩個分力平行四邊形給定分力方向汽車傳動系統(tǒng)汽車差速器為何要差速？前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動（動畫）后輪純滾動條件：左轉(zhuǎn)彎結(jié)論：轉(zhuǎn)彎時，左右輪轉(zhuǎn)速不同。（動畫）分解約束條件確切分解條件(平行四邊形)(給定分力方向)差速器原理解釋：二自由度，需輸入兩個確定運(yùn)動，5為一個輸入，3與1受左右地面純滾動條件限制而取消一個自由度。如果3與1不遵從純滾動限制，則必有一個與地面滑轉(zhuǎn)，設(shè)左右地面條件相同，滑轉(zhuǎn)阻力大于滾動阻力，依最小阻力法則，3、1最終與地面純滾動。汽車后輪中的傳動機(jī)構(gòu)一個輪子懸空結(jié)果：汽車原地不動，空轉(zhuǎn)。越野汽車（offroad)全輪驅(qū)動必要性解釋：二自由度，需輸入兩個確定運(yùn)動，5為一個輸入，3與1比較，3地面阻力大，而1懸空無阻力，依最小阻力法則，5就驅(qū)動1空轉(zhuǎn)，3就相當(dāng)于輸一個轉(zhuǎn)速為零的另一個輸入。一個輪子打滑結(jié)果：汽車原地不動，空轉(zhuǎn)。越野汽車（offroad)全輪驅(qū)動必要性冰面、沙地正常路面解釋：二自由度，需輸入兩個確定運(yùn)動，5為一個輸入，3與地面滾動摩擦，1與地面滑轉(zhuǎn)摩擦，此時滑轉(zhuǎn)阻力小，依最小阻力法則，5就驅(qū)動1空轉(zhuǎn)，3就相當(dāng)于輸一個轉(zhuǎn)速為零的另一個輸入。四輪驅(qū)動，都需差速嗎？前后軸也需要差速嗎？1）滿足傳動比要求2）滿足同心條件z3/z1＝i1H－1z3＝z1＋2z2§11-6行星輪系類型與各輪齒數(shù)確定3）滿足均布安裝條件(z1＋z3)/k＝N（整數(shù)）例如：z1=14，z3=42，k=3N=18.63）滿足均布安裝條件(z1＋z3)/k＝N（整數(shù)）單排行星輪系的配齒條件例如：z1=14，z3=46，k=3N=204）滿足鄰接條件（z1＋z2)sin(180°/k)>z2+2ha*二、各種行星輪系2K－H型和3K型行星輪系3§11-7其他新型行星傳動漸開線少齒差行星傳動漸開線一齒差行星傳動V-輸出輸入諧波齒輪傳動V-輸出擺線針輪減速器本章小結(jié)2、重點(diǎn)掌握：

輪系區(qū)