齒輪系及其設(shè)計(jì)課件

1、湖南科大機(jī)電院 馬克新第第 十一章十一章 齒齒輪系及其設(shè)計(jì)111 齒輪齒輪系及其系及其分類分類112 定軸輪系的傳動比定軸輪系的傳動比113 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比周轉(zhuǎn)輪系的傳動比114 復(fù)合輪系的傳動比復(fù)合輪系的傳動比116 行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識115 輪系的功用輪系的功用117 其他輪系簡介其他輪系簡介湖南科大機(jī)電院 馬克新111 齒輪齒輪系及其系及其分類分類定義：定義：由齒輪組成的傳動系統(tǒng)簡稱輪系由齒輪組成的傳動系統(tǒng)簡稱輪系本章要解決的問題：本章要解決的問題：輪系分類輪系分類周轉(zhuǎn)輪系（軸有公轉(zhuǎn)）周轉(zhuǎn)輪系（軸有公轉(zhuǎn)）定軸輪系（軸線固定）定軸輪系（軸

2、線固定） 復(fù)合輪系（兩者混合）復(fù)合輪系（兩者混合） 差動輪系（差動輪系（F=2F=2）行星輪系（行星輪系（F=1F=1）1.1.運(yùn)動分析（包括傳動比運(yùn)動分析（包括傳動比i 的計(jì)算和判斷從動輪轉(zhuǎn)向）的計(jì)算和判斷從動輪轉(zhuǎn)向）2.2.行星輪系的運(yùn)動設(shè)計(jì)。行星輪系的運(yùn)動設(shè)計(jì)。平面定軸輪系平面定軸輪系空間定軸輪系空間定軸輪系湖南科大機(jī)電院 馬克新112 定軸輪系的傳動比定軸輪系的傳動比一、傳動比大小的計(jì)算一、傳動比大小的計(jì)算 i1m=1 /m 強(qiáng)調(diào)下標(biāo)記法對于齒輪系，設(shè)輸入軸的角速度為對于齒輪系，設(shè)輸入軸的角速度為1 1，輸出軸的角速度，輸出軸的角速度為為m m , ,按定義有：按定義有：一對齒輪：一對

3、齒輪： i12 =1 /2 =z2 /z1 可直接得出當(dāng)當(dāng)i i1m1m11時(shí)為減速時(shí)為減速, , i i1m1m11時(shí)為增速。時(shí)為增速。mmi111321432 mmzzzzzzzzmm1433221 所有從動輪齒數(shù)的乘積所有從動輪齒數(shù)的乘積所有主動輪齒數(shù)的乘積所有主動輪齒數(shù)的乘積湖南科大機(jī)電院 馬克新二、首、末輪轉(zhuǎn)向的確定二、首、末輪轉(zhuǎn)向的確定2)2)畫箭頭畫箭頭設(shè)輪系中有設(shè)輪系中有m m對外嚙合齒輪，則末輪轉(zhuǎn)向?yàn)閷ν鈬Ш淆X輪，則末輪轉(zhuǎn)向?yàn)?-1)(-1)m m 1 1)用用“” “” “”表示表示外嚙合時(shí)：外嚙合時(shí)：兩箭頭同時(shí)指向（或遠(yuǎn)離）嚙兩箭頭同時(shí)指向（或遠(yuǎn)離）嚙 合點(diǎn)。頭頭相對或尾

4、尾相對。合點(diǎn)。頭頭相對或尾尾相對。外嚙合齒輪：兩輪轉(zhuǎn)向相反，用外嚙合齒輪：兩輪轉(zhuǎn)向相反，用“”表示；表示；內(nèi)嚙合時(shí)：內(nèi)嚙合時(shí)：兩箭頭同向。兩箭頭同向。兩種方法：兩種方法：適用于平面定軸輪系（適用于平面定軸輪系（軸線平行，兩輪軸線平行，兩輪轉(zhuǎn)向不是相同就是相反轉(zhuǎn)向不是相同就是相反）。）。1 12 2內(nèi)嚙合齒輪：內(nèi)嚙合齒輪：兩輪轉(zhuǎn)向相同，用兩輪轉(zhuǎn)向相同，用“”表示。表示。2 21 11212所有從動輪齒數(shù)的乘積所有從動輪齒數(shù)的乘積所有主動輪齒數(shù)的乘積所有主動輪齒數(shù)的乘積i1m (-1)(-1)m m 12pvp轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同每一對外齒輪反向一次考慮方向時(shí)有12vpp湖南科大機(jī)電院

5、 馬克新1 1)錐齒輪錐齒輪對于空間定軸輪系，只能用畫箭頭的對于空間定軸輪系，只能用畫箭頭的方法來確定從動輪的轉(zhuǎn)向。方法來確定從動輪的轉(zhuǎn)向。2 2)蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿3 3)交錯(cuò)軸斜齒輪交錯(cuò)軸斜齒輪 （畫速度多邊形確定）（畫速度多邊形確定）123右右旋旋蝸蝸桿桿21左左旋旋蝸蝸桿桿12伸出左手伸出右手vp1vp212O2O2O1O1Ptt湖南科大機(jī)電院 馬克新例一：例一：已知圖示輪系中各輪齒數(shù)，已知圖示輪系中各輪齒數(shù)，求傳動比求傳動比 i15 。齒輪齒輪2 2對傳動比沒有影響，但能改變從動對傳動比沒有影響，但能改變從動輪的轉(zhuǎn)向，稱為輪的轉(zhuǎn)向，稱為過輪過輪或或中介輪中介輪。2. 計(jì)算傳動比計(jì)算傳動

6、比Z1Z3Z4Z4Z5Z2Z3齒輪齒輪1、5轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反解：解：1.1.先確定各齒輪的轉(zhuǎn)向先確定各齒輪的轉(zhuǎn)向過輪過輪z z1 1 z z2 2 zz3 3 zz4 4 z z2 2 z z3 3 z z4 4 z z5 5 =z z1 1 zz3 3 zz4 4 z z3 3 z z4 4 z z5 5 =i15 = 1 /5湖南科大機(jī)電院 馬克新13132H2H反轉(zhuǎn)原理：反轉(zhuǎn)原理：給周轉(zhuǎn)輪系施以附加的公共轉(zhuǎn)動給周轉(zhuǎn)輪系施以附加的公共轉(zhuǎn)動H H后，不改變輪后，不改變輪系中各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動，系中各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動， 但原輪系將轉(zhuǎn)化成為一新的定但原輪系將轉(zhuǎn)化成為一新的定軸輪系，可按定軸輪

7、系的公式計(jì)算該新輪系的傳動比。軸輪系，可按定軸輪系的公式計(jì)算該新輪系的傳動比。類型：類型：基本構(gòu)件：基本構(gòu)件：太陽輪（中心輪）、行星架（系桿或轉(zhuǎn)臂）。太陽輪（中心輪）、行星架（系桿或轉(zhuǎn)臂）。其它構(gòu)件：行星輪。其它構(gòu)件：行星輪。其運(yùn)動有自轉(zhuǎn)和繞中心輪的公轉(zhuǎn)，類似行星運(yùn)動，故得名。113 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比周轉(zhuǎn)輪系的傳動比轉(zhuǎn)化后所得輪系稱為原輪系的轉(zhuǎn)化后所得輪系稱為原輪系的2K-H2K-H型型3K3K型型“轉(zhuǎn)化輪系轉(zhuǎn)化輪系”H HH H1 13 32 2施加H H后系桿成為機(jī)架，原輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系由于輪2既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn),故不能直接求傳動比輪1、3和系桿作定軸轉(zhuǎn)動湖南科大機(jī)電院 馬克新132H1

8、1 1 1將整個(gè)輪系機(jī)構(gòu)按將整個(gè)輪系機(jī)構(gòu)按H H反轉(zhuǎn)后，各構(gòu)件的角速度的變化如下反轉(zhuǎn)后，各構(gòu)件的角速度的變化如下: :2 2 2 23 3 3 3H H H H轉(zhuǎn)化后，轉(zhuǎn)化后，系桿變成了機(jī)架系桿變成了機(jī)架，周轉(zhuǎn)輪系演變成定軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系演變成定軸輪系，構(gòu)件構(gòu)件 原角速度原角速度 轉(zhuǎn)化后的角速度轉(zhuǎn)化后的角速度2H13可直接套用可直接套用定軸輪系定軸輪系傳動比的計(jì)算公式。傳動比的計(jì)算公式。H H1 11 1H H H H2 22 2H H H H3 33 3H H H HH HH HH H0 0 湖南科大機(jī)電院 馬克新右邊各輪的齒數(shù)為已知，左邊三個(gè)基本構(gòu)件的參數(shù)中，如果已知其中任意兩個(gè)，則可求得

9、第三個(gè)參數(shù)。于是，可求得任意兩個(gè)構(gòu)件之間的傳動比。上式上式“”說明在轉(zhuǎn)化輪系中說明在轉(zhuǎn)化輪系中H H1 1 與與H H3 3 方向相反。方向相反。 特別注意：特別注意： 1.1.齒輪齒輪m m、n n的軸線必須平行。的軸線必須平行。HHHi3113HnHmHmni2132zzzz13zz通用表達(dá)式：通用表達(dá)式：HnHm各主動輪的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由各從動輪的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由nmnm= f(z)HH312.2.計(jì)算公式中的計(jì)算公式中的不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化輪系中兩個(gè)不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化輪系中兩個(gè)太陽輪太陽輪m m、n n之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響到之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響到m m、n n、H

10、 H的的計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果。湖南科大機(jī)電院 馬克新如果是行星輪系，則如果是行星輪系，則m m、n n中必有一個(gè)為中必有一個(gè)為0 0（不妨設(shè)（不妨設(shè)n n0 0）, ,則上述通式改寫如下：則上述通式改寫如下：HnHmHmnnni1mHHHmHmnii以上公式中的以上公式中的i i 可用轉(zhuǎn)速可用轉(zhuǎn)速n ni i 代替代替: : 兩者關(guān)系如何？ 用轉(zhuǎn)速表示有：用轉(zhuǎn)速表示有：HnHmnnnn= f(z)(11zfiiHmnmH即n ni i=(=(i i/2 /2 )60)60 =i i3030rpmrpm湖南科大機(jī)電院 馬克新例二例二 2K2KH H 輪系中，輪系中， z z1 1z z2 220,

11、 z20, z3 360601)輪輪3 3固定。求固定。求i1H 。2)n n1 1=1, n=1, n3 3=-1, =-1, 求求n nH H 及及i1H 的值。的值。輪1逆轉(zhuǎn)1圈，輪3順轉(zhuǎn)1圈3)n n1 1=1, n=1, n3 3=1, =1, 求求n nH H 及及i1H 的值。的值。輪1、輪3各逆轉(zhuǎn)1圈HHHi3113)1解HHHnni3113)22H13HH0111Hi2132zzzz13zz3 i1H=4 , 齒輪齒輪1和系桿轉(zhuǎn)向相同和系桿轉(zhuǎn)向相同 輪1轉(zhuǎn)4圈，系桿H轉(zhuǎn)1圈。模型驗(yàn)證HHnnnn31HHnn1132/1Hn兩者轉(zhuǎn)向相反。兩者轉(zhuǎn)向相反。得：得： i1H = n1

12、 / nH =2 , 輪1逆時(shí)針轉(zhuǎn)1圈，輪3順時(shí)針轉(zhuǎn)1圈，則系桿順時(shí)針轉(zhuǎn)2圈。2060HH31湖南科大機(jī)電院 馬克新HHHHHnnnnnni313113)3結(jié)論：結(jié)論：1)輪輪1 1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)4 4圈，系桿圈，系桿H H同向轉(zhuǎn)同向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。2)輪輪1 1逆時(shí)針轉(zhuǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)1 1圈，輪圈，輪3 3順時(shí)針轉(zhuǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)1 1圈，則系桿順時(shí)針轉(zhuǎn)圈，則系桿順時(shí)針轉(zhuǎn)2 2圈。圈。3)輪輪1 1輪輪3 3各逆時(shí)針轉(zhuǎn)各逆時(shí)針轉(zhuǎn)1 1圈，則系桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)圈，則系桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)1 1圈。圈。特別強(qiáng)調(diào)：特別強(qiáng)調(diào)： i13 iH13 一是絕對運(yùn)動、一是相對運(yùn)動 i1313- z- z3 3/z/z1 1HHnn111Hn=3兩

13、者轉(zhuǎn)向相同。兩者轉(zhuǎn)向相同。得：得： i1H = n1 / nH =1 , 輪1輪3各逆時(shí)針轉(zhuǎn)1圈，則系桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)1圈。n n1 1=1, n=1, n3 3=1,=1,三個(gè)基本構(gòu)件無相對運(yùn)動！三個(gè)基本構(gòu)件無相對運(yùn)動！這是數(shù)學(xué)上0比0未定型應(yīng)用實(shí)例湖南科大機(jī)電院 馬克新例三：例三：已知圖示輪系中已知圖示輪系中 z z1 14444，z z2 240,40, z z2242, z42, z3 34242，求，求i iH1H1 解：解：i iH H1313(1 1-H H)/(0-)/(0-H H ) )404042/4442/444242 i i1H1H1-i1-iH H1313結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)

14、系桿轉(zhuǎn)1111圈時(shí)，輪圈時(shí)，輪1 1同向轉(zhuǎn)同向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。模型驗(yàn)證若若 Z Z1 1=100, z=100, z2 2=101, z=101, z22=100, z=100, z3 3=99=99。i i1H1H1-i1-iH H13131-1011-10199/10099/100100100結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)1000010000圈時(shí)，輪圈時(shí)，輪1 1同向轉(zhuǎn)同向轉(zhuǎn)1 1圈。圈。又若又若 Z Z1 1=100, z=100, z2 2=101, z=101, z22=100, z=100, z3 3100100，結(jié)論：結(jié)論：系桿轉(zhuǎn)系桿轉(zhuǎn)100100圈時(shí)，輪圈時(shí)，輪1 1反向轉(zhuǎn)反向轉(zhuǎn)1

15、1圈。圈。此例說明行星輪系中輸出軸的轉(zhuǎn)向，不僅與輸入軸的轉(zhuǎn)向有關(guān)，而且與各輪的齒數(shù)有關(guān)。本例中只將輪3增加了一個(gè)齒，輪1就反向旋轉(zhuǎn)，且傳動比發(fā)生巨大變化，這是行星輪系與定軸輪系不同的地方Z2 Z2H= 1-i= 1-i1H1H=z=z2 2z z3 3/z/z1 1z z22=10/11 =10/11 i iH1H11/i1/i1H1H=11=11 i iH1H11000010000 i i1H1H1-i1-iH H1H1H1-1-101/100101/100i iH1H1-100-100 Z1Z31-10/111-10/11=1/11,=1/11, =1/10000,=1/10000,= =

16、1/100, 1/100, 湖南科大機(jī)電院 馬克新例四：例四：馬鈴薯挖掘機(jī)構(gòu)中已知：馬鈴薯挖掘機(jī)構(gòu)中已知：z z1 1z z2 2z z3 3 ，求，求2 2， 3 3 HHHi1221上式表明上式表明輪輪3 3的絕對角速度為的絕對角速度為0 0，但相對角速度不為，但相對角速度不為0 0。模型驗(yàn)證HHHi1331HH0221zz1HH0332212)(zzzz13 30 02 222H Hz z2 2z z2 2z z1 1z z2 2z z3 3z z1 1z z3 3z z3 3z z1 1HH鐵鍬鐵鍬H HH H湖南科大機(jī)電院 馬克新H例五：例五：圖示圓錐齒輪組成的輪系中，已知：圖示圓錐

17、齒輪組成的輪系中，已知： z z1 13333，z z2 212, z12, z2233, 33, 求求i3H 解解: :判別轉(zhuǎn)向判別轉(zhuǎn)向: :HHHi1331強(qiáng)調(diào)：如果方向判斷不對，則會得出錯(cuò)誤的結(jié)論：30。提問：成立否？HHHi1221事實(shí)上，因角速度事實(shí)上，因角速度2 2是一個(gè)向量，它與牽連角速度是一個(gè)向量，它與牽連角速度H H和相對和相對角速度角速度H H2 2之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為： P P為絕對瞬心，故輪為絕對瞬心，故輪2 2中心速度為：中心速度為： V V2o2o=r=r2 2H H2 2 H H2 2H H r r1 1/ r/ r2 2HH0313Hi31zzz z1 1

18、z z3 3i3H =2 系桿H轉(zhuǎn)一圈，齒輪3同向2圈=1不成立！不成立！Why? 因兩者軸線不平行H H2 2 2 2H H又又 V V2o2o=r=r1 1H H H H2 2H H2 22 2 = =H H + +H H2 2 r r2 2r r1 1如何求？特別注意：特別注意：轉(zhuǎn)化輪系中兩齒輪軸線不平行時(shí)，不能直接計(jì)算！轉(zhuǎn)化輪系中兩齒輪軸線不平行時(shí)，不能直接計(jì)算！z z2 2o1 12 2H H tg tg1 1 H H ctg ctg2 2 齒輪齒輪1 1、3 3方向相反方向相反p湖南科大機(jī)電院 馬克新114 復(fù)合輪系的傳動比復(fù)合輪系的傳動比除了上述基本輪系之外，工程實(shí)際中還大量采用

19、混合輪系。將混合輪系分解為將混合輪系分解為基本輪系基本輪系，分別計(jì)算傳動比，然后根據(jù)組合，分別計(jì)算傳動比，然后根據(jù)組合方式聯(lián)立求解。方式聯(lián)立求解。方法：方法：先找行星輪先找行星輪混合輪系中可能有多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，而混合輪系中可能有多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，而一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系中至多一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系中至多只有三個(gè)中心輪。只有三個(gè)中心輪。剩余的就是定軸輪系。剩余的就是定軸輪系。舉例一舉例一P356P356，求圖示電動卷揚(yáng)機(jī)的傳動比。（自學(xué)），求圖示電動卷揚(yáng)機(jī)的傳動比。（自學(xué)）傳動比求解思路：傳動比求解思路：輪系分解的關(guān)鍵是：輪系分解的關(guān)鍵是：將周轉(zhuǎn)輪系分離出來。將周轉(zhuǎn)輪系分離出來。系桿（系桿（支承行星輪支承行星輪)

20、 )太陽輪（太陽輪（與行星輪嚙合與行星輪嚙合）湖南科大機(jī)電院 馬克新A331254KB例六：例六：圖示為龍門刨床工作臺的變速機(jī)構(gòu)，圖示為龍門刨床工作臺的變速機(jī)構(gòu)，J J、K K為電磁制動器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，為電磁制動器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求求J J、K K分別剎車時(shí)的傳動比分別剎車時(shí)的傳動比i i1B1B。解解 1)1)剎住剎住J J時(shí)時(shí) 1 12 23 3為定軸輪系為定軸輪系定軸部分：定軸部分： i i13131 1/3 3周轉(zhuǎn)部分：周轉(zhuǎn)部分： i iB B3535(33-B B)/(0-)/(0-B B) )連接條件：連接條件： 3 333聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：BBi11B B5 54 4

21、33為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系3 333將兩者連將兩者連接接-z-z3 3/ z/ z1 1=-z=-z5 5/ z/ z33 J)1 ( 3513zzzz湖南科大機(jī)電院 馬克新2) 2) 剎住剎住K K時(shí)時(shí)A-1A-12 23 3為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系1 1： i A13(1 -A ) /(0 -A )周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系2 2： i iB B3535(33-B B )/()/(5 5-B B ) )連接條件：連接條件： 5 5A A 聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：BBi11總傳動比為兩個(gè)串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的乘積。總傳動比為兩個(gè)串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的乘積。B B5 54 433為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪

22、系5 5A A將兩者連接將兩者連接- z- z3 3 / z/ z1 1- z- z5 5/ z/ z33 BA51)1)(1(5 313zzzzi1A i5BA331254JKB5A湖南科大機(jī)電院 馬克新混合輪系的解題步驟：混合輪系的解題步驟：1)找出所有的基本輪系。找出所有的基本輪系。2)2)求各基本輪系的傳動比。求各基本輪系的傳動比。3)根據(jù)各基本輪系之間的連接條件，聯(lián)立基本輪系的傳動比根據(jù)各基本輪系之間的連接條件，聯(lián)立基本輪系的傳動比 方程組求解。方程組求解。關(guān)鍵是找出周轉(zhuǎn)輪系關(guān)鍵是找出周轉(zhuǎn)輪系! !湖南科大機(jī)電院 馬克新12115 輪系的功用輪系的功用1)獲得較大的傳動比，而且結(jié)構(gòu)緊

23、湊。獲得較大的傳動比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。2)實(shí)現(xiàn)分路傳動。如鐘表時(shí)分秒針；實(shí)現(xiàn)分路傳動。如鐘表時(shí)分秒針；動畫：1路輸入6路輸出3)換向傳動換向傳動4)實(shí)現(xiàn)變速傳動實(shí)現(xiàn)變速傳動5)運(yùn)動合成；運(yùn)動合成；加減法運(yùn)算6)運(yùn)動分解。運(yùn)動分解。汽車差速器用途：用途：減速器、增速器、變速器、減速器、增速器、變速器、換向機(jī)構(gòu)。換向機(jī)構(gòu)。7)在尺寸及重量較小時(shí)，實(shí)現(xiàn)在尺寸及重量較小時(shí)，實(shí)現(xiàn) 大功率傳動大功率傳動輪系的傳動比輪系的傳動比i i可達(dá)可達(dá)1000010000。實(shí)例比較一對齒輪一對齒輪i8i0 0 轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)化輪系中H H1 1與與H Hn n的方向相同。的方向相同。負(fù)號機(jī)構(gòu)：負(fù)號機(jī)構(gòu)：i iH H1n1

24、n 0 z z2 2+2h+2h* *a a4)4)鄰接條件鄰接條件 相鄰兩個(gè)行星輪裝入后不發(fā)生干涉相鄰兩個(gè)行星輪裝入后不發(fā)生干涉, ,即兩即兩行星輪中心距應(yīng)大于兩齒頂圓半徑之和行星輪中心距應(yīng)大于兩齒頂圓半徑之和: : 2(r2(r1 1+r+r2 2)sin()sin(/2) )/2r r1 1+r+r2 22(r2(r2 2+h+h* *a am)m) 為便于應(yīng)用，將前三個(gè)條件合并得：為便于應(yīng)用，將前三個(gè)條件合并得：Nzzz:321kiiiHHH111: ) 1(:22:1z z2 2z z1 1( (i1H1H-2)/2-2)/2113) 1(zizHN=zN=z1 1 i1H1H /k

25、/k確定各輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)保證確定各輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)保證z z1 1、z z2 2、z z3 3、N N為正整數(shù)，為正整數(shù)，且且z z1 1、z z2 2、z z3 3均大于均大于z zminmin。 O O1 1O O2 2 2r 2ra2a2O1O2kizizizzHHH1111111:) 1(:2)2(:配齒公式配齒公式湖南科大機(jī)電院 馬克新舉例：舉例：已知已知i i1H1H5 5，K=3K=3，采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，確定各輪齒數(shù)。，采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，確定各輪齒數(shù)。解：解：=6:9:24:10=6:9:24:10=1:3/2:4:5/3=1:3/2:4:5/3若取若取z z1 11818，驗(yàn)算鄰接條件：驗(yàn)算

26、鄰接條件：(18+27)sin/3= 39(18+27)sin/3= 39滿足要求。滿足要求。則則z z2 22727，z z3 3727227+229 29 z z2 2+2h+2h* *a a=1:(5-2)/2:(5=1:(5-2)/2:(51):5/31):5/3kiiiNzzzHHH111321:) 1(:22:1: 湖南科大機(jī)電院 馬克新為了減少因制造誤差引起的多個(gè)行星輪所承擔(dān)載荷不均勻?yàn)榱藴p少因制造誤差引起的多個(gè)行星輪所承擔(dān)載荷不均勻的現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往采用均載裝置。的現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往采用均載裝置。5)5)行星輪系均載裝置行星輪系均載裝置均載裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用彈性元件使中

27、心輪或系桿浮動。均載裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用彈性元件使中心輪或系桿浮動。中心輪浮動中心輪浮動系桿浮動系桿浮動湖南科大機(jī)電院 馬克新11118 8 其它輪系簡介其它輪系簡介在在2K-H2K-H行星輪系中，去掉小中心輪，將行行星輪系中，去掉小中心輪，將行星輪加大使與中心輪的齒數(shù)差星輪加大使與中心輪的齒數(shù)差z z2 2-z-z1 11 14 4，稱為少齒差傳動。傳動比為：，稱為少齒差傳動。傳動比為：HHHi2112若若z z2 2-z-z1 11(1(稱為一齒差傳動稱為一齒差傳動) )，z z2 2100100，則，則i i1H1H100100。輸入軸轉(zhuǎn)100圈，輸出軸只反向轉(zhuǎn)一圈。可知這種少齒數(shù)差傳動

28、機(jī)構(gòu)可獲得很大的單級傳動比。1121zzziH輸出機(jī)構(gòu)輸出機(jī)構(gòu)V系桿為主動，輸出行星輪的運(yùn)動。由于行星輪作平面運(yùn)動，故系桿為主動，輸出行星輪的運(yùn)動。由于行星輪作平面運(yùn)動，故應(yīng)增加一運(yùn)動輸出機(jī)構(gòu)應(yīng)增加一運(yùn)動輸出機(jī)構(gòu)V V。12iH1=1/ i1H= -z1 /(z2 - z1 )稱此種行星輪系為稱此種行星輪系為 K-H-VK-H-V型。型。Hi1112zz湖南科大機(jī)電院 馬克新a工程上廣泛采用的是孔銷式輸出機(jī)構(gòu)工程上廣泛采用的是孔銷式輸出機(jī)構(gòu)圖示輸出機(jī)構(gòu)為雙萬向聯(lián)軸節(jié)，不僅軸向尺寸圖示輸出機(jī)構(gòu)為雙萬向聯(lián)軸節(jié)，不僅軸向尺寸大，而且不適用于有兩個(gè)行星輪的場合，不實(shí)用。大，而且不適用于有兩個(gè)行星輪的場

29、合，不實(shí)用。12dhds當(dāng)滿足條件：當(dāng)滿足條件：銷孔和銷軸始終保持接觸。銷孔和銷軸始終保持接觸。四個(gè)圓心的連線構(gòu)成一四個(gè)圓心的連線構(gòu)成一平行四邊形。平行四邊形。dh= ds + 2a根據(jù)齒廓曲線的不同，目前工程上有兩種結(jié)構(gòu)的減速器，即漸開線少齒差行星和擺線針輪減速器。湖南科大機(jī)電院 馬克新一、漸開線少齒差行星齒輪傳動一、漸開線少齒差行星齒輪傳動其齒廓曲線為普通的漸開線，齒數(shù)差一般為其齒廓曲線為普通的漸開線，齒數(shù)差一般為z z2 2-z-z1 1=1=14 4。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動比大，一級減速傳動比大，一級減速i1H可達(dá)可達(dá)135135，二級可達(dá)，二級可達(dá)10001000以上。以上。結(jié)構(gòu)簡單，體積

30、小，重量輕。與同樣傳動比和同樣功率的普結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。與同樣傳動比和同樣功率的普 通齒輪減速器相比，重量可減輕通齒輪減速器相比，重量可減輕1/31/3以上。以上。加工簡單，裝配方便。加工簡單，裝配方便。效率較高。一級減速效率較高。一級減速0.80.80.940.94, ,比蝸桿傳動高。比蝸桿傳動高。由于上述優(yōu)點(diǎn)，使其獲得了廣泛的應(yīng)用缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：只能采用正變位齒輪傳動，設(shè)計(jì)較復(fù)雜只能采用正變位齒輪傳動，設(shè)計(jì)較復(fù)雜。存在重疊干涉現(xiàn)象傳遞功率不大，傳遞功率不大，N45KWN45KW。 受輸出機(jī)構(gòu)限制徑向分力大，行星輪軸承容易損壞。徑向分力大，行星輪軸承容易損壞。 大湖南科大機(jī)電院 馬克新二

31、、擺線針輪傳動二、擺線針輪傳動結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：行星輪齒廓曲線為擺線行星輪齒廓曲線為擺線( (稱擺線輪稱擺線輪) )，固定輪采用，固定輪采用針輪針輪，針輪針輪O2擺線輪擺線輪銷軸銷軸當(dāng)滿足條件：當(dāng)滿足條件： dh= ds + 2a針齒套針齒套針齒銷針齒銷銷軸套銷軸套dsdhO1齒數(shù)差為齒數(shù)差為: : z z2 2-z-z1 1=1=1a銷孔和銷軸始終保持接觸，銷孔和銷軸始終保持接觸，四個(gè)圓心的連線構(gòu)成一四個(gè)圓心的連線構(gòu)成一平行四邊形。平行四邊形。湖南科大機(jī)電院 馬克新2r2發(fā)生圓發(fā)生圓外擺線：外擺線：發(fā)生圓發(fā)生圓2 2在導(dǎo)圓在導(dǎo)圓1 1( (r r1 1rr2 2) )上作純滾上作純滾動時(shí)，發(fā)生圓上點(diǎn)動時(shí)，發(fā)生圓上點(diǎn)P P的軌跡。的軌跡。p3p4p2外擺線外擺線r21導(dǎo)圓導(dǎo)圓r1 p5p1齒廓曲線的形成齒廓曲線的形成湖南科大機(jī)電院 馬克新M1ao1o4o2o3o512r2p4p5BAr1p1p2p3導(dǎo)圓導(dǎo)圓發(fā)生圓發(fā)生圓外擺線：外擺線：發(fā)生圓發(fā)生圓(r(r2 2) )在導(dǎo)圓在導(dǎo)圓r r1 1 (r (r2 2) )上作純上作純滾動時(shí)，發(fā)生圓上點(diǎn)滾動時(shí)，發(fā)生圓上點(diǎn)P P的軌跡。的軌跡。短幅外擺線：短幅外擺線：發(fā)生圓在導(dǎo)圓上作純滾動時(shí)，與發(fā)生圓在導(dǎo)圓上作純滾動時(shí)，與發(fā)生圓上固聯(lián)一點(diǎn)發(fā)生圓上固聯(lián)一點(diǎn)M M的軌跡。的軌跡。齒廓曲線：齒廓曲線：短幅外擺線的內(nèi)側(cè)等