第六章輪系Geartrain精品資料§6-1輪系及其分類(fēnlèi)精品資料輪系定義：由一系列齒輪組成(zǔchénɡ)的傳動系統類型定軸輪系周轉輪系定軸輪系：傳動(chuándòng)時每個齒輪的幾何軸線都是固定的精品資料周轉(zhōuzhuǎn)輪系：

至少有一齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉動的輪系。周轉(zhōuzhuǎn)輪系組成：2—行星輪1、3—中心輪H—系桿或行星架精品資料周轉輪系的分類1.根據周轉輪系所具有的自由度數目不同

(1)行星輪系

周轉輪系中，若將中心輪3（或1）固定，則整個輪系的自由度為1。這種自由度為1的周轉輪系稱為行星輪系。為了確定該輪系的運動，只需要給定輪系中一個構件以獨立(dúlì)的運動規律即可。

(2)差動輪系

周轉輪系中，若中心輪1和3均不固定，則整個輪系的自由度為2。這種自由度為2的周轉輪系稱為差動輪系。為了使其具有確定的運動，需要兩個原動件。精品資料

2.根據周轉輪系中基本(jīběn)構件的不同

(1)2K-H型周轉輪系單排式雙排式雙排式

(2)3K型周轉(zhōuzhuǎn)輪系具有三個中心輪的周轉輪系一個周轉輪系由行星輪、行星架和中心輪等幾部分組成，其中，中心輪和行星架的運轉軸線重合。精品資料§6-2定軸輪系的傳動比及應用(yìngyòng)精品資料1.傳動比定義(dìngyì)輪系中輸入軸的角速度（或轉速(zhuànsù)）與輸出軸的角速度（或轉速(zhuànsù)）之比，即：方向的確定精品資料2.傳動比計算(jìsuàn)每一對齒輪(chǐlún)的傳動比數值畫箭頭確定相對轉向如果首末兩軸平行，加上+、-。所有主動輪齒數的乘積所有從動輪齒數的乘積定軸輪系傳動比=精品資料精品資料主、從動輪(dònglún)轉向關系的確定1.所有軸線(zhóuxiàn)都平行m——外嚙合的次數惰輪——不改變傳動比的大小，但改變輪系的轉向2.首末兩軸平行(±)畫箭頭得到3.首末兩軸不平行用箭頭表示精品資料§6-3周轉(zhōuzhuǎn)輪系的組成及傳動比精品資料1ω1將整個(zhěnggè)輪系機構按－ωH反轉后，各構件的角速度的變化如下:2ω23ω3HωH轉化后，系桿變成了機架，周轉(zhōuzhuǎn)輪系演變成定軸輪系，可直接套用定軸輪系傳動比的計算公式構件原角速度轉化后的角速度132H2H13ωH1＝ω1－ωH

ωH2＝ω2－ωH

ωH3＝ω3－ωH

ωHH＝ωH－ωH＝0

轉化輪系傳動比精品資料例6-1圖示為一大傳動比的減速器，z1=100，z2=101，z2'=100，z3=99求：輸入(shūrù)件H對輸出件1的傳動比iH1周轉輪系轉化(zhuǎnhuà)機構傳動比的一般公式：精品資料例6-2圖示為一大傳動比的減速器，z1=99，z2=101，z2'=100，z3=99求：輸入(shūrù)件H對輸出件1的傳動比iH1周轉(zhōuzhuǎn)輪系傳動比正負是計算出來的，而不是判斷出來的。精品資料例6-3圖示的輪系中，已知各輪的齒數為：z1=48,z2=42,z2’=18,z3=21,n1=100r/min,n3=80r/min,轉向(zhuǎnxiàng)如圖所示試求nH大小(dàxiǎo)和方向解：列出轉化機構傳動比式計算結果nH為正值，說明行星架與中心輪1轉向相同。精品資料§6-4復合(fùhé)輪系的傳動比及應用精品資料復合(fùhé)輪系數個基本周轉(zhōuzhuǎn)輪系的組合或定軸輪系與周轉(zhōuzhuǎn)輪系的組合（1）將各個基本輪系區分開來。（2）分別列出各傳動比方程式。（3）找出各基本輪系之間的聯系。（4）聯立解出復合輪系的傳動比。計算復合輪系傳動比的正確方法是：精品資料找基本周轉(zhōuzhuǎn)輪系的方法：行星(xíngxīng)輪幾何軸線位置不固定、繞其它齒輪幾何軸線轉動的齒輪行星(xíngxīng)架支持行星(xíngxīng)輪運動的構件中心輪（1~2個）幾何軸線與行星(xíngxīng)架的回轉軸線相重合直接與行星(xíngxīng)輪相嚙合的定軸齒輪一組行星輪、行星架、中心輪就構成一個基本的周轉輪系。區分出各個基本周轉輪系后，剩余的就是定軸輪系。精品資料例

在圖所示的輪系中，設已知各輪的齒數為：試求軸Ⅰ、軸Ⅱ之間的傳動比。解：這是一個混合輪系。（1）首先區分各個(gègè)基本輪系：1-2-3-H周轉(zhōuzhuǎn)輪系3'-4'-4-5-1'定軸輪系（2）分別列出各基本輪系傳動比的計算式：在1-2-3-H中即(a)z1=30，z2=30，z3=90，z4=30，z1'=20，z5=15，z3'=40，z4'=30精品資料在3'-4'-4-5-1'中（b）（c）（3）聯系(liánxì)條件代入（a）式得從而(cóngér)可求得負號表明Ⅰ、Ⅱ兩軸轉向相反精品資料例已知各輪齒(lúnchǐ)數，求傳動比i1H1、分析(fēnxī)輪系的組成定軸輪系1-2-2'-3

周轉輪系1'-4-3'-H2、分別寫出各輪系的傳動比定軸輪系：周轉輪系：3、找出輪系之間的運動關系4、聯立求解：精品資料例6-7電動(diàndònɡ)卷揚機減速器z1=24，z2=48，z2'=30，z3=90，z3'=20，z4=30，z5=80，求i1H（H，5為一整體(zhěngtǐ)）（一）1，2-2'，3，H——周轉輪系3'，4，5——定軸輪系（二）由(b)式代入(a)式（四）聯立（三）精品資料12輪系的功用(gōngyòng)1)獲得較大(jiàodà)的傳動比，而且結構緊湊。2)實現分路傳動。如鐘表時分秒針；動畫：1路輸入→6路輸出3)換向傳動4)實現變速傳動5)運動合成；加減法運算6)運動分解。汽車差速器用途：減速器、增速器、變速器、換向機構。7)在尺寸及重量較小時，實現

大功率傳動輪系的傳動比i可達10000。實例比較一對齒輪i<8,i12=6結構超大、小輪易壞精品資料車床走刀絲杠三星(sānxīng)輪換向機構轉向相反轉向相同移動雙聯齒輪使不同齒數的齒輪進入嚙合(nièhé)可改變輸出軸的轉速。精品資料JKA33’1254B當輸入軸1的轉速一定時，分別對J、K進行制動，輸出軸B可得到不同的轉速。當J按下，3`-4-5-B組成行星輪系，1-2-3組成定軸輪系；于是有（a）(b)當K按下，輸入1-2-5-4-B輸出，1-2-3-A組成行星輪系，5-4-3`組成行星輪系；i15=i1A見（b）式（a）表示輸出軸B與輸入軸Ⅰ反向(fǎnxiànɡ)轉動，而式（b）表示兩者同向轉動。例6-4圖所示為龍門刨床工作臺的變速(biànsù)換向機構。精品資料=－1圖示行星(xíngxīng)輪系中：Z1=Z2=Z3123HnH=(n1+n3)/2結論(jiélùn)：行星架的轉速是輪1、3轉速的合成。精品資料v1v3=－1圖示汽車(qìchē)差速器中：Z1=Z3，nH=n4當汽車(qìchē)走直線時，若不打滑：n1=n322H45差速器分析組成及運動傳遞汽車轉彎時，車體將以ω繞P點旋轉：

2Lv1v3r－轉彎半徑，2L－輪距13r式中行星架的轉速n4由發動機先提供給齒輪5的，僅由該式無法確定兩后輪的轉速,還需要其它約束條件。精品資料

該輪系根據轉彎(zhuǎnwān)半徑r大小自動分解

n4使n1、n3符合轉彎(zhuǎnwān)的要求

走直線(zhíxiàn)轉彎設精品資料§6-5行星輪系各輪齒(lúnchǐ)數和行星輪數的選擇精品資料行星(xíngxīng)輪系1、傳動比條件(tiáojiàn)2、同心條件即表明兩中心輪齒數應同時為偶數或同為奇數精品資料φ設對稱(duìchèn)布列有K個行星輪，在位置(wèizhi)O1裝入第一個行星輪，3)均布安裝條件能裝入多個行星輪且仍呈對稱布置，行星輪個數K與各輪齒數之間應滿足的條件。∵θ/φ＝ω1/ωH＝i1H＝1+(z3/z1)θO2則相鄰兩輪之間的夾角為：φ＝2π/k固定輪3，轉動系桿H，使φH＝φ,此時，行星輪從位置O1運動到位置O2，而中心輪1從位置A轉到位置A’，轉角為θ。O1213A’Aφ精品資料比較(bǐjiào)得：N=(z1+z3)/k=z1i1H/kθ=N(2π/z1

)如果此時輪1正好轉過N個完整的齒，則齒輪1在A處又出現與安裝(ānzhuāng)第一個行星輪一樣的情形，可在A處裝入第二個行星輪。φθO213AA’13θφAA’O12結論：當系桿H轉過一個等份角φ時，若齒輪1轉過N個完整的齒,就能實現均布安裝。對應的中心角為：單個齒中心角上式說明：要滿足均布安裝條件，輪1和輪3的齒數之和應能被行星輪個數K整除。精品資料即：(z1+z2)sin(π/k)>z2+2h*a4)鄰接(línjiē)條件相鄰兩個(liǎnɡɡè)行星輪裝入后不發生干涉,即兩行星輪中心距應大于兩齒頂圓半徑之和:O1O2>2ra2

2(r1+r2)sin(φ/2)φ/2r1+r22(r2+h*am)>為便于應用，將前三個條件合并得：z2＝z1(i1H-2)/2N=z1i1H

/k確定各輪齒數時，應保證z1、z2、z3、N為正整數，且z1、z2、z3均大于zmin。

O1O2配齒公式精品資料舉例：已知i1H＝5，K=3，采用標準齒輪(chǐlún)，確定各輪齒數。解：=6:9:24:10=1:3/2:4