第07章齿轮系及其设计ppt课件.ppt

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1、一对圆柱齿轮，传动比不大于57,下一页,问题：大传动比传动,下一页,问题：变速、换向,下一页,齿轮系：由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为齿轮系,下一页,第7章 齿轮系及其设计,7-1 轮系及其分类7-2 定轴轮系及其传动比7-3 周转轮系及其传动比7-4 复合轮系及其传动比7-5 轮系的应用7-7 其它类型的行星传动简介,下一页,齿轮系：由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系,下一页,7-1 轮系及其分类,定轴轮系,周转轮系,下一页,（1）定轴轮系,定轴轮系：当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于 机架的位置都是固定不动的。,分类：,下一页,周转轮系：当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的 几何轴

2、线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。,（2）周转轮系,下一页,轮系的传动比：轮系中首轮与末轮的角速度的比。,(3)复合轮系,复合轮系:既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系 组合而成的复杂轮系。,下一页,7-2 定轴轮系及其传动比,传动比iab:大小 方向,相对转向的确定规则：,一对平行轴内啮合齿轮,一对平行轴外啮合齿轮,一对圆锥齿轮传动,蜗轮蜗杆传动（以蜗杆为原动件）：右旋用右手定则判断；,拇指伸直，其余四指握拳，令四指弯曲方向与蜗杆传动方向一致，则拇指的指向即为蜗杆相对于蜗轮前进的方向；按照相对运动原理，蜗轮相对于蜗杆的运动方向应与此相反。,下一页,例1、平行轴间传动比计算公式：,已知各轮

3、齿数和轴1转速，求传动比 i15 的转速和转向。,解：,注意2轮为惰轮或过桥齿轮：,下一页,例2：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比 i15。,齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为过轮或中介轮。,2.计算传动比,齿轮1、5 转向相反,解：1.先确定各齿轮的转向,i15=1/5,下一页,7-3 周转轮系及其传动比,1 周转轮系的组成2 周转轮系传动比的计算,下一页,1 周转轮系的组成,概念：行星轮、行星架或转臂、中心轮或太阳轮,差动轮系：两个中心轮均转动,简单行星轮系：一个中心轮转动,下一页,2 周转轮系传动比的计算,周转轮系的转化轮系,依据相对运动原理，“反转法”给机构一个-nH,

4、行星轮系的传动比-,简单行星轮系转换,下一页,例7-1已知各轮的齿数z1=27,z3=61以及n1，求传动比i1H和行星架的转速nH,所以有：,解得：,解：将行星架固定，画出转化轮系中各轮的转向,故行星架的转速nH亦可求。,下一页,例7-2图中所示为一大传动比的减速器。已知各轮的齿数为Z1100，Z2=101，Z2=100，Z3=99，求传动比iH1。,解 这是一个简单行星轮系。其转化机构的传动比为：,下一页,所以有（注意：此处假设实线箭头向上为正）：,解得：,解：此题为差动轮系，将行星架固定，画出转化轮系中各轮的转向,说明：行星架的转向与n1相反，箭头朝下。,例7-3已知各轮的齿数z1=20

5、、z2=24、z2=30、z3=40以及n1=200r/min、n3=-100r/min，求行星架的转速nH的大小和方向。,下一页,7-4 复合轮系及其传动比,已知：各齿轮齿数z1=24,z2=52,z2=21,z3=78,z3=16,z5=78，求i1H,关键是：区分定轴轮系和周转轮系,周转轮系：先找行星轮，再找支持行星轮的行星架，再找中心轮,解：差动轮系1、2-2、3和行星架；,定轴轮系3、4、5；,在差动轮系中有：,在定轴轮系中有：,下一页,例题7.4 在图8.11所示的轮系中，已知各轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，Z2=20，Z4=80，试求传动比i1H。,图8.11 复合轮系传动

6、比的计算,解 1）区分轮系：齿轮1和2组成定轴轮系。齿轮2、3、4和系杆H组成简单行星轮系。2）分别列出各基本轮系传动比的计算式：,负号表明齿轮1和系杆H的转向相反,下一页,例题7.5 在图示的电动三爪卡盘轮系中，已知各轮的齿数为：Z1=6，Z2=Z2=25，Z3=57，Z4=56，试求传动比i14。,解：1-2(H)-3.(1),3-2-2(H)-4(2),1-2-2(H)-4(3),共计3个周转轮系，只有两个独立,去掉(3)得：,下一页,7-5 轮系的应用,1 相距较远的两轴之间的传动 2 实现变速传动 3 获得大的传动比 4 合成运动和分解运动,下一页,1、相距较远的两轴之间的传动,下一

7、页,2、实现变速传动,汽车变速箱可以实现四档变速：,第一档：齿轮5、6啮合而3、4和离合器A、B均脱离；,第二档：齿轮3、4啮合而5、6和离合器A、B均脱离；,第三档：离合器A、B相啮合而齿轮3、4和5、6均脱离；,倒退档：齿轮6、8啮合而3、4和5、6以及离合器A、B均脱离，此时由于惰轮的作用，输出轴反转。,汽车变速箱：轴I为输入轴，轴为输出轴，4、6为滑移齿轮，A-B 为牙嵌式离合器。,下一页,3、获得大的传动比,图中：z1=100，z2=101，z2=100，z3=99，传动比如下：,因为，齿轮3固定为行星轮系，所以：,下一页,4、合成运动和分解运动,合成运动：将两个运动合成为一个输出运

8、动。,解得：,2nH=n1+n3,已知z1=z3,这种轮系可以做加法机构：行星架的转角之两倍为齿轮1和齿轮3的轴的转速之和。,下一页,分解运动：,汽车后桥差速器：当汽车拐弯时，将发动机传给齿轮5的运动，以不同转速分别传递给左右两车轮。,拐弯时，差动轮系1、2、3和4（即行星架H），此差动轮系与上图所示的机构完全相同，故有：,2n4=n1+n3,又：回转中心为C点，所以有：,联合上两式，即可求得n1和n3。,下一页,7-7 其它类型的行星传动简介,1 渐开线少齿差行星传动2 摆线针轮行星传动3 谐波齿轮传动,下一页,1 渐开线少齿差行星传动,该式表明：当齿数差(Z1-Z2)很小时，传动比iHV可

9、以很大；当Z1-Z21时。称为一齿差行星传动，其传动比iHV-Z2，“-”号表示其输出与输入转向相反。,下一页,2 摆线针轮行星传动,同渐开线少齿差行星传动一样。其传动比为：,由于Z1-Z21，故iHV-Z2，即利用摆线针轮行星传动可获得大传动比。,下一页,3 谐波齿轮传动,此时，主从动件转向相反。当柔轮2固定，波发生器主动、刚轮1从动时，其传动比为：,下一页,作业,7-27-37-57-67-12,7.2 在图示某传动装置中，已知：Z1=60，Z2=48，Z2=80，Z3120，Z3=60，Z4=40，蜗杆Z42(右旋)，蜗轮Z5=80，齿轮Z565，模数m5mm,主动轮1的转速为n1240

10、r/min，转向如图所示。试求齿条6的移动速度v6的大小和方向。,7.3 图示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆1为单头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数Z242，其余各轮齿数为：Z2=18，Z3=78，Z3=18，Z455；卷简5与齿轮4固联，其直径D5=400mm,电动机转速n1=1500r/min,试求：(1)转筒5的转速n5的大小和重物的移动速度v。(2)提升重物时，电动机应该以什么方向旋转？,(2)电动机的旋转方向,7.5 在图示周转轮系中，已知各轮齿数为z1=60，z2=20，z2=20，z3=20，z4=20，z5=100，试求传动比i41。,7.6 在图示轮系中，已知各轮齿数为z1=26，

11、z2=32，z2=22，z3=80，z4=36，又n1=300r/min，n3=50r/min，两者转向相反，试求齿轮4的转速n4的大小和方向。,7.12 在图示轮系中，已知各齿轮的齿数为：z1=34，z5=50，z6=18，z7=36，z3=z4，齿轮1的转速为n1=1500r/min，试求齿轮7的转速n7,5、图110所示轮系中各轮齿数已知,6=900rads，求3。,6、图111所示轮系中,Z1=24,Z1=30,Z2=95,Z3=89,Z3=102,Z4=80,Z4=40,Z5=17，试求轮系的传动比i15。,解：,8、图112所示轮系中,Z1=Z2=40,Z2=20,Z3=18,Z4

12、=24,Z4=76,Z5=20,Z6=36,试求i16。,8、图113所求轮系中，Z1=Z2=20,Z3=60,Z1=45,Z4=46，Z4=23,Z5=45，n1=900rmin，转向如图，求n5的大小及转向。,9、图114所示轮系中,Z6=Z4,Z3=88,Zl=22,求i16。,10、图115所示轮系中,Z1=Z2=40,Z2=Z3=20,ZH=100,Z4=20,求i14。,11、图116所示轮系中，Z1=20,Z2=40,Zl=Z4=30,Z2=Z4=Z3=20,n1=100rmin，求n5的大小及方向。,12、图117所示轮系中,Z1=34,Z2=22,Z4=18,Z5=35,均为

13、标准齿轮，求i1H2。解：2-H1-1-3组成一行星轮系,13、图118所示轮系中,Z1=Z2=Z3=20,Z2=Z3=40,Z4=80,Z6=Z7=24，Z5=72，n1=320rmin,求n7=？,14、图119所示轮系中，Z1=15,Z2=25,Z2=Z3=20,Z4=60,Z4=55,n1=110rmin,求nH。,15、图120所示轮系中，Z1=28,Z2=25,Z3=78,Z4=24,Z5=28,Z6=80,nl=2000rmin。求：1)分别刹住轮3或轮6时系杆转速nH；2)该轮系的自由度。,2）刹住轮6：,1）刹住轮3：,16、图121所示轮系为一同步转速表，齿轮4，5分别连于

14、左舷和右舷发动机上，已知两发动机的回转方向相反，各轮齿数：Z1=Z3=56,Z1=Z2=Z3=40，Z4=Z5=24。求：1)当左舷发动机转速n左=175rmin,右舷n右=140rmin时，指针A的转速；2)当两发动机转速相同时，指针A的转速。,17、图122所示轮系中,Z1=2,Z2=40,Z2=40,Z“2=20,Z3=60，Z3=20,Z5=40,Z5=30，各轮模数相同，n1=3000rmin,求：1）Z4、Z6。2)n6。,18、图123所示轮系中，Z4=Z2=25,Z2=20,Z3=30,Zl=Z5=Z 3=75,Z1=75,求i4H。,解：定轴轮系,解：周转轮系,19、图124

15、所示轮系中，Z1=Z3=20,Z2=40,Z3=Z4=30,Z2=50,n1=1000rmin,求nH。,20、图125所示轮系中，Z1=20,Z2=40，Z3=Z5=30,Z4=15,n1=140rmin,求n4、n5和nH。,21、图126所示轮系中，Z1=Z2=Z4=20,Z3=60,Z3=80,nD1=400rmin，nD2=600rmin，求n5的大小和方向。,22、图127所示轮系中,Z1=15,Z2=Z3=30,Z4=Z5=20,Z6=90,求iH。,23、图128所示轮系中,Z1=Z2=Z3=Z4=20,Z2=Z3=40,Z5=Z9=60,Z6=Z7=30，Z6=Z8=15，求i1H。,24、图129所示轮系中，Z1=60,Z2=40,Z2=5l，Z3=39，Z3=41，Z4=49，Z4=70,Z5=30，求i1H。,