δ3.5 轮系

课程名称制作者：主讲：课程名称授课班级：Page2制作者：本节学习目标：1.熟悉轮系的分类及应用。2.了解定轴轮系及其传动比计算。3.了解空间定轴轮系传动比的计算。Page3制作者：活动五轮系Page4制作者：Page5制作者：Page6制作者：一、轮系的分类及应用1.轮系的概念及分类轮系——由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统。轮系的结构形式很多，根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系和行星轮系。(1)定轴轮系定轴轮系——所有齿轮几何轴线的位置都是固定的轮系，称为定轴轮系。如图所示的汽车变速箱中的齿轮传动为定轴轮系。Page7制作者：汽车变速箱齿轮传动图Page8制作者：(2)行星轮系轮系在传动过程中，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的固定几何轴线转动。这种轮系称为行星轮系。如图所示，其中齿轮1和2绕固定轴线O1转动，齿轮3除了绕其本身的几何轴线O3转动(自转)外，同时还随4(行星架)绕固定的几何轴线O1转动(公转)，齿轮3称为行星轮，齿轮1称为太阳轮，齿轮2称为内齿轮。Page9制作者：行星轮系Page10制作者：2.轮系的应用轮系的优点及应用：(1)可获得较大的传动比。(2)可实现远距离的传动且结构紧凑。(3)可实现变速和换向。如汽车变速箱和车床上走刀丝杆的三星轮换向机构。(4)可合成或分解运动。如汽车的传动轴和差速器。Page11制作者：二、定轴轮系的传动比计算轮系的传动比——是指轮系中输入轴（主动轮）的角速度（或转速）与输出轴（从动轮）的角速度（或转速）之比。一对齿轮啮合的传动比如图所示为一对齿轮啮合情况。判断两轴的转向，对于平行轴传动，两轴转向相同时（图b的内啮合）传动比为正值；两轴转向相反时（图a的外啮合）传动比为负值。即i12=n1/n2=ω1/ω2=±z2/z1对于非平行轴传动，其中传动比不能用正负号表示，齿轮的转向只能标注在图上。Page12制作者：如图所示轮系中，齿轮1为主动轮，通过齿轮2-3-4将运动和动力传递给齿轮5，则轮系的传动比大小为:i15=n1/n2=ω1/ω2。2．定轴轮系传动比轮系中主动轴与从动轴间的转速或角速度之比，称为轮系的传动比。Page13制作者：通过推导得出传动比为：积之间各主动轮齿数连乘积之间各从动轮齿数连乘、k、kimk11)1(211式中m等于轮系在齿轮1至齿轮k间的外啮合次数。3215322115zzzzzzi定轴轮系其输入轴与输出轴之间的传动比的一般计算公式为：Page14制作者：三、行星轮系的传动比计算如图所示，由于行星轮的运动有自转和公转，所以行星轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系，但它们之间又有内在的联系，假想行星架相对固定，使行星轮系转化为假想的定轴轮系，则有133113zziHHH式中:ω1—太阳轮1的角速度；ω3—内齿轮3的角速度；ωH—行星架的角速度。行星轮系Page15制作者：由上述结论可以推广得到行星轮系传动比的普遍计算公式：间各主动轮齿数连乘积转化轮系在间各从动轮齿数连乘积转化轮系在、k、kimHkHHk11)1(11式中m等于轮系在齿轮1至齿轮k间的外啮合次数。Page16制作者：举例：