齿轮设计.ppt
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1、齿轮系及其设计,本章教学内容,齿轮系及其分类 轮系的传动比 轮系的功用 轮系的设计,周转轮系传动比计算中的符号问题; 复合轮系中基本轮系的区别。,周转轮系及复合轮系传动比的计算,本章重点,本章难点,本章基本要求,能正确划分轮系, 能计算定轴轮系、周转轮系、复合轮系的传动比; 对轮系的主要功用有清楚的了解; 对确定行星轮系各齿轮齿数的四个条件有清楚的认识。,11-1 齿轮系及其分类,一轮系(gear train),由一系列齿轮组成的传动系统。,轮系应用举例,“红箭”导弹发射快速反应装置,仪表,二轮系的分类,根据轮系在运转过程中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置关系是否变动,可以将轮系分为,1. 定
2、轴轮系(Ordinary gear train),各齿轮轴线的位置都相对机架固定不动的齿轮传动系统。,2. 周转轮系 (Planetary gear train),至少有一个齿轮的轴线(位置不固定)绕另一齿轮的轴线转动的齿轮传动系统。,周转轮系的组成:,太阳轮(Sun gears)周转轮系中轴线位置固定不动的齿轮,系杆H(行星架)(Planet carrier)支撑行星轮的构件,行星轮(Planet gears)周转轮系中轴线不固定的齿轮,机架,行星轮,系杆,周转轮系的分类,(1)根据其自由度的数目分:,F = 3n-2PL-PH =3424 2 = 2,F = 3n-2PL-PH =3 32
3、 32 = 1,(2)根据基本构件的组成分:,3.混合轮系 (Composite gear train),由定轴动轴或多个动轴轮系组成的轮系,11-2 定轴轮系的传动比,轮系的传动比输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比,即:,一一对齿轮的传动比,大小,空间齿轮,在图上以箭头表示,左旋蜗杆,右旋蜗杆,二定轴轮系传动比大小的计算,结论,三首、末两轮转向关系的确定,1.首、末两轮轴线平行:,在图上用箭头表示 首、末两轮的转向关系,箭头同向取“+”;箭头反向取“-” 。,对于平面轮系:,k外啮合齿轮对数,对于空间轮系:,2.首、末两轮轴线不平行:,在图上用箭头表示 首、末两轮的转向关系。,(首、末两轮
4、的转向关系如图所示),11-3 周转轮系的传动比,一周转轮系传动比计算的基本思路,周转轮系传动比不能直接计算,可以利用相对运动原理,将周转轮系转化为假想的定轴轮系,然后利用定轴轮系传动比的计算公式计算周转轮系传动比。,反转法或转化机构法,关键:设法使系杆H 固定不动,将周转轮系转化为定轴轮系。,指给整个周转轮系加上一个“-H”的公共角速度,使系杆H变为相对固定,从而得到假想定轴轮系。,周转轮系的转化机构(转化轮系),3- H,1- H,H- H =0,2- H,3H=3- H,1H =1- H,H- H =0,2H = 2- H,周转轮系加上一公共角速度“-H”后,各构件的角速度:,1 H =
5、 1H,2 H = 2H,3 H = 3H,H H = 0,转化机构的传动比 i13H 可按定轴轮系传动比的方法求得:,周转轮系传动比的一般公式为:,二周转轮系传动比计算的一般公式,三注意事项,m轮、n轮 及系杆H的轴线必须平行。,首、末两轮轴线平行,但中间一些齿轮轴线不平行: 画虚线箭头来确定:箭头同向取“+”箭头反向取“-”。,公式中各值均为矢量,计算时必须带“”号。,如n轮固定,即n=0 ,则上式可写成:,即:,主从关系视传递路线不同而不同。,平面轮系中行星轮的运动:,例1:在图示的轮系中,设z1=z2=30, z3=90, 试求在同一时间内当构件1和3的转数分别为n1=1, n3=-1
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