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1、第十一章 齿轮系及其设计,Gear Trains and Its Design,11-1 齿轮系及其分类,1应用,例1 导弹发射快速反应装置（动画）,Application,例2、游梁式抽油机减速器人字齿轮,2分类,（1）定轴轮系,（3）复合轮系,(2) 周转轮系,classification,Fixed axis,Epicyclic,Compound,11-2 定轴轮系的传动比,包括传动比的大小和首末两构件的转向,1平面定轴轮系,规定,外啮合,内啮合,定义：仅含平面齿轮传动,各轮轴线平行,Fixed axis gear train,例：定轴轮系，各齿数已知，求传动比i15,平面定轴轮系的传动
2、比等于各对啮合齿轮 传动比的连乘积,结论：,1、,2、,m外啮合次数,3、,惰轮改变传动比符号，影响转向，不影响传动比大小,结论：,4、,平面定轴轮系转向确定方法：,画箭头,2空间定轴轮系,(1) 定义：含圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等,(2) 传动比大小,（3） 空间定轴轮系转向确定方法：画箭头,蜗杆传动转向,左右手定则,已知：,z340,z2 32,z116,z2 20,z3 2（右旋）,z440,n1800r/min,求：蜗轮转速、转向,解：,转向,11-3 周转轮系的传动比,一、结构与分类,行星轮、行星架及太阳轮组成,周转轮系、定轴轮系结构差别,Epicyclic gear train,1）按自
3、由度数目分 (教具),差动轮系（F2）,行星轮系（F1）,2）按基本构件分(后边观看）,2KH型和3K型,输入与输出构件为基本构件,二传动比计算,1、是否可用定轴轮系公式？,z370,z2 21,z128,例：行星轮系,矛盾,结论：周转轮系的传动比不能直接按定轴轮系传动比求 法计算。,相对运动原理，整个周转轮系一个-H 反转得到一个虚拟定轴轮系，转化轮系。,2、计算原理反转法,则其转化轮系的传动比为：,差动轮系为例,3、具体计算方法,差动轮系,已知两个角速度，可求另一个。,z361,z2 19,z123,例：行星轮系,n11450r/min (教具),求：,nH,解：,转向相同,z399,z2
4、 101,z1100,例：行星轮系,求：,解：,转向相同,z2/ 100,如：,z2/ 99,结论：齿数影响很大,（1）m,公式使用注意：,（1）f(z)由定轴轮系方法定出,（2）各轮转向统一规定正负,（3）实际转向与转化轮系中转向要区别,(4) m,n,H轴线要平行,（5）,意义截然不同,f(z),总结：,(4) m,n,H轴线要平行,运动合成,差动轮系,11-4 复合轮系的传动比,复合轮系,二、计算步骤：,1）正确划分轮系；,2）分别列出算式；,3）进行联立求解。,一、构成,1、定轴轮系周转轮系,2、周转轮系周转轮系,例1 复合轮系传动比的计算,关键是划分轮系，先找行星轮，将周转轮系划分出
5、来，,例2 复合轮系传动比的计算,例2 卷扬机减速器传动比的计算,求 i 15,周转轮系部分,11-5 轮系的功用,1实现分路传动,2实现大传动比,3实现变速传动,4实现换向传动,例 某航空传动机构附件的传动系统,例 现实传动比i10齿轮传动,例 车床走刀丝杆的三星轮换向机构,5实现运动合成与分解,（动画）,运动合成,力合成：任意两力,唯一合力,合成,如果：,一体运动,差动轮系,运动分解,输入,分解为,力分解：任意力,任意分解约束,任意两个分力,确切分解约束,确切两个分力,平行四边形,给定分力方向,汽车传动系统,汽车差速器,为何要差速？,前轮转向 后轮驱动,（动画）,后轮纯滚动条件：,左转弯,
6、结论：,转弯时，左右轮转速不同。,（动画）,分解约束条件,确切分解条件,(平行四边形),(给定分力方向),差速器原理,解释：二自由度，需输入两个确定运动，5为一个输入，3与1受左右地面纯滚动条件限制而取消一个自由度。如果3与1不遵从纯滚动限制，则必有一个与地面滑转，设左右地面条件相同，滑转阻力大于滚动阻力，依最小阻力法则，3、1最终与地面纯滚动。,汽车后轮中的传动机构,一个轮子悬空结果：,汽车原地不动，空转。,越野汽车（off road)全轮驱动必要性,解释：二自由度，需输入两个确定运动，5为一个输入，3与1比较，3地面阻力大，而1悬空无阻力，依最小阻力法则，5就驱动1空转，3就相当于输一个转
7、速为零的另一个输入。,一个轮子打滑结果：,汽车原地不动，空转。,越野汽车（off road)全轮驱动必要性,冰面、沙地,正常路面,解释：二自由度，需输入两个确定运动，5为一个输入，3与地面滚动摩擦，1 与地面滑转摩擦，此时滑转阻力小，依最小阻力法则，5就驱动1空转，3就相当于输一个转速为零的另一个输入。,四轮驱动，都需差速吗？,前后轴也需要差速吗？,1）满足传动比要求,2）满足同心条件,z3/z1 i1H1,z3z12z2,11-6 行星轮系类型与各轮齿数确定,3）满足均布安装条件,(z1z3)/k N（整数）,例如：z1=14，z3=42，k=3 N=18.6,3）满足均布安装条件,(z1z
8、3)/k N（整数）,单排行星轮系的配齿条件,例如：z1=14，z3=46，k=3 N=20,4）满足邻接条件,（z1z2)sin(180/k) z2 + 2ha*,二、各种行星轮系,2KH型和3K型,行星轮系,3,11-7 其他新型行星传动,渐开线少齿差行星传动,渐开线一齿差行星传动,V-输出,输入,谐波齿轮传动,V-输出,摆线针轮减速器,本章小结,2、重点掌握：,轮系区别划分，反转法计算周转轮系、复合轮系传动比。,多对齿轮啮合。实现单对齿轮难以实现的功能。例如大传动比、变速、差速。,1、概要,定轴轮系轴线固定。 周转轮系行星轮存在。 复合轮系注意区分 反转法计算传动比。,汽车后轮中的传动机构,