文档介绍：轮系
§9—1 轮系及其分类
在复杂的现代机械中,为了满足各种不同的需要,常常采用一系列齿轮组成的传动系统。这种由一系列相互啮合的齿轮(蜗杆、蜗轮)组成的传动系统即轮系。本章主要讨论轮系的常见类型、不同类型轮系传动比的计算方法。轮系可以分为两种基本类型:定轴轮系和行星轮系。
一、定轴轮系
 在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变轮系,称为定轴轮系。定轴轮系是最基本的轮系,应用很广。如图所示。
二、行星轮系
1
2
H
3
1
2
3
4
H
5
1
2
H
3
若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外,其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星轮系,如下图所示。
1. 行星轮——轴线活动的齿轮.
2. 系杆(行星架、转臂) H .
3. 中心轮—与系杆同轴线、
与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮
4. 主轴线—系杆和中心轮所在轴线.
5. 基本构件—主轴线上直接承受载荷的构件.
行星轮系中,既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线(轴线O1)公转的齿轮2形象的称为行星轮。支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H称为行星架。轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。因此行星轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。显然,行星轮系中行星架与两中心轮的几何轴线(O1-O3-OH)必须重合。否则无法运动。
根据结构复杂程度不同,行星轮系可分为以下三类:
(1)单级行星轮系: 它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。
(2)多级行星轮系:它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。
(3)组合行星轮系:它是由一级或多级以上行星轮系与定轴轮系组成轮系。
行星轮系根据自由度的不同。可分为两类:
自由度为2 的称差动轮系。
自由度为1 的称单级行星轮系。按中心轮的个数不同又分为:
2K—H型行星轮系;3K型行星轮系;K—H—V型行星轮系。
§9—2 定轴轮系传动比的计算
一、轮系的传动比
轮系传动比即轮系中首轮与末轮角速度或转速之比。进行轮系传动比计算时除计算传动比大小外,一般还要确定首、末轮转向关系。
确定轮系的传动比包含以下两方面:
(1) 计算传动比I的大小;(2) 确定输出轴(轮)的转向.
二、定轴轮系传动比的计算公式
1、一对齿轮的传动比:
传动比大小:
i12=ω1/ω2 =Z2/Z1
转向:外啮合转向相反取“-”号;内啮合转向相同取“+”号
对于圆柱齿轮传动,从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式中表示即:
i12=±z2/z1
其中"+"号表示主从动轮转向相同,用于内啮合;"-"号表示主从动轮转向相反,用于外啮合;对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动,由于主从动轮运动不在同一平面内,因此不能用"±"号法确定,圆锥齿轮传动、蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。
对于齿轮齿条传动,若ω1表示齿轮1角速度,d1表示齿轮1分度圆直径,v2表示齿条的移动速度,存在以下关系:V2=d1ω1/2
对于一个轮系:如图所示为一个简单的定轴轮系。运动和动力是由轴经Ⅱ轴传动Ⅲ轴。Ⅰ轴和Ⅲ轴的转速比,亦即首轮和末轮的转速比即为定轴轮系的传动比:i14=n1/n4=n1/n3;
轮系总传动比应为各齿轮传动比的连乘积,从Ⅰ轴到Ⅱ