第十章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)比

1、第十章第十章機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)比機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)比第一節(jié)第一節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用的機(jī)械中，為了滿足各種需要，例如需要較大的傳動(dòng)比或作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等，常采用一系列互相嚙合的齒輪來(lái)組成傳動(dòng)裝置。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)裝置稱為齒輪系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱輪系。一、輪系的分類輪系有兩種基本類型：(1)定軸輪系。如圖101所示，在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪幾何軸線都是固定不變的，這種輪系稱為定軸輪系。(2)行星輪系。如圖102所示

2、，在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，這種輪系稱為行星輪系。二、輪系的傳動(dòng)比1.輪系的傳動(dòng)比輪系中，輸入軸（輪）與輸出軸（輪）的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為輪系的傳動(dòng)比，通常用i表示。因?yàn)榻撬俣然蜣D(zhuǎn)速是矢量，所以，計(jì)算輪系傳動(dòng)比時(shí)，不僅要計(jì)算它的大小，而且還要確定輸出軸（輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算根據(jù)輪系傳動(dòng)比的定義，一對(duì)圓柱齒輪的傳動(dòng)比為i121221zznn???式中：“”為輸出輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向符號(hào)，當(dāng)輸入輪

3、和輸出輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同時(shí)取“＋”號(hào)、相反時(shí)取“－”號(hào)。如圖101a)所示的一對(duì)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，兩齒輪旋轉(zhuǎn)方向相反，其傳動(dòng)比規(guī)定為負(fù)值，表示為：1221zz==nni如圖101b)所示為一對(duì)內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，兩齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，其傳動(dòng)比規(guī)定為正值，表示為：圖101定軸輪系圖103定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算圖102行星輪系星輪相嚙合且?guī)缀屋S線固定不動(dòng)的齒輪1、3（內(nèi)齒輪）稱為太陽(yáng)輪。二、行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算因?yàn)樾行禽喅@本身軸線自

4、轉(zhuǎn)外，還隨行星架繞固定軸線公轉(zhuǎn)，所以行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算不能直接采用定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式。最常用的方法是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法，也稱反轉(zhuǎn)法。定軸輪系和行星輪系的根本區(qū)別在于行星輪的公轉(zhuǎn)。實(shí)際上，我們完全可以認(rèn)為定軸輪系是行星輪系中公轉(zhuǎn)速度等于零的特例。換言之，當(dāng)行星輪的公轉(zhuǎn)速度等于零時(shí)，該行星輪系就變成了定軸輪系?，F(xiàn)假想給圖106a)所示的整個(gè)行星輪系，加上一個(gè)與行星架的轉(zhuǎn)速nH大小相等方向相反的公共轉(zhuǎn)速“－nH”，則行星架H的轉(zhuǎn)速?gòu)膎H變?yōu)閚H

5、(－nH)，即變?yōu)殪o止，而各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并不變化，此時(shí)行星輪的公轉(zhuǎn)速度等于零，得到了假想的定軸輪系（圖106b）。這種假想的定軸輪系稱為原行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系。轉(zhuǎn)化輪系中，各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速見表101所示：表101轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中1、3兩輪的傳動(dòng)比可根據(jù)定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法得()1321321313113zz=zzzz1===HHHHHnnnnnni將以上分析歸納為一般情況，可得轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比的

6、計(jì)算公式為(102)的連乘積輪之間所有從主輪齒數(shù)輪到從的連乘積輪之間所有從動(dòng)輪齒數(shù)輪到從kGkGnnnniHkHGHGK?????式中：G為主動(dòng)輪，K為從動(dòng)輪。應(yīng)用上式求行星輪系傳動(dòng)比時(shí)須注意：(1)將nG、nK、nH的值代入上式時(shí)，必須連同轉(zhuǎn)速的正負(fù)號(hào)代入。若假設(shè)某一轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，則與其反向?yàn)樨?fù)。(2)公式右邊的正負(fù)號(hào)按轉(zhuǎn)化輪系中G輪與K輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系確定。(3)在nG、nK、nH三個(gè)參數(shù)中，已知任意兩個(gè)，就可確定第三個(gè)，從而求出該行星輪系