中职——机械基础（多学时）课件 第13章.ppt

第13章 轮系与减速器,汽车手动变速箱,机械手表,在生产实践中，为了获得大的传动比或者实现变速变向，一对齿轮传动往往不能满足工作需求为了满足机器的功能要求和实际工作需要，常采用多对相互啮合的齿轮组成传动系统，这就是轮系 减速器是用于原动机和工作机之间的封闭机械传动装置，主要用来降低转速、增大转矩或改变转动方向第1节 轮系,第2节 减速器,第1节 轮系,由若干对齿轮副组成的传动系统称为轮系轮系分为定轴轮系、行星轮系和混合轮系，轮系有获得大传动比、实现变速、换向传动、实现多路传动、实现较大距离的齿轮传动等功用1.1 定轴轮系 传动中所有齿轮轴线的位置均固定不动的轮系，称为定轴轮系如图13-1所示为二级圆柱齿轮减速器中的轮系. 图13-1 二级圆柱齿轮减速器的轮系,1.1.1 定轴轮系传动比的计算中各齿轮转向 1.定轴轮系中各齿轮转向的判定 (1)一对相啮合齿轮转向的箭头表示法 箭头表示法是用直箭头表示齿轮可见侧中点处的圆周运动方向由于相啮合的一对齿轮在啮合点处的圆周运动方向相同，所以表示它们转动方向的直箭头总是同时指向或同时背离啮合点具体表示方法见表13-1表13-1 一对相啮合齿轮转向的直箭头示意法,(2)用直箭头表示定轴轮系中各齿轮转向示例,图13-2 轮系中各齿轮转向的判定,一对圆柱齿轮啮合时，其传动比大小为齿数的反比。

若考虑转向关系，外啮合时两齿轮转向相反，传动比取“-”号；内啮合时两齿轮转向相同，传动比取“+”号 定轴轮系的传动比指定轴轮系中输入轴转速与输出轴转速之比，也就是定轴轮系中始端主动轮动轮与末端从动轮的转速之比设轮系中首齿轮的转速为n1，末齿轮转速为nk ，则n1 与nk 的比值用 i1k表示，即 ，则i1k 称为该轮系的传动比1.1.2 定轴轮系传动比计算,如图13-3定轴轮系1为始端主动轮，齿轮5为末端从动轮则传动比为： 图13-3 定轴轮系简图,轮系中各啮合齿轮的传动比分别为 将以上各式两边相乘可得 （13-1） 齿轮3和齿轮4同轴，因此n3 = n4，则式（13-1）简化为 （13-2） 因此传动比 （13-3）,由式（13-2）可以看出，定轴轮系的传动比等于各啮合齿轮传动比的乘积式（13-3）表明，定轴轮系的传动比等于轮系中从动轮齿数乘积与主动轮齿数乘积之比首末两轮转向相同还是相反，取决于轮系中外啮合齿轮的对数 由此可见，若以1表示首齿轮，k表示末齿轮，m表示圆柱齿轮外啮合对数，则平面定轴轮系的传动比i1k 为 （13-4） 图13-3中齿轮2只改变转向，并不影响定轴轮系的传动比，称为惰轮。

例13-1 如图13-4所示定轴轮系中齿轮的齿数：z124，z236，z220，z3 80，z318，z424，z530计算该轮系的传动比 解：轮系中有三对外啮合的齿轮，即m3 根据式（13-4）计算该轮系的传动比为,图13-4 定轴轮系计算,传动比为负值，说明齿轮1和5转向相反1.2行星轮系 图13-5所示为常见的行星轮系，齿轮2既绕自身几何轴线O2转动，又绕齿轮1的固定结合轴线O1转动，如同自然界中的行星一样，既有自转又有公转，所以称为行星轮；齿轮1和齿轮3的几何轴线固定不动，它们被称为太阳轮，分别与行星轮相啮合；支持行星轮作自转和公转的构件H称为行星架由太阳轮、行星轮及行星架组成的行星齿轮传动装置称为行星轮系 图13-5 简单行星轮系,行星轮系与定轴轮系的根本差别在于行星轮系中具有转动的行星架，从而使行星轮既有自转又有公转，其绝对速度不便计算因此，行星轮系各构件间的传动比不能直接引用定轴轮系传动比的公式来计算根据相对运动原理可进行转化，转化后各构件的转速如表13-2所示表13-2 行星轮系转速表,由定轴轮系传动比计算公式计算，即,式中， 表示转化后定轴轮系的传动比，即齿轮和齿轮3相对于行星架H的传动比。

根据上述原理，可以推出行星轮系转化机构传动比的一般计算公式为：,*1.3几种特殊行星传动简介 1.3.2 摆线针轮行星传动 图13-7 摆线针轮行星传动 图13-8 摆线针轮减速器,摆线针传动的主要优点是传动比大、体积小、重量轻，效率高，承载能力大，传动平稳，使用寿命长因此，在国防、冶金、矿山、化工等部门得到广泛应用摆线针轮行星传动由中心轮1(固定在机壳上，由装在机壳内的许多带套筒的圆柱销组成，故又称针轮）、摆线齿轮2、行星架H（偏心轴）组成行星轮的运动依靠等角速比的孔销输出机构传到输出轴上1.3.3 谐波齿轮传动 谐波齿轮传动是利用行星传动原理而发展起来的新型传动它由刚轮、柔轮和波发生器组成，如图13-9所示由于在传动过程中，柔轮产生的弹性变形波近似于谐波，所以称之为谐波齿轮传动 图13-9 谐波齿轮传动 图13-10 谐波齿轮减速器,谐波齿轮传动的优点在于：传动比大，体积小，重量轻；同时啮合的齿数多，传动平稳，承载能力较大；摩擦损失小，传动效率高；结构简单，安装方便缺点是：柔轮容易疲劳破损，而且起动转矩较大，谐波传动已广泛应用于机床、汽车、船舶、起重机械等机械设备中第2节 减速器 2.1减速器的类型与选用 减速器是原动机和工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速，以适应工作机的需要。

它一般由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成由于减速器使用维护方便，在现代机械中应用十分广泛图13-11是建筑用卷扬机外形图减速器,卷筒,钢丝绳,电动机,制动器,联轴器,图13-11是建筑用卷扬机外形图,减速器的类型很多，常用的由圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器以及与电动机装在一起的电动机减速器等 我国已制定了减速器的国家标准，有JB/T 8853-2001（圆柱齿轮减速器）、 JB/T 7935-1999 （圆弧圆柱齿轮减速器）和JB/T 6502-1993（NGW行星齿轮减速器）等 常见齿轮减速器的主要特点及应用见表13-3所示表13-3 常见齿轮减速器的主要特点及应用,选用标准减速器时考虑的主要参数有：传动比、功率、结构尺寸（中心距、安装尺寸、减速器外轮廓等）、高速级齿轮的最高转速、齿轮的圆周速度与结构形式等 2.2减速器的结构 减速器一般由箱体、轴承、轴、轴上零件和附件等部分组成图13-12是常用齿轮减速器的实物图a）一级圆柱齿轮减速器 （b）二级圆柱齿轮减速器 （c）蜗杆减速器,小结 本章主要学习了轮系和减速器 1. 轮系有定轴轮系、行星轮系和复合轮系 2. 平面定轴轮系传动比的计算 3. 行星轮系的行星轮既沿自身几何轴心转动，又绕太阳轮转动。

*4. 行星轮系可在转化为转化机构后用定轴轮系传动比计算公式来计算 *5. 摆线针轮行星传动和谐波齿轮传动是新型轮系 6. 减速器有圆柱齿轮、行星齿轮、蜗杆减速器等多种。