行星齒輪傳動(dòng)比計(jì)算

行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 【一】能力目標(biāo) 1.能正確計(jì)算行星輪系和復(fù)合輪系的傳動(dòng)比。 2.熟悉輪系的應(yīng)用。 【二】知識(shí)目標(biāo) 1.掌握轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法求行星輪系的傳動(dòng)比。 2.掌握混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 3.熟悉輪系的應(yīng)用。 【三】教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：行星輪系、混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 難點(diǎn)：轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法求輪系的傳動(dòng)比。 【四】教學(xué)方法與手段 采用多媒體教學(xué)，聯(lián)系實(shí)際講授，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 【五】教學(xué)任務(wù)及內(nèi)容 任務(wù) 知識(shí)點(diǎn) 行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 1. 行星輪系的傳動(dòng)比 2. 混合輪系的傳動(dòng)比 一、行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 （一）行星輪系的分類 若輪系中，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線不固定，而繞其它齒輪的固定幾何軸線回轉(zhuǎn)，則稱為行星輪系。 行星輪系的組成：行星輪、行星架（系桿）、太陽(yáng)輪 （二）行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 以差動(dòng)輪系為例（反轉(zhuǎn)法） 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)（定軸輪系） T的機(jī)構(gòu) 1 2 3 4 差動(dòng)輪系：2個(gè)運(yùn)動(dòng) 行星輪系：， 對(duì)于行量輪系： ∴ ∴ 例12.2：圖示為一大傳動(dòng)比的減速器，Z1=100，Z2=101，Z2=100，Z3=99。求：輸入件H對(duì)輸出件1的傳動(dòng)比iH1 　 　 　 　 解：1，3中心輪；2，2行星輪；H行星架 給整個(gè)機(jī)構(gòu)（-WH）繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng) ∵W3=0 ∴ ∴ 若Z1=99 行星輪系傳動(dòng)比是計(jì)算出來(lái)的，而不是判斷出來(lái)的。 （三）復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 復(fù)合輪系：輪系中既含有定軸輪系又含有行星輪系，或是包含由幾個(gè)基本行星輪系的復(fù)合輪系。 復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算：先將混合輪系分解成行星輪系和定軸輪系，然后分別列出傳動(dòng)比計(jì)算式，最后聯(lián)立求解。 　 　 1、分析輪系的組成 1、2、2、3——定軸輪系； 1、4、3、H——周轉(zhuǎn)輪系 2、分別寫(xiě)出各輪系的傳動(dòng)比 定： 周： 3、找出輪系之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 聯(lián)立求解： （H，5這一整體） 例12.3 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)減速器， Z1=24，Z2=48，Z2=30，Z3=90 Z3=20，Z4=30，Z5=80，求i1H 　 解：（1）1，2-2，3，H——周轉(zhuǎn)輪系；3，4，5——定軸輪系 （2） （3） （4）聯(lián)立 若 二、齒輪系的應(yīng)用 （一）定軸輪系的應(yīng)用 1、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng) 2、實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)（減小機(jī)構(gòu)的尺寸和重量） 3、實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng) 4、實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)（汽車(chē)齒輪變速箱） 5、實(shí)現(xiàn)多分路傳動(dòng)（機(jī)械式鐘表機(jī)構(gòu)） （二）行星輪系和復(fù)合輪系的應(yīng)用 1、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比 2、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成 3、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解。（汽車(chē)后橋差減速器） 4、實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng) 5、結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng) 6、利用行星輪輸出的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)滿足某些特殊要求。 三、其他新型齒輪傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)介 （一）擺線針輪行星傳動(dòng) 擺線針輪行星傳動(dòng)的工作原理、輸出機(jī)構(gòu)與漸開(kāi)線少齒差行星傳動(dòng)基本相同，其結(jié)構(gòu)上的差別在于行星輪2改為延長(zhǎng)外擺線的等距曲線作齒廓稱為擺線輪；用針棒代替中心輪1的輪齒，稱為針輪。 擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 具有減速比大（一般可達(dá)iHV=9～ 115，多級(jí)可獲得更大的減速比），結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高（一般可達(dá)90%～ 94% 左右）、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。此外，還有無(wú)齒頂相碰和齒廓重疊干涉等問(wèn)題。 （二）諧波齒輪傳動(dòng) 這種傳動(dòng)是借助波發(fā)生器迫使相當(dāng)于行星輪的柔輪產(chǎn)生彈性變形，來(lái)實(shí)現(xiàn)與鋼輪的嚙合。 諧波齒輪傳動(dòng)由三個(gè)基本構(gòu)件組成：諧波發(fā)生器、剛輪、柔輪。 四、減速器 減速器的種類很多。常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大致可分為三類： (1)齒輪減速器：主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐—圓柱齒輪減速器三種。 (2)蝸桿減速器：主要有圓柱蝸桿減速器、圓弧齒蝸桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿—齒輪減速器等。 (3)行星減速器：主要有漸開(kāi)線行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波齒輪減速器等。 （一）常用減速器的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用 1、齒輪減速器 齒輪減速器按減速齒輪的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和多級(jí)減速器幾種；按軸在空間的相互配置方式可分為立式和臥式減速器兩種；按運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的特點(diǎn)可分為展開(kāi)式、同軸式和分流式減速器等。單級(jí)圓柱齒輪減速器的最大傳動(dòng)比一般為8——10，作此限制主要為避免外廓尺寸過(guò)大。若要求i>10時(shí)，就應(yīng)采用二級(jí)圓柱齒輪減速器。 二級(jí)圓柱齒輪減速器應(yīng)用于i：8—50及高、低速級(jí)的中心距總和為250—400mmm的情況下。三級(jí)圓柱齒輪減速器，用于要求傳動(dòng)比較大的場(chǎng)合。圓錐齒輪減速器和二級(jí)圓錐—圓柱齒輪減速器，用于需要輸入軸與輸出軸成90~配置的傳動(dòng)中。因大尺寸的圓錐齒輪較難精確制造，所以圓錐—圓柱齒輪減速器的高速級(jí)總是采用圓錐齒輪傳動(dòng)以減小其尺寸，提高制造精度。齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便，因而應(yīng)用極為廣泛。 2、蝸桿減速器 蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下可以獲得很大的傳動(dòng)比，同時(shí)工作平穩(wěn)、噪聲較小，但缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低。蝸桿減速器中應(yīng)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器。 單級(jí)蝸桿減速器根據(jù)蝸桿的位置可分為上置蝸桿、下置蝸桿及側(cè)蝸桿三種，其傳動(dòng)比范圍一般為i：10—70。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用下置蝸桿的結(jié)構(gòu)，以便于解決潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題。 3、蝸桿—齒輪減速器 這種減速器通常將蝸桿傳動(dòng)作為高速級(jí)，因?yàn)楦咚贂r(shí)蝸桿的傳動(dòng)效率較高。它適用的傳動(dòng)比范圍為50—130。 （二）減速器傳動(dòng)比的分配 由于單級(jí)齒輪減速器的傳動(dòng)比最大不超過(guò)10，當(dāng)總傳動(dòng)比要求超過(guò)此值時(shí)，應(yīng)采用二級(jí)或多級(jí)減速器。此時(shí)就應(yīng)考慮各級(jí)傳動(dòng)比的合理分配問(wèn)題，否則將影響到減速器外形尺寸的大小、承載能力能否充分發(fā)揮等。根據(jù)使用要求的不同，可按下列原則分配傳動(dòng)比： （1）使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近于相等； （2）使減速器的外廓尺寸和質(zhì)量最小； （3）使傳動(dòng)具有最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； （4）使各級(jí)傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等。 （三）減速器的結(jié)構(gòu) 圖示為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)，它主要由齒輪(或蝸桿)、軸、軸承、箱體等組成。箱體必須有足夠的剛度，為保證箱體的剛度及散熱，常在箱體外壁上制有加強(qiáng)肋。為方便減速器的制造、裝配及使用，還在減速器上設(shè)置一系列附件，如檢查孔、透氣孔、油標(biāo)尺或油面指示器、吊鉤及起蓋螺釘?shù)取? 小結(jié)： 1、行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 2、混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 3、輪系的應(yīng)用。 作業(yè)與思考： 1、“轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法”的根據(jù)何在？ 2、擺線針輪行星傳動(dòng)中，針輪與擺線輪的齒數(shù)差為多少？ 3、諧波齒輪減速器與擺線針輪減速器相比有何特點(diǎn)？