周转轮系
第3节 周转轮系
ω1H和
ω
H 3
转向相反，
不等同于原轮系中的ω1 和 ω3 转向关系
6.例题
Z2′
Z2
Z3
已知：z1 =100, z2 =101, z2′ =100, z3 = 99, ω3 = 0
求：传动比 iH1
Z1
解：① 列方程
H
i1H3
=
ω1H ω3H
= ω1 − ωH ω3 − ωH
= 1− ω1 ωH
转化轮系：
iH
1k
=
ω1H
ω
H k
= ω1 − ωH ωk −ωH
从动轮齿数连乘积 = ± 主动轮= ω1 ωk
=
±
从动轮齿数连乘积 主动轮齿数连乘积
如右图
ω2H
i1H3
=
ω1H ω3H
= ω1 − ωH ω3 − ωH
=
-
z2z3 = − z3
z1z2
z1
ω3H
正负号判断：在转化后的定轴轮系中判断
= 1− i1H
=+
z2 z3 z1z2′
② 解方程
iH1
=
ωH ω1
=1 i1H
=
1
−
1
z2 z3 z1z2′
= +10000
<实际应用> 混合少齿差行星轮减速器
已广泛用于矿山、冶金、建筑、水利、起重、运输、 石油、化工、橡胶、食品、制药、旅游等各行各业。
例题2
已知：z1 = 35, z2 = 70, z3 = 35 , n1 = 250 r min , n3 = 100 r min，转向如图
机械原理
第十一章 齿轮系及其设计
周转轮系的优点
周转轮系的优点周转轮系是一种常见的机械传动装置，它具有许多优点。
本文将从多个方面介绍周转轮系的优点。
周转轮系具有传递功率稳定的优点。
周转轮系采用了多个齿轮的组合，通过齿轮间的啮合传递动力。
由于齿轮的直接接触，传动效率高，且传递功率稳定。
这使得周转轮系在机械传动中具有广泛的应用，如汽车、工程机械等。
周转轮系具有传动比可调的优点。
通过改变不同齿轮的大小和组合方式，可以实现不同的传动比。
这使得周转轮系在不同的工况下都能够实现最佳的传动效果。
例如，在汽车中，通过调整齿轮的组合，可以实现不同车速和转速的匹配，提供更好的驾驶体验。
周转轮系具有传动平稳的优点。
由于齿轮的啮合传动方式，周转轮系的传动平稳，噪音低。
这使得周转轮系在对传动平稳性要求较高的场合得到广泛应用，如精密机械设备、钟表等。
周转轮系还具有传动效率高的优点。
由于齿轮的直接啮合传动，传动效率较高，能够更有效地将输入功率转化为输出功率。
这使得周转轮系在需要高效能传动的场合得到广泛应用，如发电机、风力发电机组等。
周转轮系还具有结构简单、易于制造的优点。
周转轮系的结构相对简单，主要由齿轮、轴等组成，制造成本较低。
这使得周转轮系在大规模生产中具有一定的优势，可以降低产品的成本，提高产品的竞争力。
周转轮系还具有容错能力强的优点。
由于齿轮的直接啮合传动，周转轮系对一定程度的偏差和负载承受能力较强。
这使得周转轮系在一些恶劣工况下仍能正常工作，保证传动的可靠性。
周转轮系具有传递功率稳定、传动比可调、传动平稳、传动效率高、结构简单、容错能力强等优点。
这些优点使得周转轮系在机械传动领域得到广泛应用，并且不断地得到改进和发展。
相信随着科学技术的进步，周转轮系将在更多领域发挥重要作用，为人们的生活和生产带来更多便利和效益。
周转轮系复合轮系
例:如图所示的周转轮系中，已知各 轮齿数为Z1=100, Z2=99, Z3=100, Z4=101 ，行星架H为原动件，试求传 动比iH1＝？ 解: iH1＝n H / n 1 i14＝(n 1 - n H )/ (n 4 - n H ) ＝1- n 1 / n H ＝-Z2Z4/Z1Z3 ＝1- i1H i1H ＝-(1-99x101/100x100)＝-1/10000 iH1＝n H / n 1 ＝1/i1H ＝-10000 传动比为负，表示行星架H与齿轮1的转向相反。
第31讲
周转轮系\复合轮系
周转轮系传动比的计算
具有一个自由度的周转轮 系称为简单周转轮系，如 下图所示；将具有两个自 由度的周转轮系称为差动 轮系，如下图所示。
F=3x(N-1)-2PL-PH F1=3x3-2x3-2=1 F2=3x4-2x4-2=2
自由度表示原动件的数目。
周转轮系传动比的计算
例：如图所示轮系中，已知各轮 齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30, Z4=80。计算传动比i1H 。 周转轮系：轮2`，3，H 解： 分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系传动比：
i
H 2/ 4
H n2 n2 nH z4 H =-4 n4 n4 nH z2
不能直接用定轴轮系传动 比的公式计算周转轮系的 传动比。可应用转化轮系 法，即根据相对运动原理， 假想对整个行星轮系加上 一个与行星架转速n H大 小相等而方向相反的公共 转速-n H，则行星架被固 定，而原构件之间的相对 运动关系保持不变。这样， 原来的行星轮系就变成了 假想的定轴轮系。这个经 过一定条件转化得到的假 想定轴轮系，称为原周转 轮系的转化轮系。
轮系的功用
4.实现变速传动
周转轮系的基本构件
周转轮系的基本构件周转轮系是机械传动的主要形式之一，由于它的连续传动和高效特性，被广泛应用于各种机械设备中。
周转轮系的基本构件主要包括轮毂、齿轮、轴、轴承和联结件，下面将详细介绍这些基本构件。
1.轮毂轮毂是周转轮系的主体，承载着轴承和齿轮。
轮毂的材料通常使用铸钢、铸铁或锻钢，外表面经常会进行磨光处理，以保证表面粗糙度的要求。
轮毂还可以钻孔以减轻重量，提高传动效率。
2.齿轮齿轮是周转轮系中的重要构件之一，通过齿轮与齿轮之间的啮合传递动力。
通常情况下，齿轮采用钢材作为制造材料，通过精密加工成型，确保精度和配合要求。
齿轮的制造过程以及精度要求，对于周转轮系的运转稳定性和寿命有着相当重要的作用。
3.轴轴是周转轮系中的中转传动构件，承载着轮毂和齿轮，负责将动力传递给下一个轮毂或齿轮。
轴的直径、使用材料、加工精度、耐久性等因素都会影响周转轮系的传动效率和寿命。
通常情况下，轴采用铸钢、钢锻、钢管等材料制造，经过严格的加工和热处理，以确保轴的强度和精度要求。
4.轴承轴承是周转轮系中不可或缺的构件，它承载着轴的转动过程，通过减少滚动摩擦阻力，减少能量损失，提高传动效率。
轴承的材料、结构、精度等因素都会影响周转轮系的传动效率和寿命。
常见的轴承类型包括滚球轴承、滚柱轴承、角接触球轴承、调心轴承等。
5.联结件联结件是周转轮系中的连接构件，它将各个轮毂、轴、齿轮、轴承等构件紧密连接在一起，形成完整的周转轮系。
联结件的种类繁多，常用的有螺栓、销子、弹性联轴器、联轴器等，不同的联结件有不同的适用范围，需要根据周转轮系的具体情况进行选择。
总之，周转轮系的基本构件是轮毂、齿轮、轴、轴承和联结件。
这些构件的性能、精度，以及配合和安装质量，直接关系到周转轮系的传动效率和寿命，对于周转轮系的设计和制造具有重要的意义。
毕业设计论文-周转轮系传动效率计算
第1 章前言1.1 引言轮系传动时,有一个或几个齿轮的几何轴线位置不固定，而是绕其它齿轮的固定轴线回转,这种轮系被称作周转轮系[1]，如图1.1所示。
周转轮系是由太阳轮，行星轮和行星架组成的。
围绕着固定轴线回转的齿轮，称为太阳轮。
如图1-1中的齿轮1和齿轮3；齿轮2围绕着自己的轴线作自转的同时又与构件H通过回转副相连一起绕着固定轴线作公转就像行星一样运动故称为行星轮。
其中构件H我们称为行星架，转臂或系杆。
图1.1周转轮系根据自由度数的不同，周转轮系可分为差动轮系和行星轮系两类。
差动轮系的自由度数为2，即轮系有两个独立运动的主动件，如图1-2（a）所示；行星轮系的自由度为1，这种轮系只有一个独立运动的主动件，如图1-2(b)所示。
图1.2周转轮系此外，周转轮系还常根据其基本构件的不同来加以分类。
通常将轮系中的太阳轮以K表示，行星架以H表示，如果轮系中有两个太阳轮就称为2K-H型周转轮系，如图1-3所示：若轮系中有三个太阳轮，而行星架只是起支承行星轮的作用就称为3K 型周转轮系，如图1-4所示：轮系中只有一个太阳轮，其运动是通过等角速机构由V 轴输出就称为K-H-V行星轮系，如图1-5所示。
图1.3 2K-H型周转轮系图1.4 3K型周转轮系图1.5 K-H-V行星轮系1.2 周转轮系传动发展现状自上世纪五十年代起国内就开始对行星传动技术进行开发及应用，它的发展分为二个阶段，改革开放之前受技术水平，设计理念等因素的影响，行星传动技术处于比较低的水平，大部分行星齿轮箱仍需要从国外进口；改革开放之后随着国内科学技术的发展，国家为推进这方面技术的发展采用与研究所，高校，企业强强联合方式，在积极引进了国外先进的行星传动技术的同时对其关键的技术进行研究突破。
当前，国内行星传动技术多采用2K-H轮系传动，已发展了许多类型的系列产品，如我国应用较为普遍的通用行星齿轮减速器系列产品（JB/T6502-1993），此外还有分别用于立磨、辊压机、铝铸轧机、矿井提升机、管磨机、风电增速箱、水电增速箱及堆取料机上的行星齿轮箱等多种型式的专用系列产品[2]，如100t铸锭吊车主卷扬机行星减速器，15t转炉倾动装置差动减速器，5t电动葫芦的传动装置，50t转炉吹氧管卷扬机差动行星轮减速器。
周转轮系传动比的计算
《机械原理》第九章齿轮系及其设计——周转轮系传动比的计算2H 2H 1313反转原理：给整个周转轮系加上“－ωH ”，不改变轮系中各构件之间的相对运动，但原周转轮系将转化成为一定轴轮系，可按定轴轮系的公式计算转化后轮系的传动比。
转化后所得轮系称为原周转轮系的2K-H 型“转化轮系”－ωH1 ω1将轮系按－ωH 反转后，各构件的角速度的变化如下:2 ω23 ω3H ωH转化后: 系杆=>机架，周转轮系=>定轴轮系构件原角速度转化后的角速度2H 13ω1H ＝ω1－ωHω2H ＝ω2－ωH ω3H ＝ω3－ωHωH H ＝ωH －ωH ＝02H 13上式“－”说明在转化轮系中ω1H 与ω3H 方向相反。
H H H i3113ωω=2132z z z z -=13z z -=H Hωωωω--=312H 132H 131133i ωω=周转轮系中1、3之间的传动比2132z z z z -=H Hωωωω--=31H H H i3113ωω=13z z -=通用表达式：Hn Hm ωωωω--=m n m n =±转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积H nH m H mniωω=1. 齿轮m 、n 和H 的轴线必须平行。
2.公式中的“±” 不能去掉，它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m 、n 之间的转向关系，而且影响到ωm 、ωn 、ωH 的计算结果。
特别注意：通用表达式：Hn H m ωωωω--=m n m n =±转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积H nH m H mniωω=特别注意：3. ωm 、ωn 、ωH 的已知值代入上式时必须带正负号，当假定其中某一已知值的转向为正时，则转向与之相同的取正，与之相反的取负。
4.i mn H ≠i mn ，i mn H 为转化轮系中m 、n 两轮的角速度之比，其大小和方向按定轴轮系传动比的计算来确定；i mn 为周转轮系中m 、n 两轮的绝对速度之比，其大小和方向按其转化轮系的公式推导出来。
12第十二讲 周转轮系
西安航空职业技术学院第十二讲共2页2013年2月20日课题第十二讲周转轮系目的与要求熟悉周转轮系计算重点熟悉周转轮系计算难点熟悉周转轮系计算教具多媒体复习提问新知识点考察作业布置课后回忆备注教员谢贺年教研室主任批阅系部审查意见西安航空职业技术学院第1页教案设计周转轮系的组成请见下图周转轮系的组成。
周转轮系的类型齿轮1和3以及构件H各绕固定的且互相重合的几何轴线，及转动，而齿轮2则空套在构件H的小轴上。
当构件H转动时，齿轮2一方面绕自身的几何轴线转动（自转），同时又随构件H绕固定的几何轴线转动（公转）。
从轮系的定义可知，这是一个周转轮系。
在周转轮系中，既作自转又作公转的齿轮2称为行星轮；支持行星轮作自转和公转的构件H称为转臂或行星架；而轴线位置固定的齿轮1和3则称为中心轮或太阳轮。
每个单一的周转轮系具有一个转臂，中心轮的数目不超过两个。
上图(a)所示的周转轮系，两个中心轮都能转动，轮系的自由度为2，即需要两个原动件。
这种周转轮系称为差动轮系。
若固定住其中一个中心轮，上图(b)所示，只有一个中心轮能转动，则轮系的自由度为1，即只需要一个原动件。
这种周转轮系称为行星轮系。
5.3.2 周转轮系传动比的计算图5-5 周转轮系和转化轮系构件原来的转速转化轮系中的转速123H既然周转轮系的转化轮系是一个定轴轮系，就可应用求解定轴轮系传动比的方法，求出其中任意两个齿轮的传动比来。
齿轮1和齿轮3间的传动比可表达为:等式右边的“ ”号表示齿轮1与齿轮3在转化轮系中的转向相反。
当然，我们的目的并非是求转化机构的传动比。
由上式可见，在各齿轮的齿数已知的条件下，对于三个活动构件1，3及H，只要给定，及中任意两个，就可求出另外一个。
于是，原周转轮系的传动比（或，）也可随之求出。
在前面所示的行星轮系中，若齿轮3固定不动，则轮系的传动比为所以上式表明，只要已知1和H中任一构件的速度，则另一构件的速度便可求出。
先来看看一个例子。
一、轮系的分类根据轮系运转中齿轮轴线的空间位置是否固定-将轮.
3)将ωA、ωK、ωH 的数值代入上式时，必
须同时带“±”号。
28
例 6-2 图 6－14所示的2K－H型行星轮系中， 已知 z1＝100，z2＝101，z2’＝100，z3＝99， 试求输入件H对输出轮1的传动比iH1
解 齿轮1、双联齿轮2－2’、齿轮3和系 杆H组成行星轮系，由式（6－3）有：
•当汽车直线行驶时，由于两个后轮所滚过的距离 相同，其转速也相等，所以有:
n1 n3 nH n4
行星轮2没有自转运动。此时，整个周转轮系形成一 个同速转动的刚体，一起用轮4转动。
当汽车左转弯时，由于右车轮比左车轮滚过的
距离大，所以右车轮要比左车轮转动的快一些。
由于车轮与路面的滑动摩擦远大于其间的滚动 摩擦，故在2自由度条件下，车轮只能在路面 上纯滚动。当车轮在路面上纯滚动向左转弯时， 则其转速应与弯道半径成正比，即
这表明，需要有两个独立 运动的原动件，机构的运 动才能完全确定。
这种两个中心轮都不固定、 自由度为2的周转轮系称 为差动轮系。
图6－2a 6
（2）行星轮系－自由度为1
如图6－2b所示，中心轮 3被固定，则该机构的自 由度为1。
这表明，只需要有一个 独立运动的原动件，机 构的运动就能完全确定。
例6－3 图6－15所示为汽车后轮传动的差动轮系（常称 为差速器）。发动机通过传动轴驱动齿轮5。齿轮4与齿 轮5啮合，其上固联着系杆H并带动行星轮2转动。中心 轮1和3的齿数相等，即z1＝z3，并分别和汽车的左右两 个后轮相联。齿轮1、2、3及系杆H组成一差动轮系。试 分析该差速器的工作原理。
解：差动轮系的传动比：
1 6
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械原理齿轮系及其设计>齿轮系及其分类>
周转轮系是由一个或几个齿轮的几何轴线绕着其它齿轮的固定轴线回转的轮系。
下图所示轮系为一周转轮系。
马铃薯挖掘机中的周转轮系
各种周转轮系简图：
周转轮系传动构件的命名
一个周转轮系（或称基本周转轮系）包含若干行星轮（planet gear），一个行星架
(planet carrier)和若干个太阳轮(sun gear)。
右图中安装在动轴线O1O1上的
齿轮2，它既有绕动轴线O1O1
的自转，又有绕定轴线OO的公
转，如同行星的运动。
图3 周转轮系运动简行星架（planet carrier）----
图
如右图中铰接着行星轮并绕定
轴线OO回转的构件，也称系秆、
转臂。
太阳轮（sun gear）----如右图
中与行星轮相啮合并且几何轴
线（OO轴线）固定的齿轮1和
齿轮3，也称中心轮。
基本构件（fundamental
members) ----太阳轮和行星
架称为周转轮系的基本构件，它
们都绕机架上的同一条固定轴
线回转，并通常直接承受外力
矩。
周转轮系的分类
）
a)2K-H型
b)3K型
图4 周转轮系按基本构件分类。