重庆大学考研机械原理PPT教学课件
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⑶ 1、 n 和H是周转轮系中各基本构件的真实角速
度，且为代数量。
2020/10/16
21
差动轮系
1、 n 和H三者需要有两个为已知值，才能求解。
行星轮系
其中一个中心轮固定(例如中心轮n固定，即n0)
i1 H n 1 n H H 01 H H1 H 1
i1 H n1i1H ,i1H 1i1 H n
2 35 6
H1 1
H2 4
2020/10/16
9
第二节 定轴轮系的传动比
定义 轮系输入轴的角速度(或转速)与输出轴的角速
度(或转速)之比，称为轮系的传动比(Train ratio)，常用
iio表示，即
iio
in out
nout nout
轮系传动比的计算，包括确定iio的大小和输入轴与输 出轴转向关系。
5
所有从动轮齿数的连乘积 结论 定轴轮系的传动比
所有主动轮齿数的连乘积
2020/10/16
11
不影响轮系传动比大小，仅改 变从动轮转向的齿轮—过轮
2. 主、从动轮转向关系的确定 通常用画箭头的方法确定
当轮系的主、从动轮轴线平行 时，两者转向相同用“”号表示； 两者转向相反，用“”号表示。
3
2
3
4 1
差动轮系(F2)
由定轴轮系、周转 轮系组合而成
2020/10/16
3
平面定轴轮系 Gear train with fixed
parallel axes
32
1
2020/10/16
4
空间定轴轮系 Gear train with fixed
non-parallel axes 3 2
3' 4
1 4'
5
2020/10/16
3
2 2 H
1
i1H313
H H
z 2 z 3
z1z 2
负号机构
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25
2
1
3
H
i1H313H H
z 3 z1
负号机构
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26
3
2
H 1
2
i1H3 13
H H
z
z
2 1
z z
3 2
正号机构
2020/10/16
27
2
2
3
H 1
i1H3 13
H H
转化机构
3
2H
O2
2
O3 O1
1H
1
2020/10/16
20
注意事项 ⑴ i 1Hn是转化机构中1轮主动、n轮从动时的传动比，其
大小和符号完全按定轴轮系处理。正负号仅表明在该轮系 的转化机构中，齿轮1和齿轮n的转向关系。
⑵ 齿数比前的“”、“”号不仅表明在转化机构 中齿轮1和齿轮n的转向关系，而且将直接影响到周转轮 系传动比的大小和正负号。
4
i15
z2z3z4z5 z1z2z3 z4
z3 z4 z5 z1 z3 z4
5
2020/10/16
12
蜗杆蜗轮传动转向判断
右旋蜗杆
2020/10/16
左旋蜗杆
13
第三节 周转轮系的传动比
一、周转轮系的结构 周转轮系的组成 行星轮(Planet gear)
回转轴线有公转运动
中心轮(Central gear)K，又称为太阳轮(Sun gear) 系杆 (Crank arm)H，又称为行星架(Planet carrier)
输入输出构件 中心轮和系杆
基本构件 (Fundamental member)
两者回转轴线位 置固定并且重合
按基本构件的不同，周转轮系还可分为2KH型周转
轮 系 ， 3K 型 周 转 轮 系 等 。 在 工 程 实 际 中 应 用 最 多 的 是
2KH型的行星轮系。
2020/10/16
14
2KH型行星轮系
32 H
1
2020/10/16
15
3K型周转轮系
4 2 2 3 H
1
2020/10/16
16
二、周转轮系的传动比计算 1. 周转轮系传动比计算的基本思路 原周转轮系的
转化机构
转化
周转轮系
假想的定轴轮系
转化机构的特点 各构件的相对运动关系不变
转化方法
给整个机构加上一个公共角速度(H)
2020/10/16
定义 正号机构—转化机构的传动比符号为“”。 负号机构—转化机构的传动比符号为“”。
2020/10/16
22
常见2KH型周转轮系及其 转化机构传动比计算
32 H
1
i1H313H H
z 3 z1
负号机构
2020/10/16
23
2
3
H
1
i1H313
H H
z 3 z1
负号机构
2020/10/16
24
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19
2. 周转轮系传动比的计算方法
求转化机构的传动比iH
i1H3
1H
H 3
1 H 3 H
z3 z1
3H
“”号表示转化机构中齿轮 1和齿轮3转向相反
周转轮系传动比计算的一般公式 中心轮1、n，系杆H
i1 H n1 n H Hn 1 H Hzz 1 2 ...z.z n .n .1
17
3 2
H
32
3
O2
2
H OO3H
H
O1
O1 O3
O2 H
OH
1
1wk.baidu.com
1
3
2H
3H
O2
2
O3 O1
1H
1
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32
O2
O1
H
O3
1
18
周转轮系转化机构中各构件的角速度
构件代号 原角速度
1
1
2
2
3
3
H
H
在转化机构中的角速度 (相对于系杆的角速度)
1H1H
2H2H 3H3H HHHH
周转轮系中所有基本构件的回转轴共线，可以根据周 转轮系的转化机构写出三个基本构件的角速度与其齿数之 间的比值关系式。已知两个基本构件的角速度向量的大小 和方向时，可以计算出第三个基本构件角速度的大小和方 向。
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10
1. 传动比大小的计算
图示轮系，齿轮1为主动轮，
3
齿轮5为从动轮。
2
3
ii
o
1 5
n1 n5
4 1
i1 2 12
z2 z1
i2 3 32
z3 z2
4
i34
3 4
z4 z3
i45
4 5
z5 z4
i1 5 1 5 i1i2i3 4 i4 5z z 1 2 z z 2 3 z z 3 4 z z4 5
第四章 轮系及其设计
由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系(Gear train)。
轮系应用举例
导弹发射快速反应装置
2020/10/16
1
汽车后轮中的传动机构
2020/10/16
2
第一节 轮系的类型
某些齿轮几何轴线 有公转运动
轮系
所有齿轮几何轴 线位置固定
定轴轮系 周转轮系 复合轮系
平面定轴轮系 空间定轴轮系 行星轮系(F1)
5
行星轮系 Planetary gear train
2
3
H
1
2020/10/16
6
差动轮系 Differential gear train
2
3
H
1
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7
复合轮系 Combined gear train
1
3
H
O
O
2 2
4
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8
复合轮系 Combined gear train
度，且为代数量。
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差动轮系
1、 n 和H三者需要有两个为已知值，才能求解。
行星轮系
其中一个中心轮固定(例如中心轮n固定，即n0)
i1 H n 1 n H H 01 H H1 H 1
i1 H n1i1H ,i1H 1i1 H n
2 35 6
H1 1
H2 4
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9
第二节 定轴轮系的传动比
定义 轮系输入轴的角速度(或转速)与输出轴的角速
度(或转速)之比，称为轮系的传动比(Train ratio)，常用
iio表示，即
iio
in out
nout nout
轮系传动比的计算，包括确定iio的大小和输入轴与输 出轴转向关系。
5
所有从动轮齿数的连乘积 结论 定轴轮系的传动比
所有主动轮齿数的连乘积
2020/10/16
11
不影响轮系传动比大小，仅改 变从动轮转向的齿轮—过轮
2. 主、从动轮转向关系的确定 通常用画箭头的方法确定
当轮系的主、从动轮轴线平行 时，两者转向相同用“”号表示； 两者转向相反，用“”号表示。
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2
3
4 1
差动轮系(F2)
由定轴轮系、周转 轮系组合而成
2020/10/16
3
平面定轴轮系 Gear train with fixed
parallel axes
32
1
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4
空间定轴轮系 Gear train with fixed
non-parallel axes 3 2
3' 4
1 4'
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3
2 2 H
1
i1H313
H H
z 2 z 3
z1z 2
负号机构
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25
2
1
3
H
i1H313H H
z 3 z1
负号机构
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3
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H 1
2
i1H3 13
H H
z
z
2 1
z z
3 2
正号机构
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27
2
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H 1
i1H3 13
H H
转化机构
3
2H
O2
2
O3 O1
1H
1
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20
注意事项 ⑴ i 1Hn是转化机构中1轮主动、n轮从动时的传动比，其
大小和符号完全按定轴轮系处理。正负号仅表明在该轮系 的转化机构中，齿轮1和齿轮n的转向关系。
⑵ 齿数比前的“”、“”号不仅表明在转化机构 中齿轮1和齿轮n的转向关系，而且将直接影响到周转轮 系传动比的大小和正负号。
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i15
z2z3z4z5 z1z2z3 z4
z3 z4 z5 z1 z3 z4
5
2020/10/16
12
蜗杆蜗轮传动转向判断
右旋蜗杆
2020/10/16
左旋蜗杆
13
第三节 周转轮系的传动比
一、周转轮系的结构 周转轮系的组成 行星轮(Planet gear)
回转轴线有公转运动
中心轮(Central gear)K，又称为太阳轮(Sun gear) 系杆 (Crank arm)H，又称为行星架(Planet carrier)
输入输出构件 中心轮和系杆
基本构件 (Fundamental member)
两者回转轴线位 置固定并且重合
按基本构件的不同，周转轮系还可分为2KH型周转
轮 系 ， 3K 型 周 转 轮 系 等 。 在 工 程 实 际 中 应 用 最 多 的 是
2KH型的行星轮系。
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14
2KH型行星轮系
32 H
1
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3K型周转轮系
4 2 2 3 H
1
2020/10/16
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二、周转轮系的传动比计算 1. 周转轮系传动比计算的基本思路 原周转轮系的
转化机构
转化
周转轮系
假想的定轴轮系
转化机构的特点 各构件的相对运动关系不变
转化方法
给整个机构加上一个公共角速度(H)
2020/10/16
定义 正号机构—转化机构的传动比符号为“”。 负号机构—转化机构的传动比符号为“”。
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22
常见2KH型周转轮系及其 转化机构传动比计算
32 H
1
i1H313H H
z 3 z1
负号机构
2020/10/16
23
2
3
H
1
i1H313
H H
z 3 z1
负号机构
2020/10/16
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2. 周转轮系传动比的计算方法
求转化机构的传动比iH
i1H3
1H
H 3
1 H 3 H
z3 z1
3H
“”号表示转化机构中齿轮 1和齿轮3转向相反
周转轮系传动比计算的一般公式 中心轮1、n，系杆H
i1 H n1 n H Hn 1 H Hzz 1 2 ...z.z n .n .1
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3 2
H
32
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O2
2
H OO3H
H
O1
O1 O3
O2 H
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1wk.baidu.com
1
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2H
3H
O2
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O3 O1
1H
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O2
O1
H
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周转轮系转化机构中各构件的角速度
构件代号 原角速度
1
1
2
2
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H
H
在转化机构中的角速度 (相对于系杆的角速度)
1H1H
2H2H 3H3H HHHH
周转轮系中所有基本构件的回转轴共线，可以根据周 转轮系的转化机构写出三个基本构件的角速度与其齿数之 间的比值关系式。已知两个基本构件的角速度向量的大小 和方向时，可以计算出第三个基本构件角速度的大小和方 向。
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1. 传动比大小的计算
图示轮系，齿轮1为主动轮，
3
齿轮5为从动轮。
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3
ii
o
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n1 n5
4 1
i1 2 12
z2 z1
i2 3 32
z3 z2
4
i34
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z4 z3
i45
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z5 z4
i1 5 1 5 i1i2i3 4 i4 5z z 1 2 z z 2 3 z z 3 4 z z4 5
第四章 轮系及其设计
由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系(Gear train)。
轮系应用举例
导弹发射快速反应装置
2020/10/16
1
汽车后轮中的传动机构
2020/10/16
2
第一节 轮系的类型
某些齿轮几何轴线 有公转运动
轮系
所有齿轮几何轴 线位置固定
定轴轮系 周转轮系 复合轮系
平面定轴轮系 空间定轴轮系 行星轮系(F1)
5
行星轮系 Planetary gear train
2
3
H
1
2020/10/16
6
差动轮系 Differential gear train
2
3
H
1
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7
复合轮系 Combined gear train
1
3
H
O
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8
复合轮系 Combined gear train