第7章轮系和减速器 在实际应用的机械中,当主动轴与从动轴的距离较远,或要求传 动比较大,或需实现变速和换向要求时可应用轮系来实现这种传动 要求;减速器多用于连接原动机和工作机,能实现降低转速、增大 扭矩,以满足工作机对转速和转矩的要求。 71轮系的应用和分类 7.2定轴轮系传动比的计算 7.3減速器的应用、分类、结构、标准 74減速器的拆装
第7章 轮系和减速器 在实际应用的机械中，当主动轴与从动轴的距离较远，或要求传 动比较大，或需实现变速和换向要求时可应用轮系来实现这种传动 要求；减速器多用于连接原动机和工作机，能实现降低转速、增大 扭矩，以满足工作机对转速和转矩的要求。 7.1 轮系的应用和分类 7.2 定轴轮系传动比的计算 7.3 减速器的应用、分类、结构、标准 7.4 减速器的拆装
71轮系的应用和分类 7.1.1轮系的概念 由一对齿轮组成的机构是齿轮传动的最简单形式。但在很多机械中,常常要将主 动轴的较快转速变换为从动轴的较慢转速;或者将主动轴的_种转速变换为从动轮 的多种转速;或者改变从动轴的旋转方向,而采用一系列相互啮合齿轮将主动轴和 ●从动轴连接起来,这种由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统称为轮系 7.1.2轮系的分类 根据轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定,轮系可分为定轴轮系和 ●周转轮系。 1.定轴轮系 轮系运转时,所有齿轮(包括蜗杆、蜗轮)的几何轴线位置均固定不动,这种轮 系称为定轴轮系 定轴轮系 周转轮系
7.1 轮系的应用和分类 7．1．1 轮系的概念 由一对齿轮组成的机构是齿轮传动的最简单形式。但在很多机械中，常常要将主 动轴的较快转速变换为从动轴的较慢转速；或者将主动轴的一种转速变换为从动轮 的多种转速；或者改变从动轴的旋转方向，而采用一系列相互啮合齿轮将主动轴和 从动轴连接起来，这种由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统称为轮系。 7．1．2 轮系的分类 根据轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系和 周转轮系。 1．定轴轮系 轮系运转时，所有齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线位置均固定不动，这种轮 系称为定轴轮系。 定轴轮系 周转轮系
71轮系的应用和分类 2.周转轮系 轮系运转时,轮系中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动,这种轮系称为 周转轮系 在周转轮系中,轴线固定的齿轮1和3称为太阳轮(或称中心轮);既绕自己轴线自转,又 随构件H-起绕太阳轮轴线回转的齿轮称为行星轮。当齿轮1转动时,内齿轮3定不动,齿轮2 方面绕自己轴线自转,同时还随其轴线绕齿轮1的轴线转动,从而带动构件H转动。构件H称为 行星架。在这个轮系传动时,齿轮2轴线的位置不固定,它是绕齿轮1和齿轮3的轴线转动,故此 轮系为周转轮系。 7.1.3轮系的应用特点 1.轮系可获得很大传动比匕 当两轴之问需要较大的传动比时,如果仅由一对齿轮传动,则大小齿轮的齿数相差很大,会 使小齿轮极易磨损员。若用轮系就可以克服上述缺点,而且使结构紧凑。如航空发动机的减速器。 2.轮系可作较远距离的传动 若两轴距离较远时,用对齿轮传动,齿轮尺寸必然很大。若采用轮系传动,则结构紧凑 并能进行远距离传动 3.轮系可实现变速、换向要求 如机床主轴的转速,有时要求高,有时要求低,有时要求正转,有时要求反转。若采用滑移 齿轮等变速机构组成轮系,即可实现多级变速要求和变换转动方向 4.轮系可合成或分解运动 采用周转轮系可将两个独立运动合成为一个运动,或将一个独立运动分解成两个独立的运动。 如汽车传动轴
7.1 轮系的应用和分类 2．周转轮系 轮系运转时，轮系中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动，这种轮系称为 周转轮系 。 在周转轮系中，轴线固定的齿轮1和3称为太阳轮（或称中心轮）；既绕自己轴线自转，又 随构件H一起绕太阳轮轴线回转的齿轮称为行星轮。当齿轮1转动时，内齿轮3固定不动，齿轮2 一方面绕自己轴线自转，同时还随其轴线绕齿轮1的轴线转动，从而带动构件H转动。构件H称为 行星架。在这个轮系传动时，齿轮2轴线的位置不固定，它是绕齿轮1和齿轮3的轴线转动，故此 轮系为周转轮系。 7．1．3 轮系的应用特点 1．轮系可获得很大传动比 当两轴之间需要较大的传动比时，如果仅由一对齿轮传动，则大小齿轮的齿数相差很大，会 使小齿轮极易磨损。若用轮系就可以克服上述缺点，而且使结构紧凑。如航空发动机的减速器。 2．轮系可作较远距离的传动 若两轴距离较远时，用一对齿轮传动，齿轮尺寸必然很大。若采用轮系传动，则结构紧凑， 并能进行远距离传动。 3．轮系可实现变速、换向要求 如机床主轴的转速，有时要求高，有时要求低，有时要求正转，有时要求反转。若采用滑移 齿轮等变速机构组成轮系，即可实现多级变速要求和变换转动方向。 4．轮系可合成或分解运动 采用周转轮系可将两个独立运动合成为一个运动，或将一个独立运动分解成两个独立的运动。 如汽车传动轴
7.2.1定轴轮系传动比的计算 轮系中首未两轮的转速之比,称为该轮系的传动比,用表示,并在其右下角附注两个角标 来表示对应的两轮。例如15即表示齿轮1与齿轮5转速之比。 般轮系传动比的计算应包括两个内容:一是计算传动比的大小;二是确定从动轮的转动方 向。最简单的定轴轮系为一对齿轮所组成。 1.一对齿轮的传动比 (1)外啮合圆柱齿轮传动图乐示的是两平行轴一对外啮合圆柱齿轮传动。当主动轮1逆时针 方向旋转时,从动轮2就顺时针方向旋转,两轮的旋转方向相反,规定其传动比为负号。记 作2="=两轮转向也可以在图中用箭头表示 一对外啮合圆柱齿轮传动 对内啮合圆柱齿轮传动 (2)内啮合圆柱齿轮传动图7.4所示的是两平行轴內啮合圆柱齿轮传动。当主动轮1逆时针 方向旋转时,从动轮2也逆时针方向旋转,两轮旋转方向相同,规定其传动比为正号。记 作
7.2.1 定轴轮系传动比的计算 轮系中首末两轮的转速之比，称为该轮系的传动比，用i表示，并在其右下角附注两个角标 来表示对应的两轮。例如i15即表示齿轮1与齿轮5转速之比。 一般轮系传动比的计算应包括两个内容：一是计算传动比的大小；二是确定从动轮的转动方 向。最简单的定轴轮系为一对齿轮所组成。 1．一对齿轮的传动比 (1)外啮合圆柱齿轮传动 图所示的是两平行轴一对外啮合圆柱齿轮传动。当主动轮1逆时针 方向旋转时，从动轮2就顺时针方向旋转，两轮的旋转方向相反，规定其传动比为负号。记 作 12 1 2 .两轮转向也可以在图中用箭头表示。 2 1 n z i n z = = − 一对外啮合圆柱齿轮传动 一对内啮合圆柱齿轮传动 (2)内啮合圆柱齿轮传动 图7.4所示的是两平行轴内啮合圆柱齿轮传动。当主动轮1逆时针 方向旋转时，从动轮2也逆时针方向旋转，两轮旋转方向相同，规定其传动比为正号。记 作 1 2 12 2 1 n z i n z = = +
7.2.2定轴轮系传动比的计算及转向 若在定轴轮系中,首轮(主动轮)转速为n1,末轮(从动轮)的转速为nk,外啮合 圆柱齿轮对数为m,则轮系传动比为1==(-)所有主动轮齿数连乘积 所有从动轮齿数连乘积 需要指出的是,如果轮系中含有圆锥齿轮或蜗杄蜗轮时,由于圆锥齿轮传动中两 ●轴线相交,而蜗杄传动中两轴线在空间交错,所以主从齿轮间不存在转向相同或相 反的问题,对于这类定轴轮系,其旋转方向不能用正、负号表示,只能采用画箭头 的方法来确定。而这种轮系的传动比大小仍按上式计算。 亚 杆传动定轴轮系 在定轴轮系中可以计算未轮轴)的转速,也可以计算轮系中任意从动轮(轴)的转速,由上式 可以直接推导出第n个轮的转速为 所有主动轮齿数连乘积 4二n=所有从动轮齿数连乘积 此式说明任意轮的转速,等于首轮的转速利以该轮与首轮传动比的倒数,也等于首轮转速 乘以首轮和该轮间主动齿轮齿数连乘积与从动齿轮齿数连乘积之比
7．2．2 定轴轮系传动比的计算及转向 若在定轴轮系中，首轮(主动轮)的转速为n1，末轮(从动轮)的转速为nk，外啮合 圆柱齿轮对数为m，则轮系传动比为 需要指出的是，如果轮系中含有圆锥齿轮或蜗杆蜗轮时，由于圆锥齿轮传动中两 轴线相交，而蜗杆传动中两轴线在空间交错，所以主从齿轮间不存在转向相同或相 反的问题，对于这类定轴轮系，其旋转方向不能用正、负号表示，只能采用画箭头 的方法来确定。而这种轮系的传动比大小仍按上式计算。 在定轴轮系中可以计算末轮(轴)的转速，也可以计算轮系中任意从动轮(轴)的转速，由上式 可以直接推导出第n个轮的转速为 此式说明任意轮的转速，等于首轮的转速乘以该轮与首轮传动比的倒数，也等于首轮转速 乘以首轮和该轮间主动齿轮齿数连乘积与从动齿轮齿数连乘积之比。 1 1 ( 1)m k k n i n = = − 所有从动轮齿数连乘积 所有主动轮齿数连乘积 1 1 1 k k n n n i = = 所有主动轮齿数连乘积 所有从动轮齿数连乘积 圆 锥 齿 轮 定 轴 轮 系 蜗 杆 传 动 定 轴 轮 系