機械基礎(chǔ)第6章輪系.ppt

1、一對齒輪傳動的類型,2,外嚙合,內(nèi)嚙合,圓錐齒輪機構(gòu),蝸輪蝸桿,1,某 發(fā) 動 機 傳 動 系 統(tǒng),汽 車 差 速 器,輪系：一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng),第6章 輪系,基本要求: 了解各類輪系的特點，學會判斷輪系類型 熟練掌握各種輪系傳動比的計算方法 掌握確定主、從動輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系 了解輪系的功用,6-1 輪系的類型 6-2 定軸輪系及其傳動比 6-3 周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比 6-4 復(fù)合輪系及其傳動比 6-5 輪系的應(yīng)用,6-1 輪系的類型,1)定軸輪系:齒輪系傳動過程中，其各齒輪的軸線相對于機 架的位置都是固定不變的,平面定軸輪系,空間定軸輪系,2)周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個齒輪的軸線運動,行星輪系,差

2、動輪系,6-2 定軸輪系及其傳動比,a) 傳動比的大小,b) 傳動方向,輪系的傳動比:輸入軸和輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。 iab=a/b=na/nb,確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系,解,b) 方向的判斷： 箭頭法,例1：已知各齒輪的齒數(shù)，求輪系的傳動比,一)平面定軸輪系傳動比的計算,用“” “”表示,a)傳動比大小,i12 i23 i34 i45,例2：已知各齒輪的齒數(shù)，求輪系的傳動比,b) 方向的判斷： 箭頭法,二)空間定軸輪系傳動比的計算,解,a) 傳動比大小,i12 i34 i56 i78,用“” “”表示,1k從動輪齒數(shù)積) (1k主動輪齒數(shù)積,結(jié) 論,a)定軸輪系傳動比的大小,b)定軸輪

3、系傳動比的方向,1.若首末兩輪軸線平行，轉(zhuǎn)向相同取“+”號、轉(zhuǎn) 向相同取“-”號或者用箭頭,2.若首末兩輪軸線不平行只能用箭頭,惰輪(過橋輪既是主動輪又作從動輪) 其齒數(shù)對傳動比無影響,作用: 控制轉(zhuǎn)向 中心距較大時可使機構(gòu)緊湊,例3：已知各齒輪的齒數(shù)，求輪系的傳動比,a)大小,b)方向,m 外嚙合次數(shù),解,已知Z1=16 , Z2=32, Z2=20, Z3=40, Z3=2(右)， Z4=40,若n1=800r/min, 求蝸輪的轉(zhuǎn)速n4及各輪的轉(zhuǎn)向,例4,1,2,2,3,4,3,方向: 畫箭頭,求輪系傳動比,大小,解,例5: 求i15和提升重物時手柄的轉(zhuǎn)動方向,解,1.行星輪: 軸線位置

4、變動, 既作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn),6-3 周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比,一)周轉(zhuǎn)輪系的組成,2.轉(zhuǎn)臂(行星架, 系桿): 支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),3.中心輪(太陽輪): 軸線位置固定,4.機架,1.以中心輪和轉(zhuǎn)臂 作輸入和輸出構(gòu)件 軸線重合 (否則不能傳動,注意事項,3.找基本(單一)周轉(zhuǎn)輪系的方法: 先找行星輪 找其轉(zhuǎn)臂(不一定是簡單的桿件) 找與行星輪嚙合的中心輪(其軸線與轉(zhuǎn)臂的重合,2.基本周轉(zhuǎn)輪系含 一個轉(zhuǎn)臂, 若干個 行星輪及中心輪(12,要求原動件數(shù)=1,分類: (按自由度分類,差動輪系,行星輪系,F=2 圖5-4.b (兩個中心輪均轉(zhuǎn)動,F=1 圖5-5.c (只有一個中心輪轉(zhuǎn)動,要求原動件數(shù)=2

5、,n=4 PL=4 PH=3 F=1,n=5 PL=5 PH=3 F=2,行星輪系,差動輪系,分類:按基本構(gòu)件分,2K- H,2K- H,2K- H,3K,K-H-V,萬向聯(lián)軸節(jié),不能直接用定軸輪系的計算方法,當轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速=nH, 給整個輪系加上-nH的公共轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)臂靜止轉(zhuǎn)化輪系(假想的定軸輪系)(各構(gòu)件相對運動不變,二)周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算(基本,1.機構(gòu)反轉(zhuǎn)法(轉(zhuǎn)化機構(gòu),2.轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的速度,轉(zhuǎn)化齒輪系的傳動比,又因為在定軸輪系中有,故有,注意: 1.求得iGKH , 并確定其“” “”號 再求其它,2.iGKHiGK , iGKiKG , iGKHiKGH,3. nG 、nH 、nK

6、中，已知值應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向相同還是相反代入正負 號,未知值的轉(zhuǎn)向由計算結(jié)果判定,4.式(5-2)只適于G、K輪與轉(zhuǎn)臂H軸線平行時,一般計算式,5-2,正負號判定，可將轉(zhuǎn)臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定,傳動比計算要點： 分清輪系 注意符號 掌握技巧,例: 5 求nH與n1的關(guān)系,Z3/ Z1,n1= nH(1+ Z3/ Z1) n3 Z3/Z1,注意n有符號,n3=0 n1= nH(1+ Z3/ Z1,差動輪系,行星輪系,設(shè)n1為正，n3為負,解,例6,2.求nH,H,解,3.求n2,1. 假設(shè)各輪轉(zhuǎn)向(箭頭,已知:n1, Z1, Z2, Z3; 求: nH, i1H,

7、n2,例7：已知齒數(shù)Z1=15 , Z2 = 25, Z 2 = 20, Z3 = 60。 n1=200r/min, n3=50r/min , 轉(zhuǎn)向見圖，求nH,設(shè)n1為正，n3為負,nH= 8.3r/min,n=4, PL=4, PH=2 差動輪系,解,例 8,已知: Za = 100，Zb = 99，Zc = 101，Zd = 100 ，求: iHa,解,若為定軸輪系,例題9：已知齒數(shù)Z1=12, Z2 = 28, Z 2 = 14, Z3 =54。 求iSH,n3 =0,手動鏈輪,起重鏈輪,行星輪系,i1H = iSH = n1/ nH =10,解,例題10,如圖所示。已知:z1=48,

8、 z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 轉(zhuǎn)向如圖 試求nH的大小和方向,分析： 輪系類型錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系 轉(zhuǎn)化機構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷,解,討論：是否可以將n1代為負，n3代為正,試算，分析結(jié)果,nH=-50 r/min ,轉(zhuǎn)向同n1,6-4 復(fù)合輪系及其傳動比,1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或者含有多個行星齒輪系的傳動,輪系的傳動比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值 傳動比的計算內(nèi)容包括：傳動比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向,判別：不能通過一次反轉(zhuǎn)得到一個定軸輪系,2)分列方程,3)聯(lián)立求解,4)注意符號,1)分清輪系,

9、2 、復(fù)合輪系傳動比的計算方法,分清輪系的組成分別寫出各個輪系的傳動比找出輪 系之間的運動關(guān)系聯(lián)立方程解,計算步驟,d、 注意聯(lián)立求解時，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,a、齒數(shù)比連乘積前的符號,b、已知轉(zhuǎn)速應(yīng)以代數(shù)量代入:即帶“+”或“-”,c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號，“+”表示與假定的正方向相同， “-”表示與假定的正方向相反,注意,e、找基本周轉(zhuǎn)輪系: 先找行星輪找其轉(zhuǎn)臂 找與行星輪嚙合的中心輪,定軸輪系:1-2,i12=n1/n 2 = - Z2/Z1= - 2,補充方程,例10:求i1H,n 2= n 2 ; n 4 =0,周轉(zhuǎn)輪系:2 34H,例11:求,周轉(zhuǎn)輪系1-2-3-H1,周轉(zhuǎn)輪

10、系4-5-6-H2,n H1= n 4 ; n 6 = n 3 = 0,例12：已知: z1=50，z2=100，z3 = z4 = 40, z4 =41, z5 =39, 求: i13,解:1、分清輪系,3-4-4-5, 2(H)組成行星輪系;1-2組成兩定軸輪系,2、分列方程,3、 聯(lián)立求解,a,b,組合機床走刀機構(gòu),補充方程,改變齒數(shù)可實現(xiàn)換向傳動,例13 求i1H,周轉(zhuǎn)輪系1-2-2-3-H,定軸輪系3-4-5,補充方程,例14 如圖所示的輪系中,已知z1=18, z2=36, z3=z4=z5=50, 又知電機M的轉(zhuǎn)速nM=1500r/min, 方向如圖,求n4大小及方向(方向標出即

11、可,6-15 如圖所示的輪系中, 已知z1=z7=18, z2=z3=z4=z5=z6=z8=36, z9=50, z10=25,又知n1=n10=100r/min, 方向如圖所示, 求n8的大小及方向,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,例5：已知馬鈴薯挖掘中：z1z2z3 ，求2， 3,上式表明輪3的絕對角速度為0，但相對角速度不為0,1,1,30,22H,鐵鍬,模型驗證,6-5輪系的應(yīng)用,1. 實現(xiàn)多路輸出 2. 獲得較大的傳動比 3. 實現(xiàn)變速 4. 實現(xiàn)變向 5. 實現(xiàn)運動的合成 6. 實現(xiàn)運動的分解,1 實現(xiàn)大傳動比傳動,一對齒輪傳動比一般不大于57 大傳動比可用定軸輪系多級傳動實現(xiàn)，也可利用周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系實現(xiàn),啤酒大麥發(fā)酵池實例 為了使攪拌器緩慢移動，以達到充分攪拌的目的，在電機到移動齒輪間采用了一個行星減速器，其傳動比高達702.25,2 實現(xiàn)分路傳動,利用定軸輪系，可以通過裝在主動軸上的若干齒輪分別將運動傳給多個運動部分，從而實現(xiàn)分路傳動,滾齒機實例 分兩路將運動分別傳給滾刀和輪坯 鐘表時分秒針,3 實現(xiàn)變速與換向傳動,汽車齒輪變速箱,汽車后橋差速器(牙包,2. 汽車直行,3. 汽車右拐彎,1. 組成,據(jù)例5: nb = 2nH - na 即: na + nb = 2nH na = nb , na = nb = nH,a,b,= 弧長 / 半徑,pd左na,R +