[機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化精品]綜合輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)綜合輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 2011 年 06月 目 錄 1 緒論 12 本設(shè)計(jì)的意義 3 2.1 輪系的應(yīng)用 2.2 輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)分析 2.3本設(shè)計(jì)的意義 3機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 3.1 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介 3.2總功能分析 7 3.3 基本概念 3.4 定軸輪系傳動(dòng)比及設(shè)計(jì)要點(diǎn) 3.4.1平面定軸輪系的傳動(dòng)比 3.4.2 定軸輪系設(shè)計(jì)要點(diǎn) 3.5周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比及設(shè)計(jì)要 3.5.1周轉(zhuǎn)輪系的分類(lèi) 3.5.2 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比 3.5.3行星輪系的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 3.6復(fù)合輪系的傳動(dòng)比 3.7確

2、定運(yùn)動(dòng)方案 3.8 齒輪的確定及計(jì)算 4 零件圖的確定 4.1 外嚙合齒輪零件圖的確定 4.2 內(nèi)嚙合齒輪零件圖的確定 4.3 輸入軸零件圖的確定 4.3.1 輸入軸設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 4.3.2輸入軸的設(shè)計(jì) 4.3.3軸承的選擇 4.3.4設(shè)備中的潤(rùn)滑 4.4 支承架零件圖的確定5 部件圖的確定 5.1 定軸輪系部件圖的確定 5.2 差動(dòng)輪系部件圖的確定 5.3 行星輪系部件圖的確定 5.4 復(fù)合輪系部件圖的確定 5.5 通用底座部件圖的確定 6 裝配圖的確定 6.1 定軸輪系裝配圖的確定 6.2 差動(dòng)輪系裝配圖的確定 6.3 行星輪系裝配圖的確定 6.4 復(fù)合輪系裝配圖的確定 結(jié)論附錄 參考文

3、獻(xiàn)致謝 設(shè)計(jì)綜合輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)摘要由于輪系在其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式上的復(fù)雜性，使得同學(xué)們?cè)诶斫夂驼莆赵摬糠謨?nèi)容時(shí)非常困難。針對(duì)同學(xué)們的這一困惑設(shè)計(jì)了一種有利于同學(xué)們學(xué)習(xí)的輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。本輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，并且可以在保證基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆裝就可以組成所需要的輪系，從而把定軸輪系、行星輪系、差動(dòng)輪系、復(fù)合輪系和空間輪系分別與支架構(gòu)成一個(gè)齒輪系統(tǒng)。在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以安裝他們自己設(shè)計(jì)的輪系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使同學(xué)們能更好的學(xué)習(xí)和了解各種輪系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳動(dòng)特性。關(guān)鍵詞：輪系；實(shí)驗(yàn)臺(tái)；設(shè)計(jì)design for the comprehensive gear trainslaborator

4、y bench abstractbecause of the gear trains at their structure and sport format complexity, it is difficult for students to understand and grasp the content . the author has designed a kind of a gear trains which is favorable to this puzzlement of the students. this laboratory bench of gear trains ha

5、s many advantages, such as simple structure, easy operation and so on . therefore , students just need to change few parts, it can be easily realized the needed gear trains on basis of keeping its basis structure. it can be realized the installment of ordinary gear trains, epicyclic gear trains, com

6、pound gear trains and space gear trains. students can install gear trains designed by themselves and experiment with its. it is good for students to study and understand the structure features and drive features. key words: gear trains; laboratory bench; design緒論18世紀(jì)下半葉第一次工業(yè)革命促進(jìn)了機(jī)械工程學(xué)科的迅速發(fā)展，促使機(jī)械原理在原

7、來(lái)的機(jī)械力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，它對(duì)傳統(tǒng)形式的機(jī)械的結(jié)構(gòu)和性能的完善起了很大的推動(dòng)作用。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，當(dāng)今世界又在經(jīng)歷一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命，現(xiàn)代機(jī)械的概念已大大不同于19世紀(jì)機(jī)械的概念，其特征是具有計(jì)算機(jī)信息處理和控制手段。因此，現(xiàn)代機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)思維方式已大大不同于傳統(tǒng)的機(jī)器，促進(jìn)了機(jī)械原理學(xué)科發(fā)生廣泛、深刻和質(zhì)的變化，這就要求機(jī)械原理課程的體系和內(nèi)容作出與之適應(yīng)的改革。21世紀(jì)機(jī)械產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將愈來(lái)愈劇烈，要求機(jī)械產(chǎn)品不斷創(chuàng)新，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善改進(jìn)機(jī)械性能，滿(mǎn)足市場(chǎng)需要。這是每一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員的責(zé)任，也是機(jī)械學(xué)學(xué)科的研究?jī)?nèi)容。開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)要先行。

8、不少專(zhuān)家認(rèn)為，一個(gè)產(chǎn)品的好壞，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)又可分為兩個(gè)階段：機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)（conceptual design）和機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)形設(shè)計(jì)（configuration design）。概念設(shè)計(jì)是決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平的高低、性能的優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益好壞的關(guān)鍵性一步。機(jī)械原理的重要任務(wù)應(yīng)是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的構(gòu)思、各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和尺度綜合等。這些內(nèi)容是機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中不可缺少的部分。機(jī)械原理課程應(yīng)緊密結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)需要，充實(shí)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容，加強(qiáng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和方法的闡述，這不但是適應(yīng)21世紀(jì)機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，也是機(jī)械原理課程體系、內(nèi)容改革應(yīng)該遵循的方向。在世界正面臨著新

9、技術(shù)革命的嚴(yán)重挑戰(zhàn)時(shí)，教育首當(dāng)其沖，信息化時(shí)代的到來(lái)和新的人才觀念的轉(zhuǎn)變，教育改革勢(shì)在必行。其中使教育方法和教學(xué)手段更有效的有利于提高實(shí)用性教育成為教育改革的主要目標(biāo)之一。國(guó)內(nèi)的教育體制正在不斷的經(jīng)受考驗(yàn)，以前的應(yīng)試教育和純理論的教育受到國(guó)外的應(yīng)用型教育的影響也不斷的改革創(chuàng)新。綜合性的實(shí)驗(yàn)臺(tái)就是在這種條件下產(chǎn)生的，國(guó)內(nèi)外各種綜合性的實(shí)驗(yàn)臺(tái)相繼產(chǎn)生。研究輪系的實(shí)驗(yàn)裝置也在這種情況的促進(jìn)下不斷的發(fā)展變化著，由最初的簡(jiǎn)單的理論的講解到簡(jiǎn)單的平面輪系的實(shí)驗(yàn)板到有復(fù)雜機(jī)構(gòu)的輪系綜合實(shí)裝置，這些實(shí)驗(yàn)裝置使人們更好的將理論的知識(shí)直觀化了。本設(shè)計(jì)的目的是針對(duì)我校使用的是“面向21世紀(jì)課程教材 由鄒慧君 傅祥志

10、 張春林 李杞儀 主編的機(jī)械原理”，設(shè)計(jì)出一臺(tái)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的輪系實(shí)驗(yàn)裝置不能直觀的看到各級(jí)傳動(dòng)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜和不能很好的將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)清楚地展示的缺點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單在保證基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的通用件的拆裝就可以組成所需要的輪系。從而把定軸輪系、行星輪系、差動(dòng)輪系、復(fù)合輪系分別和支架構(gòu)成一個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以組裝自己設(shè)計(jì)的輪系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋又庇^的了解各種輪系在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，從而開(kāi)發(fā)他們的視野，提高他們的設(shè)計(jì)思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力為他們能夠更好的掌握書(shū)本知識(shí)奠定必不可少的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)的意義.輪系的應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)

11、思維方式已大大不同于傳統(tǒng)的機(jī)器，各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的應(yīng)用也越來(lái)越多，在眾多的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中輪系的優(yōu)越性變的越來(lái)越突出。輪系在工業(yè)、軍事、航空航天以及生活中都有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)由于齒輪制造技術(shù)的迅速發(fā)展，加工精度的不斷提高，齒輪的應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大。因此齒輪在機(jī)械制造業(yè)中的重要性就更為顯著。輪系在應(yīng)用中主要實(shí)現(xiàn)的功能有以下幾點(diǎn)：（）實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)利用輪系，可以將主動(dòng)軸上的運(yùn)動(dòng)傳遞給若干個(gè)從動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)。（）獲得較大的傳動(dòng)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊。一對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比一般可為<=5-7。但是行星輪系傳動(dòng)比可達(dá)=10000,而且結(jié)構(gòu)緊湊。（）實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確傳動(dòng)。（）實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)。（）在尺寸和重

12、量較小時(shí)，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)。（）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解。廣泛應(yīng)用于機(jī)床等機(jī)械調(diào)整和補(bǔ)償之中。.輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)分析與時(shí)俱進(jìn)，是事物發(fā)展的一條必然現(xiàn)律。在輪系實(shí)驗(yàn)裝置的發(fā)展過(guò)程中，從最早的理論行的實(shí)驗(yàn)到簡(jiǎn)單的平面的輪系實(shí)驗(yàn)板，再到綜合型的輪系實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)者們都力求做到使實(shí)驗(yàn)裝置達(dá)到功能合理、性能可靠、使用方便等現(xiàn)代設(shè)計(jì)基本要求。本實(shí)輪系綜合驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)就是在以前輪系實(shí)驗(yàn)裝置所具有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出一臺(tái)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的輪系實(shí)驗(yàn)裝置不能直觀的看到各級(jí)傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和不能很好的將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)清楚地展示的缺點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單在保證基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的通用件的拆裝就可以組成我校所用教材中所出現(xiàn)的各

13、種輪系。從而把定軸輪系、行星輪系、差動(dòng)輪系、復(fù)合輪系分別和支架構(gòu)成一個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以組裝自己設(shè)計(jì)的輪系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋又庇^的了解各種輪系在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，從而開(kāi)發(fā)他們的視野，提高他們的設(shè)計(jì)思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，使他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好的理解和掌握所學(xué)的知識(shí)。.本設(shè)計(jì)的意義概念設(shè)計(jì)是決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平的高低、性能的優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益好壞的關(guān)鍵性一步。機(jī)械原理的重要任務(wù)應(yīng)是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的構(gòu)思、各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和尺度綜合等。這些內(nèi)容是機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中不可缺少的部分。機(jī)械原理課程應(yīng)緊密結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)需要，充實(shí)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容，加強(qiáng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和方法的學(xué)習(xí)，

14、這不但是適應(yīng)21世紀(jì)機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，也是機(jī)械原理課程體系、內(nèi)容改革應(yīng)該遵循的方向。在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)的同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力與實(shí)踐能力，已成為人們的一種共識(shí)。如何使傳統(tǒng)的再現(xiàn)性、單一性、封閉性機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)向探究性、綜合性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，越來(lái)越成為教育界關(guān)注的一大問(wèn)題。不解決這一問(wèn)題，達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才的目標(biāo)是難以實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變過(guò)程中，制約問(wèn)題的因素主要有二：一是實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念的陳舊，即將實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)作知識(shí)傳承的輔助教學(xué)環(huán)節(jié)，而忽視或輕視它在培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力方面的重要地位；其二，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制水平不能適應(yīng)教學(xué)改革的需要，尤其缺乏

15、支持探究性、綜合性、開(kāi)放性的新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備。正如上面所說(shuō)的那樣，傳統(tǒng)的輪系實(shí)驗(yàn)裝置已不能滿(mǎn)足現(xiàn)在教學(xué)的理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用，注重發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的需要，本設(shè)計(jì)可以很好的填補(bǔ)這一空缺，不僅能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置的功能還能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的輪系實(shí)驗(yàn)裝置不能直觀的看到各級(jí)傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和不能很好的將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)清楚地展示的缺點(diǎn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)空間輪系的安裝實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)臺(tái)最大限度的實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定的結(jié)構(gòu)中，只需按照所設(shè)計(jì)輪系的需要改變工作底板部分的結(jié)構(gòu)，通過(guò)安裝或拆除支架就能輕松的得到所需類(lèi)型的輪系。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、操作方便。適宜教學(xué)和實(shí)驗(yàn)用途，具有較好的實(shí)用價(jià)值。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)3.

16、 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法通常是相對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法而言的。由于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法正在不斷發(fā)展，人們對(duì)他的內(nèi)涵看法不一，尚無(wú)明確的域界。但對(duì)它的特征和發(fā)展方向，可以從總體上概括為力求運(yùn)用現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、微電子學(xué)及信息科學(xué)等方面的最新成果與手段實(shí)現(xiàn)下述某些方面的轉(zhuǎn)化：1） 以動(dòng)態(tài)的取代靜態(tài)的如以機(jī)器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算取代靜力學(xué)計(jì)算；以實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)等。2） 以定量的取代定性的如以有限元法或（和）邊界元法計(jì)算箱體的尺寸和剛度取代經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法的設(shè)計(jì)。3） 以變量取代常量如可靠性設(shè)計(jì)中用隨機(jī)變量取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中當(dāng)作常量的粗略處理方法。4） 以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)取代可行性設(shè)計(jì)用相關(guān)的設(shè)計(jì)變量

17、恰當(dāng)?shù)慕⒃O(shè)計(jì)目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，從眾多的可行解（方案）中尋求其最優(yōu)解。5） 以并行設(shè)計(jì)取代串行設(shè)計(jì)6） 以微觀的取代宏觀的如以斷裂力學(xué)理論處理零件材料本身微觀裂紋擴(kuò)展引起的低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象，建立以損傷容限為設(shè)計(jì)判斷的設(shè)計(jì)方法；潤(rùn)滑理論中的微-納米摩擦學(xué)等。7） 以系統(tǒng)工程法取代分部處理法將產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)工作作為一個(gè)單級(jí)或多級(jí)的系統(tǒng)。用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)分析劃分其設(shè)計(jì)階段及組成單元，通過(guò)仿真及自動(dòng)控制等手段，綜合最優(yōu)地處理它們的內(nèi)在關(guān)系及系統(tǒng)與外界環(huán)境的關(guān)系。8） 以自動(dòng)化設(shè)計(jì)取代人工設(shè)計(jì)總之，設(shè)計(jì)工作本質(zhì)上是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，是對(duì)知識(shí)和信息等進(jìn)行創(chuàng)造性的運(yùn)作和處理。發(fā)展機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，實(shí)質(zhì)上就是不斷

18、追求最機(jī)智、最恰當(dāng)而且最迅速地解決用戶(hù)要求、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、機(jī)械內(nèi)在要求等對(duì)機(jī)械構(gòu)成的全部約束條件。機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法發(fā)展很快，目前常見(jiàn)或較易見(jiàn)到的有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad：computer-aided design）、優(yōu)化設(shè)計(jì)（od：optimization design）、可靠性設(shè)計(jì)（rd：reliability design）、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)（td:tribology design）、設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)（dmd：design-methodology design）、并行設(shè)計(jì)（cd）、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)（vpd：virtural-product design）、質(zhì)量驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（qdd：quality-

19、driven design）、參數(shù)化設(shè)計(jì)（pd：parametrization design）、智能設(shè)計(jì)（id：intelligent design）、分形設(shè)計(jì)（fd：fractal design）、基于實(shí)例設(shè)計(jì)（cbd：case-based design）、網(wǎng)上設(shè)計(jì)（ond：on-net design）等。.2總功能分析-明確設(shè)計(jì)性輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)任務(wù)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：設(shè)計(jì)綜合輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。它要求該實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有一個(gè)通用底座，通過(guò)簡(jiǎn)單的通用件的拆裝就可以把定軸輪系、行星輪系、差動(dòng)輪系、復(fù)合輪系分別按一定原理和方法進(jìn)行安裝實(shí)驗(yàn)，如果給一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)力，就能夠使安裝的輪系能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且通過(guò)傳

20、感器進(jìn)行測(cè)速來(lái)驗(yàn)證各種輪系實(shí)際傳動(dòng)比與理論傳動(dòng)比的差異，本設(shè)計(jì)性輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求可以應(yīng)用于教學(xué)環(huán)節(jié)中，適應(yīng)同學(xué)們對(duì)輪系實(shí)驗(yàn)的需要。隨著改革開(kāi)放的不斷進(jìn)行，社會(huì)對(duì)于人才的要求也在不斷增長(zhǎng)，也對(duì)人才的質(zhì)量要求越來(lái)越高，這就要求學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生質(zhì)量的管理，在掌握書(shū)本知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練，把他們培養(yǎng)成為社會(huì)所需要的合格的科學(xué)技術(shù)人才。我的設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是學(xué)生，主要用于我校使用的“面向21世紀(jì)課程教材 由鄒慧君 傅祥志 張春林 李杞儀 主編的機(jī)械原理”，所以該設(shè)計(jì)主要是把定軸輪系、行星輪系、差動(dòng)輪系、復(fù)合輪系分別和通用支架構(gòu)成一個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋又庇^的了解各種輪系在

21、實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，從而開(kāi)闊他們的視野，為他們能夠更好的掌握書(shū)本知識(shí)奠定必不可少的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性輪系綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)要求加工容易、操作方便、結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作穩(wěn)定可靠。.3基本概念在機(jī)器中，常將一系列相互嚙合的齒輪組成傳動(dòng)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)變速、分路傳動(dòng)、運(yùn)動(dòng)分解與合成等功用。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系。根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)中齒輪軸線(xiàn)的空間位置是否固定，將輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩大類(lèi)。.定軸輪系  輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中各齒輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)位置固定不動(dòng)，則稱(chēng)之為定軸輪系。若所有齒輪的軸線(xiàn)全部在同一平面或相互平行的平面內(nèi)，則稱(chēng)為平面定軸輪系；若所有齒輪的軸線(xiàn)并不全部在同一平面或相互平行的平面內(nèi)，則

22、稱(chēng)為空間定軸輪系。它可以由圓柱齒輪，圓錐齒輪，蝸桿蝸輪等組成。如圖.所示圖.周轉(zhuǎn)輪系輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪軸線(xiàn)的位置不固定，而是繞某一固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)，稱(chēng)該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。如圖.所示。又可根據(jù)自由度數(shù)的不同，將周轉(zhuǎn)輪系分為差動(dòng)輪系和行星輪系兩類(lèi)。（）差動(dòng)輪系 若周轉(zhuǎn)輪系的自由度為2，則稱(chēng)其為差動(dòng)輪系。此輪系需要有兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件。如圖.a所示。（）行星輪系 若周轉(zhuǎn)輪系的自由度為1，則稱(chēng)它為行星輪系。該輪系只需要有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件。如圖.b所示。圖.周轉(zhuǎn)輪系還可根據(jù)基本構(gòu)件的不同分類(lèi)。其中繞著固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)的這種齒輪稱(chēng)為中心輪（或太陽(yáng)輪）以k表示，支撐行星輪的構(gòu)件稱(chēng)為系桿以h表示，繞自身軸

23、線(xiàn)回轉(zhuǎn)又繞著其它齒輪的固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)的齒輪稱(chēng)為行星輪，在周轉(zhuǎn)輪系中，一般都以中心輪或系桿作為運(yùn)動(dòng)的輸入或輸出構(gòu)件，常稱(chēng)其為周轉(zhuǎn)輪系的基本構(gòu)件，則圖.所示輪系可稱(chēng)為2k-h型周轉(zhuǎn)輪系，圖.所示輪系則稱(chēng)為3k型周轉(zhuǎn)輪系。圖.所示的輪系中有3個(gè)中心輪(圖中的齒輪1、3和4)故稱(chēng)為3k型周轉(zhuǎn)輪系，該輪系的系桿h僅起支承行星輪2-2的作用，不傳遞外力矩，因而不是基本構(gòu)件。圖. 圖.由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或者由兩個(gè)以上的周轉(zhuǎn)輪系所組成的輪系，稱(chēng)為復(fù)合輪系，如圖.所示，該機(jī)構(gòu)左部由齒輪1、2、2 和3組成定軸輪系，而其右部則為周轉(zhuǎn)輪系。.定軸輪系傳動(dòng)比及設(shè)計(jì)要點(diǎn)在機(jī)器中，常將一系列相互嚙合的齒輪組成傳動(dòng)系統(tǒng)，以

24、實(shí)現(xiàn)變速、分路傳動(dòng)、運(yùn)動(dòng)分解與合成等功用。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系。輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中各齒輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)位置固定不動(dòng)，則稱(chēng)之為定軸輪系。它可以由圓柱齒輪，圓錐齒輪，蝸桿蝸輪等組成。輪系中首輪和末輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）比稱(chēng)為輪系的傳動(dòng)比。當(dāng)首輪用“”，末輪用“k”表示時(shí)，其傳動(dòng)比的大小為： 在進(jìn)行輪系的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，主要是確定其傳動(dòng)比的大小及首末兩輪的轉(zhuǎn)向。 前述已知一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比 此等式表示齒輪1與齒輪2的角速度之比與兩齒輪的齒數(shù)成反比。當(dāng)一對(duì)外嚙合齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩齒輪的轉(zhuǎn)向相反；一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩齒輪轉(zhuǎn)向相同。圖.a、圖.b、圖.c所示分別為外嚙合齒輪、內(nèi)嚙合齒輪及錐齒輪傳動(dòng)各齒

25、輪轉(zhuǎn)向的標(biāo)注法。abc圖.平面定軸輪系的傳動(dòng)比1. 傳動(dòng)比的大小設(shè)各輪的角速度和齒數(shù)分別用、和、表示，輪系中各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為：將以上各式等號(hào)兩邊聯(lián)乘后的：故上式表示定軸輪系首、末兩輪的傳動(dòng)比的值為所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積的反比。其值也等于組成該輪系中各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比的連乘積。對(duì)于齒輪系，設(shè)輸入軸的角速度為，輸出軸的角速度為 ,按定義有：當(dāng)時(shí)為減速, 時(shí)為增速。因?yàn)檩喯凳怯啥鄬?duì)齒輪相互嚙合組成的，當(dāng)輪系由k對(duì)嚙合齒輪組成時(shí)，有： （.）2. 首、末兩輪轉(zhuǎn)向的確定因?yàn)榻撬俣仁鞘噶浚蕚鲃?dòng)比計(jì)算還要確定首、末兩輪的轉(zhuǎn)向，由于平面定軸輪系各輪的軸線(xiàn)均平行，故首、末兩輪的轉(zhuǎn)向不是相同

26、，就是相反，因此在計(jì)算輪系的傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)計(jì)入傳動(dòng)比的符號(hào)。當(dāng)時(shí)，首、末兩輪轉(zhuǎn)向相同；當(dāng)時(shí)，首、末兩輪轉(zhuǎn)向相反。對(duì)直齒輪表示方法有兩種。）用“”、“”表示適用于平面定軸輪系，由于所有齒輪軸線(xiàn)平行，故首、末兩輪轉(zhuǎn)向不是相同就是相反，相同取“”表示，相反取“”表示，一對(duì)齒輪外嚙合時(shí)兩輪轉(zhuǎn)向相反，用“”表示；一對(duì)齒輪內(nèi)嚙合時(shí)兩輪轉(zhuǎn)向相同，用“”表示?？捎么朔ㄖ鹨粚?duì)各對(duì)嚙合的齒輪進(jìn)行分析，直至確定首、末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。假設(shè)輪系中有m對(duì)外嚙合齒輪，則末輪轉(zhuǎn)向?yàn)?，此時(shí)有： （.）另外，從以上定軸輪系傳動(dòng)比的公式可知，當(dāng)一齒輪對(duì)輪系的傳動(dòng)比大小無(wú)影響，但它卻影響了末輪的轉(zhuǎn)向。如果將這一齒輪去掉，該輪系的傳動(dòng)比

27、保持不變，但此時(shí)末輪的轉(zhuǎn)向變了，這種齒輪通稱(chēng)為惰輪。） 用箭頭標(biāo)注法在已知首輪的轉(zhuǎn)向時(shí)（若首輪的轉(zhuǎn)向未給出，則假設(shè)給首輪一個(gè)轉(zhuǎn)向），可根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳遞的順序，在運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的各齒輪上逐個(gè)畫(huà)出箭頭以確定末輪的轉(zhuǎn)向。外嚙合時(shí)：兩箭頭同時(shí)指向（或遠(yuǎn)離）嚙合點(diǎn)。頭頭相對(duì)或尾尾相對(duì)。內(nèi)嚙合時(shí)：兩箭頭同向。.定軸輪系設(shè)計(jì)要點(diǎn).應(yīng)根據(jù)工作要求和使用場(chǎng)合恰當(dāng)?shù)倪x擇定軸輪系的類(lèi)型:當(dāng)設(shè)計(jì)的定軸輪系用于高速、重載場(chǎng)合時(shí)，為了減小傳動(dòng)的沖擊、振動(dòng)和噪音，提高傳動(dòng)性能，宜優(yōu)先選用由平行軸斜齒輪組成的定軸輪系； 當(dāng)設(shè)計(jì)的輪系在主、從動(dòng)軸傳遞過(guò)程中，由于工作或結(jié)構(gòu)空間的要求，需要轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)方向或改變從動(dòng)軸軸向時(shí)，可選擇含有圓錐

28、齒輪傳動(dòng)的定軸輪系； 當(dāng)設(shè)計(jì)的輪系用于功率較小、速度不高但需要滿(mǎn)足交錯(cuò)角為任意值的空間交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)時(shí)，可選用含有交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)的定軸輪系； 當(dāng)設(shè)計(jì)的輪系要求傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊或用于分度、微調(diào)及有自鎖要求的場(chǎng)合時(shí)，則應(yīng)選擇含有蝸桿傳動(dòng)的定軸輪系。.要確定定軸輪系中各輪的齒數(shù)，關(guān)鍵在于合理的分配輪系中各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比。為了把輪系的總傳動(dòng)比合理的分配給各對(duì)齒輪，在具體分配時(shí)應(yīng)注意下述幾點(diǎn)：）每一級(jí)齒輪的傳動(dòng)比要在其常用范圍內(nèi)選取。齒輪傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比為57；蝸桿傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比不大于80。）當(dāng)輪系的傳動(dòng)比過(guò)大時(shí)，為了減小外廓尺寸和改善傳動(dòng)性能，通常采用多級(jí)傳動(dòng)。當(dāng)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比大于8時(shí)，一般應(yīng)設(shè)

29、計(jì)成兩級(jí)傳動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)比大于30時(shí)，常設(shè)計(jì)成兩級(jí)以上齒輪傳動(dòng)。）當(dāng)輪系為減速傳動(dòng)時(shí)，按照"前大后小"的原則分配傳動(dòng)比較有利。同時(shí)，為了使機(jī)構(gòu)外廓尺寸協(xié)調(diào)和結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)，相鄰兩級(jí)傳動(dòng)比的差值不宜過(guò)大。運(yùn)動(dòng)鏈逐級(jí)減速，可使各級(jí)中間軸有較高的轉(zhuǎn)速和較小的扭矩，從而獲得較為緊湊的結(jié)構(gòu)。）當(dāng)設(shè)計(jì)閉式齒輪減速器時(shí)，為了潤(rùn)滑方便，應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪都能浸入油池，且浸入的深度應(yīng)大致相等，以防止某個(gè)大齒輪浸油過(guò)深而增加攪油損耗。根據(jù)這一條件分配傳動(dòng)比時(shí)，高速級(jí)的傳動(dòng)比應(yīng)大于低速級(jí)的傳動(dòng)比，通常取高速級(jí)的傳動(dòng)比為1.31.4低速級(jí)傳動(dòng)比。由以上分析可見(jiàn)，當(dāng)考慮問(wèn)題的角度不同時(shí)，就有不同的傳動(dòng)比方

30、案。因此，在具體分配定軸輪系各級(jí)傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同條件進(jìn)行具體分析，不能簡(jiǎn)單的生搬硬套某種原則。一旦根據(jù)具體條件合理的分配了各對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，就可以根據(jù)各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比來(lái)確定每一個(gè)齒輪的齒數(shù)。. 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比及設(shè)計(jì)要點(diǎn).周轉(zhuǎn)輪系的分類(lèi)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪軸線(xiàn)的位置不固定，而是繞某一固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)，稱(chēng)該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系的種類(lèi)很多，常用的分類(lèi)方法如下：. 按周轉(zhuǎn)輪系的自由度分類(lèi)）差動(dòng)輪系 若周轉(zhuǎn)輪系的自由度為2，則稱(chēng)其為差動(dòng)輪系。此輪系需要有兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件。）行星輪系 若周轉(zhuǎn)輪系的自由度為1，則稱(chēng)它為行星輪系。該輪系只需要有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件。. 按基本構(gòu)件的組成分類(lèi)

31、）2k-h型周轉(zhuǎn)輪系 該輪系的特點(diǎn)是輪系中有2個(gè)中心輪。）3k型周轉(zhuǎn)輪系 該輪系中有三個(gè)中心輪，而其中的行星架h只是起支撐行星輪的作用。）k-h-v行星輪系該輪系中只有一個(gè)中心輪，其運(yùn)動(dòng)是通過(guò)等角速機(jī)構(gòu)由v軸輸出。.周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系由回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)固定的基本構(gòu)件太陽(yáng)輪（中心輪）、行星架（系桿或轉(zhuǎn)臂）和回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不固定的其它構(gòu)件行星輪組成。由于有一個(gè)既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的行星輪，因此傳動(dòng)比計(jì)算時(shí)不能直接套用定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算公式，因?yàn)槎ㄝS輪系中所有的齒輪軸線(xiàn)都是固定的。為了套用定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式，必須想辦法將行星輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)固定，同時(shí)不能讓基本構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)發(fā)生變化。我們發(fā)現(xiàn)在周轉(zhuǎn)輪系中，基本

32、構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相同，而行星輪繞其自身軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，有隨系桿繞其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，只要想辦法讓系桿固定，就可將行星輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)固定，即把周轉(zhuǎn)輪系變?yōu)槎ㄝS輪系，這種方法稱(chēng)為反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法。反轉(zhuǎn)原理：給周轉(zhuǎn)輪系施以附加的公共轉(zhuǎn)動(dòng)后，不改變輪系中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 但原輪系將轉(zhuǎn)化成為一新的定軸輪系，可按定軸輪系的公式計(jì)算該新輪系的傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)化后所得的定軸輪系稱(chēng)為原周轉(zhuǎn)輪系輪系的“轉(zhuǎn)化輪系”。設(shè)、分別為中心輪1、3、行星輪和行星架的角速度（絕對(duì)角速度），如果給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系加上一個(gè)的公共角速度，此時(shí)行星架就相對(duì)固定不動(dòng)，原周轉(zhuǎn)輪系就轉(zhuǎn)化為固定輪系，在轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的角速度如下：. 轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比

33、計(jì)算由于轉(zhuǎn)化輪系相當(dāng)于定軸輪系，故其傳動(dòng)比i可按定軸輪系的傳動(dòng)比公式進(jìn)行計(jì)算即：（.3）. 使用轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比公式的注意事項(xiàng)）式（.）只適用于轉(zhuǎn)化輪系的首、末兩輪軸線(xiàn)平行的情況。）由于使用式（.）時(shí)，首、末兩輪軸線(xiàn)必須平行，故齒數(shù)比前要加“+”號(hào)或“”號(hào)?！?”號(hào)表示轉(zhuǎn)化輪系首、末兩輪轉(zhuǎn)向相同，“”號(hào)表示首末兩輪轉(zhuǎn)向相反。因?yàn)榇颂幍摹?”、“”號(hào)不僅表明轉(zhuǎn)化輪系首末兩輪的轉(zhuǎn)向，還直接影響各構(gòu)件角速度之間的數(shù)值關(guān)系。）、均為代數(shù)值，應(yīng)用式（.）時(shí)要帶相應(yīng)的“+”、“”號(hào)，如轉(zhuǎn)向相同，用同號(hào)帶入，若轉(zhuǎn)向不同應(yīng)分別用“+”、“”號(hào)代入。在已知周轉(zhuǎn)輪系中各輪齒數(shù)的條件下，已知、中的兩個(gè)分量（包括大小和

34、轉(zhuǎn)向），就可按式（.）確定第三個(gè)量并注意第三個(gè)構(gòu)件的轉(zhuǎn)向應(yīng)由計(jì)算結(jié)果的“+”、“”號(hào)來(lái)判斷。由于行星輪系中有一個(gè)中心輪的轉(zhuǎn)速為零，若令行星輪系的中心輪k固定，由于其轉(zhuǎn)速n=0,故由（3）式可推導(dǎo)出由以上分析可知，周轉(zhuǎn)輪系中各個(gè)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的確定，輪系中兩構(gòu)件的傳動(dòng)比，一定要借助轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比求得。.行星輪系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)從傳動(dòng)原理出發(fā)設(shè)計(jì)行星輪系時(shí)，主要解決兩個(gè)問(wèn)題：選擇傳動(dòng)類(lèi)型和確定各輪的齒數(shù)和行星輪的個(gè)數(shù)。1.選擇傳動(dòng)類(lèi)型。在選擇行星輪系的類(lèi)型時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：傳動(dòng)比的要求、傳動(dòng)的效率、外廓結(jié)構(gòu)尺寸和制造及裝配工藝等。）傳動(dòng)比選擇輪系的類(lèi)型時(shí)，首先應(yīng)考慮滿(mǎn)足傳動(dòng)比的要求。圖.如圖.所示，

35、a)型的傳動(dòng)比實(shí)用范圍為2.813；b)型的傳動(dòng)比實(shí)用范圍為1.141.56；c)型的傳動(dòng)比實(shí)用范圍為816；d)型的傳動(dòng)比為2；e)型和f )型是正號(hào)機(jī)構(gòu)，其速比變化范圍較大，但效率較低。）效率從機(jī)械效率的角度看，不管是增速傳動(dòng)還是減速傳動(dòng)，負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)的效率一般總比正號(hào)機(jī)構(gòu)的效率高。正號(hào)機(jī)構(gòu)一般用在傳動(dòng)比大、而對(duì)效率沒(méi)有較高要求的場(chǎng)合。2.確定各輪的齒數(shù)和行星輪的個(gè)數(shù)。設(shè)計(jì)行星輪系時(shí)，其各輪齒數(shù)和行星輪數(shù)目的選擇必須滿(mǎn)足下列四個(gè)條件才能裝配起來(lái)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)預(yù)定的傳動(dòng)比。）傳動(dòng)比條件行星輪系必須滿(mǎn)足給定的傳動(dòng)比，以圖. a)為例，有即（.） 同心條件即系桿的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)應(yīng)與中心輪的軸線(xiàn)相重合。若

36、采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位齒輪動(dòng)，其同心條件為： 即（.）上式表明兩中心輪的齒數(shù)應(yīng)同時(shí)為奇數(shù)或偶數(shù)。若采用角度變位齒輪傳動(dòng)，則同心條件按節(jié)圓半徑計(jì)算：） 裝配條件為使各個(gè)行星輪都能均勻分布地裝入兩個(gè)中心輪之間，行星輪的數(shù)目k與各輪齒數(shù)之間必須滿(mǎn)足以下關(guān)系（.） 式中：n 為正整數(shù)即兩中心輪齒數(shù)之和應(yīng)能被行星輪個(gè)數(shù)k整除。） 鄰接條件為保證相鄰兩行星輪不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于行星輪齒頂圓直徑： 即（.）.復(fù)合輪系的傳動(dòng)比輪系中包含有定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或者含有一個(gè)或多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)合輪系。由一個(gè)行星架及行星架上的行星輪（可以是多個(gè)行星輪串聯(lián)）和與行星輪相嚙合的

37、中心輪組成一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系。復(fù)合輪系中，由于包含有定軸輪系及多個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其傳動(dòng)比不能應(yīng)用式（.）、式（.）來(lái)計(jì)算。對(duì)此類(lèi)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的一般步驟如下：.正確的劃分定軸輪系和基本周轉(zhuǎn)輪系。劃分輪系時(shí)應(yīng)先將每個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系劃分出來(lái)。根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系具有行星輪的特點(diǎn)，首先要找出行星輪，再找出行星架（注意行星架不一定是呈桿狀），以及與行星輪相嚙合的所有中心輪。分出一個(gè)基本的周轉(zhuǎn)輪系后，還要判斷是否有其它行星輪被另一個(gè)行星架支承，每一個(gè)行星架對(duì)應(yīng)一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，在逐一找出所有基本周轉(zhuǎn)輪系后，剩下的便是定軸輪系了。.分別計(jì)算各輪系的傳動(dòng)比。.將各傳動(dòng)比關(guān)系式聯(lián)立求解。.確定運(yùn)動(dòng)方案.定軸輪系運(yùn)動(dòng)方案的確定定軸

38、輪系的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖.所示。圖.差動(dòng)輪系運(yùn)動(dòng)方案的確定差動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖.所示。圖. 行星輪系運(yùn)動(dòng)方案的確定行星輪系的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖.所示。圖. 復(fù)合輪系運(yùn)動(dòng)方案的確定復(fù)合輪系的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖.所示。.齒輪的確定及計(jì)算.齒輪材料及模數(shù)的確定齒輪的材料選用鋼。由于主要用于實(shí)驗(yàn)的目的，齒輪不受力，主要是克服自身的摩擦，且實(shí)驗(yàn)時(shí)不加負(fù)載，所以選用齒輪的模數(shù)m。.齒輪齒數(shù)的確定初步確定選用以下四種直齒輪：內(nèi)齒輪選用： . 根據(jù)d=mz 確定分度圓直徑. 根據(jù)dam（z）確定齒頂圓直徑這里取=1 =0.25，則. 根據(jù)確定齒根圓直徑. 齒輪寬度的確定齒輪寬度選用k. 齒頂高計(jì)算=. 齒根高

39、計(jì)算=2× (1+0.25)=2.5齒輪強(qiáng)度的校核選取齒數(shù)為25與35的齒輪嚙合進(jìn)行強(qiáng)度校核.1 按齒面接觸強(qiáng)度校核2 由公式進(jìn)行計(jì)算，即（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值） 試選載荷系數(shù)=1.3） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩） 由表選取齒寬系數(shù)） 由表查的材料的彈性影響系數(shù)。） 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。） 由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)。） 計(jì)算接觸疲勞許應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，由公式得（2） 計(jì)算） 試算小齒輪分度圓直徑，代入。2）計(jì)算圓周速度v3) 計(jì)算齒寬b=16.25mm4) 計(jì)算齒寬與高之比。模數(shù) 齒高 ） 計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v

40、=3.29m/s,7及精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪；由表查得使用系數(shù)；由表用插值法查得，由b/h=11.12,查圖得；故載荷系數(shù)） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式得） 計(jì)算模數(shù)m 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為：(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值） 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；） 由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù);） j計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，又公式得4 ) 計(jì)算載荷系數(shù)k。） 查取齒形系數(shù)。得 。6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。計(jì)算大小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（3） 設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)

41、m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度多決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承受能力，僅于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.985并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.0mm這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免了浪費(fèi)。零件圖的確定.外嚙合齒輪零件圖的確定圖.內(nèi)嚙合齒輪零件圖的確定圖.輸入軸零件圖的確定作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都要裝在軸上來(lái)實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大多數(shù)軸還起著傳遞轉(zhuǎn)距的作用。軸要用滑動(dòng)軸承來(lái)支承。軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較小，較常用。

42、最常用的45鋼，為保證其力學(xué)性能應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。.輸入軸設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題在一般情況下，軸的工作能力取決于它的強(qiáng)度和剛度。在設(shè)計(jì)軸時(shí)，除應(yīng)按工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或校合計(jì)算在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還需滿(mǎn)足其它一系列的要求，例如：1）多數(shù)軸上零件不允許在軸上有軸線(xiàn)移動(dòng)，要用軸向固定的方法使它們?cè)谳S上有確定的位置：2）為傳遞扭矩，軸上零件還要作軸上固定；3）對(duì)軸與其它零件間有相對(duì)滑動(dòng)的表面應(yīng)有耐磨性的要求；4）軸的加工、熱處理、裝配、檢驗(yàn)、維修等多應(yīng)有良好的工藝性。.輸入軸的設(shè)計(jì)軸的材料是45鋼，車(chē)制，由于本設(shè)計(jì)裝置中運(yùn)轉(zhuǎn)低，是傳遞轉(zhuǎn)矩為主所以按許用切應(yīng)力計(jì)算便可。已知輸入功率p=0.5kw，轉(zhuǎn)速n=30

43、0/min按扭矩作初步計(jì)算：軸受扭矩，在剖面中出現(xiàn)扭應(yīng)力，其強(qiáng)度條件為故按扭矩計(jì)算的公式為（.）其中為扭矩（n/）；p為傳遞的功率（）；n為轉(zhuǎn)速（）； 為材料的許用扭應(yīng)力；d為軸的直徑（mm）。查表.取由式（.）得取軸的最小直徑為27mm。表.軸常用幾種材料的及值軸的材料q235-a、20q275、35(1cr18ni9ti)45 40cr、35simn38simnmo、3cr13a152520352545355514912613511212610311297安彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度,由于輸出軸所受彎扭合成應(yīng)力最大，故選取輸出軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。作出軸的彎曲圖及扭矩圖如下：進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核

44、軸上最大彎矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。很據(jù)公式及軸單項(xiàng)旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)變力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查表得=60mpa。因此，故安全。輸入軸的設(shè)計(jì)圖如下：圖.軸承的選擇軸承是支承軸的部件?；瑒?dòng)軸承一般用在重載、有潤(rùn)滑的條件下。本設(shè)備轉(zhuǎn)速底、用力不大、脂潤(rùn)滑所以采用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)：1）在一般工作條件下，摩擦阻力矩大體和液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承相當(dāng)，采用它機(jī)器啟動(dòng)力矩?。?2）徑向游隙比較?。?3）對(duì)于同尺寸的軸頸，滾動(dòng)軸承的寬度要比華東軸承的小，可使機(jī)器的軸向結(jié)構(gòu)緊湊；4）大多數(shù)滾動(dòng)軸承能同時(shí)受徑向和軸向載荷，軸承組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。5）消耗潤(rùn)滑劑

45、少，便于密封、易于維護(hù)；6）不需要用有色金屬；7）標(biāo)準(zhǔn)化程度高成批生產(chǎn)，成本低。滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn)：1）承受沖擊載荷能力差；2）高速重載下軸承壽命低；3）振動(dòng)及噪聲較大；4）徑向尺寸比滑動(dòng)軸承大。根據(jù)常用滾動(dòng)大徑向載荷較小時(shí)軸承的特點(diǎn)、類(lèi)型和性能以及選擇軸承時(shí)必須了解軸承的工作載荷、轉(zhuǎn)速及其它使用要求選擇的選用原則：a.轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時(shí)應(yīng)選用球軸承；載荷大或有沖擊載荷時(shí)選用滾子軸承。b. 軸承在受徑向和軸向載荷時(shí)一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；若徑向載荷較大軸向載荷小可選用深溝球軸承；當(dāng)軸向載荷較，可采用推力角接觸球軸承。本設(shè)計(jì)中選用的是較常用的深溝球軸承。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 主

46、承受徑向載荷也可承受一定的雙向的軸向載荷。.設(shè)備中的潤(rùn)滑設(shè)備中潤(rùn)滑劑的作用是：減少摩擦損失、減輕磨損、冷卻和吸振等，因此，應(yīng)該盡可能的使?jié)櫥瑒┏錆M(mǎn)摩擦面間。常用的潤(rùn)滑劑是液體的，稱(chēng)為潤(rùn)滑油，其次是半固體的，在常溫下呈油膏狀，稱(chēng)為潤(rùn)滑脂。根據(jù)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：由于齒輪實(shí)驗(yàn)時(shí)要經(jīng)常拆裝，所以實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要是軸的潤(rùn)滑且低速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以選擇脂潤(rùn)滑。.支承架零件圖的確定 圖4.4部件圖的確定.定軸輪系部件圖的確定選擇定軸輪系要使用齒輪的齒數(shù)為：=35，=25，=30 =30；則其傳動(dòng)比為：0.857則定軸輪系的部件圖如圖.所示圖.差動(dòng)輪系部件圖的確定選擇差動(dòng)輪系要使用齒輪的齒數(shù)為：， ；則其傳動(dòng)比為：1.714

47、則差動(dòng)輪系的部件圖如圖.所示圖.行星輪系部件圖的確定選擇行星輪系要使用齒輪的齒數(shù)為：，；則其傳動(dòng)比為：=2.2則行星輪系的部件圖如圖.所示圖.復(fù)合輪系部件圖的確定選擇復(fù)合輪系要使用齒輪的齒數(shù)為：，；則其傳動(dòng)比為：=2.2圖.通用底座部件圖的確定圖.裝配圖的確定將各零件和部件組裝起來(lái)便是裝配圖了。電動(dòng)機(jī)選用 用類(lèi)比的方法來(lái)選用電動(dòng)機(jī)：由我校機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室中的機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)選用300無(wú)級(jí)變速直流電動(dòng)機(jī)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，帶負(fù)載也能很好的運(yùn)轉(zhuǎn)，本設(shè)計(jì)性輪系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電動(dòng)機(jī)主要用來(lái)克服齒輪自身的摩擦力，由類(lèi)比法本實(shí)驗(yàn)臺(tái)選用300無(wú)級(jí)變速直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為gb3074-82 y132s-6。固定導(dǎo)軌選用

48、內(nèi)六角螺釘m10 材料45鋼 型號(hào)為 gb/t838-1988選用圓頭普通平鍵614 材料45 型號(hào)為gb1096-79選用深溝球軸承60000型 gb/t276-94齒輪 材料鋼軸用彈性擋圈 65mn套筒 材料q235a.定軸輪系裝配圖的確定圖.差動(dòng)輪系裝配圖的確定圖.行星輪系裝配圖的確定圖.復(fù)合輪系裝配圖的確定圖.結(jié)論本論文詳細(xì)的敘述了設(shè)計(jì)性輪系綜合試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)分析：介紹設(shè)備的用途，定出所設(shè)產(chǎn)品的基本功能；接著對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行分析，做出所設(shè)計(jì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行設(shè)備的具體零件設(shè)計(jì)；最后對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)。從而完成對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)整體設(shè)計(jì)。畢

49、業(yè)設(shè)計(jì)是與課程設(shè)計(jì)完全不同的，它只給出一個(gè)題目，即提出問(wèn)題，怎樣解決這一問(wèn)題，就是畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，這一點(diǎn)比較接近實(shí)際工作，可以說(shuō)是工作前的預(yù)演，對(duì)我們是一個(gè)大的考驗(yàn)，它不但考察我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力，更是考察我們學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我們的思維方式，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的的方法進(jìn)行了很好的鍛煉，讓我們學(xué)到了去解決問(wèn)題的途徑，認(rèn)識(shí)到先進(jìn)工具如計(jì)算機(jī)的重要作用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以個(gè)人設(shè)計(jì)的形式來(lái)完成的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我認(rèn)識(shí)到了一個(gè)人的力量往往是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要互相幫助，學(xué)會(huì)了在個(gè)人設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上尋求各種外界幫助。附錄pccad簡(jiǎn)介：pccad是在autocad基礎(chǔ)上，根據(jù)中國(guó)機(jī)械工業(yè)實(shí)際情況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而開(kāi)發(fā)的微機(jī)工程繪圖設(shè)計(jì)