機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)-第8章-輪系

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)-第8章-輪系匯報人：AA2024-01-14輪系概述定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系輪系的設(shè)計與計算輪系的維護(hù)與保養(yǎng)contents目錄01輪系概述定義與分類定義輪系是由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)，用于傳遞動力和扭矩。分類根據(jù)輪系中齒輪的軸線布置方式，輪系可分為平行軸輪系、相交軸輪系和交錯軸輪系三類。

輪系的作用實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動通過輪系中的齒輪傳動，可以實(shí)現(xiàn)兩個遠(yuǎn)距離軸之間的動力和扭矩傳遞。改變轉(zhuǎn)速和扭矩通過改變輪系中齒輪的齒數(shù)和模數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩的變換，滿足不同工作需求。實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解輪系可以將多個簡單的運(yùn)動合成為復(fù)雜的運(yùn)動，或?qū)?fù)雜的運(yùn)動分解為簡單的運(yùn)動。輪系中的主要元件，用于傳遞動力和扭矩。齒輪的種類繁多，常見的有直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪等。齒輪用于支撐齒輪并傳遞動力，通常分為輸入軸、輸出軸和中間軸。軸用于支撐軸并減少摩擦損失，提高傳動效率。軸承用于固定和保護(hù)輪系中的各個元件，同時起到支撐和密封作用。箱體輪系的組成02定軸輪系由若干個相互嚙合的齒輪組成，各齒輪的軸線位置固定不變。除了能繞自身軸線自轉(zhuǎn)外，還能繞另一固定軸線回轉(zhuǎn)的齒輪，稱為行星輪，行星輪系由中心輪、行星輪和行星架組成。定軸輪系的類型行星輪系普通定軸輪系傳動比定義定軸輪系中，輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速之比，或輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)矩之比。傳動比計算根據(jù)齒輪嚙合原理和轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩關(guān)系，可以推導(dǎo)出定軸輪系的傳動比計算公式。定軸輪系的傳動比通過改變定軸輪系中不同齒輪的組合方式，實(shí)現(xiàn)不同的傳動比，從而改變輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，滿足不同的工作需求。變速器將動力從一根輸入軸分配到兩根或多根輸出軸上，實(shí)現(xiàn)動力的分配和傳遞。分動器通過定軸輪系降低輸出軸的轉(zhuǎn)速，同時增大輸出軸的轉(zhuǎn)矩，以滿足工作機(jī)的需求。減速器定軸輪系的應(yīng)用03周轉(zhuǎn)輪系行星輪系主要由太陽輪、行星輪、行星架組成。其中，行星輪既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)，太陽輪和行星架則固定或轉(zhuǎn)動。根據(jù)行星架的不同，可分為簡單行星輪系和復(fù)合行星輪系。行星輪系差動輪系由兩個或兩個以上的行星輪系組成，各行星輪系的行星架可以彼此獨(dú)立地轉(zhuǎn)動。通過不同組合方式，可實(shí)現(xiàn)多種傳動比和輸出轉(zhuǎn)速。差動輪系周轉(zhuǎn)輪系的類型傳動比定義周轉(zhuǎn)輪系的傳動比是指輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速之比，或輸入轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)矩之比。傳動比的大小和符號取決于周轉(zhuǎn)輪系的類型、構(gòu)件數(shù)目以及各構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算較為復(fù)雜，需根據(jù)具體的輪系類型和構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行分析和計算。通常，可采用速度矢量圖解法、相對運(yùn)動原理等方法進(jìn)行求解。周轉(zhuǎn)輪系的傳動比周轉(zhuǎn)輪系可用于減速器設(shè)計，通過合理的組合和配置，可實(shí)現(xiàn)大傳動比、高效率的減速效果，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。減速器周轉(zhuǎn)輪系還可用于變速器的設(shè)計，通過調(diào)整行星架的位置或改變構(gòu)件之間的連接關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)多種不同的傳動比和輸出轉(zhuǎn)速，滿足不同的變速需求。變速器利用周轉(zhuǎn)輪系的特性，可設(shè)計出具有復(fù)合運(yùn)動功能的機(jī)構(gòu)，如行星齒輪機(jī)構(gòu)、差動齒輪機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)構(gòu)在工程機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。復(fù)合運(yùn)動機(jī)構(gòu)周轉(zhuǎn)輪系的應(yīng)用04復(fù)合輪系定軸輪系由一系列軸線固定的齒輪組成的傳動系統(tǒng)。主要適用于傳遞兩平行軸之間的運(yùn)動和動力。周轉(zhuǎn)輪系具有一個或幾個軸線位置變動的齒輪所組成的輪系。適用于兩相交軸或交錯軸之間的運(yùn)動和動力的傳遞。混合輪系既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系的傳動系統(tǒng)。通常適用于多個軸之間的復(fù)雜運(yùn)動和動力傳遞。復(fù)合輪系的類型主動輪轉(zhuǎn)速與從動輪轉(zhuǎn)速之比，反映了輪系傳動的速度變化。傳動比定義計算方法影響因素通過幾何關(guān)系、轉(zhuǎn)速關(guān)系和力矩關(guān)系等綜合分析，確定復(fù)合輪系的傳動比。齒輪齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等參數(shù)以及齒輪的變位系數(shù)等均會影響傳動比的大小。030201復(fù)合輪系的傳動比機(jī)械工程自動化生產(chǎn)線能源領(lǐng)域其他領(lǐng)域復(fù)合輪系的應(yīng)用在機(jī)床、汽車、航空航天等機(jī)械工程中，復(fù)合輪系被廣泛應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動和動力傳遞。在風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等能源領(lǐng)域，復(fù)合輪系可用于提高能源轉(zhuǎn)換效率和傳輸穩(wěn)定性。在自動化生產(chǎn)線中，復(fù)合輪系可用于實(shí)現(xiàn)精確的同步傳動和定位控制。在軍事、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域，復(fù)合輪系也有廣泛的應(yīng)用，如精密儀器、手術(shù)機(jī)器人等。05輪系的設(shè)計與計算根據(jù)工作條件和要求，選擇適當(dāng)?shù)妮喯殿愋秃筒季?，確保滿足所需的傳動比、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等要求。滿足使用要求保證傳動性能結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕便于制造和裝配設(shè)計合理的齒輪參數(shù)和嚙合條件，確保輪系傳動的平穩(wěn)性、準(zhǔn)確性和可靠性。優(yōu)化輪系結(jié)構(gòu)，減小體積和重量，提高空間利用率和經(jīng)濟(jì)效益?？紤]加工和裝配工藝性，選擇適當(dāng)?shù)凝X輪材料和熱處理方法，確保輪系的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率。輪系的設(shè)計原則輪系的計算方法傳動比計算根據(jù)輪系中各齒輪的齒數(shù)比，計算傳動比并確定各級齒輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系。齒輪強(qiáng)度計算根據(jù)齒輪受力分析和材料力學(xué)原理，進(jìn)行齒輪彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度和磨損等計算，確保齒輪的承載能力和使用壽命。軸承壽命計算根據(jù)軸承的載荷、轉(zhuǎn)速和工作環(huán)境等因素，計算軸承的壽命并選擇合適的軸承類型和規(guī)格。潤滑與冷卻設(shè)計根據(jù)輪系的工作條件和要求，設(shè)計合理的潤滑與冷卻系統(tǒng)，確保輪系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長使用壽命。綜合考慮輪系的傳動性能、結(jié)構(gòu)緊湊性、重量、制造成本等多個目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)整體性能的最優(yōu)。多目標(biāo)優(yōu)化采用參數(shù)化建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輪系結(jié)構(gòu)的快速設(shè)計和變型設(shè)計，提高設(shè)計效率和靈活性。參數(shù)化設(shè)計利用有限元分析方法對輪系進(jìn)行應(yīng)力、變形和疲勞等分析，為優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。有限元分析引入可靠性設(shè)計理念和方法，對輪系進(jìn)行可靠性分析和評估，提高輪系的可靠性和安全性?？煽啃栽O(shè)計輪系的優(yōu)化設(shè)計06輪系的維護(hù)與保養(yǎng)對輪系進(jìn)行定期的全面檢查，包括齒輪、軸承、軸等關(guān)鍵部件的磨損情況，以及緊固件是否松動等。定期檢查根據(jù)輪系的工作條件和要求，選用適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，并按照?guī)定的時間間隔和劑量進(jìn)行添加或更換。潤滑保養(yǎng)保持輪系的清潔，防止雜物和灰塵的堆積，以免影響輪系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和增加磨損。清潔保養(yǎng)輪系的維護(hù)措施根據(jù)齒輪的磨損情況，適時調(diào)整齒輪間隙，以保證齒輪傳動的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。調(diào)整齒輪間隙對于磨損嚴(yán)重的齒輪、軸承等關(guān)鍵部件，應(yīng)及時進(jìn)行更換，以避免影響輪系的整體性能。更換磨損件定期檢查并校準(zhǔn)輪系的軸線，確保各軸線之間的平行度和垂直度符合要求，以減少振動和噪音。校準(zhǔn)軸線輪系的保養(yǎng)方法軸承故障軸承出現(xiàn)異響、溫升過高或振動過大等情況時，應(yīng)檢查軸承間