機(jī)械基礎(chǔ) 課件 模塊五任務(wù)五 輪系

教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解輪系的類型與特點(diǎn)；2.掌握定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算；3.掌握周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算；4.掌握混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。能力目標(biāo)1.能夠分析各種輪系的結(jié)構(gòu)，并計(jì)算傳動(dòng)比；2.能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)和規(guī)范意識(shí)；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心、愛(ài)崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動(dòng)

任務(wù)五

輪系【學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)】1.輪系的類型與特點(diǎn)；2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算；3.周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算；4.混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】一、輪系的類型與功用

由一系列齒輪組成的傳動(dòng)裝置，稱為輪系。（一）輪系的類型

輪系有三種類型：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系與混合輪系。1.定軸輪系

輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若所有齒輪的幾何軸線都固定不變的輪系，稱為定軸輪系，如圖所示。定軸輪系機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.周轉(zhuǎn)輪系

輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞其他齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系，常稱周轉(zhuǎn)輪系為行星輪系。如圖所示。行星輪：齒輪2既繞自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)繞齒輪1的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。太陽(yáng)輪：齒輪1的軸線位置固定不動(dòng)。行星架：構(gòu)件H用于支持行星輪并與太陽(yáng)輪共軸線。周轉(zhuǎn)輪系

周轉(zhuǎn)輪系按其自由度F的不同，可分為差動(dòng)輪系（F=2）和行星輪系（F=1），如圖所示。（a）差動(dòng)輪系（b）行星輪系周轉(zhuǎn)輪系的分類3.混合輪系

輪系中既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系，或直接由幾個(gè)周轉(zhuǎn)輪系組合而成的輪系，稱為混合輪系，如圖所示。（二）輪系的功用

（1）實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸間的傳動(dòng)。

（2）可獲得較大的傳動(dòng)比（如圖）。

（3）實(shí)現(xiàn)變速、換向和多路傳動(dòng)（如圖）。大的傳動(dòng)比多路傳動(dòng)（4）可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成或分解。汽車(chē)后橋差速器二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

定軸輪系的傳動(dòng)比是指輪系中主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，用i12表示。定軸輪系的傳動(dòng)比的計(jì)算，包括兩個(gè)方面：（1）計(jì)算傳動(dòng)比的大小；（2）確定從動(dòng)輪的傳動(dòng)方向。（一）齒輪副的傳動(dòng)比分析

一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比是指主、從動(dòng)輪的角速度（轉(zhuǎn)速）之比，也等于兩輪齒數(shù)的反比，即：正負(fù)號(hào)分別表示主、從動(dòng)輪的傳動(dòng)方向是相同還是相反。外嚙合

內(nèi)嚙合錐齒輪傳動(dòng)

蝸桿傳動(dòng)

（二）定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.寫(xiě)出輪系的嚙合線圖順序線（如圖）“——”表示兩輪嚙合

“====”表示兩輪同軸并連成一體

1—2==2′—3==3′—4—52.計(jì)算公式末端齒輪轉(zhuǎn)向的確定：1.對(duì)于平行軸定軸輪系，用

表示。2.對(duì)于非平行軸定軸輪系，必須用畫(huà)箭頭的方法在圖中表示（如圖）。（三）定軸輪系中任意從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算第k個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)速為：課堂練習(xí)：

在如圖所示的空間定軸輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)分別為z1=15，z2=25，z3=z5=14，z4=z6=20，z7=30，z8=40，z9=2（且為右旋蝸桿），z10=60。1）試求傳動(dòng)比i17和i110；2）若n1=200r/min，已知齒輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，試確定n7和n10。答案：三、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比的計(jì)算通常用反轉(zhuǎn)法。

反轉(zhuǎn)法原理：假設(shè)給整個(gè)輪系加一個(gè)與行星架轉(zhuǎn)速nH反向的轉(zhuǎn)速-nH，則行星架H靜止不動(dòng)，該輪系成了一個(gè)假想的定軸輪系。由周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化而來(lái)的定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化如圖所示。構(gòu)件在轉(zhuǎn)化輪系中的相對(duì)轉(zhuǎn)速見(jiàn)表5-28。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比可按照定軸輪系來(lái)計(jì)算，周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算式如下：設(shè)周轉(zhuǎn)輪系中，首輪為1，末輪為K，則轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比計(jì)算通式為：式中：m—轉(zhuǎn)化輪系在齒輪1、k間外嚙合次數(shù)。注意：（1）式中1為主動(dòng)輪，K為從動(dòng)輪。中間各輪的主、從動(dòng)地位從齒輪1按順序判定。（2）將n1、nk和nH已知值代入公式時(shí)，必須帶有正、負(fù)號(hào)，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相同時(shí)取同號(hào)，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相反時(shí)取異號(hào)。（3）因?yàn)橹挥袃奢S平行時(shí)，兩軸轉(zhuǎn)速才能代數(shù)相加，故公式只用于齒輪1、K和行星架軸線平行的場(chǎng)合。對(duì)于錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，兩太陽(yáng)輪和行星架軸線必須平行，轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i的正、負(fù)號(hào)可用畫(huà)箭頭的方法確定。四、混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

由幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系或定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系，稱為混合輪系。（一）混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算方法