蝸輪蝸桿輪系PPT課件

1、u蝸桿分左旋和右旋左左旋旋右右旋旋u蝸桿還有單頭和多頭之分蝸桿還有單頭和多頭之分第1頁/共35頁 3、蝸桿傳動(dòng)比：、蝸桿傳動(dòng)比： i=n1/n2=z2/z1 4、回轉(zhuǎn)方向的判定：回轉(zhuǎn)方向的判定： 右旋右手、左旋左手右旋右手、左旋左手。 四指四指指向指向蝸桿回蝸桿回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向，方向，蝸輪的回轉(zhuǎn)方蝸輪的回轉(zhuǎn)方向向與與大拇指大拇指指向指向相反相反。第2頁/共35頁蝸輪的轉(zhuǎn)向蝸輪的轉(zhuǎn)向12左右手法：左旋左手，右旋右手，四指轉(zhuǎn)向 1，拇指反向；即為v2。2v第3頁/共35頁1、右旋蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪如何動(dòng)？、右旋蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪如何動(dòng)？2、左旋蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪如何動(dòng)？、左旋蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪如何動(dòng)？3、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，右旋

2、蝸桿如何動(dòng)？、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，右旋蝸桿如何動(dòng)？4、判斷蝸桿旋向。、判斷蝸桿旋向。5、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，左旋蝸桿如何動(dòng)？、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，左旋蝸桿如何動(dòng)？6、判斷蝸桿旋向。、判斷蝸桿旋向。課堂練習(xí)課堂練習(xí)第4頁/共35頁1）傳動(dòng)比大，一般）傳動(dòng)比大，一般 i =1080，最大可達(dá)，最大可達(dá)1000；2）重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；）重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；4） 蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)齒面的相對(duì)滑動(dòng)速度大，效齒面的相對(duì)滑動(dòng)速度大，效率低；率低； 主要用于中小功率，間斷工作的場(chǎng)合。主要用于中小功率，間斷工作的場(chǎng)合。 廣泛用于機(jī)床、冶金、礦山及起重設(shè)備中。廣泛用于機(jī)床、冶金、礦山及起重設(shè)備中。5、蝸桿傳

3、動(dòng)的特點(diǎn)、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：3）結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)反行程自鎖；）結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)反行程自鎖；5） 蝸輪的造價(jià)較高。蝸輪的造價(jià)較高。第5頁/共35頁幾種機(jī)械傳動(dòng)形式的特點(diǎn)傳動(dòng)形式傳動(dòng)形式主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)中心距變化范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，能緩沖吸振，有過載保護(hù)作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝要求不高有滑動(dòng)，傳動(dòng)比不能保持恒定，外廓尺寸大，帶的壽命較短（通常為3500h5000h），由于帶的摩擦起電不宜用于易燃、易爆的地方，軸和軸承上作用力大鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)中心距變化范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，在高溫、油、酸等惡劣條件下能可靠工作，軸和軸承上的作用力小雖然平

4、均速比恒定，但運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)瞬時(shí)速度不均勻，有沖擊、振動(dòng)和噪音，壽命較低（一般為5000h15000h）齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)外廓尺寸小，效率高，傳動(dòng)比恒定，圓周速度及功率范圍廣，應(yīng)用最廣制造和安裝精度要求較高，不能緩沖，無過載保護(hù)作用，有噪音蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音，可做成自鎖機(jī)構(gòu)效率低，傳遞功率不宜過大，中高速需用價(jià)貴的青銅，制造精度要求高，刀具費(fèi)用高第6頁/共35頁問題：?jiǎn)栴}：大傳動(dòng)比傳動(dòng)大傳動(dòng)比傳動(dòng)i = 12i = 60i = 720時(shí)針：時(shí)針：1圈圈分針：分針：12圈圈秒針：秒針：720圈圈12小時(shí)小時(shí)輪輪 系系第7頁/共35頁 現(xiàn)代機(jī)械中，為

5、了滿足不同的工作要求只用一對(duì)齒輪傳動(dòng)往往是不夠的，通常用一系列齒輪共同傳動(dòng)。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為齒輪系齒輪系（簡(jiǎn)稱輪系）。輪系第8頁/共35頁一一 輪系的類型輪系的類型定義：定義：由齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱由齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱輪系輪系本節(jié)要解決的問題：本節(jié)要解決的問題：輪系分類輪系分類周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系（軸有公轉(zhuǎn)）（軸有公轉(zhuǎn)）定軸輪系（軸線固定）定軸輪系（軸線固定） 復(fù)合輪系復(fù)合輪系（兩者混合（兩者混合) )） 差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系 行星輪系行星輪系1.1.輪系傳動(dòng)比輪系傳動(dòng)比 i 的計(jì)算的計(jì)算; ;2.2.從動(dòng)輪從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向的判斷。的判斷。平面定軸輪系平面定軸輪系空間定軸輪系空間

6、定軸輪系第9頁/共35頁知識(shí)鏈接齒輪在軸上的固定方式齒輪與軸之間的關(guān)系齒輪與軸之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單一齒輪單一齒輪雙聯(lián)齒輪雙聯(lián)齒輪固定固定（齒輪與軸固定為一體，（齒輪與軸固定為一體，齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪不能齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪不能沿軸向移動(dòng)）沿軸向移動(dòng)）空套空套（齒輪與軸空套，齒輪與（齒輪與軸空套，齒輪與軸各自轉(zhuǎn)動(dòng)，互不影響）軸各自轉(zhuǎn)動(dòng)，互不影響）滑移滑移（齒輪與軸周向固定，齒（齒輪與軸周向固定，齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，但齒輪可沿輪與軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，但齒輪可沿軸向滑移）軸向滑移）第10頁/共35頁定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置固定不變至少有一個(gè)齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架

7、的位置是變化的第11頁/共35頁周轉(zhuǎn)輪系的組成周轉(zhuǎn)輪系的組成 如圖所示，黃色齒輪既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)稱為行星輪行星輪；綠色和灰色齒輪的幾何軸線的位置固定不動(dòng)稱為太陽輪太陽輪，它們分別與行星輪相嚙合；支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為行星架行星架或系桿系桿。行星輪、太陽輪、行星架以及機(jī)架組成周轉(zhuǎn)輪系。一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系中，行星輪可有多個(gè)，太陽輪的數(shù)量不多于兩個(gè)，行星架只能有一個(gè)。復(fù)合輪系（混合輪系）：復(fù)合輪系（混合輪系）：既含有定軸輪系又含有周轉(zhuǎn)輪系，或包含有幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系的復(fù)雜輪系。第12頁/共35頁aaabbbnin輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比：是指輪系中輸入軸（主動(dòng)輪）輸入軸（主動(dòng)輪）的角速度（或轉(zhuǎn)速）

8、與輸出軸（從動(dòng)輪）輸出軸（從動(dòng)輪）的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，即 :角標(biāo)a和b分別表示輸入和輸出 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算，包括計(jì)算其傳動(dòng)比的大小大小和確定輸出軸的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向兩個(gè)內(nèi)容。 二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第13頁/共35頁二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.1.平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算傳動(dòng)比大小的計(jì)算122112zznni322 332zninz343 443nzinz455445zznni1234234512 2 3 3 4 4523451234n n n nz z z zi i i in n n nz z z z 234523511512 2 3 3 4 4551234123z z

9、 z zz z znii i i inz z z zz z z 22nn 33nn 第14頁/共35頁 上式表明：平面定軸輪系傳動(dòng)比的大小等于組成該輪系的各對(duì)嚙合齒輪傳動(dòng)比的連乘積，也等于各對(duì)嚙合齒輪中所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積之比 。推廣：設(shè)輪1 1為起始主動(dòng)輪，輪K K為最末從動(dòng)輪，則平面定軸輪系的傳動(dòng)比的一般公式為 :11輪 1至 輪間 所有 從動(dòng)輪 齒數(shù)的 連 乘積輪 1至 輪間 所有 主 動(dòng)輪 齒數(shù)的 連 乘積kknkink二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算惰輪（惰輪（Z4）只改變齒輪副中從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向，不影響齒輪副傳動(dòng)比大小的齒輪。只改變齒輪副中從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向，不影響齒輪

10、副傳動(dòng)比大小的齒輪。第15頁/共35頁1.1.從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的確定平面定軸輪系從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，也可以采用畫箭頭的方法確定。箭頭方向表示齒輪（或構(gòu)件）最前點(diǎn)的線速度方向。作題方法如圖所示。傳動(dòng)比正負(fù)號(hào)規(guī)定：兩輪轉(zhuǎn)向相同(內(nèi)嚙合) 時(shí)傳動(dòng)比取正號(hào)，兩輪轉(zhuǎn)向相反(外嚙合)時(shí)傳動(dòng)比取負(fù)號(hào)，輪系中從動(dòng)輪與主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，可根據(jù)其傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)確定。外嚙合次數(shù)為偶數(shù)（奇數(shù)）時(shí)輪系的傳動(dòng)比為正（負(fù)），進(jìn)而可確定從動(dòng)件的轉(zhuǎn)向。圖中外嚙合次數(shù)為3次，所以傳動(dòng)比為負(fù)，說明輪5與輪1轉(zhuǎn)向相反。二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第16頁/共35頁2.2.空間定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 傳動(dòng)比的大小仍采用推廣式計(jì)算，確定從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，只能

11、采用畫箭頭的方法。圓錐齒輪傳動(dòng)，表示齒輪副轉(zhuǎn)向的箭頭同時(shí)指向或同時(shí)背離節(jié)點(diǎn)。蝸桿傳動(dòng)，從動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)向判定方法用蝸桿“左、右手法則”：對(duì)右旋蝸桿，用右手法則，即用右手握住蝸桿的軸線，使四指彎曲方向與蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，則與拇指的指向相反的方向就是蝸輪在節(jié)點(diǎn)處圓周速度的方向。對(duì)左旋蝸桿，用左手法則，方法同上。 方向判斷如圖所示第17頁/共35頁總結(jié)：定軸輪系的傳動(dòng)比總結(jié)：定軸輪系的傳動(dòng)比 主動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘積從動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘積kki11大?。捍笮。悍较颍悍较颍簃) 1(法（只適合所有齒輪軸線都平行的情況）法（只適合所有齒輪軸線都平行的情況）畫箭頭法（適合任何定軸輪系）畫箭頭法（適合任何定軸輪系）結(jié)果表示

12、：結(jié)果表示：主動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘積從動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘積kki11（輸入、輸出軸平行輸入、輸出軸平行）圖中畫箭頭表示圖中畫箭頭表示 （其它情況）（其它情況）第18頁/共35頁 如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及n n1 1轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向，求求i i 1919和判定和判定n n9 9轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2為為正正，首末兩輪回轉(zhuǎn)方向，首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相同相同。惰輪896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn)()()()(8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即

13、解：解：1n9n轉(zhuǎn)向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。轉(zhuǎn)向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。注：齒輪注：齒輪z z2 2的大小對(duì)總傳動(dòng)比的大小對(duì)總傳動(dòng)比i i1919毫無影響，叫惰輪。毫無影響，叫惰輪。第19頁/共35頁例題：在如圖所示的輪系中，已知蝸桿的轉(zhuǎn)速為 (順時(shí)針），z1 =2，z2 =60， =20, z3 =24, =20, z4 =24, =30, z5=35, =28, z6=135。求n6的大小和方向。min/9001rn 2z3z4z5z第20頁/共35頁例：圖示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)Z1=20, Z2=40, Z2=15, Z3=60, Z3=18, Z4=18, Z7=

14、20, 齒輪7的模數(shù)m=3mm, 蝸桿頭數(shù)為1（左旋），蝸輪齒數(shù)Z6=40。齒輪1為主動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向如圖所示，轉(zhuǎn)速n1=100r/min，試求齒條8的速度和移動(dòng)方向。第21頁/共35頁1O2O1H3太陽輪/中心輪行星輪系桿/轉(zhuǎn)臂/行星架1OHO12O13O行星輪系行星輪系有一太陽輪固定不動(dòng)有一太陽輪固定不動(dòng) 1OOHO12O13差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系太陽輪都能轉(zhuǎn)動(dòng)太陽輪都能轉(zhuǎn)動(dòng) 三、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第22頁/共35頁 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，假想對(duì)整個(gè)行星輪系加上一個(gè)與行星架轉(zhuǎn)速nH大小相等而方向相反的公共轉(zhuǎn)速-nH，則行星架被固定，而原構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系保持不變。這樣，原來的行星輪系就變成了假想的定

15、軸輪系。這個(gè)經(jīng)過一定條件轉(zhuǎn)化得到的假想定軸輪系，稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。三、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第23頁/共35頁周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比分析周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比分析 轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比： 對(duì)于行星輪系，對(duì)于行星輪系，若若n3=0, 有有1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH0 HHHHnnn123H構(gòu)件原機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)(定軸) n1n2n3nHHHnnn 11HHnnn 22HHnnn 33轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法：轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法：- -nH Hi13HHnn31HHnnnn 312312zzzz 13zz 1313111zziiHH 第24頁/共35頁周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比 轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比：轉(zhuǎn)化輪系傳

16、動(dòng)比： 實(shí)際輪系傳動(dòng)比：實(shí)際輪系傳動(dòng)比：)1( 2132111) 1(kkmHkHHkHHkzzzzzznnnnnnikknni11 寫轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比定義及大小，1,K,H軸線必須平行：轉(zhuǎn)向判別用、號(hào)，判別錯(cuò)誤影響嚴(yán)重，千萬當(dāng)心!第25頁/共35頁 如圖所示。已知如圖所示。已知:z1=100, z2=101, z2=100, z3=99 試求傳動(dòng)比試求傳動(dòng)比 iH1分析：分析： 輪系類型輪系類型周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 注意周轉(zhuǎn)輪系，注意周轉(zhuǎn)輪系，不管求解什么，不管求解什么，一定用一定用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法，記住，記住“要要領(lǐng)領(lǐng)”例題例題1H223解：Hi13HHnnnn 31)()(2312zzzz

17、 n3 = 0100009999 HHnnn 110000999911 Hnn10000111000099991 Hnn100001111 nniiHHH100009999 10010099101 100101 100100100101 100101 100101 10011100101 100 若：z3=100第26頁/共35頁 如圖所示。已知如圖所示。已知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 轉(zhuǎn)向如圖轉(zhuǎn)向如圖 試求試求nH的大小和方向的大小和方向分析：分析： 輪系類型輪系類型錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系

18、 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷例題例題解：1223Hn1Hn2Hn3Hn1n3min/507350rnH 討論：討論：是否可以將是否可以將n1代為負(fù)，代為負(fù)，n3代為正代為正？試算，分析結(jié)果。試算，分析結(jié)果。 nH= 50 r/min?轉(zhuǎn)向同轉(zhuǎn)向同n1Hi13HHnnnn 312312zzzz 3418482448 3410025031 HHHHnnnnnn第27頁/共35頁1 1、可實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 利用定軸輪系，可以通過裝在主動(dòng)軸上的若干齒輪利用定軸輪系，可以通過裝在主動(dòng)軸上的若干齒輪分別將運(yùn)動(dòng)傳給多個(gè)運(yùn)動(dòng)部分，從而實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)。分別將運(yùn)動(dòng)傳給多個(gè)運(yùn)動(dòng)部分，從而實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)。四、輪系的功用四、輪系的功用第28頁/共35頁2.2.獲得大的傳動(dòng)比一對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比一般可為i=5-7。但是行星輪系傳動(dòng)比可達(dá)i=10000,而且結(jié)構(gòu)緊湊。3.3.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)增加中間輪增加中間輪2 2實(shí)現(xiàn)變向要求實(shí)現(xiàn)變向要求一對(duì)外嚙合齒輪，主、從一對(duì)外嚙合齒輪，主、從動(dòng)輪（動(dòng)輪（1 1、3 3）轉(zhuǎn)向相反）轉(zhuǎn)向相反中間輪（惰輪或過橋輪）13132第2