廣石化輪系及其設計課件

1、 5-1 5-1 輪系及其分類輪系及其分類 5-2 5-2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算 5-3 5-3 輪系的功用輪系的功用 小小 結結第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計目錄機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計1450 rpm1450 rpm53.7 rpm53.7 rpm1 12 2一對齒輪傳動一對齒輪傳動設設 d d1 1 = 53.7mm = 53.7mm則則 d d2 2 = = i i1212d d1 1 = 27 = 2753.7 = 1450mm53.7 = 1450mmd d2 2d d1 1= = i i1212 = = n n1 1n n2 2

2、Z Z2 2Z Z1 1= =5.1 5.1 輪系及其分類輪系及其分類: :一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)輪系輪系兩輪直徑相差太大兩輪直徑相差太大, ,不合理不合理1450145053.753.7= 27= 27= =章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計定軸輪系定軸輪系: :混合輪系：混合輪系：周轉輪系：周轉輪系：321HOHO1O3O2輪系分類輪系分類: :所有齒輪的軸線位置都是固定的。所有齒輪的軸線位置都是固定的。至少有一個齒輪的軸線是繞另一個齒輪軸至少有一個齒輪的軸線是繞另一個齒輪軸線轉動的線轉動的(行星行星,差動差動)由兩個以上基本輪系組成。由

3、兩個以上基本輪系組成。章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計4321543245 34 2312)()()(zzzzzzzzzzzzzzzz12233455.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算2-2,3-3, 4-4雙聯(lián)齒輪雙聯(lián)齒輪2. 轉向關系轉向關系122112zzi 233232zzi515443322154433212iiii2. 轉向關系轉向關系4i15=1/51.傳動比大小傳動比大小章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計 344343zzi 455454zzi= i15122345

4、44534231215zzzzzzzzi結論結論: :總傳動比總傳動比= =各級傳動比的連乘積各級傳動比的連乘積乘積輪間所有主動輪齒數(shù)連輪至積間所有從動輪齒數(shù)連乘至輪輪KGKGnnikGGk3-3-過橋輪過橋輪( (惰輪惰輪既是主動輪又作既是主動輪又作從動輪從動輪)其齒數(shù)對傳動比無影響其齒數(shù)對傳動比無影響作用作用: 控制轉向控制轉向惰輪惰輪例例5-1例例5-2一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算 1. 1.行星輪行星輪: : 1

5、 1、組成、組成: :軸線位置變動軸線位置變動,行星輪既作自轉又作公轉行星輪既作自轉又作公轉支持行星輪的構件支持行星輪的構件軸線位置固定軸線位置固定行星架行星架行星輪行星輪中心輪中心輪2.行星架行星架(轉臂轉臂, 系桿系桿) H : 3.中心輪中心輪(太陽輪太陽輪): 4.機架機架一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算2 2、分類、分類: (: (按自由度分類按自由度分類) )差動輪系差動輪系:行星輪系行星輪系: F=3N-2PL-PH =2 (兩個中心輪均轉動兩個中心輪均轉動

6、) F=3N-2PL-PH =1 (只有一個中心輪轉動只有一個中心輪轉動)321HOHO1O3O2二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算1 1、組成、組成: :一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算3、轉化輪系、轉化輪系(轉化機構轉化機構)不能直接用定軸輪系的計算方法不能直接用定軸輪系的計算方法 - nH1n2n3nHn123403322HHHHHHHHnnnnnnnnn構件構件 原有轉速原有轉速 轉化輪系中的轉速轉化輪系中的轉速HHnnn11已知：已知：n1、n2、

7、n3、nH2 2、分類、分類: (: (按自由度分類按自由度分類) )二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算1 1、組成、組成: :一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算321HO2O1O3所有主動輪齒數(shù)的乘積至轉化輪系從所有從動輪齒數(shù)的乘積至轉化輪系從KGKGnnnnnniHKHGHKHGHGK一般計算式一般計算式:132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH 132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH132132313113ZZZ

8、 ZZZnnnnnniHHHHH 4 4、轉化輪系的傳動比、轉化輪系的傳動比( (假想定軸輪系傳動比）假想定軸輪系傳動比）2 2、分類、分類: (: (按自由度分類按自由度分類) )二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算1 1、組成、組成: :一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算3、轉化輪系、轉化輪系(轉化機構轉化機構)321HO2O1O31) 1) 齒數(shù)連乘積之比前的齒數(shù)連乘積之比前的“ ”號取決于號取決于轉化輪系中轉化輪系中G G、K K輪的轉向；輪的轉向；2)

9、 輪輪G、輪、輪K和和行星架行星架H必須是同一個必須是同一個周轉輪系中周轉輪系中軸線平行或重軸線平行或重合合 的三個構件；的三個構件；3) nG 、nK 、nH 中，已知值應根據(jù)轉向相同還是相反代入正中，已知值應根據(jù)轉向相同還是相反代入正 負號負號,未知值的轉向由計算結果判定。未知值的轉向由計算結果判定。例例5-3例例5-4例例5-5例例5-6例例5-7注意注意:4 4、轉化輪系的傳動比、轉化輪系的傳動比( (假想定軸輪系傳動比）假想定軸輪系傳動比）2 2、分類、分類: (: (按自由度分類按自由度分類) )二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算1 1、組成、組成: :一、定軸輪系的

10、傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算3、轉化輪系、轉化輪系(轉化機構轉化機構)在計算復合輪系傳動比時，既不能將整個輪系作為定軸輪系在計算復合輪系傳動比時，既不能將整個輪系作為定軸輪系來處理，也不能對整個機構采用轉化機構的辦法。來處理，也不能對整個機構采用轉化機構的辦法。計算復合輪系傳動比的正確方法是：計算復合輪系傳動比的正確方法是： （1） 首先將各個基本輪系正確地區(qū)分開來首先將各個基本輪系正確地區(qū)分開來(先找周轉輪系先找周轉輪系)（2） 分別列出計算各基本輪系傳動比的方程式。分別列出計算

11、各基本輪系傳動比的方程式。（3） 找出各基本輪系之間的聯(lián)系。找出各基本輪系之間的聯(lián)系。（4） 將各基本輪系傳動比方程式聯(lián)立求解，即可求得復將各基本輪系傳動比方程式聯(lián)立求解，即可求得復 合輪系的傳動比。合輪系的傳動比。復合輪系復合輪系：三、三、混合輪系的傳動比計算混合輪系的傳動比計算例例5-8例例5-9例例5-10例例5-11由兩個以上基本輪系組成的輪系由兩個以上基本輪系組成的輪系二、周轉輪系的傳動比計算二、周轉輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算一、定軸輪系的傳動比計算章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計5.2 5.2 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算一. .相距較

12、遠的兩軸之間的傳動相距較遠的兩軸之間的傳動二二. .變速、變向變速、變向5.3 輪系的功用輪系的功用章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計三、實現(xiàn)多路輸出三、實現(xiàn)多路輸出 1 1，2(2(分針分針M M）N 9N 9，1010，1111，1212（時針（時針H H） 3 3，4 4，5 5，6 6，（秒針，（秒針S S） 126824241191210129ZZZZnnnniHMMH60886460463536ZZZZnnnniMSSM章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計四四. .獲得大傳動比獲得大傳動比( (行星輪系行星輪系)五五. .實現(xiàn)運動的

13、實現(xiàn)運動的合成合成章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計六、實現(xiàn)運動的分解六、實現(xiàn)運動的分解4341313113nnnnnnnnnniHHHHH2314nnnlrlrnnlrdnlrdnlrslrs31331122附加約束條件右左4341nrlrnnrlrn聯(lián)立：聯(lián)立： 431nnnr時當例例5-1例例5-2113ZZ章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計小 結 1）了解輪系的分類；）了解輪系的分類； 2）掌握定軸輪系傳動比的計算方法及應用；）掌握定軸輪系傳動比的計算方法及應用； 3）掌握周轉輪系傳動比的計算方法及應用；）掌握周轉輪系傳動比的計算方法

14、及應用； 正確理解轉化機構的概念正確理解轉化機構的概念 4）掌握混合輪系傳動比的計算方法及應用；）掌握混合輪系傳動比的計算方法及應用； 關鍵是如何區(qū)分基本輪系關鍵是如何區(qū)分基本輪系例例5-13例例5-12例例5-14章頭機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計33214324114ZZZZZZnnimin108080014rinn方向方向: 畫箭頭畫箭頭輪系傳動比輪系傳動比: 大小大小:解解:例例5-1: 已知已知Z1=16 ,Z2=32, Z2=20, Z3=40,Z3=2(右右)，Z4=40,若若n1=800r/min, 求蝸輪的轉速求蝸輪的轉速n4及各輪的轉向。及各輪的轉

15、向。8022016404032返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計例5-2: 求求i15和提升重物時手柄的轉動方向和提升重物時手柄的轉動方向解解:4321543215ZZZZZZZZi8 .577181152052403050返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計求求nH與與n1的關系的關系HHHHHnnnnnni313113= Z3/ Z1行星輪系i1H=n1/ nH= (1+ Z3/ Z1)n3=01311ZZnnHnH與與n1的轉向相同的轉向相同例例5-3:返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計 圖示為一大傳動比的減速器

16、，圖示為一大傳動比的減速器，Z1=100，Z2=101，Z2=100，Z3=99求：輸入件求：輸入件H對輸出件對輸出件1的傳動比的傳動比iH1 2H132100001001009910111111HHii若Z1=99 1001Hi周轉輪系傳動比正負是計算出來的，而不是判斷出來的。周轉輪系傳動比正負是計算出來的，而不是判斷出來的。 HHHHHnnnnnni31311310010099101 2132ZZZZn3=0100100991011 21321ZZZZnnH例例5-4：返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計 已知齒數(shù)Z1=15 , Z2 = 25 , Z 2 = 20

17、 , Z3 = 60。n1=200r/min ,n3=50r/min , 轉向見圖，求nH 設n1為正，n3為負HHHHHnnnnnni313113 2132ZZZZnH= 8.3r/min差動輪系差動輪系520156025)50(200HHnn表示nH與n3方向相同例例5-5：返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計 已知齒數(shù)Z1=12 , Z2 = 28 , Z 2 = 14 , Z3 = 54。 求iSH n3 =0HHHHHnnnnnni313113手動鏈輪起重鏈輪行星輪行星輪系91011HHHnnnnni1H = iSH = n1 / nH =10轉臂中心輪例例5

18、-6：9 2132ZZZZ返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計1123313113ZZZZnnnnnniHHHHH 已知齒數(shù)Z1=48 , Z2 = 42 , Z 2 = 18 , Z3 = 21。n1=100r/min ,n3=80r/min , 轉向見圖，求nH 48494818422180100HHnnmin/07. 9rnH畫箭頭的方法畫箭頭的方法題所給題所給章頭例例5-75-7：返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計1-2 定軸輪系定軸輪系i12= 1/ 2 = - Z2/Z1=2HHHi4 24 24 24ZZ又又:求求i1H 2= 2

19、 ; 4 =0234H 行星輪系行星輪系10iiH 2121Hi5i41iH2H 2 2HH輪輪1與系桿轉向相反與系桿轉向相反兩式相乘得兩式相乘得： 例例5-8返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計1-2-3-H1 行星輪系行星輪系24-5-6-H2 行星輪系行星輪系12226446HHHi1113113HHHi13ZZ H1= 4 、 6 = 3 = 046ZZ例例5-9求求i1H21341131111ZZZZH4624462411ZZZZHH)1)(1 (461321ZZZZH兩式相乘得兩式相乘得： 返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計1223

20、341H輸入輸出 已知各輪齒數(shù)，已知各輪齒數(shù)， 求傳動比求傳動比i1H1、分析輪系的組成、分析輪系的組成 1，2，2，3定軸輪系定軸輪系 1 ，4，3 ，H差動輪系差動輪系 2、分別寫出各輪系的傳動比、分別寫出各輪系的傳動比 定軸輪系定軸輪系 ： ) 1 () 1(213223113ZZZZi差動輪系差動輪系 ： )2() 1(311313ZZiHHH3、找出輪系之間的運動關系、找出輪系之間的運動關系 3311 3 113 3 11311ZZZZHHHH即由（由（2）得：）得： 例例5-10返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計 3 13221 3 1111ZZZZZZZ

21、ZiHH4、聯(lián)立求解：、聯(lián)立求解： )3(132 213ZZZZ由（由（1）得：）得： 3 11321 21 3 1131111) 3(ZZZZZZZZHHHH代入傳動比計算要點：傳動比計算要點： 分清輪系分清輪系 注意符號注意符號 掌握技巧掌握技巧機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計當已知當已知 n n1=1450 r/min =1450 r/min ，可得：，可得： 1224H335H為輸出件電動卷揚機減速器電動卷揚機減速器Z1=24，Z2=48，Z2=30，Z3=90,Z3=20，Z4=30，Z5=80,求求i1H.（H和和5為一整體）為一整體） 3，4，5定軸輪系定

22、軸輪系 21323113ZZZZiHHH355353ZZi533H（又）（又）聯(lián)立：聯(lián)立： 311Himin/77.4631145011rinnHH1，2，2 ，3,H3,H差動輪系差動輪系 2132 35131131111ZZZZZZiHHHH例例5-11返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計例例5-12： 圖示為一周轉輪系進給圖示為一周轉輪系進給機構機構,已知已知:各輪齒數(shù)各輪齒數(shù), n3=0,求求: iH1. i13 =Hn1-nHn3-nH解解:Z2Z3Z1Z2 iH1=nH/n1=Z1Z2-Z2Z3Z1Z220 6020 60- 20 59=60符號表示符號表示

23、H與輪與輪1轉向轉向1) 設設z1=100,z2=100, z2 =100, z3=101。iH1=nH/n1100 100-100 101100 100=-1002)若改若改Z2=99iH1H12233)設設:Z1=60,Z2=20, Z2=20,Z3=59,n3=0,iH1=nH/n1100 100-99 101100 100=10000得：得：nH=Z1Z2-Z2Z3Z1Z2n1= +返回機械原理機械原理 第五章第五章 輪系及其設計輪系及其設計例例5-13：圖示輪系中圖示輪系中,已知各輪齒數(shù)已知各輪齒數(shù):Z1=Z4=Z6=20,Z3=30,Z5=Z7=40,且各輪均為標準齒輪且各輪均為標準齒輪,模數(shù)相同模數(shù)相同,