輪系的分類與應(yīng)用

1、輪系的分類與應(yīng)用 輪系的分類與應(yīng)用 前面已經(jīng)討論了由嚙合的一對(duì)齒輪所組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它是齒輪傳動(dòng)中最簡單的形式。但在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要將主動(dòng)軸的較快轉(zhuǎn)速變?yōu)閺膭?dòng)軸的較慢轉(zhuǎn)速；或者將主動(dòng)軸的一種轉(zhuǎn)速變換為從動(dòng)軸的多種轉(zhuǎn)速；或改變從動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向。這就需要應(yīng)用多對(duì)齒輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，這種由一系列相互嚙合齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。 1.輪系的分類 輪系的結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線在空間的相對(duì)位置是否固定，輪系可分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩大類。 （）定軸輪系 定軸輪系是指齒輪（包括圓錐齒輪和蝸桿、蝸輪）在運(yùn)轉(zhuǎn)中軸線位置都是固定不動(dòng)的輪系,如圖7-所示是一個(gè)軸線不平行的定軸輪系。 （）周

2、轉(zhuǎn)輪系 周轉(zhuǎn)輪系是指在輪系中至少有一個(gè)齒輪及軸線是圍繞另一個(gè)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的（圖-）。圖-圖- 2.輪系的應(yīng)用 用輪系傳動(dòng)就可以得到很大的傳動(dòng)比，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的減速器。 輪系可做較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 輪系可實(shí)現(xiàn)變速、換向要求。采用輪系組成各種機(jī)構(gòu)，將運(yùn)轉(zhuǎn)速度分為若干等級(jí)進(jìn)行變換，并能變換運(yùn)轉(zhuǎn)方向。 輪系可合成或分解運(yùn)動(dòng)，如汽車后橋傳動(dòng)軸。 定軸輪系的傳動(dòng)比、計(jì)算及轉(zhuǎn)向 定軸輪系的傳動(dòng)比、計(jì)算及轉(zhuǎn)向 在討論輪系時(shí)，把輪系中首末兩輪轉(zhuǎn)速之比，稱為輪系的傳動(dòng)比。它的計(jì)算涉及有關(guān)各對(duì)齒輪轉(zhuǎn)速，如圖-所示，定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算為： 傳動(dòng)比是由各種傳動(dòng)比、形成的，應(yīng)等于各傳動(dòng)比連乘積。 由于，代入上式則得

3、：式中是該定軸輪系外嚙合3次，得數(shù)為負(fù)，說明首末兩輪轉(zhuǎn)向相反。由此進(jìn)一步推論，任意定軸輪系首輪到末輪由、組成，平行軸間齒輪外嚙合次數(shù)為，則即任意定軸輪系的總傳動(dòng)比，也即首末兩輪的轉(zhuǎn)速比，等于其從動(dòng)輪齒數(shù)連乘積與主動(dòng)輪齒數(shù)連乘積之比。其轉(zhuǎn)向由平行軸間外嚙合齒輪對(duì)數(shù)所決定，即（為外嚙合齒輪對(duì)數(shù)），正值表示主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相同；負(fù)值則轉(zhuǎn)向相反。此外也可以用畫箭頭方法判斷從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向，但對(duì)于空間齒輪，如圓錐、蝸桿蝸輪傳動(dòng)，只能用畫箭頭的方法判斷從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向。圖-圖4 在定軸輪系中如有惰輪（圖-4），設(shè)，,（惰輪）,由于既是帶動(dòng)的從動(dòng)輪，又是帶動(dòng)的主動(dòng)輪，所以代入公式： 因此，惰輪不影響傳動(dòng)比，但每增加一個(gè)

4、惰輪改變一次轉(zhuǎn)向。 如果定軸輪系中計(jì)算末輪（軸）的轉(zhuǎn)速，或者計(jì)算輪系中任意從動(dòng)輪（軸）的轉(zhuǎn)速，則 根據(jù)以上公式計(jì)算出末輪的轉(zhuǎn)速，然后再乘以每轉(zhuǎn)移距，即 式中，末輪線速度，； 末輪轉(zhuǎn)速，； 每轉(zhuǎn)移距，該值當(dāng)螺旋傳動(dòng)時(shí)為導(dǎo)程，齒輪、齒條傳動(dòng)時(shí)為，滾輪時(shí)為等。圖7- 例- 圖-所示為一卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，末端是蝸桿傳動(dòng)。，。若，鼓輪直徑，求重物的移動(dòng)速度及方向。 解 由公式知道 重物為上提方向，判定方法如圖所示。減速器的應(yīng)用、類型 減速器的應(yīng)用、類型 減速器由封閉在箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)所組成。常用在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置。圖-表示一帶式輸送機(jī)，高速的電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)和減速器，降低速度

5、后驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)。 由于減速器結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，使用維護(hù)方便，因而在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。減速器已作為一獨(dú)立的部件，由專業(yè)工廠成批生產(chǎn)，并已經(jīng)系列化。下面簡單介紹常用減速器的類型。圖- （）圓柱齒輪減速器 圓柱齒輪減速器按其齒輪傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)、兩級(jí)、三級(jí)減速器，單級(jí)圓柱齒輪減速器如圖-所示，兩級(jí)減速器如圖-所示。 兩級(jí)和兩級(jí)以上減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式三種。 圓柱齒輪減速器應(yīng)用最廣，傳遞的功率范圍大（從很小到 ），圓周速度從很低到，且效率高。圖- （）單級(jí)圓錐齒輪減速器（圖-） 它用于輸入軸與輸出軸垂直相交的傳動(dòng)，傳動(dòng)比為。當(dāng)傳動(dòng)比大時(shí)可采用兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器（圖-）。由于錐齒輪精加工比較困難，僅在傳動(dòng)布置需要時(shí)才采用。圖- （）蝸桿減速器 它可分為蝸桿上置式（圖-）及蝸桿下置式（圖-）兩種。一般采用蝸桿下置式，可保證良好的潤滑。圖-減速器的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn) 減速