第11章齒輪系及其設(shè)計(jì)

第11章齒輪系及其設(shè)計(jì)本章教學(xué)內(nèi)容11-1齒輪系及其分類

11-2定軸輪系的傳動(dòng)比

11-3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比

11-4復(fù)合輪系的傳動(dòng)比

11-5輪系的功用

●本章主要問題──輪系傳動(dòng)比

的計(jì)算;──從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的判斷?！穸x：由若干齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。11.1.1定軸輪系11.1齒輪系及其分類所有齒輪均作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。●平面定軸輪系●空間定軸輪系11.1.2周轉(zhuǎn)輪系有一個(gè)(組)齒輪作行星運(yùn)動(dòng)?！癫顒?dòng)輪系(F=2)●行星輪系(F=1)2H132H1311.1.3復(fù)合輪系由周轉(zhuǎn)輪系、定軸輪系組合而成。11.2

定軸輪系的傳動(dòng)比ⅢⅣ12z2z1i1223z3z2i2334z4z3'i3445z5z4i4515==i15=?????????總傳動(dòng)比＝各級從動(dòng)輪齒數(shù)連乘積各級主動(dòng)輪齒數(shù)連乘積結(jié)論1結(jié)論2惰輪的齒數(shù)不影響總傳動(dòng)比的大小，●傳動(dòng)比大小的計(jì)算但影響從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向；結(jié)論3總傳動(dòng)比＝各級傳動(dòng)比連乘積。13243'54'動(dòng)畫11.2.1定軸輪系的傳動(dòng)比ⅠⅡ1）任何定軸輪系都可用箭頭表示121212蝸輪蝸桿判斷方法：左旋蝸桿右手法則右旋蝸桿左手法則右手法則：右手握向與蝸桿轉(zhuǎn)向一致，拇指方向?yàn)槲佪唶Ш宵c(diǎn)的線速度方向。●主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定設(shè)輪系中有m對外嚙合齒輪，2）平面定軸輪系還可用“＋”“－”號表示，用外嚙合數(shù)計(jì)算“＋”“－”號各級從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積各級主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積i總＝(-1)m

21規(guī)定：各齒輪角速度為代數(shù)量，某一轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，則另一轉(zhuǎn)向?yàn)樨?fù)；傳動(dòng)比也為代數(shù)量。3）空間定軸輪系首末軸平行時(shí)，也可用“＋”“－”號表示，用箭頭判斷“＋”“－”號123例如圖示輪系傳動(dòng)比大小輪1、3轉(zhuǎn)向箭頭表示：相反。符號表示：構(gòu)件原角速度轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)角速度112233HH1.轉(zhuǎn)化輪系給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系施加一個(gè)的公共角速度(-H)后所得到的定軸輪系。2.轉(zhuǎn)化輪系角速度關(guān)系2H1311.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比3.轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比計(jì)算2H13各主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由各從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積至轉(zhuǎn)化輪系中由nmnm±=計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)注意的問題1、齒輪m、n的軸線必須平行。2、計(jì)算公式中的±不能去掉，它不僅表明轉(zhuǎn)化輪系中兩個(gè)太陽輪m、n之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且影響到ωm、ωn、ωH的計(jì)算結(jié)果。3、齒數(shù)比前的“+”、“”號在轉(zhuǎn)化輪系中判別。4、，其中表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的大小，其轉(zhuǎn)向可以通過定軸輪系來確定，而表示原機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的大小，其轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的計(jì)算結(jié)果來確定。1ki≠

iH1k1kiiH1k【例11-1】已知z1=100,z2=101,z2′=100,z3=99，求i1H。【解】H與1轉(zhuǎn)向相同。122′3H動(dòng)畫+【例11-2】

已知主動(dòng)輪1的轉(zhuǎn)速為每分鐘1轉(zhuǎn)、主動(dòng)輪4的轉(zhuǎn)速為每分2轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求輸出構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。1(25)2(30)3(30)2'4(90)3'(20)(25)H【解】1(25)2(30)3(30)2'4(90)3'(20)(25)H【例11-3】：已知z1=z2=z3,求i1H。＝－1123H【解】1與H轉(zhuǎn)向相同（1)區(qū)分基本輪系●解題方法步驟（2)列傳動(dòng)比方程（3)聯(lián)立求解太陽輪嚙合太陽輪嚙合行星輪系桿支承從行星輪入手，找出所有周轉(zhuǎn)輪系；其余則為定軸輪系。11.4復(fù)合輪系的傳動(dòng)比【例11-4】

計(jì)算圖示輪系傳動(dòng)比i16。【解】1.區(qū)分輪系1－2

組成定軸輪系；2′－3－4－5(h)

組成周轉(zhuǎn)輪系；5－6

組成定軸輪系。2ˊh6543212.列方程3.聯(lián)立求解。i16<0，1與6轉(zhuǎn)向相反。2ˊh654321【例11-5】已知z1=26，z2=50，z2'=18，z3=94，z3'=18，z4=35，z5=88,

求傳動(dòng)比i15?！窘狻?-2-2-3-5(H)

組成差動(dòng)輪系；1.區(qū)分輪系3-4-5組成定軸輪系。154322'3'2.列方程差動(dòng)輪系：定軸輪系：3.聯(lián)立求解1、5轉(zhuǎn)向相同。154322'3'53123'4【例11-6

】已知z1=35，z3=97，z3ˊ=35，z5=97，求傳動(dòng)比i15

?！窘狻?-2-3-5組成差動(dòng)輪系；1.區(qū)分輪系3-4-5組成定軸輪系。2.列方程差動(dòng)輪系：定軸輪系：3.聯(lián)立求解53123'4A33’1254KB【例11-7

】：圖示為龍門刨床工作臺的變速機(jī)構(gòu)，J、K為電磁制動(dòng)器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求J、K分別剎車時(shí)的傳動(dòng)比i1B。解1)剎住J時(shí)

1－2－3為定軸輪系定軸部分：

i13＝ω1/ω3周轉(zhuǎn)部分：

iB3’5＝(ω3’-ωB)/(0-ωB)連接條件：

ω3＝ω3’聯(lián)立解得：11BBiww=B－5－4－3’為周轉(zhuǎn)輪系3－3’將兩者連接＝-z3/z1=-z5/z3’

J1'3513)(zzzz+-=J2)剎住K時(shí)A-1－2－3為周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系1：

iA13＝(ω1-ωA)/(0-ωA)周轉(zhuǎn)輪系2：

iB3’5＝(ω3’-ωB)/(ω5-ωB)連接條件：

ω5＝ωA

聯(lián)立解得：總傳動(dòng)比為兩個(gè)串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比的乘積。B－5－4－3’為周轉(zhuǎn)輪系5－A將兩者連接＝-z3/z1＝-z5/z3’

＝i1A

·

i5BA33’1254JKB5ABAwwww51='115313))((zzzz++=1BBiww1=K1.獲得較大的傳動(dòng)比；4.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)；11.4輪系的功用2.實(shí)現(xiàn)變速換向傳動(dòng)；53123'4φ430mm2850kw3.實(shí)線大功率傳動(dòng)5.運(yùn)動(dòng)合成分解123H●運(yùn)動(dòng)合成22H4135=－1圖示為汽車差速器，z1=z3

，nH=n4該輪系是差動(dòng)輪系，有兩個(gè)自由度，僅輸入一個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將無確定解。而汽車后橋采用差動(dòng)輪系的目的，就是為了汽車在不同行駛狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪能自由改變轉(zhuǎn)速。差速器●運(yùn)動(dòng)分解1=(r-L)