輪系詳解講課教案

輪系詳解鐘表的輪系S，M，H分別表示為秒針、分針、時(shí)針。分針轉(zhuǎn)十二周，時(shí)針轉(zhuǎn)一周;分針轉(zhuǎn)一周，秒針轉(zhuǎn)60周。CEDAFIGBHSM輪系應(yīng)用主要內(nèi)容了解輪系的分類和應(yīng)用掌握定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算掌握周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算簡介幾種特殊的行星輪系傳動(dòng)輪系的應(yīng)用

輪系廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中，利用它可以實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)、變速傳動(dòng)、獲得大的傳動(dòng)比、合成運(yùn)動(dòng)和分解運(yùn)動(dòng)等特殊功能，達(dá)到工程目的。相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，用輪系傳動(dòng)可以節(jié)省空間、材料。變速傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)速不變時(shí)，利用輪系可使從動(dòng)軸獲得多種工作轉(zhuǎn)速。

I為動(dòng)力輸入軸，II為輸出軸，4,6為滑移齒輪，A-B為牙嵌式離合器。該變速箱可使輸出軸得到四檔轉(zhuǎn)速。獲得大的傳動(dòng)比采用行星輪系，只需很少幾個(gè)齒輪，就可以獲得很大傳動(dòng)比。當(dāng)時(shí)其傳動(dòng)比可達(dá)10000，其計(jì)算如下：因，代入已知齒數(shù)值，上式變?yōu)椋簞t合成運(yùn)動(dòng)和分解運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)是將兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。分解運(yùn)動(dòng)是將一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。輪系輪系的類型定軸輪系及其傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比輪系的類型根據(jù)齒輪幾何軸線是否平行：平面輪系和空間輪系根據(jù)齒輪幾何軸線位置是否固定：定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系

傳動(dòng)時(shí)每個(gè)齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為固定輪系。周轉(zhuǎn)輪系至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。定軸輪系及其傳動(dòng)比

在輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱為輪系的傳動(dòng)比，用表示，下標(biāo)a、b為輸入軸和輸出軸的代號(hào)，即

計(jì)算輪系傳動(dòng)比不僅要確定它的數(shù)值，而且要確定兩軸的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，這樣才能完整表達(dá)輸入軸和輸出軸間的關(guān)系。(1)轉(zhuǎn)向的判斷-1一對(duì)平行軸外嚙合齒輪，其兩輪轉(zhuǎn)向相反，故用方向相反的箭頭表示。轉(zhuǎn)向的判斷-2一對(duì)平行軸內(nèi)嚙合齒輪，其兩輪轉(zhuǎn)向相同，故用方向相同的箭頭表示。圖3-36定軸輪系的傳動(dòng)比示意圖轉(zhuǎn)向的判斷-3一對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，在節(jié)點(diǎn)具有相同速度，故表示轉(zhuǎn)向的箭頭或同時(shí)指向節(jié)點(diǎn)，或同時(shí)背離節(jié)點(diǎn)。轉(zhuǎn)向的判斷-4

蝸輪的轉(zhuǎn)向不僅與蝸桿的轉(zhuǎn)向有關(guān)，而且與螺旋線方向有關(guān)，可借助于右手定則或左手定則判斷。判定蝸桿或蝸輪的旋向：將蝸輪或蝸桿的軸線豎起，螺旋線右面高為右旋，左面高為左旋。右旋蝸桿：伸出左手，四指順蝸桿轉(zhuǎn)向，則蝸輪的切向速度vp2的方向與拇指指向相同。圖3-37含空間齒輪傳動(dòng)輪系末輪轉(zhuǎn)向的判定傳動(dòng)比計(jì)算令表示各齒輪的齒數(shù)令表示各輪的轉(zhuǎn)速由圖可以看到傳動(dòng)比計(jì)算各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比數(shù)值為；；；；

設(shè)與輪1固聯(lián)的軸為輸入軸，與輪7固聯(lián)的軸為輸出軸，則輸入軸和輸出軸的傳動(dòng)比數(shù)值為：(2)傳動(dòng)比計(jì)算

上式表明，定軸輪系傳動(dòng)比的數(shù)值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)的乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)乘積之比。

齒輪4只起到改變傳動(dòng)方向作用，對(duì)總傳動(dòng)比無影響，稱為惰輪或過橋齒輪。(2)傳動(dòng)比計(jì)算推廣到一般情況，設(shè)輪1為起始主動(dòng)輪，輪k為最末從動(dòng)輪，則定軸輪系始末兩輪傳動(dòng)比數(shù)值計(jì)算的一般公式為：(3)傳動(dòng)比計(jì)算方向表達(dá)當(dāng)起始主動(dòng)輪1和最末從動(dòng)輪k的軸線相平行時(shí)，兩輪轉(zhuǎn)向的同異可用傳動(dòng)比的正負(fù)表示。轉(zhuǎn)向相同為“＋”，反之為“－”，因此，平行兩軸間的定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式為：

而對(duì)于始末兩軸方向不平行的情況，方向只能用箭頭表示。(4)傳動(dòng)比計(jì)算方向表達(dá)對(duì)于所有齒輪軸都平行的輪系指輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)

當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，的符號(hào)為負(fù)，說明首末兩輪（即齒輪1和k）的轉(zhuǎn)向相反；反之，當(dāng)為偶數(shù)時(shí)，的符號(hào)為正，說明首末兩輪的轉(zhuǎn)向相同。(5)周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比與定軸輪系不同，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系的組成周轉(zhuǎn)輪系分類周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的組成行星輪：軸線位置變動(dòng)的齒輪稱為行星輪。行星架或轉(zhuǎn)臂：支持行星輪自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為行星架或轉(zhuǎn)臂中心輪或太陽輪：軸線位置固定的齒輪稱為中心輪或太陽輪。周轉(zhuǎn)輪系的組成基本周轉(zhuǎn)輪系組成：由行星輪、支持它的行星架、與行星輪相嚙合的兩個(gè)（有時(shí)只有一個(gè)）中心輪及機(jī)架構(gòu)成。行星架與中心輪的幾何軸線必須重合，否則不能轉(zhuǎn)動(dòng)。周轉(zhuǎn)輪系分類差動(dòng)輪系行星輪系周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

設(shè)為行星架H的轉(zhuǎn)速，給整個(gè)輪系加上一個(gè)-的轉(zhuǎn)速時(shí)，輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速為：構(gòu)件原來的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速構(gòu)件原來的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速132H周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算根據(jù)傳動(dòng)比定義求出傳動(dòng)比123H123H轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法：將整個(gè)機(jī)構(gòu)加上（將H固定）當(dāng)始末齒輪與行星架的軸線平行時(shí)，由定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式可得：周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算其中，首末齒輪G、K及行星架H的軸線都必須平行，上式才成立。假設(shè)和為周轉(zhuǎn)輪系中任意兩個(gè)齒輪G和K的轉(zhuǎn)速，為行星架H的轉(zhuǎn)速，則(6)

已知:z1=28，z2=18，z2’=24，z3=70

求解：

i1H已知：z1=z2=48，z2’=18,z3=24，w1=250rad/s，w3=100rad/s，方向如圖所示。求解：

wH復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比復(fù)合輪系由幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系或定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組合而成的輪系。復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法分離各個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系；分別計(jì)算各個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系的傳動(dòng)比；最后聯(lián)立解出所要求的傳動(dòng)比。復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例122’3456H步驟:1.區(qū)分輪系:2.列相應(yīng)輪系傳動(dòng)比公式；3.找相關(guān)條件；4.聯(lián)立求解未知量。如圖示輪系:定軸輪系:基本周轉(zhuǎn)輪系:相關(guān)條件:將(1),(2),(3)式聯(lián)立求解。1.1232’43’H45定軸輪系：基本周轉(zhuǎn)輪系:1232’43’H45舉例如圖所示，已知各輪齒數(shù)為：解：在該輪系中，雙聯(lián)齒輪的幾何軸線是繞著齒輪1和3的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的，是行星輪。支持它運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件H就是行星架；齒輪1和齒輪3是兩個(gè)中心輪。因此齒輪1、、3和行星架H構(gòu)成差動(dòng)輪系。剩下的、4、5構(gòu)成定軸輪系。舉例