機(jī)械原理：輪系及其設(shè)計(jì)

輪系及其設(shè)計(jì)

§6-1輪系及其分類

§6-2定軸輪系傳動(dòng)比及其應(yīng)用

§6-3周轉(zhuǎn)輪系的組成及其傳動(dòng)比

§6-4復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比

§6-5輪系的功用

§6-1輪系及其分類輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為輪系輪系分類★定軸輪系—各輪軸線的位置固定不動(dòng)的輪系?！钪苻D(zhuǎn)輪系—至少有一個(gè)齒輪的軸線是活動(dòng)的輪系。一對(duì)圓柱齒輪，傳動(dòng)比不大于5～7問題：大傳動(dòng)比傳動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系§6-1輪系及其分類齒輪系的傳動(dòng)比：輪系中首末兩輪的角速度之比，包括計(jì)算傳動(dòng)比大小和確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。§6-1輪系及其分類122'344'5§6-2定軸齒輪系及其傳動(dòng)比1、定軸輪系：齒輪系傳動(dòng)過程中，其各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不變的。12(a)(b)212、平面定軸輪系傳動(dòng)比大小及方向的確定(d)21(e)21(c)21例：設(shè)輪1為首輪，輪5為末輪，已知各輪齒數(shù)為z1，z2，…z5，求傳動(dòng)比i15.122′4′435解：1ni所有主動(dòng)輪齒數(shù)連乘積所有從動(dòng)輪齒數(shù)連乘積===11nkwwkkZ3：僅改變轉(zhuǎn)向，惰輪3.首、末兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定（與齒輪傳動(dòng)類型有關(guān)）1）全部由平行軸圓柱齒輪組成的定軸齒輪系，可在傳動(dòng)比計(jì)算公式的齒數(shù)比前乘以（-1）m，m為外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。2）輪系中首、末兩輪的軸線不平行時(shí)，采用打箭頭的方式確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。12(a)(b)21(d)21(e)2112例：鐘表傳動(dòng)示意圖如下。E為擒縱輪，N為發(fā)條盤，S、M及H各為秒針、分針及時(shí)針。設(shè)Z1=72，Z2=12，Z2'=64，Z3=8，Z3’=60，Z4'=60，Z5=6，Z2"=8，Z6=24，Z6’=6，問Z4、Z7各為多少？解：(1)走秒傳動(dòng)，由輪1，2(2')，3(3'),4組成定軸輪系,得（a）54321NE76SMH2"2'3'4'6'(2)走分傳動(dòng)，由輪1，2組成定軸輪系，得（b）(3)走時(shí)傳動(dòng)，由輪1，2（2"），6（6'），7組成定軸輪系，得（c）54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（a）、（b）得故54321NE76SMH2"2'3'4'6'因故由式（b）、（c）得故本題為分路傳動(dòng)的定軸輪系。各路的首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系用傳動(dòng)比正、負(fù)號(hào)表示，并可直接用外嚙合的數(shù)目m來確定，即（-1）m。54321NE76SMH2"2'3'4'6'定軸輪系的傳動(dòng)比

大?。恨D(zhuǎn)向：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）結(jié)果表示：±（輸入、輸出軸平行）圖中畫箭頭表示（其它情況）H§6-3周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動(dòng)比

周轉(zhuǎn)齒輪系：在齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運(yùn)動(dòng)的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)齒輪系。1、周轉(zhuǎn)齒輪系的組成

由行星輪、中心輪、轉(zhuǎn)臂和機(jī)架組成。行星輪繞自身幾何軸線回轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)），同時(shí)隨轉(zhuǎn)臂繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）。OH312H312132中心輪行星輪轉(zhuǎn)臂2.行星輪H.系桿（轉(zhuǎn)臂）3.中心輪1.中心輪（太陽輪）H差動(dòng)輪系（F＝2）行星輪系（F＝1）中心輪是轉(zhuǎn)動(dòng)，還是固定？2、周轉(zhuǎn)齒輪系的分類定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系?繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的系桿3、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算—反轉(zhuǎn)法w

H-w

H周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)周轉(zhuǎn)輪系w

H-

w

H=0假想定軸輪系3、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算—反轉(zhuǎn)法2K-H型周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)3、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算—反轉(zhuǎn)法§6-3周轉(zhuǎn)齒輪系及其傳動(dòng)比對(duì)上式作以下說明：Hz1z21）只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的回轉(zhuǎn)軸線平行（或重合）的周轉(zhuǎn)齒輪系。2）齒數(shù)比前一定有“+”或“—”號(hào)。其正負(fù)號(hào)判定，可將轉(zhuǎn)臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定。3）注意1、

k、H應(yīng)分別用正負(fù)號(hào)代入（推導(dǎo)時(shí)假定三者同向）；4）1、

k、

H三個(gè)量，須知其中任意兩個(gè)角速度的大小和轉(zhuǎn)向，才能確定第三個(gè)角速度的大小和轉(zhuǎn)向；例注意i1kH與i1K的區(qū)別例：已知齒數(shù)z1=30，z2=20，z2’=z3=

25，n1=100r/min， n3=200r/min。求nH。1H2’322’213解：1）

n1與n3同向，n1=100r/minn3=200r/min代入，可得nH=-100r/minnH=700r/min可得所求轉(zhuǎn)速的方向，須由計(jì)算結(jié)果得正負(fù)號(hào)來決定，決不能在圖形中直觀判斷！2）

n1與n3反向，即用n1=100r/min，n3=-200r/min代入，周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)：假想的定軸輪系計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比-

w

H上角標(biāo)H正負(fù)號(hào)問題3、周轉(zhuǎn)齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算—反轉(zhuǎn)法F=1的行星齒輪系（K輪固定）將nk=0代入下式可得或iH1=1/i1H=10000可見行星輪系可實(shí)現(xiàn)很大的傳動(dòng)比。故

OHK(3)H212’O1

例：已知齒數(shù)z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99，(一般用于減速傳動(dòng))3.有多個(gè)行星輪的行星齒輪系313’H422’

313’H422’3421H2'例：圖示為電動(dòng)三爪卡盤的傳動(dòng)輪系，已知Z1=6，Z2=Z2'=25，Z3=57，Z4=56。試求傳動(dòng)比i14。解：此輪系可看作由輪1、2、3和行星架H組成的行星輪系及由輪4、2'、2、3和行星架H組成的另一行星輪系組合而成。（1）在1-2-3-H組成的行星輪系中，有：3421H2'（2）在4-2'-2-3-H組成的行星輪系中，有：聯(lián)立求解得：

§6-4復(fù)合齒輪系及其傳動(dòng)比122'34H1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有周轉(zhuǎn)齒輪系，或者含有多個(gè)周轉(zhuǎn)齒輪系的傳動(dòng)。16452H3(1)(2)H'OH1232'4H

輪系的傳動(dòng)比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值傳動(dòng)比的計(jì)算內(nèi)容包括：傳動(dòng)比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向。定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系I周轉(zhuǎn)輪系II2、復(fù)合齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法2）分列方程3）聯(lián)立求解d、注意聯(lián)立求解時(shí)，各單一輪系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。4）注意符號(hào)1）分清輪系a、齒數(shù)比連乘積前的符號(hào)；b、已知轉(zhuǎn)速應(yīng)以代數(shù)量代入:即帶“+”或“-”；c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號(hào)，“+”表示與假定的正方向相同，“-”表示與假定的正方向相反；2'34OH1232'4H

?混合輪系傳動(dòng)比的求解方法：將混合輪系分解為幾個(gè)基本輪系；分別計(jì)算各基本輪系的傳動(dòng)比；尋找各基本輪系之間的關(guān)系；聯(lián)立求解?；据喯档膭澐中行禽喯禇U中心輪周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系例：已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3=

25，z4=

100n1=100r/min， 求i1H。OH1232'4H2'342）分列方程3）聯(lián)立求解：1）分清輪系：1-2為兩定軸輪系，2’-3-4,H為行星輪系。（方向與n1同向）例：已知:z1=50，z2=100，z3=z4=40,z4’=41,z5=39,求:i13

。解:1、分清輪系:3-4-4’-5,2(H)組成行星輪系;1-2組成兩定軸輪系。2、分列方程3、聯(lián)立求解34’5214(a)(b)

H2w=w5,0=w其中改變齒數(shù)可實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)！組合機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)4'54316342'52H(a)H13'13452H2(c)圖(a)1、2、2’、3、H為F=1的行星齒輪系(a)4、5、6、H為F=1的行星齒輪系(b)(b)634152H2H1復(fù)合輪系傳動(dòng)比求法

如圖(b),1、2、2'、3、H組成F=1的行星齒輪系142H3(a)2'4(b)1H32'2''2復(fù)合輪系傳動(dòng)比求法

(a)齒輪3、2'、2''、4、H組成F=1的行星齒輪系(b)例：已知:z1=24，z2=33，z2'=21,z3=78,z3’=18,z4=30,z5=78，轉(zhuǎn)速n1=1500r/min.求:n5

。543212'3'解:(1)分清輪系:1-2-2'-3-H(5)組成周轉(zhuǎn)輪系,3'-4-5組成定軸輪系.(2)分列方程(3)聯(lián)立解方程解得:封閉式復(fù)合輪系122'3(n5與n1轉(zhuǎn)向相同)某渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)主減速器§6-5齒輪系的功用1、在體積較小及重量較輕的條件下，實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng)§6-5齒輪系的功用2、獲得較大的傳動(dòng)比3、用作運(yùn)動(dòng)的合成31'13’2H2’或123Hz1=z3或加法機(jī)構(gòu)減法機(jī)構(gòu)廣泛用于機(jī)床、計(jì)算裝置、補(bǔ)償調(diào)整裝置中。4、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)

從動(dòng)軸1從動(dòng)軸2滾刀A§6-5齒輪系的功用從動(dòng)軸3從動(dòng)軸4從動(dòng)軸5從動(dòng)軸8從動(dòng)軸7從動(dòng)軸6從動(dòng)軸9輪坯主軸12雙聯(lián)滑移齒輪1‘2‘12III§6-5齒輪系的功用5、實(shí)現(xiàn)變速和換向

車床走刀絲杠的三星輪換向機(jī)構(gòu)SK360普通車床§6-5齒輪系的功用5、實(shí)現(xiàn)變速和換向

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