機(jī)械原理第九章-輪系

第九章輪系一對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是5—7輪系：由一系列互相嚙合的齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。1精選2021版課件第九章輪系輪系的類(lèi)型定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算輪系的功用其他行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介2精選2021版課件

根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線(xiàn)在空間的相對(duì)位置是否固定，可以將輪系分為三大類(lèi)：定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系§9.1輪系的類(lèi)型

3精選2021版課件定軸輪系：當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所有齒輪的幾何軸線(xiàn)相對(duì)于機(jī)架的位置均固定不變輪系的類(lèi)型4精選2021版課件周轉(zhuǎn)輪系:

當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線(xiàn)相對(duì)于基架的位置不固定，而是繞某一固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)輪系的類(lèi)型5精選2021版課件基本構(gòu)件

基本構(gòu)件都是圍繞著同一固定軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)的輪系的類(lèi)型2——行星輪H——系桿1——中心輪3——中心輪6精選2021版課件根據(jù)輪系所具有的自由度不同，周轉(zhuǎn)輪系又可分為：差動(dòng)輪系和行星輪系輪系的類(lèi)型差動(dòng)輪系：F=2

計(jì)算圖b)所示機(jī)構(gòu)自由度,圖中齒輪3固定行星輪系：F=1

計(jì)算圖a)所示輪系自由度：7精選2021版課件根據(jù)基本構(gòu)件的特點(diǎn)，輪系可分為：

2K－H型，3K型，K-H-V型輪系的類(lèi)型2K-H型8精選2021版課件系桿H只起支撐行星輪使其與中心輪保持嚙合的作用，不作為輸出或輸入構(gòu)件輪系的類(lèi)型3K型9精選2021版課件復(fù)合輪系:由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系、或幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)雜輪系定軸輪系+周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系+周轉(zhuǎn)輪系輪系的類(lèi)型各周轉(zhuǎn)輪系相互獨(dú)立不共用一個(gè)系桿10精選2021版課件輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系

復(fù)合輪系

定軸輪系+周轉(zhuǎn)輪系

周轉(zhuǎn)輪系+周轉(zhuǎn)輪系

行星輪系，差動(dòng)輪系

2K-H型,3K型,K-H-V型小結(jié)輪系的類(lèi)型11精選2021版課件外嚙合內(nèi)嚙合齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比§9.2定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算

2ω1ω21pvp2ω2ω11轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相同12精選2021版課件輪系的傳動(dòng)比傳動(dòng)比的大小輸入、輸出軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算13精選2021版課件一、傳動(dòng)比的大小定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算14精選2021版課件1、平面定軸輪系（各齒輪軸線(xiàn)相互平行）二、傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向的確定惰輪惰輪:不改變傳動(dòng)比的大小，但改變輪系的轉(zhuǎn)向

定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積15精選2021版課件2、定軸輪系中各輪幾何軸線(xiàn)不都平行，但是輸入、輸出輪的軸線(xiàn)相互平行的情況定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算傳動(dòng)比方向表示

在傳動(dòng)比的前面加正、負(fù)號(hào)傳動(dòng)比方向判斷

畫(huà)箭頭16精選2021版課件傳動(dòng)比方向判斷

畫(huà)箭頭3、輸入、輸出輪的軸線(xiàn)不平行的情況齒輪1的軸為輸入軸，蝸輪5的軸為輸出軸，輸出軸與輸入軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系如圖上箭頭所示。

定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算傳動(dòng)比方向表示

17精選2021版課件大?。恨D(zhuǎn)向：法2、輸入、輸出輪的軸線(xiàn)相互平行定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算小結(jié)1、所有齒輪軸線(xiàn)都平行的情況畫(huà)箭頭方法確定，可在傳動(dòng)比大小前加正或負(fù)號(hào)3、輸入、輸出齒輪的軸線(xiàn)不平行畫(huà)箭頭方法確定，且不能在傳動(dòng)比大小前加正或負(fù)號(hào)用18精選2021版課件定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算?反轉(zhuǎn)法原理，將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系§9.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算

19精選2021版課件周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算一、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的基本思路-w

H周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)系桿

機(jī)架周轉(zhuǎn)輪系

定軸輪系可直接用定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算公式。20精選2021版課件1ω1將輪系按－ωH反轉(zhuǎn)后，各構(gòu)件的角速度的變化如下:2ω23ω3HωH構(gòu)件原角速度轉(zhuǎn)化后的角速度ωH1＝ω1－ωH

ωH2＝ω2－ωH

ωH3＝ω3－ωH

ωHH＝ωH－ωH＝0

反轉(zhuǎn)原理：給周轉(zhuǎn)輪系中的每一個(gè)構(gòu)件都加上一個(gè)附加的公共轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為－ωH）后，不會(huì)改變輪系中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但原周轉(zhuǎn)輪系將轉(zhuǎn)化成為一個(gè)假想的定軸輪系，稱(chēng)為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算21精選2021版課件二、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算上式“－”說(shuō)明在轉(zhuǎn)化輪系中ωH1與ωH3方向相反。

22精選2021版課件一般周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比1、對(duì)于差動(dòng)輪系，給定w1、wk、wH中的任意兩個(gè)，可以計(jì)算出第三個(gè)，從而可以計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比。周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算23精選2021版課件周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算如果給定另外兩個(gè)基本構(gòu)件的角速度w1、wH中的任意一個(gè)，可以計(jì)算出另外一個(gè)，從而可以計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比。2、對(duì)于行星輪系，兩個(gè)中心輪中必有一個(gè)是固定的若24精選2021版課件三、使用轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比公式時(shí)的注意事項(xiàng)周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算（需作矢量作）

1、轉(zhuǎn)化輪系的1輪、k輪和系桿H的軸線(xiàn)需平行25精選2021版課件3、表達(dá)式中w1、wk、wH的正負(fù)號(hào)問(wèn)題。若基本構(gòu)件的實(shí)際轉(zhuǎn)速方向相反，則w

的正負(fù)號(hào)應(yīng)該不同。2、是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中1為主動(dòng)輪、k為從動(dòng)輪時(shí)的傳動(dòng)比，其大小和正、負(fù)完全按照根據(jù)定軸輪系來(lái)處理。周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比正負(fù)是計(jì)算出來(lái)的，而不是判斷出來(lái)的。

周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算26精選2021版課件四、輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例例題1：已知試求傳動(dòng)比。當(dāng)系桿轉(zhuǎn)10000轉(zhuǎn)時(shí)，輪1才轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，二者轉(zhuǎn)向相同。此例說(shuō)明周轉(zhuǎn)輪系可獲得很大的傳動(dòng)比。

周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算27精選2021版課件例題2：z1=z2=48，z2’=18,z3=24，n1=250r/min，n3=100r/min，方向如圖所示。求：

nH的大小和方向周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算28精選2021版課件周轉(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周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算小結(jié)29精選2021版課件§9.4復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算

-

w

H假想的定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系-

w

H1假想的定軸輪系新周轉(zhuǎn)輪系30精選2021版課件一、復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算在計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比時(shí)，既不能將整個(gè)輪系作為定軸輪系來(lái)處理，也不能對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的辦法。1、首先將各個(gè)基本輪系正確地區(qū)分開(kāi)來(lái)2、分別列出計(jì)算各基本輪系傳動(dòng)比的方程式。3、找出各基本輪系之間的聯(lián)系。4、將各基本輪系傳動(dòng)比方程式聯(lián)立求解，即可求得混合輪系的傳動(dòng)比。31精選2021版課件

行星輪系桿中心輪基本輪系的劃分復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系1...行星輪系桿中心輪周轉(zhuǎn)輪系n周轉(zhuǎn)輪系1行星輪系桿中心輪32精選2021版課件二、復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算例題3：已知試求傳動(dòng)比。解：1、分析輪系的組成

1、2——定軸輪系2'、3、4、H——周轉(zhuǎn)輪系

2、分別寫(xiě)出各基本輪系的傳動(dòng)比

定軸輪系：

周轉(zhuǎn)輪系：

3、兩個(gè)輪系之間的關(guān)系

4、聯(lián)立求解

二者轉(zhuǎn)向相反33精選2021版課件二、復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算解：1、分析輪系的組成

3'、4、5

——定軸輪系1、2-2'、3、5（H）——周轉(zhuǎn)輪系

2、分別寫(xiě)出各基本輪系的傳動(dòng)比

定軸輪系：

周轉(zhuǎn)輪系：

例題4：電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)減速器中，已知試求傳動(dòng)比。34精選2021版課件復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算3、兩個(gè)輪系之間的關(guān)系

4、聯(lián)立求解

齒輪1與齒輪5的轉(zhuǎn)向相同封閉式行星輪系：自由度為2的差動(dòng)輪系的兩個(gè)基本構(gòu)件被定軸輪系封閉起來(lái)，組成的自由度為1的復(fù)合輪系35精選2021版課件§9.5輪系的功用

輪系的功用一、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比

輪系的傳動(dòng)比i可達(dá)10000。一對(duì)齒輪:i<81236精選2021版課件輪系的功用二、實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動(dòng)

用齒輪1、2實(shí)現(xiàn)，尺寸較大。用齒輪a、b、c和d組成的輪系來(lái)傳動(dòng)，可使結(jié)構(gòu)緊湊。37精選2021版課件三、實(shí)現(xiàn)變速和換向

輪系的功用利用滑移齒輪和牙嵌離合器便可以獲得不同的輸出轉(zhuǎn)速

汽車(chē)上常用的三軸四速變速箱38精選2021版課件車(chē)床走刀絲杠三星輪換向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相同輪系的功用39精選2021版課件四、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)

輪系的功用鐘表傳動(dòng)中，由發(fā)條K驅(qū)動(dòng)齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)齒輪1與2相嚙合使分針M轉(zhuǎn)動(dòng)；由齒輪1、2、3、4、5和6組成的輪系可使秒針S獲得一種轉(zhuǎn)速；由齒輪1、2、9、10、11和12組成的輪系可使時(shí)針H獲得另一種轉(zhuǎn)速

40精選2021版課件五、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊且重量較小的大功率傳動(dòng)

輪系的功用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)主減速器由多個(gè)行星輪共同承擔(dān)載荷41精選2021版課件六、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

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)整裝置中兩個(gè)輸入，一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)合成輪系的功用差動(dòng)輪系F＝2一個(gè)輸入，兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)分解42精選2021版課件汽車(chē)后橋減速器示意圖輪系的功用運(yùn)動(dòng)分解43精選2021版課件七、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng)和剛體導(dǎo)引

行星攪拌器輪系的功用44精選2021版課件輪系的功用行星的半徑與內(nèi)齒輪的半徑取不同的比值時(shí)，行星輪上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡45精選2021版課件輪系的功用花鍵軸自動(dòng)車(chē)床下料機(jī)械手46精選2021版課件小結(jié)實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速與換向傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)5實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊且重量較小的大功率傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng)和剛體導(dǎo)引輪系的功用47精選2021版課件§9.6其它行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介一、漸開(kāi)線(xiàn)少齒差行星傳動(dòng)

由固定的內(nèi)齒輪1、行星輪2、系桿H、等角速比機(jī)構(gòu)3以及軸組成輸出機(jī)構(gòu)V1248精選2021版課件輸出機(jī)構(gòu)示意圖其他行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介49精選2021版課件由平行四邊形機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)組成。為外齒輪的齒數(shù)

為內(nèi)齒輪的齒數(shù)

三環(huán)傳動(dòng)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的輸出機(jī)構(gòu)，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊的優(yōu)點(diǎn)。其他行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介三