《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第八章 輪系

第第頁《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第八章輪系第八章輪系8.1輪系的類型

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比

8.4混合輪系及其傳動(dòng)比8.5輪系的應(yīng)用

8.1輪系的類型齒輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)稱為齒輪系

8.1輪系的類型分類：(1)定軸輪系12

32'

44'5

定軸輪系：當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不動(dòng)的。

8.1輪系的類型(2)周轉(zhuǎn)輪系

21H1

2

3

H3

8.1輪系的類型

爭(zhēng)論：針對(duì)各種輪系模型，爭(zhēng)論應(yīng)用場(chǎng)合。

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比

1n1z2i12=2n2z1*對(duì)于平面齒輪：“+”號(hào)表示內(nèi)嚙合,兩輪轉(zhuǎn)向相同，“-”號(hào)表示外嚙合,兩輪轉(zhuǎn)向相反。

輪系中，首末兩齒輪的角速度之比稱為該輪系的傳動(dòng)比。

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比圖示的定軸輪系中，Ⅰ為第一主動(dòng)軸，Ⅴ為最末從動(dòng)軸。輪系中各傳動(dòng)比的關(guān)系：Ⅴ

(n2n2,n3n3)

i12

zn1z2,n2n11n2z1z2

i23

i34

z2z1z2n2z3,n3n2n1n3z2z2z3z3zzzzn3z43n1123,n4n3n4z3z4z2z3z4zzzzzzn45,n5n44n11234n5z4z2z3z4z5z5

i45

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比1n1z2z3z4z5i輪系的傳動(dòng)比為：155n5z1z2z3z4z2z3z4z5z2z3z5i12i23i34i45(1)z1z2z3z4z1z2z33

定軸輪系的傳動(dòng)比等于組成輪系的各對(duì)嚙合齒輪傳動(dòng)比的連乘積，也等于各對(duì)齒輪傳動(dòng)中的從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積與主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積之比；而首末兩輪轉(zhuǎn)向之相同或相反(傳動(dòng)比的正負(fù))那么取決于外嚙合的次數(shù)。傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)，還可在圖上依據(jù)內(nèi)嚙合(轉(zhuǎn)向相同)、外嚙合(轉(zhuǎn)向相反)的關(guān)系，一次畫上箭頭來確定。

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比推廣到一般狀況：

設(shè)1、N為定軸輪系的第一主動(dòng)輪和最末從動(dòng)輪，m為外嚙合次數(shù)。

n1m全部從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積i1N1nN全部主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積假如定軸輪系中有圓錐齒輪、交織軸斜齒輪或蝸輪蝸桿等空間齒輪，其傳動(dòng)比大小仍可用上式計(jì)算，在圖上用箭頭表示各齒輪的轉(zhuǎn)向。

8.2定軸輪系及其傳動(dòng)比z例：圖中所示的輪系中，116,

z232,z220,z340,z32(右旋),z440,假設(shè)n1=800r/min,求蝸輪的轉(zhuǎn)速n4及各輪的轉(zhuǎn)向。

n1z2z3z4324040i1480n4z1z2z316202

n11n480010r/mini1480

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比一、周轉(zhuǎn)輪系的組成

差動(dòng)輪系兩個(gè)原動(dòng)件

行星輪系一個(gè)原動(dòng)件

每個(gè)單一的周轉(zhuǎn)輪系具有一個(gè)系2-行星輪桿，中心輪的數(shù)目不超過二個(gè)。H-轉(zhuǎn)臂(系桿)1,3-中心輪(太陽輪)系桿和兩個(gè)中心輪的幾何軸線必需重合，否那么不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比二、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算構(gòu)件原來的轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)化輪系(加公共轉(zhuǎn)速-nH)

轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速n1Hn1nHHn2n2nHHn3n3nHHnHnHnH0

123HH13H1H3

n1n2n3nH

nn1nHinn3nHz3H1z2z3i13(1)z1z2z1

對(duì)轉(zhuǎn)臂H的相對(duì)轉(zhuǎn)速

z3n1nHn3nHz1

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比一般情形：特別留意轉(zhuǎn)速的正負(fù)號(hào)nGnHm從動(dòng)輪G至K間全部從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積1nKnH從動(dòng)輪G至K間全部主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積

應(yīng)用上式時(shí)，應(yīng)令G為主動(dòng)輪，K為從動(dòng)輪，中間各輪的主從地位也按此假設(shè)判定。只適用于齒輪G、K和轉(zhuǎn)臂H的軸線相互平行的場(chǎng)合。上述這種運(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的定軸輪系，然后計(jì)算其傳動(dòng)比的方法，稱為相對(duì)速度法或反轉(zhuǎn)法。

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比例：圖示行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z1=27,z2=17,z3=61。已知n1=6000r/min,求傳動(dòng)比i1H和轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH。

z3n1nHn3nHz1n1nH610nH27n161i1H13.26nH27

n160001840r/min設(shè)n1的轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，那么nHi1H3.26nH的轉(zhuǎn)向和n1相同

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比還可以計(jì)算出行星齒輪2的轉(zhuǎn)速n2:

n1nHz2n2nHz16000184017n2184027

解得：n24764r/min負(fù)號(hào)表示n2的轉(zhuǎn)向與n1相反。

8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比例：圖示圓錐齒輪組成的行星輪系中，各輪的齒數(shù)為：z120,z230,z250,z380,已知n1=50r/min。求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH。

齒輪1、3和轉(zhuǎn)臂H的軸線重合，故

z2z3n1nHn3nHz1z250nH3080設(shè)n1的轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，那?n2050H得nH14.7r/minnH轉(zhuǎn)向和n1轉(zhuǎn)向相同

1,3轉(zhuǎn)向相反

n2不能用此方法計(jì)算

8.4混合輪系及其傳動(dòng)比混合輪系z(mì)1=24z2=52z2'=21求將各個(gè)輪系正確區(qū)分，分別列出各輪系的i1Hz3=78定方程式，聯(lián)立求解。z'=18軸3輪z=304系z(mì)5=78差動(dòng)輪系中差動(dòng)輪系

n1nHZ2Z35278Z1Z22421n3nH

n3z578定軸輪系中i35n5z3

18代入上式，得n1nH1691321nHnH3

13n3nH3

i1H43.9