《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課件-第11章 齒輪系

機械設(shè)計基礎(chǔ)BasicsofMechanicalDesign明德礪志求知篤行明德礪志求知篤行第11章齒輪系11.1齒輪系及其分類11.2定軸輪系的傳動比計算11.3行星輪系傳動比計算11.5齒輪系的應(yīng)用11.6減速器重點:定軸輪系的傳動比計算;

行星輪系傳動比計算難點:定軸輪系的傳動比計算;明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類主動輪從動輪一對圓柱齒輪，傳動比不大于5～7問題：如何實現(xiàn)大傳動比傳動？i=12i=60i=720時針：1圈分針：12圈秒針：720圈12小時輪系明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類由一對齒輪組成的機構(gòu)是齒輪傳動的最簡單形式。在工程實際中，為了滿足各種不同的工作要求，經(jīng)常采用若干個彼此嚙合的齒輪進行傳動。明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類定軸齒輪系(定軸線輪系或定軸輪系)行星齒輪系(動軸線輪系或周轉(zhuǎn)輪系)混合輪系齒輪系

根據(jù)輪系在運轉(zhuǎn)過程中，各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否變化，可以將輪系分為三大類：明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類一、定軸齒輪系定義

當齒輪系運轉(zhuǎn)時，若其中各齒輪的軸線相對于機架的位置，都是固定不變的，則該齒輪系稱為定軸齒輪系2.分類定軸齒輪系平面定軸齒輪系空間定軸齒輪系明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類平面定軸輪系空間定軸輪系明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類二.行星齒輪系在運轉(zhuǎn)過程中至少有一個齒輪幾何軸線的位置并不固定，而是繞著其它定軸齒輪軸線回轉(zhuǎn)的輪系。平面周轉(zhuǎn)輪系空間周轉(zhuǎn)輪系明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類中心輪——與行星輪相嚙合的定軸齒輪1和3，又稱為太陽輪。1、行星輪系組成：行星輪——幾何軸線變動，齒輪2.系桿或行星架——帶動行星輪作公轉(zhuǎn)的構(gòu)件H；123H基本構(gòu)件

H——

系桿1——

中心輪3——

中心輪基本構(gòu)件都是圍繞著同一固定軸線回轉(zhuǎn)的通常以它們作為運動的輸入或輸出構(gòu)件。明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類◆據(jù)自由度數(shù)目不同：2、行星輪系的分類：123H原動件數(shù)為2原動件數(shù)為1差動輪系行星輪系

明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類系桿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)件明德礪志求知篤行11.1齒輪系及其分類既含定軸輪系又含周轉(zhuǎn)輪系部分、或由幾部分周轉(zhuǎn)輪系所組成的復(fù)雜輪系，稱混合輪系或復(fù)合輪系?；旌陷喯担憾ㄝS+周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)+周轉(zhuǎn)各周轉(zhuǎn)輪系相互獨立不共用一個系桿明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算定軸輪系：所有輪的軸線均固定一、傳動比計算二、應(yīng)用明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算一、傳動比計算例：方向的判斷：外嚙合，兩輪回轉(zhuǎn)方向相反內(nèi)嚙合，兩輪回轉(zhuǎn)方向相同箭頭法：節(jié)點是速度瞬心，轉(zhuǎn)向同時指向節(jié)點或背離節(jié)點1450rpm53.7rpm12搪桿===

i12

i34

i56分步傳動1450rpm53.7rpm123456--明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算定軸輪系傳動比傳動比的大?。菏啄┒S轉(zhuǎn)向關(guān)系判別：1平面輪系:

外嚙合次數(shù)m，(-1)m2空間輪系:

箭頭法——節(jié)點是速度瞬心，同時指向節(jié)點或背離節(jié)點轉(zhuǎn)向?大小?(-1)m明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算平面定軸輪系傳動比傳動比的大小：定軸輪系的傳動比=各對齒輪傳動比的連乘積

=從動輪齒數(shù)積/主從動輪齒數(shù)積首末兩輪的轉(zhuǎn)向取決于外嚙合齒輪的對數(shù)齒輪4(惰輪)不影響大小,但改變轉(zhuǎn)向(-1)m1234567123567明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算空間定軸輪系傳動比傳動比的大小：首末二軸轉(zhuǎn)向關(guān)系判別：箭頭法判斷，如圖所示齒輪1和5轉(zhuǎn)向相反123‘454’31234-明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算練習(xí)1：求末輪的轉(zhuǎn)速和方向？(p219例題2）明德礪志求知篤行11.2定軸輪系的傳動比計算例2：在如圖所示的輪系中，已知蝸桿的轉(zhuǎn)速為（順時針），z1=2，z2=60，=20,z3=24,

=20,z4=24,Z4’=30,z5=35,Z5’=28,z6=135。求n6的大小和方向。明德礪志求知篤行第11章齒輪系11.1齒輪系及其分類11.2定軸輪系的傳動比計算11.3行星輪系傳動比計算11.5齒輪系的應(yīng)用11.6減速器重點:定軸輪系的傳動比計算;

行星輪系傳動比計算難點:定軸輪系的傳動比計算;明德礪志求知篤行11.3行星輪系傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個齒輪的軸線不固定，而繞其它齒輪的軸線回轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)輪系與定軸輪系的區(qū)別：是否存在轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)化輪系：周轉(zhuǎn)輪系加上-wH(-nH)運動后變成的定軸輪系1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH明德礪志求知篤行11.3行星輪系傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比分析轉(zhuǎn)化輪系傳動比：對于F=1的行星輪系，若n3=0,有1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH123H構(gòu)件原機構(gòu)轉(zhuǎn)化機構(gòu)(定軸)n1n2n3nH轉(zhuǎn)化機構(gòu)法：-nH明德礪志求知篤行11.3行星輪系傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比轉(zhuǎn)化輪系傳動比：實際輪系傳動比：

抓住要領(lǐng)!!!寫轉(zhuǎn)化輪系傳動比定義及大小，1,K,H軸線必須平行注意：轉(zhuǎn)向判別用＋－號，判別錯誤影響糟矣，千萬當心也!!明德礪志求知篤行11.3行星輪系傳動比計算例題1如圖所示。已知:z1=100,z2=101,z2’=100,z3=99試求傳動比iH1分析：輪系類型——周轉(zhuǎn)輪系注意周轉(zhuǎn)輪系，不管求解什么，一定用轉(zhuǎn)化機構(gòu)法，記住“要領(lǐng)”例題1H2’23好習(xí)慣解：n3=0將z3改為100：明德礪志求知篤行11.3行星輪系傳動比計算例題2如圖所示。已知:z1=48,z2=48,z2’=18,

z3=24,n1=250r/min,n3=100r/min,

轉(zhuǎn)向如圖試求nH的大小和方向分析：輪系類型——錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷解：122’3Hn1Hn2Hn3Hn1n3討論：是否可以將n1代為負，n3代為正？試算，分析結(jié)果。nH=-50r/min

?轉(zhuǎn)向同n1NoProblem!Why?明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用1.相距較遠的兩軸之間的傳動主動軸與從動軸相距較遠時，如僅用一對齒輪傳動，齒輪的尺寸很大，占空間費材料，而且制造安裝不便。則可采用輪系來傳動。明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用此機構(gòu)為換檔變速傳動機構(gòu)，在主動軸轉(zhuǎn)速不變的條件下，通過換檔可使從動軸得到不同的轉(zhuǎn)速。2.實現(xiàn)變速和換向明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用車床走刀絲杠三星輪換向機構(gòu)轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相同明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用3.實現(xiàn)分路傳動此為某航空發(fā)動機附件傳動系統(tǒng)。它可把發(fā)動機主軸的運動分解成六路傳出，帶動各附件同時工作。明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用

4.實現(xiàn)大的傳動比若僅用一對齒輪實現(xiàn)較大的傳動比，必將使兩輪的尺寸相差懸殊，外廓尺寸龐大，故一對齒輪的傳動比一般不大于8。實現(xiàn)大傳動比應(yīng)采用輪系。明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用

5.實現(xiàn)運動合成與分解差動輪系可以把兩個運動合成為一個運動。差動輪系的運動合成特性，被廣泛應(yīng)用于機床、計算機構(gòu)和補償調(diào)整等裝置中。兩個輸入，一個輸出運動合成明德礪志求知篤行11.6減速器減速器：一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置減速器分類：齒輪減速器

蝸桿減速器

行星減速器圓柱齒輪減速器圓錐齒輪減速器圓錐—圓柱齒輪減速器圓柱蝸桿減速器圓弧齒蝸桿減速器錐蝸桿減速器蝸桿—齒輪減速器漸開線行星齒輪減速器擺線齒輪減速器諧波齒輪減速器明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用常見減速器的主要類型、特點及應(yīng)用1.齒輪減速器明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用2.蝸桿減速器明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用３.蝸桿-齒輪減速器明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用減速器傳動比的分配使各級傳動的承載能力接近于相等使減速器的外廓尺寸和質(zhì)量最小使傳動具有最小的傳動慣量使各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用減速器的結(jié)構(gòu)1—下箱體2—油標指示器3—上箱體4—透氣孔5—檢查孔蓋6—吊環(huán)螺釘7—吊鉤8—油塞9—定位銷釘10—起蓋螺釘孔明德礪志求知篤行11.5齒輪系的應(yīng)用一、拆卸過程分解二、裝配過程分解1.減速器結(jié)構(gòu)總覽2.拆去軸承端蓋3.移去聯(lián)接螺栓4.移去上蓋5.拆去上蓋部裝6.觀察齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)7.拆去各軸8