《機(jī)械基礎(chǔ)》課件 學(xué)習(xí)情境五 輪系

03單元五機(jī)械傳動(dòng)輪系

學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解輪系的基本類型及主要功能，能正確識別輪系的類型。掌握簡單定軸輪系及周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。學(xué)習(xí)情境五輪系DAYINTEMPLATE導(dǎo)入

機(jī)械表中的齒輪傳動(dòng)。手表各個(gè)指針的正確運(yùn)動(dòng)關(guān)系就是依靠這些相互嚙合的齒輪實(shí)現(xiàn)的。它們之間是如何配合得到所需的傳動(dòng)比？一、輪系的類型和功能（一）輪系的分類定軸輪系---各齒輪的軸線相對機(jī)架的位置都固定不變。平面定軸輪系空間定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系

-----至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一個(gè)齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。（一）輪系的分類行星輪系差動(dòng)輪系齒輪2-----行星輪齒輪1、3-----太陽輪構(gòu)件H-----行星架、系桿周轉(zhuǎn)輪系（二）輪系的功能1.獲得較大傳動(dòng)比；2.實(shí)現(xiàn)變速變向傳動(dòng)；3.實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng)；4.實(shí)現(xiàn)長距離傳動(dòng)；5.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。二、輪系的傳動(dòng)比的計(jì)算（一）定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1.一對齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算其中，“+”表示兩輪轉(zhuǎn)向相同，“-”表示兩輪轉(zhuǎn)向相反。（-1）3表示經(jīng)過三次外嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)方向改變了3次。齒輪3----只改變傳動(dòng)方向而不影響傳動(dòng)比大小的齒輪稱為惰輪。設(shè)輪1為主動(dòng)輪首輪，最末從動(dòng)輪為K，輪系傳動(dòng)比為：式中m——輪系中外嚙合的次數(shù)確定輸出軸（輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：畫箭頭；-----軸線相互平行主動(dòng)、從動(dòng)齒輪可用+或-號表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向。例題1

在如圖所示的定軸輪系中，已知齒數(shù)z1=22、z2=20、z3=80、z3,=24、z4=50、z4,=1（右旋）、z5=60。若n1=1040r/min，求蝸輪5的轉(zhuǎn)速n5及各輪轉(zhuǎn)向。解：因?yàn)檩喯禐榭臻g定軸輪系，各輪轉(zhuǎn)向如圖箭頭所示。蝸輪的轉(zhuǎn)速為（二）周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算齒輪的幾何軸線繞另一個(gè)齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件原轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)速構(gòu)件原轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)速1n1n1-nH3n3n3-nH

2n2n2-nHHnH0轉(zhuǎn)化后輪系中各齒輪的轉(zhuǎn)速（二）周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

設(shè)齒輪1位主動(dòng)輪首輪，齒輪K為末輪，行星架的轉(zhuǎn)速為nH，則轉(zhuǎn)化后輪系傳動(dòng)比的一般計(jì)算公式為：注意：1.該式只適用于圓柱齒輪所組成的周轉(zhuǎn)輪系，（-1）m的m,是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中從齒輪1到齒輪K所有的外嚙合齒輪的對數(shù)；2.轉(zhuǎn)速n1、nK和nH是代數(shù)量，代入公式時(shí)必須帶“+、-號”，假定某一轉(zhuǎn)向?yàn)椤?”號，則與其反向的取“-”；3.對于錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比的正負(fù)號必須用畫箭頭的方法來確定。例題2差動(dòng)輪系如圖所示，已知各齒輪齒數(shù)為：Z1=16，Z2=24，Z3=64，當(dāng)輪1和輪3的轉(zhuǎn)速為n1=1r/min，n3=-4r/min，轉(zhuǎn)向如圖示，試求nH和i1H。解：例題3如圖所示的行星輪系中，已知各輪齒數(shù)為z1=100、z2=101、z2,=100、z3=99，求傳動(dòng)比iH1。解：該行星輪系的太陽輪3是固定的，n3=0，其轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比為齒輪1的轉(zhuǎn)向與行星架H的轉(zhuǎn)向相同。例題4

如圖所示的差動(dòng)輪系中，已知z1=20、z2=35、z2,=25、z3=80、n1=50r/min、n3=200r/min，兩者轉(zhuǎn)向相反。求nH的大小及轉(zhuǎn)向。解：此輪系為差動(dòng)輪系，其轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比為：由于n1與n3轉(zhuǎn)向相反，設(shè)n1為正值，則n3為負(fù)值；反之亦可。則由計(jì)算結(jié)果可知nH為負(fù)值，則行星架H轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速設(shè)定為正值的齒輪1轉(zhuǎn)向相反，而與轉(zhuǎn)速設(shè)定為負(fù)值的齒輪3轉(zhuǎn)向相同例題5

如圖所示為錐齒輪組成的的行星輪系中，已知z1=40、z2=50、z2,=60、z3=60、n1=50r/min，方向如圖所示。求行星架的轉(zhuǎn)速nH。解：因?yàn)閚3=0,所以因?yàn)閚H為正值，所以行星架的轉(zhuǎn)速方向與齒輪1的方向相同。（三）混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算混合輪系是輪系中即有定軸輪系又周轉(zhuǎn)輪系，或包含幾個(gè)基本的周轉(zhuǎn)輪系。計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比的步驟：1、確定輪系中周轉(zhuǎn)輪系部分和定軸輪系部分；2、分別列出定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動(dòng)比計(jì)算公式；3、找出定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系部分之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系并聯(lián)立求解。例6

圖示的混合輪系，已知齒數(shù)z1=20、z2=30、z2'=18，z3=28、z4=35、z5=25、z6=120。求傳動(dòng)比i15。解：該輪系為平面混合輪系。其中齒輪1、2、2’、3組成了定軸輪系，行星輪4、行星架H和行星輪4相嚙合的齒輪