大學課件之機械原理輪系OK

1、第第十一章十一章 輪輪 系系一、基本要求一、基本要求二、基本概念和基礎知識二、基本概念和基礎知識三、學習重點及難點三、學習重點及難點四、例題精選四、例題精選五、試題自測及答案五、試題自測及答案 一、基本要求一、基本要求 1 . 了解輪系的定義、分類和用途。了解輪系的定義、分類和用途。3 . 能計算行星輪系的效率，并了解行星輪系設計能計算行星輪系的效率，并了解行星輪系設計的基礎知識。的基礎知識。4 . 了解其他行星輪系的特點及用途。了解其他行星輪系的特點及用途。2 . 熟練掌握定軸輪系、周轉輪系和混合輪系的熟練掌握定軸輪系、周轉輪系和混合輪系的傳動比計算方法。傳動比計算方法。二、基本概念和基礎知

2、識二、基本概念和基礎知識 1. 輪系的定義輪系的定義3. 輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算f 定軸輪系定軸輪系f 周轉輪系周轉輪系f 復合輪系復合輪系2. 輪系的分類輪系的分類 由一系列齒輪組成的傳動系統由一系列齒輪組成的傳動系統f 輪系的分類輪系的分類 由一系列齒輪組成的傳動系統由一系列齒輪組成的傳動系統f 輪系的定義輪系的定義定軸輪系定軸輪系周轉輪系周轉輪系復合輪系復合輪系定軸輪系周轉輪系定軸輪系周轉輪系周轉輪系周轉輪系周轉輪系周轉輪系f=1，行星輪系，行星輪系f=2，差動輪系，差動輪系f 定軸輪系的傳動比計算定軸輪系的傳動比計算 計算結果的絕對值表示傳動比的大小計算結果的絕對值表示傳動比

3、的大小積積所所有有主主動動輪輪齒齒數數的的連連乘乘積積所所有有從從動動輪輪齒齒數數的的連連乘乘 1k1k2k1k11kzzzznni 計算結果前面的計算結果前面的“”、“”號表示首、末輪的轉號表示首、末輪的轉向關系，向關系，“”為相同，為相同，“”為相反為相反結論f 周轉輪系的傳動比計算周轉輪系的傳動比計算積積所所有有主主動動輪輪齒齒數數的的連連乘乘積積所所有有從從動動輪輪齒齒數數的的連連乘乘1k1k2hkh1hkh1h1kzzzzi注意注意l 幾何軸線幾何軸線o1、ok和和oh必須互相重合必須互相重合l 1 1、k k、h h均為代數值均為代數值l “+” “+”、“ ”號由轉化輪系按定軸輪

4、系確定號由轉化輪系按定軸輪系確定f 復合輪系的傳動比計算復合輪系的傳動比計算三步走三步走1.1.劃分基本輪系劃分基本輪系2.2.列方程列方程基本輪系的傳動比計算式基本輪系的傳動比計算式3.3.解方程解方程各基本輪系的傳動比計算方程聯立求解各基本輪系的傳動比計算方程聯立求解 三、學習重點及難點三、學習重點及難點學習學習重點重點輪系的傳動比計算輪系的傳動比計算學習難點學習難點計算復合輪系傳動比時計算復合輪系傳動比時基本輪系的正確劃分基本輪系的正確劃分定軸輪系定軸輪系周轉輪系周轉輪系復合輪系復合輪系四、例題精選（四、例題精選（例例1 1、例例2 2、例例3 3）15,25,15221 zzz（右旋）

5、（右旋）2,30,15,304433 zzzz)mm4(20,60 55mzzmin/ r5001n分析分析 由于由于5和和6為齒輪齒條機構，齒條為齒輪齒條機構，齒條6為移動，無法為移動，無法計算齒輪計算齒輪1與齒條與齒條6之間的傳動比，因此，可以先計算之間的傳動比，因此，可以先計算1與與5之間的傳動比，然后利用之間的傳動比，然后利用5與與5同軸同向等速同軸同向等速的的特點，即可求出齒條特點，即可求出齒條6的速度。的速度。1、2-2、3-3、4-4、5組成定軸輪系組成定軸輪系200 4 3 2154325115 zzzzzzzznnimin/ r5 . 2 55 nns/mm5 .1030 5

6、 5 5 5rnwrv解解v1. （1）慢速進給時，齒輪）慢速進給時，齒輪1、2、3和和4組成行星輪系組成行星輪系解解分析分析 問題的關鍵是計算絲杠即齒輪問題的關鍵是計算絲杠即齒輪4的轉速。齒輪的轉速。齒輪1、2嚙合時為行星輪系，齒輪嚙合時為行星輪系，齒輪1、4嚙合時為定軸輪系。嚙合時為定軸輪系。31648134341413 zznnnni441 nn手輪轉動一周，砂輪橫向移動量為：手輪轉動一周，砂輪橫向移動量為： mm114414114snsnl（2）快速退回時，齒輪）快速退回時，齒輪1、4組成定軸輪系組成定軸輪系手輪轉動一周，砂輪橫向移動量為：手輪轉動一周，砂輪橫向移動量為： mm4141

7、4snsnl1144114 zznni2. 如手輪圓周刻度為如手輪圓周刻度為200格，則根格，則根據據1（1），慢速），慢速 進給時，每格砂進給時，每格砂輪架的移動量為輪架的移動量為mm005. 020014414114snsnl18,63,21,18,24 6654 33 221 zzzzzzzzz1. 根據同心條件根據同心條件解解分析分析 利用同心條件可以計算出利用同心條件可以計算出z7，然后按照復合輪系的，然后按照復合輪系的“三步走三步走”即可求解出即可求解出i17。54182182657 zzz2. (1)劃分基本輪系劃分基本輪系(2)列方程列方程差動輪系：差動輪系：1、2-3、4和和

8、5492124631831425451514 zzzznnnni定軸輪系：定軸輪系：5、6、731854577557zznni因為：因為：n4=n7(3)聯立求解聯立求解127117 nni五、試題自測及答案（五、試題自測及答案（1 1、2 2、3 3、4 4、5 5) )1. 圖示為萬能刀具磨床工作臺橫向微動進給裝置，運動經手柄輸入，圖示為萬能刀具磨床工作臺橫向微動進給裝置，運動經手柄輸入，再由絲杠傳給工作臺?，F已知：絲杠螺距再由絲杠傳給工作臺。現已知：絲杠螺距p50mm(單頭單頭)，各齒輪齒，各齒輪齒數為：數為：試計算當手柄轉動一周時工作臺的進給量？試計算當手柄轉動一周時工作臺的進給量？2

9、0,18,194321 zzzz齒輪齒輪1、2、3、4和和h組成行星輪系組成行星輪系解解9101819201931424114 zzzznnnnihhh手輪轉動一周時，工作臺的進給量為：手輪轉動一周時，工作臺的進給量為： mm2 . 0151011014hpnpnl01 n10144 hhnni2.圖示為行星攪拌機的機構簡圖，已知：圖示為行星攪拌機的機構簡圖，已知：試計算：試計算：（1）機構的自由度）機構的自由度f？（2）攪拌軸的角速度及轉向？）攪拌軸的角速度及轉向？s/rad31,20,40b21zz（1）解解21402012b2b1b12zzis/rad93313bb22i013b22bi

10、11222323hlppnf（2）齒輪）齒輪1、2、3、4和和h組成行星輪系組成行星輪系a331254kb3. 圖示為龍門刨床工作臺的變速機構，圖示為龍門刨床工作臺的變速機構，j、k為為電磁制動器，設已知各輪的齒數，求電磁制動器，設已知各輪的齒數，求j、k分別分別剎車時的傳動比剎車時的傳動比i1b。解：（解：（1）剎?。﹦x住j 時時 1、2、3為定軸輪系為定軸輪系聯立解得：聯立解得：)1 ( 3513b1b1zzzznni3、4、5和和b為周轉輪系為周轉輪系j133113zznni 35b5b 3b5 3zznnnni因為：因為：0,5 33nnn（2） 剎住剎住k 時時周轉輪系：周轉輪系：1

11、、2、3和和a聯立解得：聯立解得：)1)(1 (5 313b1b1zzzzi周轉輪系：周轉輪系：5、4、3和和ba331254jkb5a13a3a1a13zznnnni 35b5b 3b5 3zznnnni因為：因為：a5 33, 0nnnn4.圖示為某提升機構的機構簡圖。現已知繩輪半徑圖示為某提升機構的機構簡圖?，F已知繩輪半徑r=0.2m，重物，重物q=1000n，機械總效率為，機械總效率為0.9，重物勻速提升速度，重物勻速提升速度v=3m/min，且各齒輪均為標準齒輪，模數相同，各輪齒數分別為：且各齒輪均為標準齒輪，模數相同，各輪齒數分別為：試求：試求：（1）機械的總傳動比）機械的總傳動比

12、i？（2）軸的轉速軸的轉速n和轉向和轉向？（3）軸的輸入功率軸的輸入功率n？40,30,23,25,1554 221 zzzzz解解（1）根據同心條件）根據同心條件632325152213zzzz齒輪齒輪1、2-2、3和和4組成行星輪系組成行星輪系2310523156325 21324341413 zzzznnnni齒輪齒輪4、5組成定軸輪系組成定軸輪系3430404545 zzi03n2312814 i69512)34(231284514iii, iii （2） 軸轉速軸轉速r/min 71.172 . 026951232iii,iii,iiirivinn（3） 軸的輸入功率軸的輸入功率w 6 .559 . 06031000iiiqvnn5.圖示為里程表中的傳動機構簡圖?，F已知各輪齒數為：圖示為里程表中的傳動機構