輪系教學課件

1、第一講第一講 單單 元六元六 輪系輪系模塊三模塊三 常用機械傳動常用機械傳動第六節(jié)第六節(jié) 輪系輪系2單缸內(nèi)燃機的工作單缸內(nèi)燃機的工作是通過活塞的運動是通過活塞的運動使得燃氣在汽缸內(nèi)使得燃氣在汽缸內(nèi)產(chǎn)生進氣產(chǎn)生進氣- -壓縮壓縮- -做做功功- -排氣。該內(nèi)燃排氣。該內(nèi)燃機中有三個相互嚙機中有三個相互嚙合的齒輪。合的齒輪。3機械手的工機械手的工作是除了用作是除了用圓柱凸輪機圓柱凸輪機構(gòu)進行控制構(gòu)進行控制之外，還有之外，還有三對齒輪傳三對齒輪傳動機構(gòu)進行動機構(gòu)進行運動的傳遞。運動的傳遞。45教教 學學 內(nèi)內(nèi) 容容研究對象：以定軸輪系傳動比的計算為主研究對象：以定軸輪系傳動比的計算為主研究內(nèi)容：本單

2、元主要討論定軸輪系和行星研究內(nèi)容：本單元主要討論定軸輪系和行星 輪系的傳動比計算和轉(zhuǎn)向確定。輪系的傳動比計算和轉(zhuǎn)向確定。重點：定軸齒輪系傳動比的計算；行星齒輪重點：定軸齒輪系傳動比的計算；行星齒輪系的傳動比計算。系的傳動比計算。 6一、輪系的定義及類型一、輪系的定義及類型輪系輪系 由一系列齒輪（包括蝸桿傳動）組由一系列齒輪（包括蝸桿傳動）組成的傳動系統(tǒng)成的傳動系統(tǒng)定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系復合輪系復合輪系行星輪系行星輪系差動輪系差動輪系類型類型 定義定義71. 1. 定軸輪系：定軸輪系：輪系運轉(zhuǎn)時各齒輪的軸線相對于機輪系運轉(zhuǎn)時各齒輪的軸線相對于機 架保持固定。架保持固定。一、輪系的定義及

3、類型一、輪系的定義及類型82. 2. 周轉(zhuǎn)輪系：周轉(zhuǎn)輪系：輪系中至少有一個齒輪的軸線不是固輪系中至少有一個齒輪的軸線不是固定的，而是圍繞另一個齒輪的軸線旋轉(zhuǎn)的。定的，而是圍繞另一個齒輪的軸線旋轉(zhuǎn)的。一、輪系的定義及類型一、輪系的定義及類型93. 3. 復合輪系：復合輪系：在機械傳動中，常將由定軸輪系和周在機械傳動中，常將由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或由兩個以上的周轉(zhuǎn)輪系構(gòu)成的復雜輪系。轉(zhuǎn)輪系或由兩個以上的周轉(zhuǎn)輪系構(gòu)成的復雜輪系。一、輪系的定義及類型一、輪系的定義及類型101. 1.平面定軸輪系傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算二、定軸輪系傳動比的計算二、定軸輪系傳動比的計算k1k11knni輪系的傳

4、動比：輪系中首、末兩輪的角速度（或輪系的傳動比：輪系中首、末兩輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。轉(zhuǎn)速）之比。 當首輪用當首輪用“1”，末輪用，末輪用“k”表示時，其傳動比表示時，其傳動比 的大小計算公式為：的大小計算公式為：k1i傳動比的計算包含傳動比的計算包含: :（1） 計算傳動比的大小計算傳動比的大小 (2） 確定首、末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系確定首、末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系 11以圖示的定軸輪系為例。輪以圖示的定軸輪系為例。輪1 1為主動輪為主動輪( (輸入輸入) )，輪輪5 5為從動輪為從動輪( (輸出輸出) )，若已知各輪齒數(shù)，求輪，若已知各輪齒數(shù)，求輪系傳動比系傳動比i i1515？1. 1.平面定軸輪系

5、傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算12 注：注： 1. 1.同一軸上的齒輪轉(zhuǎn)速相同，故有：同一軸上的齒輪轉(zhuǎn)速相同，故有：2 2 = = 2 2, , 3 3 = = 3 32.2.外嚙合時兩齒輪的轉(zhuǎn)向相反，傳動比取外嚙合時兩齒輪的轉(zhuǎn)向相反，傳動比取“-”-”號號；內(nèi)嚙合時兩齒輪的轉(zhuǎn)向相同，傳動比?。粌?nèi)嚙合時兩齒輪的轉(zhuǎn)向相同，傳動比取“+”+”號。號。 1. 1.平面定軸輪系傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算131. 1.平面定軸輪系傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算輪系方向的標注輪系方向的標注: :141. 1.平面定軸輪系傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算即定軸輪系的傳動比，等于組成

6、該輪系的即定軸輪系的傳動比，等于組成該輪系的各對嚙合齒輪的傳動比連乘積，也等于各各對嚙合齒輪的傳動比連乘積，也等于各對齒輪傳動中的從動齒輪的齒數(shù)乘積與主對齒輪傳動中的從動齒輪的齒數(shù)乘積與主動齒輪齒數(shù)的乘積之比。動齒輪齒數(shù)的乘積之比。推廣到一般情況推廣到一般情況 :15 注：在注：在a至至k輪的輪系中，輪的輪系中，a輪為該輪系的輸入輪，輪為該輪系的輸入輪，k輪輪為該輪系的輸出輪。為該輪系的輸出輪。 首末兩齒輪轉(zhuǎn)向可用首末兩齒輪轉(zhuǎn)向可用(-1)m來判別，來判別，iak為負號時，說為負號時，說明首、末齒輪轉(zhuǎn)向相反；明首、末齒輪轉(zhuǎn)向相反；iak為正號時則轉(zhuǎn)向相同。為正號時則轉(zhuǎn)向相同。 輪系中有一種不影

7、響傳動比的大小，僅起改變轉(zhuǎn)向輪系中有一種不影響傳動比的大小，僅起改變轉(zhuǎn)向或調(diào)節(jié)中心距作用的齒輪叫惰輪?；蛘{(diào)節(jié)中心距作用的齒輪叫惰輪。(如：例圖中的齒輪如：例圖中的齒輪4既是前一級的從動輪，又是后一級的主動輪既是前一級的從動輪，又是后一級的主動輪) 1. 1.平面定軸輪系傳動比的計算平面定軸輪系傳動比的計算. . 空間定軸輪系傳動比的計算空間定軸輪系傳動比的計算一對空間齒輪傳動比的大小也等于兩齒輪齒數(shù)的反一對空間齒輪傳動比的大小也等于兩齒輪齒數(shù)的反比，故也可用上面推導的一般式來計算空間齒輪系傳動比，故也可用上面推導的一般式來計算空間齒輪系傳動比的大小。但由于各齒輪軸線不都互相平行，所以不能比的大

8、小。但由于各齒輪軸線不都互相平行，所以不能用用(-1)m的正負來確定首末齒輪的轉(zhuǎn)向，而要采用在圖上的正負來確定首末齒輪的轉(zhuǎn)向，而要采用在圖上畫箭頭的方法來確定，如下圖所示。畫箭頭的方法來確定，如下圖所示。16. . 空間定軸輪系傳動比的計算空間定軸輪系傳動比的計算17下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)z1 = 20 ，z2 = 40， z2=15，z3 = 60，z3= 18 ，z4 = 18 ，z5 = 1 （右旋），（右旋）， z6 = 40 ， z7 = 20 ，m=3 ， n1 = 100r/min，其轉(zhuǎn)向如圖，其轉(zhuǎn)向如圖所示。求傳動比所示。求傳動比i16、

9、n6 和齒條的轉(zhuǎn)速和移動方向。和齒條的轉(zhuǎn)速和移動方向。學中做學中做 做中學做中學18做中學做中學: :下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)z1 = 18 ，z2 = 36， z2=20，z3 = 80，z3= 20 ，z4 = 18 ，z5 = 30， z5=15， z6 = 30 ，z6= 2（右旋），（右旋），z7 = 60， n1 = 1440r/min，其轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)向如圖所示。求傳動比向如圖所示。求傳動比i17、i15、i25和蝸輪的轉(zhuǎn)速。和蝸輪的轉(zhuǎn)速。. . 空間定軸輪系傳動比的計算空間定軸輪系傳動比的計算19二二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算1.

10、1.周轉(zhuǎn)輪系的組成和分類周轉(zhuǎn)輪系的組成和分類行星輪系行星輪系組成組成 (1) 中心輪（太陽輪）中心輪（太陽輪）1、3 (2) 行星輪行星輪2 (3) 系桿系桿h（也稱行星架）（也稱行星架）差動輪系差動輪系20應(yīng)用反轉(zhuǎn)法把行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系來計算。應(yīng)用反轉(zhuǎn)法把行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系來計算。 即：在整個輪系上加上一個與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反、大小相等的即：在整個輪系上加上一個與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反、大小相等的轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動（-h），各構(gòu)件的相對運動并不改變。這樣：轉(zhuǎn)臂），各構(gòu)件的相對運動并不改變。這樣：轉(zhuǎn)臂h+（-h）=0 靜止的支架；靜止的支架； 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 定軸輪系（全部軸線均固定）；定軸輪系（全部軸線均

11、固定）； 這種附加（這種附加（-h）運動而得到的假想定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)輪）運動而得到的假想定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系的系的轉(zhuǎn)化輪系轉(zhuǎn)化輪系。 二二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算21各構(gòu)件轉(zhuǎn)化前后的角速度列表如下：各構(gòu)件轉(zhuǎn)化前后的角速度列表如下：構(gòu)構(gòu) 件件周轉(zhuǎn)輪系中周轉(zhuǎn)輪系中的角速度（的角速度（絕對速度）絕對速度）轉(zhuǎn)化輪系中的角速轉(zhuǎn)化輪系中的角速度（相對速度）度（相對速度）中心輪中心輪111h= 1 - h行星輪行星輪222h= 2 - h中心輪中心輪333h= 3 - h轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂hhhh= h - h=0二二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算22（1 1）式中）式中a a和和k k

12、為周轉(zhuǎn)輪系中任意兩個齒輪為周轉(zhuǎn)輪系中任意兩個齒輪a a和和k k的角速度，的角速度，h h為轉(zhuǎn)臂的角速度。為轉(zhuǎn)臂的角速度。 （2 2）a a、k k和和h h三個構(gòu)件的軸線應(yīng)互相平行，才三個構(gòu)件的軸線應(yīng)互相平行，才能運用上述公式。能運用上述公式。 （3 3）等式左邊）等式左邊1 1、k k、h h的值代入公式時，的值代入公式時，應(yīng)帶上自己的正負號，其正負號按已知或假設(shè)來應(yīng)帶上自己的正負號，其正負號按已知或假設(shè)來定。（假設(shè)某一轉(zhuǎn)向為正，則與其相反的轉(zhuǎn)向就定。（假設(shè)某一轉(zhuǎn)向為正，則與其相反的轉(zhuǎn)向就為負。）為負。） （4 4）齒數(shù)比前的正負號的確定：假想行星架）齒數(shù)比前的正負號的確定：假想行星架h

13、h不轉(zhuǎn)，變成機架。則整個輪系成為定軸輪系，按不轉(zhuǎn)，變成機架。則整個輪系成為定軸輪系，按定軸輪系的方法確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。定軸輪系的方法確定轉(zhuǎn)向關(guān)系。 在使用上式時應(yīng)特別注意：在使用上式時應(yīng)特別注意：二二、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算23下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)z1 = 15 ，z2 = 25， z3 = 20，z4 = 60 ，m=3 ， n1 = 200r/min，。求傳動，。求傳動比比n3、 nh 。學中做學中做 做中學做中學24下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)下圖所示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)z1 = 12 ，z2 = 32， z2=30， z3 = 78， z4 = 75 ， n1 = 1450r/min，。求傳，。求傳動比動比nh和和n4 。學中做學中做 做中學做中學25下圖為電動卷揚機輪系，已知各齒輪齒數(shù)下圖為電動卷揚機輪系，已知各齒輪齒數(shù)z1 = 18 ，z2 = 39， z2=35，z3 = 130，z3= 18 ，z4 = 30 ，z5 = 78，求傳，求傳動比動比i1h.學中做學中做 做中學做中學26下圖所示差動輪系中，已知各齒輪齒數(shù)下圖所示差動輪系中，已知各齒輪齒數(shù)z1 =60 ，z2 = 120， z2=20，z3 = 20，n1 = 120r/min，