學(xué)習(xí)任務(wù)三 汽車輪系

1、項目四項目四 汽車傳動系統(tǒng)汽車傳動系統(tǒng)p 熟悉齒輪機構(gòu)的特點和分類p 熟悉齒輪各部分名稱p 熟悉一些常見齒輪機構(gòu)的傳動特點及在汽車上的應(yīng)用p 熟悉漸開線齒輪的特點p 掌握齒輪各部分幾何參數(shù)及算法p 掌握定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的主要區(qū)別和計算神奇的齒輪家族 從古至今輪系已被廣泛應(yīng)用于工從古至今輪系已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中，如古時的業(yè)生產(chǎn)和生活中，如古時的指南車指南車、記里鼓車記里鼓車等都是輪系的應(yīng)用。等都是輪系的應(yīng)用。記里鼓車是中國古代用來記錄車輛行過記里鼓車是中國古代用來記錄車輛行過距離的馬車，構(gòu)造與指南車相似，車有距離的馬車，構(gòu)造與指南車相似，車有上下兩層，每層各有木制機械人，手執(zhí)上下兩層

2、，每層各有木制機械人，手執(zhí)木槌，下層木人打鼓，車每行一里路，木槌，下層木人打鼓，車每行一里路，敲鼓一下，上層機械人敲打鈴鐺，車每敲鼓一下，上層機械人敲打鈴鐺，車每行十里，敲打鈴鐺一次。行十里，敲打鈴鐺一次。 指南車，又稱司南車，是中國古代用來指示方指南車，又稱司南車，是中國古代用來指示方向的一種機械裝置。它利用差速齒輪原理，它向的一種機械裝置。它利用差速齒輪原理，它與指南針利用地磁效應(yīng)不同，它是利用齒輪傳與指南針利用地磁效應(yīng)不同，它是利用齒輪傳動系統(tǒng)，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動，由車上木人指示方動系統(tǒng)，根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動，由車上木人指示方向。不論車子轉(zhuǎn)向何方，木人的手始終指向南向。不論車子轉(zhuǎn)向何方，木人的手始

3、終指向南方。方。 優(yōu)點：優(yōu)點： （1）適用范圍廣；）適用范圍廣；（2）瞬時傳動比恒定；）瞬時傳動比恒定； （3）效率高；）效率高； 壽命長；結(jié)構(gòu)緊湊。壽命長；結(jié)構(gòu)緊湊。 缺點缺點 ： （1）制造、安裝精度要求較高，成本較高；）制造、安裝精度要求較高，成本較高；（2）不適于遠距離兩軸之間的傳動；）不適于遠距離兩軸之間的傳動； （3）振動、沖擊、噪聲較大。）振動、沖擊、噪聲較大。齒輪應(yīng)用視頻齒輪：由齒輪副組成的傳遞運動和動力的裝置。齒輪：由齒輪副組成的傳遞運動和動力的裝置。 按齒輪的齒廓曲線按齒輪的齒廓曲線 按齒輪的外形按齒輪的外形 按輪齒所在的表面位置按輪齒所在的表面位置 按齒線的形狀按齒線的形

4、狀 按齒輪傳動時軸的相對位置按齒輪傳動時軸的相對位置 按輪齒的齒面硬度按輪齒的齒面硬度齒輪傳動的分類：按齒輪的齒廓曲線 漸開線齒輪漸開線齒輪 擺線齒輪擺線齒輪 圓弧齒輪圓弧齒輪 按齒輪的外形按齒輪的外形 圓柱齒輪圓柱齒輪 錐齒輪：錐齒輪： 用于傳遞用于傳遞相交軸或交相交軸或交錯軸之間的錯軸之間的運動和動力運動和動力圓柱直齒輪圓柱直齒輪圓柱斜齒輪圓柱斜齒輪直齒錐齒輪直齒錐齒輪斜齒錐齒輪斜齒錐齒輪弧齒錐齒輪弧齒錐齒輪返回返回圓柱人字齒輪圓柱人字齒輪按齒輪的外形非圓齒輪非圓齒輪蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿 齒條齒條按輪齒所在的表面位置內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪外齒輪外齒輪按齒線的形狀按齒線的形狀斜齒輪斜齒輪人字齒輪人字齒輪曲

5、線齒輪曲線齒輪直齒輪直齒輪按齒輪傳動時軸的相對位置按齒輪傳動時軸的相對位置直齒圓柱齒輪 斜齒平行軸齒輪傳動人字齒非圓柱齒輪直錐相交軸齒輪傳動 斜錐弧錐準雙曲面齒輪弧齒（不相交）交錯軸齒輪傳動蝸輪蝸桿副交錯軸斜齒輪單軸齒輪傳動 按齒輪傳動時軸的相對位置按齒輪傳動時軸的相對位置 平行軸齒輪傳動平行軸齒輪傳動 直齒直齒 圓柱齒輪圓柱齒輪 斜齒斜齒 人字齒人字齒 非圓柱齒輪非圓柱齒輪相交軸齒輪傳動 直錐直錐 相交軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動 斜錐斜錐 弧錐弧錐交錯軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動 準雙曲面齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動 弧齒（不相交）弧齒（不相交） 蝸輪蝸桿副蝸輪蝸桿副 交錯軸斜齒輪交錯軸斜齒輪按齒輪傳

6、動時軸的相對位置按齒輪傳動時軸的相對位置平行軸平行軸相交軸相交軸交錯軸交錯軸交錯軸交錯軸交錯軸按輪齒的齒面硬度按輪齒的齒面硬度 軟齒面齒輪（軟齒面齒輪（350HB350HB） 硬齒面齒輪（硬齒面齒輪（350HB350HB） HB:HB:布氏硬度（多用于淬火前的硬度表示）布氏硬度（多用于淬火前的硬度表示） HR:HR:洛氏硬度（多用于淬火后的硬度表示）洛氏硬度（多用于淬火后的硬度表示） 圓弧齒輪圓弧齒輪 小齒輪為凸圓弧齒廓，大齒輪為凹圓弧齒廓，小齒輪為凸圓弧齒廓，大齒輪為凹圓弧齒廓，稱稱單圓弧齒輪單圓弧齒輪傳動，常用于高速重載的汽輪機、壓傳動，常用于高速重載的汽輪機、壓縮機和低速重載的軋鋼機等設(shè)

7、備上縮機和低速重載的軋鋼機等設(shè)備上； 大、小齒輪在各自的節(jié)圓以外部分都做成凸圓弧大、小齒輪在各自的節(jié)圓以外部分都做成凸圓弧齒廓，在節(jié)圓以內(nèi)的部分都做成凹圓弧齒廓，稱齒廓，在節(jié)圓以內(nèi)的部分都做成凹圓弧齒廓，稱雙圓雙圓弧齒輪弧齒輪傳動，常用于大型軋鋼機的主傳動傳動，常用于大型軋鋼機的主傳動齒輪傳動的主要用途 1. 1.傳遞運動和轉(zhuǎn)矩：傳遞任意兩軸之間的運動和轉(zhuǎn)矩。傳遞運動和轉(zhuǎn)矩：傳遞任意兩軸之間的運動和轉(zhuǎn)矩。 2.2.變換運動方式：將轉(zhuǎn)動變?yōu)橐苿踊驅(qū)⒁苿幼優(yōu)檗D(zhuǎn)動。變換運動方式：將轉(zhuǎn)動變?yōu)橐苿踊驅(qū)⒁苿幼優(yōu)檗D(zhuǎn)動。 3.3.變速：將高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速或?qū)⒌娃D(zhuǎn)速變?yōu)楦咿D(zhuǎn)速。變速：將高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速或?qū)⒌娃D(zhuǎn)速

8、變?yōu)楦咿D(zhuǎn)速。1、下圖中屬于平行軸齒輪傳動的是？ADCB2、下圖中屬于相交軸齒輪傳動的是？ADCB課堂練習(xí)課堂練習(xí)3、下圖中屬于交錯軸齒輪傳動的是？ADCB4、下圖中屬于蝸輪蝸桿傳動的是？ADCB課堂練習(xí)課堂練習(xí)61234578910 搶答：搶答：612345789101、圖中屬于平行軸齒輪傳動的是：612345789102、圖中屬于圓錐齒輪傳動的是：612345789103、圖中屬于交錯軸齒輪傳動的是：612345789104、圖中屬于直齒齒輪傳動的是： 外嚙合 直齒圓柱齒輪傳動 內(nèi)嚙合 齒輪齒條嚙合 平行軸齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪傳動 人字齒圓柱齒輪傳動 直齒圓錐齒輪傳動 相交軸齒輪傳動 斜齒

9、圓錐齒輪傳動 曲齒圓錐齒輪傳動 交錯軸齒輪傳動 交錯軸斜齒圓柱齒輪傳動 蝸輪蝸桿傳動 課堂小結(jié)一、齒輪傳動的特點。二、齒輪傳動的分類1、按兩齒輪軸線 的相對位置及 輪齒的形狀 2、嚙合方式1,漸開線齒廓和其嚙合傳動的特點當一直線nn在一個圓周上作純滾動時，該直線上任一點K的軌跡AK稱為該圓的漸開線，簡稱漸開線，這個圓稱為基圓，而該直線稱為漸開線的發(fā)生線，角稱為漸開線AK段的展角。如圖所示，發(fā)生線從位置n0n0沿逆時針方向在半徑為rb的基圓圓周上作純滾動轉(zhuǎn)到nn時，其上任一點A的軌跡AK為一漸開線。 漸開線的形成漸開線的形成 漸開線齒面形成漸開線齒面形成漸開線的性質(zhì)（1）發(fā)生線在基圓上作純滾）發(fā)

10、生線在基圓上作純滾動，所以：動，所以：（2）當發(fā)生線在位置）當發(fā)生線在位置nn處時，處時，N點是它的速度瞬心，直線點是它的速度瞬心，直線NK是漸開是漸開線上線上K點的法線，且線段為其曲率半點的法線，且線段為其曲率半徑，徑，N點為其曲率中心。又因發(fā)生線點為其曲率中心。又因發(fā)生線始終與基圓相切，所以漸開線上任意始終與基圓相切，所以漸開線上任意一點的法線必與基圓一點的法線必與基圓相切相切。（3）點）點B和和BK分別為漸開線在分別為漸開線在K點點的中心和曲率半徑。漸開線離基圓的中心和曲率半徑。漸開線離基圓越越遠遠的地方，其曲率半徑越的地方，其曲率半徑越大大。（5）同一基圓形成的）同一基圓形成的任意兩條

11、反向漸開線之任意兩條反向漸開線之間的公法線的長度處處間的公法線的長度處處相等。相等。（6）基圓內(nèi)無漸開線。）基圓內(nèi)無漸開線。（7）漸開線齒廓上某點的法）漸開線齒廓上某點的法線（壓力方向線），與齒廓上線（壓力方向線），與齒廓上該點速度方向線所夾的銳角，該點速度方向線所夾的銳角，稱為該點的稱為該點的壓力角壓力角。設(shè)基圓半。設(shè)基圓半徑為徑為rb， 2,直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何計算（1）壓力角（2）齒數(shù)z（3）模數(shù)三、標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及計算公式（1）齒頂圓、齒根圓（2）基圓）基圓齒廓漸開線的基圓齒廓漸開線的基圓（3）分度圓）分度圓（4）齒頂高、齒根高）齒頂高、齒根高 （5）齒厚、槽寬）齒

12、厚、槽寬 （6）齒距）齒距齒厚與槽寬之和齒厚與槽寬之和內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪1、輪齒折斷、輪齒折斷一般發(fā)生在齒根處，嚴重過載突然斷一般發(fā)生在齒根處，嚴重過載突然斷裂、疲勞折斷裂、疲勞折斷。四、齒輪失效四、齒輪失效 齒面接觸應(yīng)力按脈動齒面接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化當超過疲勞極限循環(huán)變化當超過疲勞極限時，表面產(chǎn)生微裂紋、高時，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴展、微壓油擠壓使裂紋擴展、微粒剝落。點蝕首先出現(xiàn)在粒剝落。點蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點節(jié)線處，齒面越硬，抗點蝕能力越強。軟齒面閉式蝕能力越強。軟齒面閉式齒輪傳動常因點蝕而失效齒輪傳動常因點蝕而失效。2、齒面點蝕、齒面點蝕3、齒面磨損、齒面磨損措施：

13、措施：1.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度2.改善潤滑條件，清潔環(huán)境改善潤滑條件，清潔環(huán)境磨粒磨損磨粒磨損跑合磨損跑合磨損3.提高齒面硬度提高齒面硬度4、齒面膠合、齒面膠合高速重載傳動中，常因嚙合高速重載傳動中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當齒面向?qū)瑒訒r，互粘連。當齒面向?qū)瑒訒r，較軟的齒面沿滑動方向被撕較軟的齒面沿滑動方向被撕下而形成溝紋。下而形成溝紋。措施：措施： 1.提高齒面硬度提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度3.增加潤滑油粘度增加潤滑油粘度（低速）（低速）4.加抗膠合添加劑加抗膠合添加劑（

14、高速）（高速）從動齒從動齒主動齒主動齒5、齒面塑性變形、齒面塑性變形表面凸出表面凸出brbKK發(fā)生面上平行基發(fā)生面上平行基圓柱母線的圓柱母線的KK線線基圓柱基圓柱發(fā)生面發(fā)生面回顧回顧brb從端面看：漸開線的形成從端面看：漸開線的形成需一發(fā)生線需一發(fā)生線KK沿沿一基圓作純滾動一基圓作純滾動K K brbKKAA觀察觀察KK的運動的運動brbKKAA觀察觀察KK的運動的運動brbKKAA觀察觀察KK的運動的運動brbKKAA觀察觀察KK的運動的運動brbKKAA觀察觀察KK的運動的運動brbKKAA漸開面漸開面漸開面與基圓柱的交漸開面與基圓柱的交線線AA，平行于基圓柱母線，平行于基圓柱母線與另一齒

15、輪傳動時，齒面沿齒寬與另一齒輪傳動時，齒面沿齒寬同時進入且同時退出嚙合。同時進入且同時退出嚙合。KbrbKAA作一與軸線垂直的平面作一與軸線垂直的平面KbrbKAA作一與軸線垂直的平面作一與軸線垂直的平面KbrbKAA作一與軸線垂直的平面作一與軸線垂直的平面brbKKAA垂直軸線的平面（端面）垂直軸線的平面（端面）與齒面的交線為漸開線。與齒面的交線為漸開線。AbrbKK發(fā)生面上的發(fā)生面上的KK線線不平行于基圓柱母線不平行于基圓柱母線 b基圓柱螺旋角基圓柱螺旋角斜齒圓柱齒輪 齒廓曲面的形成 五、其它齒輪傳動簡介五、其它齒輪傳動簡介 1、斜齒圓柱齒輪機構(gòu)、斜齒圓柱齒輪機構(gòu)brbKKAbrbKKAb

16、rbKKAAKbrbKKAAbKKrbAAbKrbAAKbKrbAA齒面與基圓柱的交齒面與基圓柱的交線線AA螺旋線螺旋線KbKrbAAKK線形成齒面的軌跡線形成齒面的軌跡漸開螺旋面漸開螺旋面KbrbKKAAAbKAAK精確的漸開線精確的漸開線斜齒圓柱齒輪的傳動特點（與直齒輪比較）brbKKAAAbKAAK平行軸線的直線平行軸線的直線螺旋線螺旋線斜齒圓柱齒輪的傳動特點（與直齒輪比較）直齒輪齒面的嚙合情況直齒輪齒面的嚙合情況與另一齒輪傳動時，齒面沿齒寬與另一齒輪傳動時，齒面沿齒寬同時進入且同時退出嚙合。同時進入且同時退出嚙合。觀察觀察斜齒輪齒面的嚙合情況斜齒輪齒面的嚙合情況與另一齒輪傳動時，齒面沿

17、一端面進入嚙合，接觸由與另一齒輪傳動時，齒面沿一端面進入嚙合，接觸由一點開始，接觸線由短變長，再由長變短，直到另一一點開始，接觸線由短變長，再由長變短，直到另一端面的一點而退出嚙合。端面的一點而退出嚙合。與直齒輪比較，斜齒輪傳動平穩(wěn)，與直齒輪比較，斜齒輪傳動平穩(wěn)，減少了沖擊，振動和噪音。減少了沖擊，振動和噪音。二二.斜齒輪的旋向和標準斜齒斜齒輪的旋向和標準斜齒圓柱齒輪主要參數(shù)及嚙合條件圓柱齒輪主要參數(shù)及嚙合條件斜齒輪的基本參數(shù)tt端面端面tt與軸垂直的平面與軸垂直的平面nn法面法面nn與螺旋線垂直的平面與螺旋線垂直的平面 1. 斜齒圓柱齒輪的螺旋角及模數(shù)斜齒圓柱齒輪的螺旋角及模數(shù) 端面與法面端

18、面與法面垂直于齒面作一垂直于齒面作一平面，即法面平面，即法面N端面端面tt由于齒廓在端面中為漸開線，故只要將直齒輪的計算公由于齒廓在端面中為漸開線，故只要將直齒輪的計算公式中的參數(shù)改為端面參數(shù)，即為斜齒輪的計算公式。式中的參數(shù)改為端面參數(shù)，即為斜齒輪的計算公式。由于刀具沿螺旋線的切線方向進刀，故由于刀具沿螺旋線的切線方向進刀，故法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，則輪齒的法法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，則輪齒的法面參數(shù)為刀具參數(shù)，取標準值。面參數(shù)為刀具參數(shù)，取標準值。nn斜齒輪的螺旋角斜齒輪的螺旋角將分度圓柱展開，得將分度圓柱展開，得一矩形，有：一矩形，有：tg=d/l其中其中t為端面壓力角。為端面

19、壓力角。同理，將基圓柱展開，同理，將基圓柱展開，也得一矩形，有也得一矩形，有：tgb=db/l得：得： tgb /tg=db/ d tgb = tg cost=cost定義分度圓柱上的螺旋定義分度圓柱上的螺旋角為斜齒輪的螺旋角角為斜齒輪的螺旋角d作者：潘存云教授ddblb b螺旋線方向（即螺旋線方向（即 角的旋向）角的旋向）分：分：右右旋旋：以齒輪回轉(zhuǎn)軸線為準，以齒輪回轉(zhuǎn)軸線為準，右右朝上朝上左旋左旋：以齒輪回轉(zhuǎn)軸線為準，以齒輪回轉(zhuǎn)軸線為準，左左朝上朝上左左右右左左右右右右旋旋左左旋旋斜齒輪正確嚙合條件斜齒輪正確嚙合條件: mn1=mn2=mn n1= n2= n 1= - 2 兩齒輪法向模數(shù)

20、相等，壓力角相等，螺旋角相等。兩齒輪法向模數(shù)相等，壓力角相等，螺旋角相等。且螺旋方向相反。且螺旋方向相反。由一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。由一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。1 1、可獲得較大的傳動比、可獲得較大的傳動比 一對齒輪傳動比一般不大于一對齒輪傳動比一般不大于57 大傳動比可用定軸輪系多級傳動實現(xiàn)，也可利用周轉(zhuǎn)輪系大傳動比可用定軸輪系多級傳動實現(xiàn)，也可利用周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系實現(xiàn)和復(fù)合輪系實現(xiàn) 啤酒大麥發(fā)酵池：啤酒大麥發(fā)酵池： 為了使攪拌器緩慢移動，以為了使攪拌器緩慢移動，以達到充分攪拌的目的，在電達到充分攪拌的目的，在電機到移動齒輪間采用了一個機到移動齒輪間采用了一個行星

21、減速器，其傳動比高達行星減速器，其傳動比高達702.25一對齒輪受結(jié)構(gòu)限制，中心距較近。一對齒輪受結(jié)構(gòu)限制，中心距較近。2 2、可作較遠距離的傳動、可作較遠距離的傳動輪系節(jié)省材料、減輕重量、降低成本和空間。輪系節(jié)省材料、減輕重量、降低成本和空間。增加中間輪增加中間輪2 2實現(xiàn)變向要求實現(xiàn)變向要求一對外嚙合齒輪，主、從一對外嚙合齒輪，主、從動輪（動輪（1 1、3 3）轉(zhuǎn)向相反）轉(zhuǎn)向相反中間輪（惰輪中間輪（惰輪或過橋輪）或過橋輪）131323 3、可方便地實現(xiàn)變速和變向要求、可方便地實現(xiàn)變速和變向要求汽車齒輪變速箱IIIIVIII123H45123H行星架行星架H H的轉(zhuǎn)速是輪的轉(zhuǎn)速是輪1 1、3

22、 3轉(zhuǎn)速的合成。轉(zhuǎn)速的合成。汽車后橋差速器的輪系汽車后橋差速器的輪系可根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自可根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自動分解，動分解，n nH H使使n n1 1 、n n3 3符符合轉(zhuǎn)彎的要求合轉(zhuǎn)彎的要求4 4、可合成或分解運動、可合成或分解運動差速器原理汽車后橋差速器汽車后橋差速器 5 5、可實現(xiàn)分路傳動、可實現(xiàn)分路傳動 利用定軸輪系，可以通過裝在主動軸上的若干利用定軸輪系，可以通過裝在主動軸上的若干齒輪分別將運動傳給多個運動部分，從而實現(xiàn)齒輪分別將運動傳給多個運動部分，從而實現(xiàn)分路傳動。分路傳動。定軸輪系（普通輪系）周轉(zhuǎn)輪系按傳動時各齒輪的軸線位置是否固定分類：按傳動時各齒輪的軸線位置是否固定分類

23、：混合輪系1 1、定軸輪系（普通輪系）、定軸輪系（普通輪系）輪系運轉(zhuǎn)時，每個齒輪的幾何軸線位置輪系運轉(zhuǎn)時，每個齒輪的幾何軸線位置相對機架均固定不變。相對機架均固定不變。 本節(jié)重點本節(jié)重點平面定軸輪系 空間定軸輪系2 2、周轉(zhuǎn)輪系、周轉(zhuǎn)輪系輪系運轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的幾何軸線輪系運轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對機架不固定相對機架不固定, , 而繞其它齒輪的軸線回轉(zhuǎn)。而繞其它齒輪的軸線回轉(zhuǎn)。3 3、復(fù)合輪系、復(fù)合輪系輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系。輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系。 鐘表的時分秒針鐘表的時分秒針小小結(jié)結(jié)輪系的應(yīng)用特點如下：輪系的應(yīng)用特點如下：（1 1）可獲得很大的傳動比）可獲

24、得很大的傳動比（2 2）可作較遠距離的傳動）可作較遠距離的傳動（3 3）可方便實現(xiàn)變速和變向要求）可方便實現(xiàn)變速和變向要求（4 4）可實現(xiàn)運動的合成與分解）可實現(xiàn)運動的合成與分解 按輪系傳動時按輪系傳動時各齒輪的幾何軸線在空間的相對各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否都固定位置是否都固定，分三大類：，分三大類：（1 1）定軸輪系（普通輪系）定軸輪系（普通輪系）（2 2）周轉(zhuǎn)輪系）周轉(zhuǎn)輪系由若干對相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)，稱為由若干對相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)，稱為輪系輪系。（3 3）混合輪系）混合輪系（5 5）可實現(xiàn)分路傳動）可實現(xiàn)分路傳動1，定軸輪系（1） 輪系的傳動比的計算 輪系

25、中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，稱為輪系的傳動比。 確定輪系的傳動比包括： 1、計算傳動比i的大??； 2、確定輸出軸（輪）的傳動方向。616116nni非平行軸（空間）定軸輪系按照輪系中各齒輪的軸線是否平行，有兩種情況：按照輪系中各齒輪的軸線是否平行，有兩種情況：平行軸（平面）定軸輪系1 1、用標注箭頭來確定；、用標注箭頭來確定；2 2、通過數(shù)外嚙合齒輪的對數(shù)來確定、通過數(shù)外嚙合齒輪的對數(shù)來確定外嚙合齒輪的對數(shù)為外嚙合齒輪的對數(shù)為偶數(shù)偶數(shù)，則首末兩輪轉(zhuǎn)向，則首末兩輪轉(zhuǎn)向相同相同外嚙合齒輪的對數(shù)為外嚙合齒輪的對數(shù)為奇數(shù)奇數(shù)，則首末兩輪轉(zhuǎn)向，則首末兩輪轉(zhuǎn)向相反相反一對圓柱齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表

26、達一對圓柱齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表達1 12 21 12 21 12 21 12 2外嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相反外嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相反內(nèi)嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相同內(nèi)嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相同注：箭頭表示可見側(cè)圓周速度方向。注：箭頭表示可見側(cè)圓周速度方向。一對圓錐齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表達一對圓錐齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表達兩箭頭同時指向嚙合點兩箭頭同時指向嚙合點兩箭頭同時相背嚙合點兩箭頭同時相背嚙合點1 12 21 12 2思考！思考！平行軸傳動的定軸輪系平行軸傳動的定軸輪系1233451 1、用標注箭頭來確定；、用標注箭頭來確定；2 2、因外嚙合齒輪的對數(shù)為、因外嚙合齒輪的對數(shù)為偶數(shù)（偶數(shù)（2 2對），對），則則1 1、5 5兩輪轉(zhuǎn)向兩輪轉(zhuǎn)向

27、相同。相同。如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？輪系中各輪回轉(zhuǎn)方向輪系中各輪回轉(zhuǎn)方向只能用箭頭標注在圖上只能用箭頭標注在圖上。1 15 56 63 34 42 21n6n非平行軸傳動的定軸輪系非平行軸傳動的定軸輪系思考！思考！如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？1 14 43 32 2兩級齒輪傳動裝置兩級齒輪傳動裝置1 1、傳動路線、傳動路線動力輸入動力輸入傳動路線傳動路線動力輸出動力輸出在計算傳動比大小之前在計算傳動比大小之前要先學(xué)會分析傳動路線要先學(xué)會分析傳動路線例例1 1 如圖所示輪系，分析該輪系傳動路線。如圖所示輪系，分析

28、該輪系傳動路線。解解 該輪系傳動路線為：該輪系傳動路線為：1n9n1z2z3z4z5z6z7z8z9z1n21zz43zz65zz87zz98zz9n傳動比計算傳動比計算32nn以前述兩級齒輪傳動裝置為例，求其總傳動比。以前述兩級齒輪傳動裝置為例，求其總傳動比。即即41nnnni末首總定軸輪系的傳動比等于首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比。定軸輪系的傳動比等于首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比。4321nnnn3412ii 3412zzzz3412、ii之間的傳動比和及和分別指齒輪4321zzzz末首nni 由上式可知，定軸輪系的傳動比為：由上式可知，定軸輪系的傳動比為：積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘 平行軸平

29、行軸定軸輪系中，若以定軸輪系中，若以1 1表示首輪，以表示首輪，以k k輪輪表示末輪，外嚙合的對數(shù)為表示末輪，外嚙合的對數(shù)為m,m,則總則總傳動比為：傳動比為：乘積所有主動齒輪齒數(shù)的連乘積所有從動齒輪齒數(shù)的連總mkii) 1(1當結(jié)果為當結(jié)果為正正，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相同相同。當結(jié)果為當結(jié)果為負負，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相反相反。注：轉(zhuǎn)向也可用箭頭在圖上依次畫出來確定。注：轉(zhuǎn)向也可用箭頭在圖上依次畫出來確定。例例2 2 如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及n n1 1轉(zhuǎn)向，求轉(zhuǎn)向，求i i1919和判定和判定n n9 9轉(zhuǎn)向。

30、轉(zhuǎn)向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn)()()()(8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即為為正正，首末兩輪回轉(zhuǎn)方向，首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相同相同。惰輪惰輪解：解：1n9n轉(zhuǎn)向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。轉(zhuǎn)向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。注：齒輪注：齒輪z z2 2的大小對總傳動比的大小對總傳動比i i1919毫無影響，叫惰輪。毫無影響，叫惰輪。惰輪惰輪惰輪惰輪1n2n1n2n加加奇奇數(shù)個惰輪，首數(shù)個惰輪，首末兩輪轉(zhuǎn)向末兩輪轉(zhuǎn)向相同相同。加加偶

31、偶數(shù)個惰輪，首數(shù)個惰輪，首末兩輪轉(zhuǎn)向末兩輪轉(zhuǎn)向相反相反。惰輪只改變從動輪回轉(zhuǎn)方向，不改變傳動比大小。惰輪只改變從動輪回轉(zhuǎn)方向，不改變傳動比大小。知識鏈接2 25 57 76 64 43 31 11n例例3 3 如圖所示，已知如圖所示，已知z z1 1=24=24，z z2 2=28=28，z z3 3=20=20，z z4 4=60=60，z z5 5=20=20，z z6 6=20=20，z z7 7=28=28，齒輪，齒輪1 1為主動件。為主動件。分析該機構(gòu)的傳動路線；求傳動比分析該機構(gòu)的傳動路線；求傳動比i i1717；若齒輪；若齒輪1 1轉(zhuǎn)向已知，試判定齒輪轉(zhuǎn)向已知，試判定齒輪7 7的

32、轉(zhuǎn)向。的轉(zhuǎn)向。7n分析分析 該輪系傳動路線為：該輪系傳動路線為：1n21zz43zz65zz76zz7n解解 根據(jù)公式根據(jù)公式結(jié)果為負值，說明從動輪結(jié)果為負值，說明從動輪7 7與主動輪與主動輪1 1的轉(zhuǎn)向相反。的轉(zhuǎn)向相反。65317642317)1(zzzzzzzzi9.4202024286028531742zzzzzz各輪轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示。各輪轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示。惰輪惰輪2 25 57 76 64 43 31 11n7n空間定軸輪系傳動比空間定軸輪系傳動比 傳動比的大?。簜鲃颖鹊拇笮。?首末二軸轉(zhuǎn)向關(guān)系判別：首末二軸轉(zhuǎn)向關(guān)系判別： 箭頭法判斷，如圖所示箭頭法判斷，如圖所示 齒輪齒輪1和和5

33、轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反5115nni 21nn 32nn 43nn 54nn 54432312iiii 12zz 23zz 34zz 45zz 43215432zzzzzzzz 234543 傳動比絕對值計算公式同平面定軸輪系傳動比絕對值計算公式同平面定軸輪系 用箭頭法標定各輪的轉(zhuǎn)向用箭頭法標定各輪的轉(zhuǎn)向 輸入輸出構(gòu)件的軸線平行且轉(zhuǎn)向相同時，傳動比為正輸入輸出構(gòu)件的軸線平行且轉(zhuǎn)向相同時，傳動比為正;轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向相反相反, 則傳動比為負則傳動比為負(最后通過箭頭法判斷后補充上去最后通過箭頭法判斷后補充上去) 軸線不平行的構(gòu)件間的傳動比軸線不平行的構(gòu)件間的傳動比, 沒有沒有 +、- 123456123456

34、7853164216zzzzzzi 7531864218zzzzzzzzi 方向如圖所示方向如圖所示方向如圖所示方向如圖所示末首首末nni由由 定軸輪系的傳動比：定軸輪系的傳動比：得得 定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速n n末末：首末首首末首末ininn1積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有主動輪齒數(shù)的連乘首n10101n1 12 23 34 45 59 96 67 78 81 1條條3 3條條1 1條條問：問：軸可獲得幾種轉(zhuǎn)速？軸可獲得幾種轉(zhuǎn)速？解：解：（1）找出各軸間傳動線路的數(shù)量。找出各軸間傳動線路的數(shù)量。 （2）一般情況下，變速級數(shù)等

35、于各軸間傳動）一般情況下，變速級數(shù)等于各軸間傳動線路數(shù)量的連乘積。線路數(shù)量的連乘積。因此因此軸可獲得軸可獲得1 13 31=31=3種轉(zhuǎn)速。種轉(zhuǎn)速。變速級數(shù)的判定6-7-86-7-8為三聯(lián)滑移齒輪為三聯(lián)滑移齒輪滑移齒輪變速機構(gòu)滑移齒輪變速機構(gòu)分別求出該變速機構(gòu)中分別求出該變速機構(gòu)中軸的三種轉(zhuǎn)速各為多少？軸的三種轉(zhuǎn)速各為多少？分析分析 該變速機構(gòu)的傳動路線為該變速機構(gòu)的傳動路線為:（n n ）（n n ）21zz74zz65zz83zz109zz(1)5-6(1)5-6嚙合時嚙合時 n n 10629511zzzzzzn(2)4-7(2)4-7嚙合時嚙合時 n n 10729411zzzzzzn

36、(3)3-8(3)3-8嚙合時嚙合時 n n 10829311zzzzzzn例4解：解：簡易機床拖板箱傳動系統(tǒng)簡易機床拖板箱傳動系統(tǒng)末輪末輪z z的轉(zhuǎn)速為：的轉(zhuǎn)速為：1n1z2z3z4z5z6zzv6425311zzzzzznnzmzzzzzzzL642531mzzzzzzznv6425311末輪末輪z z的移動速度為：的移動速度為：輸入軸每回轉(zhuǎn)一周，末輪輸入軸每回轉(zhuǎn)一周，末輪z z沿沿齒條的移動距離為：齒條的移動距離為：mz末輪末輪z z的模數(shù)的模數(shù)末輪末輪z z的齒數(shù)的齒數(shù)特例練習(xí)練習(xí)1 1、如圖所示為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統(tǒng)。、如圖所示為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統(tǒng)。已知：已知：

37、帶輪直徑帶輪直徑D D1 1= =D D2 2=180mm,z=180mm,z1 1= =4545，z z2 2= =7272，z z3 3= =3636，z z4 4= =8181， z z5 5= =5959，z z6 6= =5454，z z7 7= =2525, , z z8 8= =8888. .試求：試求：當電動機轉(zhuǎn)速當電動機轉(zhuǎn)速n n1 1= =1443r/mm1443r/mm時，主軸時，主軸的各級轉(zhuǎn)速。的各級轉(zhuǎn)速。1-31-3和和5-75-7為為雙聯(lián)雙聯(lián)滑移齒輪滑移齒輪1 1條條2 2條條2 2條條min/1443 rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31

38、 17 7 5 5分析分析 該變速機構(gòu)的傳動路線為該變速機構(gòu)的傳動路線為:（n n ）21DD65zz21zz43zz87zz電n軸可獲得軸可獲得1 12 22=42=4種轉(zhuǎn)速。種轉(zhuǎn)速。min/1443 rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31 17 7 5 5（1 1）1-21-2和和5-65-6嚙合嚙合（2 2）1-21-2和和7-87-8嚙合嚙合（4 4）3-43-4和和5-65-6嚙合嚙合（3 3）3-43-4和和7-87-8嚙合嚙合6225111zzDzzDnn n 8227111zzDzzDnn n 8427311zzDzzDnn n 6425311zzDzz

39、Dnn n 解：解：練習(xí)練習(xí) 2 2、如圖所示，已知：、如圖所示，已知：z z1 1=16=16，z z2 2=32=32，z z3 3=20=20，z z4 4=40=40，蝸桿，蝸桿z z5 5=2=2，蝸輪，蝸輪z z6 6=40=40，n n1 1=800=800 r/minr/min。試分析該傳動機構(gòu)的傳動路線；計算。試分析該傳動機構(gòu)的傳動路線；計算蝸輪的轉(zhuǎn)速蝸輪的轉(zhuǎn)速n n6 6并確定各輪的回轉(zhuǎn)方向。并確定各輪的回轉(zhuǎn)方向。解：解：404032220168001 12 23 34 41n5 56 664253116zzzzzznnmin/10 r分析分析 該變速機構(gòu)的該變速機構(gòu)的傳動

40、路線為傳動路線為:（n n ）21zz43zz65zz小小結(jié)結(jié)定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷方法：定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷方法：平行軸傳動的定軸輪系：平行軸傳動的定軸輪系：1 1、用標注箭頭來確定；、用標注箭頭來確定；2 2、當外嚙合齒輪的對數(shù)為、當外嚙合齒輪的對數(shù)為偶偶數(shù)，數(shù)，則首末兩輪轉(zhuǎn)向則首末兩輪轉(zhuǎn)向相同；相同；為為奇數(shù)奇數(shù)時，則轉(zhuǎn)向時，則轉(zhuǎn)向相反。相反。非平行軸傳動的定軸輪系：非平行軸傳動的定軸輪系： 只能用標注箭頭來確定。只能用標注箭頭來確定。末首nni 定軸輪系的傳動比為：定軸輪系的傳動比為：積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘小小結(jié)結(jié)1 1、定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速、定軸輪系中

41、任意從動輪轉(zhuǎn)速n n末末：首末首首末首末ininn1積所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有主動輪齒數(shù)的連乘首n2 2、輪系末端是齒條傳動、輪系末端是齒條傳動的計算的計算mzzznv從主所有所有1末輪末輪z z的移動速度為：的移動速度為：輸入軸每回轉(zhuǎn)一周，末輪輸入軸每回轉(zhuǎn)一周，末輪z z沿沿齒條的移動距離為：齒條的移動距離為：mzzzL從主所有所有模數(shù)、齒數(shù)模數(shù)、齒數(shù) 周轉(zhuǎn)輪系與定軸輪系的周轉(zhuǎn)輪系與定軸輪系的區(qū)別：區(qū)別： 是否存在轉(zhuǎn)臂是否存在轉(zhuǎn)臂 轉(zhuǎn)化輪系：轉(zhuǎn)化輪系：周轉(zhuǎn)輪系加周轉(zhuǎn)輪系加上上 - H ( -nH )運動后變運動后變成的成的定軸輪系定軸輪系1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH周轉(zhuǎn)輪系

42、傳動比分析周轉(zhuǎn)輪系傳動比分析 轉(zhuǎn)化輪系傳動比轉(zhuǎn)化輪系傳動比： 對于對于F=1的行星輪系，的行星輪系，若若n3=0, 有有1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH0 HHHHnnn123H構(gòu)件構(gòu)件原機構(gòu)原機構(gòu)轉(zhuǎn)化機構(gòu)轉(zhuǎn)化機構(gòu)(定軸定軸)n1n2n3nHHHnnn 11HHnnn 22HHnnn 33轉(zhuǎn)化機構(gòu)法：轉(zhuǎn)化機構(gòu)法：- -nH Hi13HHnn31HHnnnn 312312zzzz 13zz 1313111zziiHH 周轉(zhuǎn)輪系傳動比周轉(zhuǎn)輪系傳動比 轉(zhuǎn)化輪系傳動比：轉(zhuǎn)化輪系傳動比： 實際輪系傳動比：實際輪系傳動比：)1(2132111)1( kkmHkHHkHHkzzzzzznnnnn

43、nikknni11 抓住要領(lǐng)!寫轉(zhuǎn)化輪系傳動比寫轉(zhuǎn)化輪系傳動比定義及大小，定義及大小，1,K,H軸線必須平行軸線必須平行：轉(zhuǎn)向判別用：轉(zhuǎn)向判別用號，判別錯誤影響號，判別錯誤影響糟糟矣，千萬當心也矣，千萬當心也!例題例題1 1 如圖所示。已知如圖所示。已知:z1=100, z2=101, z2=100, z3=99 試求傳動比試求傳動比 iH1分析：分析： 輪系類型輪系類型周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 注意周轉(zhuǎn)輪系，注意周轉(zhuǎn)輪系，不管求解什么，不管求解什么，一定用一定用轉(zhuǎn)化機構(gòu)法轉(zhuǎn)化機構(gòu)法，記住，記住“要要領(lǐng)領(lǐng)”例題例題1H223解：解：Hi13HHnnnn 31)()(2312zzzz n3 = 0100

44、009999 HHnnn 110000999911 Hnn10000111000099991 Hnn100001111 nniiHHH100009999 10010099101 將將z3改為改為100：100101 100100100101 100101 100101 10011100101 100 例題例題2 2 如圖所示。已知如圖所示。已知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 轉(zhuǎn)向如圖轉(zhuǎn)向如圖 試求試求nH的大小和方向的大小和方向分析：分析：輪系類型輪系類型錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷轉(zhuǎn)化機構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷例題例題解：解：1223Hn1Hn2Hn3Hn1n3Hi13HHnnnn 312312zzzz 3418482448 34100