輪系及其傳動比的計算詳解教案資料

1、輪系及其傳動比的計算詳解學習要求：學習要求：1.1.了解輪系的分類和應(yīng)用特點。了解輪系的分類和應(yīng)用特點。輪系分類及其應(yīng)用特點輪系分類及其應(yīng)用特點一、一、輪系應(yīng)用舉例輪系應(yīng)用舉例車床主軸箱車床主軸箱世紀鐘世紀鐘一、輪系的定義一、輪系的定義由一系列相嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)，稱由一系列相嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)，稱為輪系。為輪系。定軸輪系（普通輪系）周轉(zhuǎn)輪系按照輪系傳動時各齒輪的軸線位置是否固定，按照輪系傳動時各齒輪的軸線位置是否固定，分三大類：分三大類：混合輪系二、輪系的分類定軸輪系定軸輪系輪系運轉(zhuǎn)時，各齒輪的幾何軸線位置相輪系運轉(zhuǎn)時，各齒輪的幾何軸線位置相對機架固定不變，稱為定軸輪系。對機架固

2、定不變，稱為定軸輪系。 本章重點本章重點周轉(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的位置是不固定的，稱為周轉(zhuǎn)輪系。相對機架的位置是不固定的，稱為周轉(zhuǎn)輪系。 混合輪系混合輪系輪系中，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。 知識鏈接齒輪在軸上的固定方式齒輪與軸之間的關(guān)系齒輪與軸之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖單一齒輪單一齒輪雙聯(lián)齒輪雙聯(lián)齒輪固定固定（齒輪與軸固定為一體，（齒輪與軸固定為一體，齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動，齒輪不齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動，齒輪不能沿軸向移動）能沿軸向移動）空套空套（齒輪與軸空套，齒輪（齒輪與軸空套，齒輪與軸各自轉(zhuǎn)動，互

3、不影響）與軸各自轉(zhuǎn)動，互不影響）滑移滑移（齒輪與軸周向固定，（齒輪與軸周向固定，齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動，但齒輪齒輪與軸一同轉(zhuǎn)動，但齒輪可沿軸向滑移）可沿軸向滑移）1 1、可獲得很大的傳動比、可獲得很大的傳動比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)運動的合成與分解三、輪系的應(yīng)用特點三、輪系的應(yīng)用特點一對齒輪受結(jié)構(gòu)限制，一對齒輪受結(jié)構(gòu)限制，中心距較近。中心距較近。輪系可作較遠距離的傳動輪系可作較遠距離的傳動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、一對外嚙合齒輪，主、從

4、動輪（從動輪（1 1、3 3）轉(zhuǎn)向）轉(zhuǎn)向相反相反中間輪（惰輪中間輪（惰輪或過橋輪）或過橋輪）13132可方便地實現(xiàn)變速和變向要求123H45123H行星架行星架H H的轉(zhuǎn)速是輪的轉(zhuǎn)速是輪1 1、3 3轉(zhuǎn)速的合成。轉(zhuǎn)速的合成。此輪系根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大此輪系根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自動分解，小自動分解，n nH H使使n n1 1 、n n3 3符合轉(zhuǎn)彎的要求符合轉(zhuǎn)彎的要求輪系的定義輪系的定義由一系列相由一系列相嚙合的齒輪組嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)。成的傳動系統(tǒng)。輪系的分類輪系的分類 (1)(1)定軸輪系定軸輪系(2)(2)周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系(3)(3)混合輪系混合輪系應(yīng)用特點應(yīng)用特點(1)(1)可獲得很大可獲

5、得很大的傳動比的傳動比; ;(2)(2)可作較遠距可作較遠距離的傳動離的傳動; ;(3)(3)可方便實現(xiàn)可方便實現(xiàn)變速和變向要求變速和變向要求; ;(4)(4)可實現(xiàn)運動可實現(xiàn)運動的合成與分解。的合成與分解。學習要求：學習要求：1 1能夠確定定軸輪系各輪的轉(zhuǎn)向；能夠確定定軸輪系各輪的轉(zhuǎn)向；2 2能夠正確計算定軸輪系的傳動比。能夠正確計算定軸輪系的傳動比。定軸輪系傳動比的計算定軸輪系傳動比的計算二、二、定軸輪系的傳動比定軸輪系的傳動比大小大小末輪的轉(zhuǎn)向末輪的轉(zhuǎn)向一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷1 1、一對齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表示、一對齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表示表示方法可以用標注箭頭來確

6、定。1221圓柱齒輪傳動：圓柱齒輪傳動：外嚙合：兩箭頭指向相反外嚙合：兩箭頭指向相反內(nèi)嚙合：兩箭頭指向相同內(nèi)嚙合：兩箭頭指向相同蝸輪蝸桿傳動：蝸輪蝸桿傳動：錐齒輪傳動錐齒輪傳動：兩箭頭同時指向嚙合點或同時相背嚙合點兩箭頭同時指向嚙合點或同時相背嚙合點2 2、輪系末輪轉(zhuǎn)向的表示、輪系末輪轉(zhuǎn)向的表示1 1）軸線平行時，用畫箭頭來表示）軸線平行時，用畫箭頭來表示或用外嚙合齒輪的對數(shù)來確定?；蛴猛鈬Ш淆X輪的對數(shù)來確定。 對數(shù)為對數(shù)為偶偶數(shù)，首、末輪轉(zhuǎn)向數(shù)，首、末輪轉(zhuǎn)向相同相同 對數(shù)為對數(shù)為奇奇數(shù)，首、末輪轉(zhuǎn)向數(shù)，首、末輪轉(zhuǎn)向相反相反2 2）軸線不平行時，畫箭頭來表示軸線不平行時，畫箭頭來表示。圖圖6-

7、4 6-4 平行軸傳動的定軸平行軸傳動的定軸輪系輪系123345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 21n圖圖6-5 6-5 非平行軸傳動的定軸輪系非平行軸傳動的定軸輪系 1 1、傳動路線、傳動路線1 14 43 32 2動力輸入動力輸入動力輸出動力輸出二、傳動比二、傳動比在計算傳動比大小之前在計算傳動比大小之前要先學會分析傳動路線要先學會分析傳動路線圖圖6-6 6-6 兩級齒輪傳動裝置兩級齒輪傳動裝置圖圖6-7 6-7 輪系輪系解：該輪系傳動路線為解：該輪系傳動路線為1n9n1z2z3z4z5z6z7z8z9z1n2

8、1zz43zz65zz87zz98zz9n 例例1 1 如圖如圖6-76-7所示輪系，分析該輪系傳動路線。所示輪系，分析該輪系傳動路線。2 2、傳動比計算、傳動比計算32nn即即41nnnni末首總輪系的傳動比等于首輪與末輪的轉(zhuǎn)速之比。輪系的傳動比等于首輪與末輪的轉(zhuǎn)速之比。4321nnnn3412ii 3412zzzz41nnnni末首總以以圖圖6-66-6為例，求該輪系的總傳動比為例，求該輪系的總傳動比。輪系的傳動比：輪系的傳動比：（以（以1 1表示首輪，以表示首輪，以k k輪表示末輪）輪表示末輪）kk總nnii11積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘平行定軸輪系總傳動比為：平行定軸

9、輪系總傳動比為：若以若以1 1表示首輪，以表示首輪，以k k輪表示末輪，外嚙合的對數(shù)為輪表示末輪，外嚙合的對數(shù)為m m。當當i1k1k結(jié)果為結(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。當當i i1k1k結(jié)果為結(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。積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘m1k總1)(ii例例2 2 如圖如圖6-86-8所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及n n1 1轉(zhuǎn)向，求轉(zhuǎn)向，求i i19和判定和判定n n9 9轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2896745231219iiiii

10、i9876543221nnnnnnnnnn)()()()(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。解：解：1n9n惰輪惰輪2 25 57 76 64 43 31 11n例例3 3 如圖如圖6-96-9所示，已知所示，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。分析該機構(gòu)的傳動為主動件。分析該機構(gòu)的傳動路線；求傳動比路線；求傳動比

11、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)向各輪轉(zhuǎn)向如圖如圖中箭頭所示。中箭頭所示。由例由例2 2和例和例3 3可知，惰輪只改變從動輪回轉(zhuǎn)方向，可知，惰輪只改變從動輪回轉(zhuǎn)方向，而不改變傳動比大小。而不改變傳動比大小。惰輪惰輪惰輪惰輪

12、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。三、惰輪的應(yīng)用三、惰輪的應(yīng)用122 4 435（b）圖（a）圖 練練 習習1 1、如圖所示輪系，用箭頭標出各齒輪的回轉(zhuǎn)方向。、如圖所示輪系，用箭頭標出各齒輪的回轉(zhuǎn)方向。（c）圖1233445 練練 習習2 2、已知各齒輪齒數(shù)及、已知各齒輪齒數(shù)及n1n1轉(zhuǎn)向，求轉(zhuǎn)向，求i1515和判定和判定n5n5轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。各輪轉(zhuǎn)向的判各輪轉(zhuǎn)向的判斷方法斷方法(1)(1)平行軸平行軸a.a.標注箭頭標注箭頭b.b.外嚙合齒輪外嚙合齒輪的對數(shù)的對數(shù)(2)(2)非平行軸非平行