機(jī)械原理輪系基礎(chǔ)講解教學(xué)提綱

1、第一頁，共27頁。汽車汽車(qch)(qch)變速器變速器第二頁，共27頁。 由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)稱為動系統(tǒng)稱為(chn wi)輪系。輪系。任務(wù)一、任務(wù)一、1.輪系有什么應(yīng)用特點(diǎn)？輪系有什么應(yīng)用特點(diǎn)？ 2.輪系分為哪幾類？輪系分為哪幾類？任務(wù)二、任務(wù)二、1.輪系傳動比確定輪系傳動比確定 2. 如何確定各輪的回轉(zhuǎn)方向？如何確定各輪的回轉(zhuǎn)方向？ 3.如何計算各輪的轉(zhuǎn)速？如何計算各輪的轉(zhuǎn)速？ 第八章第八章 輪系輪系第三頁，共27頁。1 1、用來、用來(yn li)(yn li)傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸之間傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動和動力；的運(yùn)動和動力；任務(wù)一

2、、輪系的應(yīng)用任務(wù)一、輪系的應(yīng)用(yngyng)(yngyng)特點(diǎn)特點(diǎn)圖圖 8-1 8-1相距相距(xingj)(xingj)較遠(yuǎn)的較遠(yuǎn)的兩軸傳遞兩軸傳遞第四頁，共27頁。2 2、獲得大的傳動比：在一般齒輪傳動中，一對、獲得大的傳動比：在一般齒輪傳動中，一對嚙合齒輪的傳動比不能很大，否則傳動裝置會過嚙合齒輪的傳動比不能很大，否則傳動裝置會過于龐大于龐大(pngd)(pngd)。當(dāng)兩軸之間傳動比很大時，。當(dāng)兩軸之間傳動比很大時，可采用一系列的齒輪將主動軸和從動軸聯(lián)接起來。可采用一系列的齒輪將主動軸和從動軸聯(lián)接起來。任務(wù)一、輪系的應(yīng)用任務(wù)一、輪系的應(yīng)用(yngyng)(yngyng)特點(diǎn)特點(diǎn)圖圖

3、8-2 8-2 獲得獲得(hud)(hud)較大的傳動比較大的傳動比第五頁，共27頁。3 3、實現(xiàn)運(yùn)動、實現(xiàn)運(yùn)動(yndng)(yndng)的合成的合成與分解與分解任務(wù)一、輪系的應(yīng)用任務(wù)一、輪系的應(yīng)用(yngyng)(yngyng)特點(diǎn)特點(diǎn)圖圖 8-3 8-3 實現(xiàn)運(yùn)動實現(xiàn)運(yùn)動(yndng)(yndng)的合成與分解實例的合成與分解實例第六頁，共27頁。4 4、改變、改變(gibin)(gibin)從動軸的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)從動軸的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速速任務(wù)一、輪系的應(yīng)用任務(wù)一、輪系的應(yīng)用(yngyng)(yngyng)特點(diǎn)特點(diǎn)圖圖 8-4 8-4 改變從動軸的轉(zhuǎn)向改變從動軸的轉(zhuǎn)向(zhunxing)(zhunx

4、ing)、轉(zhuǎn)速實例、轉(zhuǎn)速實例第七頁，共27頁。 輪系是按輪系傳動時各齒輪的幾何軸線輪系是按輪系傳動時各齒輪的幾何軸線(zhu (zhu xin)xin)在空間的相對位置是否固定來分類。在空間的相對位置是否固定來分類。任務(wù)任務(wù)(rn wu)(rn wu)一、輪系的分類一、輪系的分類定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)(zhuzhun)(zhuzhun)輪系輪系復(fù)合輪系復(fù)合輪系第八頁，共27頁。定軸輪系：所有齒輪的軸線定軸輪系：所有齒輪的軸線位置位置(wi zhi)(wi zhi)固定固定圖圖 8-5 8-5 平面平面(pngmin)(pngmin)定軸輪系定軸輪系圖圖 8-6 8-6 空間空間(kngjin

5、)(kngjin)定軸輪系定軸輪系第九頁，共27頁。軸線軸線(zhu xin)作周作周轉(zhuǎn)運(yùn)動的齒輪叫行轉(zhuǎn)運(yùn)動的齒輪叫行星輪。星輪。帶動行星輪轉(zhuǎn)動帶動行星輪轉(zhuǎn)動(zhun dng)的的構(gòu)件稱為系桿構(gòu)件稱為系桿（轉(zhuǎn)臂）。（轉(zhuǎn)臂）。軸線固定軸線固定(gdng)且與且與行星輪相嚙合的齒輪叫行星輪相嚙合的齒輪叫中心輪。中心輪。12313222一般情況下，同一系桿上一套行星輪和與這套行一般情況下，同一系桿上一套行星輪和與這套行星輪嚙合的兩個中心輪組成一個星輪嚙合的兩個中心輪組成一個基本的周轉(zhuǎn)輪系基本的周轉(zhuǎn)輪系HH周轉(zhuǎn)輪系：周轉(zhuǎn)輪系： 輪系中有些齒輪的軸線作周轉(zhuǎn)運(yùn)動輪系中有些齒輪的軸線作周轉(zhuǎn)運(yùn)動第十頁，共2

6、7頁。周轉(zhuǎn)輪系可根據(jù)其自由度的不同分為兩類周轉(zhuǎn)輪系可根據(jù)其自由度的不同分為兩類 行星行星(xngxng)(xngxng)輪系輪系 有一個中心輪固定不動，自有一個中心輪固定不動，自由度等于由度等于1 1點(diǎn)擊畫面點(diǎn)擊畫面(humin)(humin)播放播放圖圖 8-7 8-7 行星行星(xngxng)(xngxng)輪系輪系第十一頁，共27頁。點(diǎn)擊點(diǎn)擊(din j)(din j)畫面播放畫面播放圖圖 8-8 8-8 差動輪差動輪(dngln)(dngln)系系第十二頁，共27頁。a輸入(shr)軸 b輸出軸 abbabaabzznni輪系的傳動比輪系的傳動比: :輪系中輸入軸和輸出軸輪系中輸入軸和

7、輸出軸( (即首、末兩輪即首、末兩輪) ) 角速度（或轉(zhuǎn)速角速度（或轉(zhuǎn)速(zhun s)(zhun s)）的比）的比值。值。 1 1、計算、計算(j sun)(j sun)其傳動比的大??；其傳動比的大??；2 2、確定其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系。、確定其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系。1 1）、一對圓柱齒輪傳動）、一對圓柱齒輪傳動外嚙合外嚙合: :相反相反 內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合: :相同相同 2 2）、圓錐齒輪傳動）、圓錐齒輪傳動同時指向同時指向( (或背離或背離) )節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 任務(wù)二、定軸齒輪系傳動比的計算任務(wù)二、定軸齒輪系傳動比的計算第十三頁，共27頁。 如圖所示的定軸輪系中，設(shè)軸如圖所示的定軸輪

8、系中，設(shè)軸I I為輸入軸，軸為輸入軸，軸V V為輸出軸，各輪的齒數(shù)為：為輸出軸，各輪的齒數(shù)為：Z1Z1、Z2Z2、Z2Z2、Z3Z3、Z3Z3、Z4Z4、Z5Z5，各輪的轉(zhuǎn)速分別為：，各輪的轉(zhuǎn)速分別為：n1n1、n2 n2 、n2n2 、n3n3、n3n3、n4 n4 、n5n5，求該輪系的傳動比，求該輪系的傳動比i15i15。 在輪系中，在輪系中，2 2輪與輪與2 2輪及輪及3 3輪與輪與3 3輪共軸輪共軸線線(zhu xin)(zhu xin)雙聯(lián)齒輪雙聯(lián)齒輪 n2 = n2 n2 = n2 、n3=n3n3=n3 輪系的傳動比可由各對齒輪的傳動比求出輪系的傳動比可由各對齒輪的傳動比求出

9、312411512 2 3 3 4 452345535241234323451234()()()()( 1)nnnnnii iiinnnnnzzzzzzzzz z z zz z z z 傳動比為負(fù)值(f zh)，表明輪l與輪5轉(zhuǎn)向相反。由嚙合關(guān)系依次畫出各輪轉(zhuǎn)向箭頭也可確定傳動比的正、負(fù)值(f zh)。 第十四頁，共27頁。推廣：推廣： 設(shè)首輪設(shè)首輪A A的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為n n1 1，末輪，末輪K K的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為n nK K，m m為圓柱齒輪外嚙合為圓柱齒輪外嚙合的對數(shù)，則平面定軸輪系的傳動比可寫為：的對數(shù)，則平面定軸輪系的傳動比可寫為：所有主動輪齒數(shù)的乘積所有從動輪齒數(shù)的乘積mkkknn

10、i) 1(111第十五頁，共27頁。齒輪齒輪(chln)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向標(biāo)注標(biāo)注 第十六頁，共27頁。122 345第十七頁，共27頁。122 3第十八頁，共27頁。二、定軸輪系傳動比計算二、定軸輪系傳動比計算(j sun) (j sun) 1 1、平面、平面(pngmin)(pngmin)定軸輪系定軸輪系第十九頁，共27頁。4321543245115,)1(zzzzzzzznni,32153235115)1(zzzzzznni惰輪惰輪( (過輪過輪):):不影響傳動比大小只起改變轉(zhuǎn)向作用不影響傳動比大小只起改變轉(zhuǎn)向作用(zuyng)(zuyng)的齒輪。的齒輪。第二十頁，共27頁。2 2、空間定軸輪

11、系、空間定軸輪系大小仍用公式計算大小仍用公式計算, ,但首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系但首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系(gun x)(gun x)只能在圖上畫箭頭得到只能在圖上畫箭頭得到.(.(若首末兩輪軸線平行若首末兩輪軸線平行, ,在大小在大小數(shù)值前加正負(fù)號數(shù)值前加正負(fù)號) )第二十一頁，共27頁。例例 圖示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)圖示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)Z Z1 1=20, Z=20, Z2 2=40, Z=40, Z2 2=15, =15, Z Z3 3=60, Z=60, Z3 3=18, Z=18, Z4 4=18, Z=18, Z7 7=20, =20, 齒輪齒輪7 7的模數(shù)的模數(shù)m=3mm, m=3mm, 蝸桿頭數(shù)蝸桿頭數(shù)為為1 1（左旋），蝸輪齒數(shù)（左旋），蝸輪齒數(shù)Z Z6 6=40=40。齒輪。齒輪1 1為主動輪，轉(zhuǎn)向如圖所示，為主動輪，轉(zhuǎn)向如圖所示，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n1 1=100r/min=100r/min，試求齒條，試求齒條8 8的速度和移動方向。的速度和移動方向。第二十二頁，共27頁。輸入輸入(shr)軸軸輸出輸出(shch)軸軸 在主動轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向不變的情況下，利用輪系可使從動軸獲得不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 如圖所示汽車變速箱，按照不同的傳動路線，輸出(shch)軸可以獲得四擋轉(zhuǎn)速(見下表)。第