哈爾濱工業(yè)大學機械原理試題精選與解題技巧第5章輪系理論部分

哈爾濱?業(yè)?學機械原理試題精選與解題技巧第5章輪系理論部分第5章輪系及其設計5.1基本要求1.輪系的類型、輪系的功?；2.定軸輪系傳動?的計算；3.周轉輪系傳動?的計算；4.復合輪系傳動?的計算；5.了解?星輪系傳動效率的特點；6.設計?星輪系時，考慮哪些因素選擇?星輪系的類型？7.設計?星輪系時，各輪齒數(shù)和?星輪數(shù)?必須滿?的四個條件是什么？8.了解?星輪系的均載?法；9.了解漸開線少齒差?星傳動、諧波齒輪傳動、擺線針輪?星傳動。5.2內容提要?、本章重點本章重點是定軸輪系、周轉輪系及復合輪系傳動?的計算及設計。計算齒輪的齒廓曲線與齒廓嚙合基本定律是判斷給定輪系的類型并確定其傳動?及轉向；設計是根據(jù)?作要求選擇輪系的類型并確定各輪的齒數(shù)。1．輪系的分類（1）定軸輪系組成輪系的各個齒輪的軸線相對于機架的位置都是固定的輪系。定軸輪系?可分為平?定軸輪系和空間定軸輪系。（2）周轉輪系組成輪系的各個齒輪中有?個或?個齒輪的軸線位置是繞著其它齒輪的固定軸線回轉的輪系。周轉輪系可按?由度的數(shù)?分為：?由度為2的差動輪系和?由度為1的?星輪系?；局苻D輪系是由兩個中?輪、?個或?個?星輪和?個系桿組成。該輪系中作為輸?或輸出運動的構件?稱為基本構件。（3）復合輪系即包含定軸輪系?包含周轉輪系或由?部分周轉輪系組成的復合輪系。其中把含有定軸輪系和周轉輪系的復合輪系稱為混合輪系，?把由?部分周轉輪系組成的復合輪系，?稱為復合周轉輪系。（1）定軸輪系的傳動?傳動???的計算：定軸輪系的傳動?（?末兩輪的?速度之?）等于組成該輪系的各對齒輪中所有從動輪齒數(shù)的連乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之?。即13142211-===nnnzzzzzzi積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘ωω?末兩輪轉向關系的確定及表?：定軸輪系?末兩輪的轉向關系通常?畫箭頭法確定，即從已知?輪的轉向開始，循著運動傳遞路線，逐對對嚙合傳動進?轉向判斷，并?畫箭頭法?出各主、從動輪的轉向，直?確定出末輪的轉向。主、從動輪的轉向箭頭?向的確定：對于圓柱齒輪，外嚙合時轉向箭頭?向相反，?內嚙合時轉向箭頭?向相同；對于圓錐齒輪，轉向箭頭或同時指向節(jié)點或同時背向節(jié)點；對于螺旋齒輪或蝸輪蝸桿傳動，其轉向可根據(jù)兩輪在節(jié)點處的重合點間的速度關系來判斷。對于平?定軸輪系?末兩輪的轉向關系，也可?該輪系中外嚙合齒輪對數(shù)n來確定和表?。即可?n)1(-的結果來確定并表??末兩輪的轉向關系。如為正號則表?轉向相同，負號表?轉向相反。對于空間定軸輪系?末兩輪的轉向關系，當?末兩輪的軸線平?時，可?正、負號來表?轉向關系；當?末兩輪的軸線不平?時，可?畫箭頭法來表??末兩輪的轉向關系。（2）周轉輪系的傳動?

周轉輪系的傳動?計算是本章的重點內容之?。周轉輪系和定軸輪系的根本區(qū)別在于：周轉輪系中有?個轉動著的系桿，由于轉動系桿的存在使?星輪即?轉?公轉。所以周轉輪系的傳動?不能直接按照定軸輪系傳動?來計算，?是將它轉化為定軸輪系再來計算。即假想給整個輪系加上?個公共的?速度-Hω，使系桿固定不動，這樣，周轉輪系就轉化成了?個假想的定軸輪系了，這個假想的定軸輪系稱為周轉輪系的“轉化機構”。差動輪系各基本構件間的轉速關系：設周轉輪系中兩個中?輪為1和n，系桿為H，則其轉化機構的傳動?Hni1的計算公式為：112111-±=--==nnHnHHnHHnzzzziωωωωωω只要給定了Hnωωω,,1三者中的任意兩個參數(shù)，就可以?上式求出第三個參數(shù)，從?得到周轉輪系中三個基本構件中任意兩個構件之間的傳動?nnHHiii11,,；或只要給定了Hnωωω,,1三者中的任意?個參數(shù)，就可以?上式求出另外兩個參數(shù)的?值。?星輪系各基本構件間的轉速關系：周轉輪系中，若其中?個中?輪固定，就變成?由度為1的?星輪系。當中?輪1或3分別固定時，相應?星輪系的傳動?分別為：HHii3131-=；HHii1311-=復合輪系的傳動?即不能直接按定軸輪系的傳動?來計算，也不能直接按周轉輪系的傳動?來計算，?應當將復合輪系中定軸輪系部分和周轉輪系部分區(qū)別開來分別計算。因此復合輪系傳動?計算的?法及步驟為：1）分清輪系。分清輪系中哪些部分是定軸輪系，哪些部分是周轉輪系。2）分別計算。即定軸輪系部分應當按照定軸輪系傳動??法來計算，?周轉輪系部分應當按照周轉輪系傳動??法來計算。分別列出它們的計算式。3）聯(lián)?求解。根據(jù)各部分列出的計算式，聯(lián)?求解。3．?星輪系的設計輪系的設計是本章的重點內容之?，主要包括：根據(jù)?作所提出的功能要求和使?場合，選擇輪系的類型及確定各輪的齒數(shù)。(1)輪系類型的選擇輪系類型選擇的主要出發(fā)點是?作所提出的功能要求和使?場合。?先要考慮的問題是所選擇的輪系能否滿??作所要求的傳動?、能否滿?效率的要求等。(2)各輪齒數(shù)的確定設計?星輪系（即2K-H型）時，各輪齒數(shù)的選配需滿?以下四個條件：1)保證實現(xiàn)給定的傳動?：113)1(zizH-=2)保證中?輪及系桿的軸線重合，及滿?同?條件：2/)(132zzz-=4）保證K個?星輪能夠均布地裝?兩中?輪之間，即滿?安裝條件：KzzN/)(13+=5）保證K個?星輪不致相互碰撞，即滿?鄰接條件：*20212180sin)(ahzKzz+>+?、本章難點本章難點是復合輪系傳動?的計算，?復合輪系傳動?的計算的關鍵是正確的劃分輪系，掌握復合輪系傳動?計算?法，應注意以下?點：（1）必須正確地分清復合輪系中定軸輪系和周轉輪系部分，并把輪系劃分成?個個基本定軸輪系和基本周轉輪系。分清輪系的關鍵是把其中周轉輪系劃分出來，即找到?星輪。應從復合輪系的?輪開始，循著運動傳遞路線，逐各對齒輪進?判斷，看它是繞固定軸線位置轉動，還是繞變動軸線位置轉動。如果找到了繞變動軸線位置轉動的齒輪，即找到了?星輪。這時，帶動?星輪軸線轉動的構件就是系桿，與?星輪相嚙合?繞固定軸線位置轉動的齒輪就是中?輪。每?系桿連同系桿上的?星輪和與?星輪相嚙合的中?輪就組成了?個基本周轉輪系。在找出復合輪系中每?個周轉輪系之后，剩下的就是定軸輪

系了。（2）搞清楚復合輪系中各部分之間的連接關系，常?的?種基本連接?式為：1）串聯(lián)式復合輪系，即由定軸輪系與?個或?個基本周轉輪系組成，或?個基本周轉輪系串聯(lián)組成。其特點是：前?個基本輪系的從動軸與后?個基本輪系的主動軸相固聯(lián)，因此，各部分傳動?可獨?計算。2）并聯(lián)式復合輪系，即由差動輪系與?個定軸輪系或?星周轉輪系組成，或?個基本周轉輪系并聯(lián)組成。其特點是：差動輪系的兩個基本構件由定軸輪系或?星輪系所封閉，故稱之為封閉式復合輪系。因此，各部分輪系傳動?必須聯(lián)?求解。2）雙重式復合輪系，