機(jī)械基礎(chǔ)第項(xiàng)目六齒輪系

輪系一、輪系

1．輪系及其種類

由若干對(duì)齒輪副組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。輪系分以下兩大類：⑴定軸輪系傳動(dòng)中所有齒輪軸線的位置均固定不動(dòng)的輪系。⑵周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)中至少有一個(gè)齒輪軸繞其他齒輪的固定軸回轉(zhuǎn)的輪系。圖8-31定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系

a）定軸輪系b）周轉(zhuǎn)輪系

太陽(yáng)輪

周轉(zhuǎn)輪系中，軸線位置固定的齒輪，如圖8-31b中的齒輪1、3。行星輪

齒輪軸線繞其他輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，如圖8-31b中的齒輪2。一、輪系

定軸輪系一、輪系

周轉(zhuǎn)輪系一、輪系

復(fù)合輪系一、輪系

錐齒輪行星輪2．輪系的功用（1）獲得大傳動(dòng)比

圖8-32二級(jí)齒輪減速輪系

一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比一般不宜超過5，輪系

則通過一級(jí)一級(jí)的連續(xù)增速或減速，可達(dá)到很大傳動(dòng)比，而結(jié)構(gòu)較為緊湊。圖8-32為二級(jí)齒輪減速器中的輪系。鐘表里分針與時(shí)針、秒針與分針的傳動(dòng)比均為60，都由二級(jí)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)；從秒針到時(shí)針，傳動(dòng)比達(dá)3600，也只用四級(jí)傳動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了，結(jié)構(gòu)很緊湊。圖8-33機(jī)械鐘表里的多級(jí)齒輪傳動(dòng)

1—（秒輪到分輪的）過輪

2—秒輪3—分輪4—時(shí)輪

5—（分輪到時(shí)輪的）過輪（2）實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)

圖8-34可實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)的輪系

圖8-34是某汽車變速箱

里的輪系，軸Ⅰ是輸入軸，

花鍵軸Ⅱ是輸出軸，D是離

合器，還有一根中間軸Ⅲ，可得到四種不同的傳動(dòng)比，

實(shí)現(xiàn)變速輸出。

圖8-35用于換向的三星輪機(jī)構(gòu)

變速輸出換向傳動(dòng)圖8-35是三星輪機(jī)構(gòu)，一種簡(jiǎn)單換向輸

出輪系；從z1→z2→z3→z4

的傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一下三角架，變?yōu)閦1→z3→z4，減少一個(gè)中間輪z2，終端輸出變向。傳動(dòng)線路中增減一個(gè)外嚙合中間輪，只改變它后面齒輪的轉(zhuǎn)向，而不影響它后面

齒輪的轉(zhuǎn)速，這種中間輪特稱為惰輪。

⑵實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)

換向傳動(dòng)（3）實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng)

圖8-36多路輸出的輪系a）車削螺紋的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)b)多頭鉆孔的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

圖8-36a的輪系有

兩個(gè)傳動(dòng)輸出；同樣

方法不難實(shí)現(xiàn)更多路的輸出。圖8-36b中一輪帶

動(dòng)四輪，是另一種簡(jiǎn)

單的多路輸出形式。圖4-37采用輪系實(shí)現(xiàn)較大距離間的傳動(dòng)

（4）實(shí)現(xiàn)較大距離的齒輪傳動(dòng)

若兩軸距離較大，用兩個(gè)齒輪傳動(dòng)，齒輪需要很大、很重，不可取?？捎迷O(shè)置中間輪的傳動(dòng)鏈解決此問題。3．定軸輪系的傳動(dòng)比輪系的傳動(dòng)比指輪系中輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速之比，也就是輪系中始端

主動(dòng)輪動(dòng)輪與末端從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比。輸入、輸出軸的轉(zhuǎn)向相同，傳動(dòng)比為正值；兩者轉(zhuǎn)向相反，傳動(dòng)比為負(fù)值。定軸輪系的傳動(dòng)比i1k可由下式表示（8-18）式中，m為輪系中外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。圖8-38定軸輪系計(jì)算例8-3

例

輪系中齒輪的齒數(shù)：

z1＝24，z2＝36，z2′＝20，z3

＝80，z3′＝18，

z4＝24，z5＝30。計(jì)算該輪系的傳動(dòng)比。解輪系中有三對(duì)外嚙合的齒輪，即m＝3；根據(jù)式（8-18），該輪系的傳動(dòng)比為注意：圖8-38中的齒輪4是個(gè)惰輪。

若定軸輪系中包含錐齒輪副、蝸輪蝸桿副，則輪系中存在互不平行的軸線，各輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不能用簡(jiǎn)單的正負(fù)號(hào)來(lái)表示。此時(shí)應(yīng)在輪系的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖上，先用箭頭標(biāo)出始端主動(dòng)輪的某一轉(zhuǎn)向，然后按傳動(dòng)路線逐個(gè)判斷各輪的轉(zhuǎn)向，用

箭頭逐個(gè)標(biāo)示，直到最后，確定出末端從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向。例

用箭頭標(biāo)出圖8-39中各輪的轉(zhuǎn)向。圖8-39定軸輪系計(jì)算例8-4解始端主動(dòng)輪1的

轉(zhuǎn)向可任意設(shè)定，用箭

頭作出標(biāo)示，然后逐個(gè)

分析判斷，直至畫出表

示蝸輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向.。1．定軸輪系用箭頭標(biāo)出圖中各輪的轉(zhuǎn)向。確定傳動(dòng)比，包括兩方面的內(nèi)容：1、計(jì)算其傳動(dòng)比的大小；2、確定其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系。一對(duì)圓柱齒輪組成的傳動(dòng)可視為最簡(jiǎn)單的齒輪系，其傳動(dòng)比為

外嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相反，取“一”號(hào)內(nèi)嚙合傳動(dòng)，兩輪轉(zhuǎn)向相同，取“十”號(hào)

輪系的傳動(dòng)比求：n4=?解：如圖所示，已知n1=50