輪系的應用解析

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1、學問綱要：p 輪系分類及其應用特點p 定軸輪系及其傳動比導入新課：p 定義p 分類p 運動簡圖p 應用特點學問點一：輪系的類型一、輪系的定義由假設干對相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統。定軸輪系一般輪系周轉輪系二、輪系的分類按傳動時各齒輪的軸線位置是否固定分類：混合輪系1、定軸輪系輪系運轉時，每個齒輪的幾何軸線位置相對機架均固定不變。本章重點平面定軸輪系 空間定軸輪系2、周轉輪系輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對機架不固定,而繞其它齒輪的軸線回轉。定軸輪系差動輪系行星輪系行星輪太陽輪/中心輪系桿/轉臂1OOHO12O131OHO12O13O1O2O1H3太陽輪/中心輪行星輪系桿/轉臂/行星架

2、行星輪系 F=1差動輪系 F=2n=4 PL=4 PH=3F=1n=5 PL=5 PH=3 F=2行星輪系差動輪系3、混合輪系輪系中，既有定軸輪系又有周轉輪系。知識鏈接齒輪在軸上的固定方式齒輪與軸之間的關系結構簡圖單一齒輪 雙聯齒輪固定（齒輪與軸固定為一體，齒輪與軸一同轉動，齒輪不能沿軸向移動）空套（齒輪與軸空套，齒輪與軸各自轉動，互不影響）滑移（齒輪與軸周向固定，齒輪與軸一同轉動，但齒輪可沿軸向滑移）定軸輪系 周轉輪系 復合輪系/混合輪系三、輪系的運動簡圖四、輪系的應用特點1、可獲得較大的傳動比一對齒輪受構造限制，中心距較近。2、可作較遠距離的傳動輪系節省材料、減輕重量、降低本錢和空間。3、

3、可便利地實現變速和變向要求1變速要求1換向要求123H45123H行星架H的轉速是輪1、3轉速的合成。汽車后橋差速器的輪系可依據轉彎半徑大小自動分解，nH使n1、n3符合轉彎的要求4、可合成或分解運動5、可實現分路傳動 利用定軸輪系，可以通過裝在主動軸上的假設干齒輪分別將運動傳給多個運動局部，從而實現分路傳動。鐘表的時分秒針小結輪系的應用特點如下：1可獲得很大的傳動比2可作較遠距離的傳動3可便利實現變速和變向要求4可實現運動的合成與分解 按輪系傳動時各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否都固定，分三大類：1定軸輪系一般輪系2周轉輪系由假設干對相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統，稱為輪系。3混合輪系5

4、可實現分路傳動p 定軸輪系中各輪轉向的推斷p 定軸輪系傳動比的計算p 定軸輪系中任意從動齒輪轉速的計算學問點二：定軸輪系傳動比的計算非平行軸空間定軸輪系一、定軸輪系中各輪轉向的推斷依據輪系中各齒輪的軸線是否平行，有兩種狀況：平行軸平面定軸輪系1、用標注箭頭來確定；2、通過數外嚙合齒輪的對數來確定外嚙合齒輪的對數為偶數，則首末兩輪轉向一樣外嚙合齒輪的對數為奇數，則首末兩輪轉向相反一對圓柱齒輪傳動轉向的表達12121212外嚙合：兩輪轉向相反 內嚙合：兩輪轉向一樣注：箭頭表示可見側圓周速度方向。一對圓錐齒輪傳動轉向的表達兩箭頭同時指向嚙合點 兩箭頭同時相背嚙合點1212注：蝸桿傳動按第六章。思考1

5、平行軸傳動的定軸輪系1233451、用標注箭頭來確定；2、因外嚙合齒輪的對數為偶數2對，則1、5兩輪轉向一樣。如何推斷以下定軸輪系中各輪的轉向？輪系中各輪回轉方向只能用箭頭標注在圖上。156342非平行軸傳動的定軸輪系思考2如何推斷以下定軸輪系中各輪的轉向？14 32兩級齒輪傳動裝置二、定軸輪系傳動比的計算1、傳動路線動力輸入傳動路線動力輸出在計算傳動比大小之前要先學會分析傳動路線例1 如下圖輪系，分析該輪系傳動路線。解 該輪系傳動路線為：2、傳動比計算以平面定軸輪系為例：推廣：設首輪A的轉速為n1，末輪K的轉速為nK，m為圓柱齒輪外嚙合的對數，則平面定軸輪系的傳動比可寫為：惰輪(過輪):不影

6、響傳動比大小只起轉變轉向作用的齒輪。平行軸定軸輪系中，假設以1表示首輪，以k輪表示末輪，外嚙合的對數為m,則總傳動比為：當結果為正，表示首末兩輪回轉方向一樣。當結果為負，表示首末兩輪回轉方向相反。注：轉向也可用箭頭在圖上依次畫出來確定。例2 如下圖輪系，各齒輪齒數及n1轉向，求i19和判定n9轉向。136897542為正，首末兩輪回轉方向相同。惰輪解：轉向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。注：齒輪z2的大小對總傳動比i19毫無影響，叫惰輪。惰輪中間輪或過橋輪的應用惰輪中間輪或過橋輪的應用惰輪惰輪加奇數個惰輪，首末兩輪轉向一樣。加偶數個惰輪，首末兩輪轉向相反。惰輪只轉變從動輪回轉方向，不轉變傳動比

7、大小。知識鏈接2576431任務一 如下圖，z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齒輪1為主動件。試完成以下內容：1、該輪系為平行輪系還是空間輪系，為什么？2、分析該機構的傳動路線；3、輪系中是否存在惰輪？4、齒輪1轉向，試判定齒輪7的轉向；5、求傳動比i17。分析 該輪系傳動路線為：解 依據公式結果為負值，說明從動輪7與主動輪1的轉向相反。各輪轉向如圖中箭頭所示。惰輪2576431空間定軸輪系傳動比 傳動比的大?。菏啄┒S轉向關系判別：箭頭法推斷，如下圖 齒輪1和5轉向相反1 1234543 傳動比確定值計算公式同平面定軸輪系 用箭頭法標定各輪的

8、轉向 輸入輸出構件的軸線平行且轉向一樣時，傳動比為正;轉向相反,則傳動比為負(最終通過箭頭法推斷后補充上去)軸線不平行的構件間的傳動比,沒有“+“、“-“1234 561234 5678方向如下圖方向如下圖三、定軸輪系中任意從動齒輪轉速的計算由 定軸輪系的傳動比：得 定軸輪系中任意從動輪轉速n末：101234596781條3條1條問：軸可獲得幾種轉速？解：1找出各軸間傳動線路的數量。2一般狀況下，變速級數等于各軸間傳動線路數量的連乘積。因此軸可獲得131=3種轉速。變速級數的判定6-7-8為三聯滑移齒輪滑移齒輪變速機構分別求出該變速機構中軸的三種轉速各為多少？分析 該變速機構的傳動路線為:n

9、n(1)5-6嚙合時 n(2)4-7嚙合時 n(3)3-8嚙合時 n 例4解：輪系末端是齒條傳動的計算輪系末端是齒條傳動的計算簡易機床拖板箱傳動系統末輪z的轉速為：末輪z的移動速度為：輸入軸每回轉一周，末輪z沿齒條的移動距離為：末輪z的模數末輪z的齒數特例練習1、如下圖為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統。：帶輪直徑D1=D2=180mm,z1=45，z2=72，z3=36，z4=81，z5=59，z6=54，z7=25,z8=88.試求：當電動機轉速n1=1443r/mm時，主軸的各級轉速。1-3和5-7為雙聯滑移齒輪1條2條2條D12486D23 17 5分析 該變速機構的傳動路線為:n 軸可

10、獲得122=4種轉速。D12486D23 17 511-2和5-6嚙合21-2和7-8嚙合43-4和5-6嚙合33-4和7-8嚙合n n n n 解：練習 2、如下圖，：z1=16，z2=32，z3=20，z4=40，蝸桿z5=2，蝸輪z6=40，n1=800 r/min。試分析該傳動機構的傳動路線；計算蝸輪的轉速n6并確定各輪的回轉方向。解：123456分析 該變速機構的傳動路線為:n 小結定軸輪系中各輪轉向的推斷方法：平行軸傳動的定軸輪系：1、用標注箭頭來確定；2、當外嚙合齒輪的對數為偶數，則首末兩輪轉向一樣；為奇數時，則轉向相反。非平行軸傳動的定軸輪系：只能用標注箭頭來確定。定軸輪系的傳動比為：小結1、定軸輪系中任意從動輪轉速n末：2、輪系末端是齒條傳動的計算末輪z的移動速度為：輸入軸每回轉一周，末輪z沿齒條的移動距離為：模數、齒數