机械基础第11单元 轮系.ppt

《机械基础第11单元 轮系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械基础第11单元 轮系.ppt（52页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、机械基础轮系Copyright 机械工业出版社案例导入 图11-1 机械手表结构图 齿轮传动在各种机器和机械设备中为了减速、增速、变速等特殊用途，往往需采用一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统轮系完成。如图11-1所示为机械手表结构图，机械表的传动系统就是通过齿轮变速机构完成其变速功能。机械工业出版社第11单元 轮系1轮系的类型1定轴轮系的传动比2 周转轮系的传动比3 混合轮系的传动比4 轮系的功用5项目训练 7综合案例分析 6机械工业出版社学习目标11 了解轮系的基本类型及轮系功用，能正确识别轮系的类型22 熟练掌握定轴轮系、周转轮系、混合轮系传动比计算33 了解轮系应用 机械工业出版社学习重

2、点和难点11各类轮系传动分析、转化轮系概念22定轴轮系和周转轮系传动比计算机械工业出版社11.1 轮系的类型 轮系概念：由一系列互相啮合齿轮组成的传动系统称为轮系（或齿轮系）。机床齿轮传动图图11-1 机械手表结构图机械工业出版社11.1 轮系的类型 轮系在传动时，按各轮轴线是否固定可分为：定轴轮系和周转轮系。1.定轴轮系：轮系传动时，各齿轮的几何轴线位置都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。定轴轮系机械工业出版社11.1 轮系的类型 2.周转轮系 在轮系传动时，至少有一个齿轮的几何轴线可绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系称为周转轮系。机械工业出版社11.1 轮系的类型（1）太阳轮：在周转轮系中，轴线

3、位置固定不动的齿轮，称为太阳轮。（2）行星轮：齿轮轴线绕其他轮轴转动的齿轮，称为行星轮。（3）行星架（或系杆H）：用于支持行星轮并与太阳轮共轴线的构件，称为行星架（或系杆）机械工业出版社11.1 轮系的类型 周转轮系按其自由度F不同，可分为差动轮系（F=2）和行星轮系（F=1）。差动轮系（F=2）机械工业出版社11.1 轮系的类型 行星轮系（F=1）机械工业出版社11.1 轮系的类型 3.混合轮系：工程中有的轮系既包括定轴轮系，又包含周转轮系，或直接由几个周转轮系组合而成。机械传动中由定轴轮系和周转轮系构成的复杂轮系称为混合轮系。汽车差速器 机械工业出版社11.1 轮系的类型 思考与分析 如图

4、11-7所示为指南车复原图，图11-8所示为记里鼓车复原图请查阅相关文献和资料，写一篇关于指南车和记里鼓车的研究报告，报告包含工作原理和轮系结构示意图。指南车复原模型 记里鼓车机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 定轴轮系定轴轮系是机械工程中应用最为广泛的传动装置，可用于减速、增速、变速，实现运动和动力的传递与变换。轮系的传动比：是指轮系中，首末两轮角速度（或转速）之比，称为轮系的传动比。常用i1N表示。如：确定轮系的传动比包括：（1）计算传动比的大小；（2）确定输出轴（轮）的传动方向。机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比11.2.1 定轴轮系传动比的计算 1.一对齿轮啮合时主、从动轮

5、之间的转向关系 1）外啮合圆柱齿轮传动时，主从动轮转向相反 i12=-z2/z1 机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 2）内啮合圆柱齿轮传动时，主从动轮转向相同。i12=z2/z1机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 3）圆锥齿轮传动时，主从动轮转向所表示的箭头应同时指向啮合点或同时背离啮合点。i12=z2/z1机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 4）蜗杆传动时，蜗杆的转向采用主动轮左右手定则判断 i12=z2/z1机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 5）齿轮与齿条传动（齿轮1、齿条2）齿条的速度：v2=d1n1机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 2.写出轮系的啮合

6、线图顺序线“”表示两轮啮合“=”表示两轮同轴并连成一体机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 3.定轴轮系传动比计算式 1)啮合线图 12=23=345 2）定轴轮系传动比一般计算公式 机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 轮4在轮系中兼作主、从动轮，齿数在计算式中约去，不影响轮系传动比，图11-10平面定轴轮系中只改变转向的齿轮，称为惰轮。机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 11.2.2 首末轮转向关系的确定（1）当轮系中所齿轮的几何轴线均平行，首末两轮转向关系可用“+”“-”号表示，它取决于(-1)m，m表示外啮齿的对数。机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比（2）若轮系中，

7、所有齿轮的几何轴线并非完全平行时，可用箭头标注。机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比（3）若轮系中，只有首末两轮轴线平行的定轴轮系，先用箭头逐对标注转向，若首末两轮的转向相同传动比为正，反之为负。机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 思考与分析 如图11-11、11-12所示的空间定轴轮系，请问能否利用来确定轮系中首末两轮的转向关系，如果不能你将采用什么方法确定，请判断出空间定轴轮系的首末两轮转向？空间定轴轮系 机械工业出版社11.2 定轴轮系的传动比 案例11-1 如图11-12所示的空间定轴轮系中，已知各齿轮的齿数为z1=15，z2=25，z3=z5=14，z4=z6=20，z7=

8、30，z8=40，z9=2（且为右旋蜗杆），z10=60。1）试求传动比i17和i1 10；2）若n1=200 r/min，已知齿轮1的转动方向，试确定n7和n10。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 1.转化轮系概念 如果给整个周转轮系加上一个绕轴线OH转动，大小为 nH而方向与nH相反的公共转速（nH）后，行星架H便固定不动，那么该轮系便成为一个假想的定轴轮系。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 2.写出周转轮系各对齿轮啮合顺序线 作图顺序以行星轮为核心，至太阳轮为止。“-”表示行星轮由行星支架支撑；“”表示两轮为啮合关系；“=”表示两轮同轴并连成一体。啮合线图：123|H机械

9、工业出版社11.3 周转轮系的传动比 3.列转化轮系传动比计算式构件 转化前的转速 转化后的转速1 n1n1H=n1-nH2 n2n2H=n2-nH3 n3n3H=n3-nHH nHnHH=nH-nH 机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 周转轮系转化成转化轮系后成为假想定轴轮系，便可利用定轴传动比计算公式进行计算，即周转轮系转化轮系机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比（1）转化轮系传动比计算通式：式中：iGKH为转化轮系中由齿轮A到齿轮B的传动比；G为输入端的齿轮；K为输入端的齿轮;m为齿轮G到齿轮K间外啮合的对数。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比（2）运用上式求周转轮系传动

10、比时应注意以下几点：1)nG、nK、nH必须是轴线之间互相平行或重合的相应齿轮的转速。2）将nG、nK、nH的已知值代入公式时，必须代入其本身的正或负号。若假定其中一轮转向为正号，则其他转向与其相同时为正，反之为负。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 3）iGKH iAK iGKH 为转化轮系中G、K两轮的转速之比，其大小及正负号按定轴轮系传动比的计算方法确定；iGK 为周转轮系中G、K两轮的转速之比，其大小及正负号须按上式计算后方能确定。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 4.标出转化轮系转向，确定转化轮系的传动比符号 1）对于圆柱齿轮组成的周转轮系中，所有轴线平行，直接以（-1

11、）m表示转化轮系传动比符号，m表示转化轮系中外啮合齿对数。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 2）对于锥齿轮周转轮系，首、末两轮轴线平行，应采用箭头逐一标出转化轮系中各对齿轮转向，若首、末两轮转向相同，转化轮系传动比为正，反之为负。机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 案例11-2 如图11-15所示的汽车差速器所使用的锥齿行星轮系，各齿轮的齿数为z1=20、z2=30、z2=50、z3=80、已知转速n1=100r/min。试确定：1）轮系传动比i1H；2）行星架的转速nH?机械工业出版社11.3 周转轮系的传动比 案例11-3 图11-16所示为大传动比减速器，括号内数为齿数，试

12、求轮系传动比iH1。机械工业出版社11.4 混合轮系的传动比 混合轮系概念：由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的轮系，此轮系称为混合轮系。混合轮系机械工业出版社11.4 混合轮系的传动比 2.混合轮系的传动比计算方法及步骤 1）正确划分轮系，画出啮合线图；2）分别列出算式；3）进行联立求解。在计算混合轮系的传动比时，首要的问题是必须正确地将轮系中的各组成部分加以划分。为了能正确划分，关键是要把其中的周转轮系部分找出来。当将这些周转轮系一一找出之后，剩下的便是定轴轮系部分了。机械工业出版社11.5 轮系的功用 11.5 轮系的功用 轮系广泛应用于各种机械中，它的主要功用为：1.传递相距较

13、远的两轴间的运动和动力机械工业出版社11.5 轮系的功用2.可获得大传动比图11-20 机械钟表的多级齿轮传动 1-三轮（过轮）2-四轮（秒轮）3-二轮（分轮）4-时轮 5-过轮 机械工业出版社11.5 轮系的功用 3.可实现变速、变向传动图11-21 汽车变速箱12、3、4、5齿轮 6、7、8滑移齿轮 D离合器机械工业出版社11.5 轮系的功用可换向轮系机械工业出版社11.5 轮系的功用 4.实现合成运动或分解运动运动的分解汽车转弯装置运动的合成-绞车传动装置机械工业出版社11.5 轮系的功用5.实现工艺动作和特殊运动轨迹a）打蛋机搅浆的传动示意图 b）搅拌浆运动轨迹 机械工业出版社综合案例

14、分析 卷扬机（又叫绞车）是由人力或电动驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。如图11-25所示的电动机卷扬机减速器，各轮齿数z1=24、z2=52、z2=21、z378、z3=18、z430、z578，请利用所学知识完成以下任务：（1）请分析电动卷扬机减速器中轮系的组成，识别出基本的轮系类型，绘制画出该轮系的啮合线图？（2）计算轮系的传动比i1H?求iiH。机械工业出版社项目训练 习11-2 图11-26所示为小客车的齿轮变速度箱为主动轴，为输出轴，M为牙嵌式离合器。试分析此变速箱的动力传递情况及其传动比。机械工业出版社项目训练 习11-3 如题11-27图

15、所示的混合轮系中，试分析该轮系由哪些构件组成了哪些轮系？机械工业出版社项目训练 习11-5 图11-29所示为卷扬机传动示意图，悬挂重物G的钢丝绳绕在鼓轮5上，鼓轮5与蜗轮4联接在一起。已知各齿轮的齿数，z1=20，z2=60，z3=2（右旋），z4=120。试求:（1）轮系的传动比i14（2）若重物上升，加在手把上的力应使轮1如何转动？机械工业出版社项目训练 习11-8 如图11-32所示的周转轮系中，设各轮的齿数为z1=62、z2=20、z2=24、z3=18，n1=100r/min，n3=200r/min，试求：（1）当n1与n3转向相同时，行星架的转速nH的大小和方向；（2）当n1与n3转向相反时，行星架的转速nH的大小和方向；机械工业出版社Copyright 机械工业出版社