大學(xué)課件之機(jī)械原理輪系OK

1、第第十一章十一章 輪輪 系系一、基本要求一、基本要求二、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)二、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)四、例題精選四、例題精選五、試題自測(cè)及答案五、試題自測(cè)及答案 一、基本要求一、基本要求 1 . 了解輪系的定義、分類和用途。了解輪系的定義、分類和用途。3 . 能計(jì)算行星輪系的效率，并了解行星輪系設(shè)計(jì)能計(jì)算行星輪系的效率，并了解行星輪系設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。的基礎(chǔ)知識(shí)。4 . 了解其他行星輪系的特點(diǎn)及用途。了解其他行星輪系的特點(diǎn)及用途。2 . 熟練掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系的熟練掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算方法。傳動(dòng)比計(jì)算方法。二、基本概念和基礎(chǔ)知

2、識(shí)二、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí) 1. 輪系的定義輪系的定義3. 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算輪系的傳動(dòng)比計(jì)算f 定軸輪系定軸輪系f 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系f 復(fù)合輪系復(fù)合輪系2. 輪系的分類輪系的分類 由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)f 輪系的分類輪系的分類 由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)f 輪系的定義輪系的定義定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系復(fù)合輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系f=1，行星輪系，行星輪系f=2，差動(dòng)輪系，差動(dòng)輪系f 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值表示傳動(dòng)比的大小計(jì)算結(jié)果的絕對(duì)值表示傳動(dòng)比

3、的大小積積所所有有主主動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘積積所所有有從從動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘 1k1k2k1k11kzzzznni 計(jì)算結(jié)果前面的計(jì)算結(jié)果前面的“”、“”號(hào)表示首、末輪的轉(zhuǎn)號(hào)表示首、末輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，向關(guān)系，“”為相同，為相同，“”為相反為相反結(jié)論f 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算積積所所有有主主動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘積積所所有有從從動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘1k1k2hkh1hkh1h1kzzzzi注意注意l 幾何軸線幾何軸線o1、ok和和oh必須互相重合必須互相重合l 1 1、k k、h h均為代數(shù)值均為代數(shù)值l “+” “+”、“ ”號(hào)由轉(zhuǎn)化輪系按定軸輪

4、系確定號(hào)由轉(zhuǎn)化輪系按定軸輪系確定f 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算三步走三步走1.1.劃分基本輪系劃分基本輪系2.2.列方程列方程基本輪系的傳動(dòng)比計(jì)算式基本輪系的傳動(dòng)比計(jì)算式3.3.解方程解方程各基本輪系的傳動(dòng)比計(jì)算方程聯(lián)立求解各基本輪系的傳動(dòng)比計(jì)算方程聯(lián)立求解 三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)重點(diǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算輪系的傳動(dòng)比計(jì)算學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)計(jì)算復(fù)合輪系傳動(dòng)比時(shí)計(jì)算復(fù)合輪系傳動(dòng)比時(shí)基本輪系的正確劃分基本輪系的正確劃分定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系復(fù)合輪系四、例題精選（四、例題精選（例例1 1、例例2 2、例例3 3）15,25,15221 zzz（右旋）

5、（右旋）2,30,15,304433 zzzz)mm4(20,60 55mzzmin/ r5001n分析分析 由于由于5和和6為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒條為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒條6為移動(dòng)，無(wú)法為移動(dòng)，無(wú)法計(jì)算齒輪計(jì)算齒輪1與齒條與齒條6之間的傳動(dòng)比，因此，可以先計(jì)算之間的傳動(dòng)比，因此，可以先計(jì)算1與與5之間的傳動(dòng)比，然后利用之間的傳動(dòng)比，然后利用5與與5同軸同向等速同軸同向等速的的特點(diǎn)，即可求出齒條特點(diǎn)，即可求出齒條6的速度。的速度。1、2-2、3-3、4-4、5組成定軸輪系組成定軸輪系200 4 3 2154325115 zzzzzzzznnimin/ r5 . 2 55 nns/mm5 .1030 5

6、 5 5 5rnwrv解解v1. （1）慢速進(jìn)給時(shí)，齒輪）慢速進(jìn)給時(shí)，齒輪1、2、3和和4組成行星輪系組成行星輪系解解分析分析 問(wèn)題的關(guān)鍵是計(jì)算絲杠即齒輪問(wèn)題的關(guān)鍵是計(jì)算絲杠即齒輪4的轉(zhuǎn)速。齒輪的轉(zhuǎn)速。齒輪1、2嚙合時(shí)為行星輪系，齒輪嚙合時(shí)為行星輪系，齒輪1、4嚙合時(shí)為定軸輪系。嚙合時(shí)為定軸輪系。31648134341413 zznnnni441 nn手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，砂輪橫向移動(dòng)量為：手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，砂輪橫向移動(dòng)量為： mm114414114snsnl（2）快速退回時(shí)，齒輪）快速退回時(shí)，齒輪1、4組成定軸輪系組成定軸輪系手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，砂輪橫向移動(dòng)量為：手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，砂輪橫向移動(dòng)量為： mm4141

7、4snsnl1144114 zznni2. 如手輪圓周刻度為如手輪圓周刻度為200格，則根格，則根據(jù)據(jù)1（1），慢速），慢速 進(jìn)給時(shí)，每格砂進(jìn)給時(shí)，每格砂輪架的移動(dòng)量為輪架的移動(dòng)量為mm005. 020014414114snsnl18,63,21,18,24 6654 33 221 zzzzzzzzz1. 根據(jù)同心條件根據(jù)同心條件解解分析分析 利用同心條件可以計(jì)算出利用同心條件可以計(jì)算出z7，然后按照復(fù)合輪系的，然后按照復(fù)合輪系的“三步走三步走”即可求解出即可求解出i17。54182182657 zzz2. (1)劃分基本輪系劃分基本輪系(2)列方程列方程差動(dòng)輪系：差動(dòng)輪系：1、2-3、4和和

8、5492124631831425451514 zzzznnnni定軸輪系：定軸輪系：5、6、731854577557zznni因?yàn)椋阂驗(yàn)椋簄4=n7(3)聯(lián)立求解聯(lián)立求解127117 nni五、試題自測(cè)及答案（五、試題自測(cè)及答案（1 1、2 2、3 3、4 4、5 5) )1. 圖示為萬(wàn)能刀具磨床工作臺(tái)橫向微動(dòng)進(jìn)給裝置，運(yùn)動(dòng)經(jīng)手柄輸入，圖示為萬(wàn)能刀具磨床工作臺(tái)橫向微動(dòng)進(jìn)給裝置，運(yùn)動(dòng)經(jīng)手柄輸入，再由絲杠傳給工作臺(tái)。現(xiàn)已知：絲杠螺距再由絲杠傳給工作臺(tái)?，F(xiàn)已知：絲杠螺距p50mm(單頭單頭)，各齒輪齒，各齒輪齒數(shù)為：數(shù)為：試計(jì)算當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)工作臺(tái)的進(jìn)給量？試計(jì)算當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)工作臺(tái)的進(jìn)給量？2

9、0,18,194321 zzzz齒輪齒輪1、2、3、4和和h組成行星輪系組成行星輪系解解9101819201931424114 zzzznnnnihhh手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，工作臺(tái)的進(jìn)給量為：手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，工作臺(tái)的進(jìn)給量為： mm2 . 0151011014hpnpnl01 n10144 hhnni2.圖示為行星攪拌機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，已知：圖示為行星攪拌機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，已知：試計(jì)算：試計(jì)算：（1）機(jī)構(gòu)的自由度）機(jī)構(gòu)的自由度f(wàn)？（2）攪拌軸的角速度及轉(zhuǎn)向？）攪拌軸的角速度及轉(zhuǎn)向？s/rad31,20,40b21zz（1）解解21402012b2b1b12zzis/rad93313bb22i013b22bi

10、11222323hlppnf（2）齒輪）齒輪1、2、3、4和和h組成行星輪系組成行星輪系a331254kb3. 圖示為龍門刨床工作臺(tái)的變速機(jī)構(gòu)，圖示為龍門刨床工作臺(tái)的變速機(jī)構(gòu)，j、k為為電磁制動(dòng)器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求電磁制動(dòng)器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求j、k分別分別剎車時(shí)的傳動(dòng)比剎車時(shí)的傳動(dòng)比i1b。解：（解：（1）剎?。﹦x住j 時(shí)時(shí) 1、2、3為定軸輪系為定軸輪系聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：)1 ( 3513b1b1zzzznni3、4、5和和b為周轉(zhuǎn)輪系為周轉(zhuǎn)輪系j133113zznni 35b5b 3b5 3zznnnni因?yàn)椋阂驗(yàn)椋?,5 33nnn（2） 剎住剎住k 時(shí)時(shí)周轉(zhuǎn)輪系：周轉(zhuǎn)輪系：1

11、、2、3和和a聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：)1)(1 (5 313b1b1zzzzi周轉(zhuǎn)輪系：周轉(zhuǎn)輪系：5、4、3和和ba331254jkb5a13a3a1a13zznnnni 35b5b 3b5 3zznnnni因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篴5 33, 0nnnn4.圖示為某提升機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。現(xiàn)已知繩輪半徑圖示為某提升機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖?，F(xiàn)已知繩輪半徑r=0.2m，重物，重物q=1000n，機(jī)械總效率為，機(jī)械總效率為0.9，重物勻速提升速度，重物勻速提升速度v=3m/min，且各齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，模數(shù)相同，各輪齒數(shù)分別為：且各齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，模數(shù)相同，各輪齒數(shù)分別為：試求：試求：（1）機(jī)械的總傳動(dòng)比）機(jī)械的總傳動(dòng)比

12、i？（2）軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向？（3）軸的輸入功率軸的輸入功率n？40,30,23,25,1554 221 zzzzz解解（1）根據(jù)同心條件）根據(jù)同心條件632325152213zzzz齒輪齒輪1、2-2、3和和4組成行星輪系組成行星輪系2310523156325 21324341413 zzzznnnni齒輪齒輪4、5組成定軸輪系組成定軸輪系3430404545 zzi03n2312814 i69512)34(231284514iii, iii （2） 軸轉(zhuǎn)速軸轉(zhuǎn)速r/min 71.172 . 026951232iii,iii,iiirivinn（3） 軸的輸入功率軸的輸入功率w 6 .559 . 06031000iiiqvnn5.圖示為里程表中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。現(xiàn)已知各輪齒數(shù)為：圖示為里程表中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)