第五章輪系學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第五章輪系第五章輪系第一頁(yè)，共48頁(yè)。第1頁(yè)/共48頁(yè)第二頁(yè)，共48頁(yè)。汽車差速器輪系：一系列齒輪輪系：一系列齒輪(chln)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)第2頁(yè)/共48頁(yè)第三頁(yè)，共48頁(yè)。第5章 輪系基本要求:了解各類輪系的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)判斷(pndun)輪系類型 熟練掌握各種輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法掌握確定主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系了解輪系的功用5-1 輪系的類型5-2 定軸輪系及其傳動(dòng)比5-3 周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系及其傳動(dòng)比5-4 復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比5-5 輪系的應(yīng)用第3頁(yè)/共48頁(yè)第四頁(yè)，共48頁(yè)。5-1 輪系的類型(lixng)1)定軸輪系:齒輪系傳動(dòng)過(guò)程中，其各齒輪的軸線相對(duì)(xin

2、gdu)于機(jī) 架的位置都是固定不變的。3213213 44 5平面(pngmin)定軸輪系（各軸平行）空間定軸輪系（各軸不平行）第4頁(yè)/共48頁(yè)第五頁(yè)，共48頁(yè)。2)周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)(y )齒輪的軸線運(yùn)動(dòng)O1O3321OHO23O121OHO2行星(xngxng)輪系F=1差動(dòng)輪(dngln)系F=25-1 輪系的類型第5頁(yè)/共48頁(yè)第六頁(yè)，共48頁(yè)。第5章 輪系5-2 定軸輪系及其傳動(dòng)比5-3 周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系及其傳動(dòng)比第6頁(yè)/共48頁(yè)第七頁(yè)，共48頁(yè)。5-2 定軸輪系及其傳動(dòng)比(a) 傳動(dòng)比的大小(dxio)(b) 傳動(dòng)(chundng)方向輪系的傳動(dòng)比：輸入軸和輸出(shc

3、h)軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。 iab=a/b=na/nb確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。確定首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。 計(jì)算輪系傳動(dòng)比不僅要確定它的數(shù)值，而且要確定兩軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。這樣才能完整表達(dá)輸入軸與輸出軸的關(guān)系。第7頁(yè)/共48頁(yè)第八頁(yè)，共48頁(yè)。122334451155nin解：所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積23451234zzzzz zzz(b)方向(fngxing)的判斷：箭頭法：外嚙合反向，內(nèi)嚙合同向（圖5-3）例1：已知各齒輪(chln)的齒數(shù)，求輪系的傳動(dòng)比。(一)平面(pngmin)定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算用“” “”表示 （注意內(nèi)嚙合和外嚙合的區(qū)別）條件：當(dāng)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪平行

4、時(shí)條件：當(dāng)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪平行時(shí) （P74）(a)傳動(dòng)比大小54433212iiii第8頁(yè)/共48頁(yè)第九頁(yè)，共48頁(yè)。12345678例2：已知各齒輪(chln)的齒數(shù)，求輪系的傳動(dòng)比。1188nin35721468() () () ()zzzzzzzz所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積23571468zzzzz zzz(b) 方向的判斷：箭頭(jintu)法：外嚙合反向，內(nèi)嚙合同向(二)空間(kngjin)定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算解：(a) 傳動(dòng)比大小= i12 i34 i56 i78用“” “”表示第9頁(yè)/共48頁(yè)第十頁(yè)，共48頁(yè)。11=kknin各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積(1k從動(dòng)(cngdng

5、)輪齒數(shù)積)(1k主動(dòng)輪齒數(shù)積)結(jié)結(jié) 論論(a)定軸輪系傳動(dòng)比的大小(dxio)(b)定軸輪系傳動(dòng)比的方向(fngxing)1.若首末兩輪軸線平行，轉(zhuǎn)向相同取“+”號(hào)、轉(zhuǎn) 向相同取“-”號(hào)或者用箭頭2.若首末兩輪軸線不平行只能用箭頭第10頁(yè)/共48頁(yè)第十一頁(yè)，共48頁(yè)。32411231kkkzzzziz z zz1kzz惰輪惰輪惰輪(過(guò)橋輪既是主動(dòng)輪(dngln)又作從動(dòng)輪(dngln) 其齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)比無(wú)影響作用: 控制轉(zhuǎn)向 中心(zhngxn)距較大時(shí)可使機(jī)構(gòu)緊湊例3：已知各齒輪(chln)的齒數(shù)，求輪系的傳動(dòng)比。(a)大小(b)方向m 外嚙合次數(shù)( 1)m畫箭或者頭解：第11頁(yè)/共48頁(yè)第

6、十二頁(yè)，共48頁(yè)。 已知Z1=16，Z2=32，Z2=20，Z3=40，Z3=2(右)，Z4=40，若n1=800r/min，求蝸輪的轉(zhuǎn)速(zhun s)n4及各輪的轉(zhuǎn)向。例4:1223 432341412332 40 408016 20 2Z Z ZiZ Z Z4114800 8010minnn ir方向(fngxing): 畫箭頭求輪系傳動(dòng)比: 大小(dxio):解:第12頁(yè)/共48頁(yè)第十三頁(yè)，共48頁(yè)。例5: 求i15和提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)(zhun dng)方向解解:8 .5771811520524030504321543215ZZZZZZZZi第13頁(yè)/共48頁(yè)第十四頁(yè)，共48頁(yè)。

7、1.行星(xngxng)輪：軸線位置變動(dòng)，既作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn)行星輪轉(zhuǎn)臂中心輪(一)周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系的組成: 2.轉(zhuǎn)臂(行星架，系桿)：支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn) 3.中心輪(太陽(yáng)輪)：軸線位置固定 4.機(jī)架第14頁(yè)/共48頁(yè)第十五頁(yè)，共48頁(yè)。1.以中心輪和轉(zhuǎn)臂以中心輪和轉(zhuǎn)臂 作輸入和輸出構(gòu)件作輸入和輸出構(gòu)件 軸線軸線(zhu xin)重合重合 (否則不能傳動(dòng)否則不能傳動(dòng))注意事項(xiàng):3.找基本(單一)周轉(zhuǎn)輪系的方法： 先找行星輪 找其轉(zhuǎn)臂(不一定是簡(jiǎn)單(jindn)的桿件) 找與行星輪嚙合的中心輪(其軸線與轉(zhuǎn)臂的軸線重合)2.基本周轉(zhuǎn)輪系含基本周轉(zhuǎn)輪系含 一個(gè)轉(zhuǎn)臂一個(gè)轉(zhuǎn)臂, 若干個(gè)若干個(gè)

8、行星行星(xngxng)輪及中心輪輪及中心輪(12)第15頁(yè)/共48頁(yè)第十六頁(yè)，共48頁(yè)。 要求(yoqi)原動(dòng)件數(shù)=1差動(dòng)輪(dngln)系:行星輪系: F=2 圖5-4.b (兩個(gè)中心輪均轉(zhuǎn)動(dòng)) F=1 圖5-4.c (只有一個(gè)中心輪轉(zhuǎn)動(dòng))O1圖5-4 c.123OHHO2圖5-4.b321HOHO1O3O2要求原動(dòng)件數(shù)=2第16頁(yè)/共48頁(yè)第十七頁(yè)，共48頁(yè)。 當(dāng)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速=nH，給整個(gè)(zhngg)輪系加上-nH的公共轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)臂靜止轉(zhuǎn)化輪系(假想的定軸輪系)(各構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)不變)圖5-4.d321HO2O1O3(二)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算(j sun)(基本) 1.機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法(轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu))圖5

9、-4.d321HO2O1O3第17頁(yè)/共48頁(yè)第十八頁(yè)，共48頁(yè)。 2.轉(zhuǎn)化(zhunhu)輪系中各構(gòu)件的速度構(gòu)件原來(lái)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速中心輪1n1n1H= n1- nH行星輪2n2n2H= n2- nH中心輪3n3n3H= n3- nH轉(zhuǎn)臂HnHnHH= nH- nH=0機(jī)架0- nH轉(zhuǎn)化(zhunhu)齒輪系的傳動(dòng)比：111333HHHHHnnninnn231312Hz ziz z（）又因?yàn)?yn wi)在定軸輪系中有：故有：2311133312HHHHHz znnninnnz z（）圖5-4.d321HO2O1O3圖5-4.d321HO2O1O331zz 第18頁(yè)/共48頁(yè)第十九頁(yè)，

10、共48頁(yè)。注意注意(zh y): 1.求得求得iGKH , 并確定其并確定其“” “”號(hào)號(hào) 再求其它再求其它2.iGKHiGK , iGKiKG , iGKHiKGH3. nG 、nH 、nK 中，已知值應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向相同還是相反中，已知值應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)向相同還是相反(xingfn)代入正負(fù)代入正負(fù) 號(hào)，未知值的轉(zhuǎn)向由計(jì)算結(jié)果判定。號(hào)，未知值的轉(zhuǎn)向由計(jì)算結(jié)果判定。4.式式(5-2)只適于只適于G、K輪與轉(zhuǎn)臂輪與轉(zhuǎn)臂H軸線軸線(zhu xin)平行時(shí)平行時(shí)GKGKHHGGHGKHKKHnnninnn 轉(zhuǎn)化輪系從 到 所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積（ ）轉(zhuǎn)化輪系從 到 所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積(5-2)正負(fù)號(hào)判定，可將轉(zhuǎn)

11、臂H視為靜止，然后按定軸齒輪系判別主從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的方法確定。傳動(dòng)比計(jì)算要點(diǎn)： 分清輪系 注意符號(hào) 掌握技巧第19頁(yè)/共48頁(yè)第二十頁(yè)，共48頁(yè)。例例6 ： 求求nH與與n1的關(guān)系的關(guān)系(gun x)HHHHHnnnnnni313113= Z3/ Z1n1= nH(1+ Z3/ Z1) n3 Z3/Z1注意(zh y)n有符號(hào)n3=0n1= nH(1+ Z3/ Z1)差動(dòng)輪(dngln)系行星輪系設(shè)n1為正，n3為負(fù)解:第20頁(yè)/共48頁(yè)第二十一頁(yè)，共48頁(yè)。例例72761132132313113ZZZZZZnnnnnniHHHHH2.求nH：276101HHnnn26. 32761111HH

12、nni03n123Hn1Hn2Hn3H解:3.求n2：12212112ZZnnnnnniHHHHH27171840184060002nmin47672rnmin184011rinnHH1.假設(shè)(jish)各輪轉(zhuǎn)向(虛線箭頭：不是齒輪真實(shí)轉(zhuǎn)向，只是表示 2. 假想的轉(zhuǎn)化輪系中的齒輪轉(zhuǎn)向)已知:n1，Z1，Z2，Z3; 求：nH，i1H，n2 （P77例5-2）第21頁(yè)/共48頁(yè)第二十二頁(yè)，共48頁(yè)。例例8：已知齒數(shù)：已知齒數(shù)Z1=15，Z2 = 25，Z 2 = 20，Z3 = 60。n1=200r/min，n3=50r/min，轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向(zhunxing)見(jiàn)圖，求見(jiàn)圖，求nH設(shè)n1為正，n3

13、為負(fù)HHHHHnnnnnni313113 21321) 1(ZZZZnH= 8.3r/minn=4, PL=4, PH=2差動(dòng)輪(dngln)系520156025)50(200HHnn解:第22頁(yè)/共48頁(yè)第二十三頁(yè)，共48頁(yè)。abcdH例例 9.已知已知: Za = 100，Zb = 99，Zc = 101，Zd = 100 ，求，求: iHa解:若為(ru wi)定軸輪系9999. 0dabcabzzzzi0001. 11abbaiiabcd999910000HaHcbabbHadnnzzinnzzb 0n 又 10000HHaanin第23頁(yè)/共48頁(yè)第二十四頁(yè)，共48頁(yè)。例題(lt)1

14、0如圖所示。已知如圖所示。已知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 轉(zhuǎn)向如圖轉(zhuǎn)向如圖試求試求nH的大小的大小(dxio)和方向和方向分析：輪系類型錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用箭頭判斷解：1223Hn1Hn2Hn3Hn1n3Hi13HHnnnn 312312zzzz 3418482448 3410025031 HHHHnnnnnnmin/507350rnH 討論：是否可以將n1代為負(fù)，n3代為正？試算，分析結(jié)果。nH= 50 r/min ?轉(zhuǎn)向同n1第24頁(yè)/共48頁(yè)第二十五頁(yè)，共48頁(yè)。第

15、25頁(yè)/共48頁(yè)第二十六頁(yè)，共48頁(yè)。第26頁(yè)/共48頁(yè)第二十七頁(yè)，共48頁(yè)。12234H5-4 復(fù)合(fh)輪系及其傳動(dòng)比第27頁(yè)/共48頁(yè)第二十八頁(yè)，共48頁(yè)。1、復(fù)合齒輪系：既含有定軸齒輪系，又含有行星齒輪系，或者含有多個(gè)(du )行星齒輪系的傳動(dòng)。16452H3(1)(2)HOH12324H 輪系的傳動(dòng)比：輪系中首輪與末輪的角速度的比值 傳動(dòng)比的計(jì)算內(nèi)容包括(boku)：傳動(dòng)比的大小和齒輪的轉(zhuǎn)向。第28頁(yè)/共48頁(yè)第二十九頁(yè)，共48頁(yè)。2)分列(fn li)方程3)聯(lián)立求解(qi ji)4)注意(zh y)符號(hào)1)分清輪系,zzzznnnn3243H4H2 1221zznn 1k21k

16、32HkH1z.zzz.zznnnn 234OH12324H2 、復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法分清輪系的組成分別寫出各個(gè)輪系的傳動(dòng)比找出輪系之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系聯(lián)立方程解。計(jì)算步驟：第29頁(yè)/共48頁(yè)第三十頁(yè)，共48頁(yè)。d、 注意聯(lián)立求解時(shí)，各單一輪(y ln)系的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。a、齒數(shù)比連乘積前的符號(hào)(fho)；b、已知轉(zhuǎn)速(zhun s)應(yīng)以代數(shù)量代入:即帶“+”或“-” ；c、求出的轉(zhuǎn)速也帶有符號(hào)，“+”表示與假定的正方向相同， “-”表示與假定的正方向相反；注意：e、找基本周轉(zhuǎn)輪系: 先找行星輪找其轉(zhuǎn)臂 找與行星輪嚙合的中心輪。第30頁(yè)/共48頁(yè)第三十一頁(yè)，共48頁(yè)。定軸輪系定軸輪系:1-2i

17、12=n1/n 2 = - Z2/Z1= - 22244HHHnninn4 24ZZ補(bǔ)充補(bǔ)充(bchng)方程方程:例例10:求求i1H:n 2= n 2 ; n 4 =0周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系輪系:2 34H110Hi 第31頁(yè)/共48頁(yè)第三十二頁(yè)，共48頁(yè)。例例11:求21Hi周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系輪系1-2-3-H1:周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)(zhuzhun)輪系輪系4-5-6-H2:224466HHHnninn111133HHHnninn13ZZn H1= n 4 ; n 6 = n 3 = 046ZZ第32頁(yè)/共48頁(yè)第三十三頁(yè)，共48頁(yè)。例例12：已知已知: z1=50，z2=10

18、0，z3 = z4 = 40, z4 =41, z5 =39, 求求: i13 。解解:1:1、分清、分清(fn qng)(fn qng)輪系輪系: :3-4-4-5, 2(H)組成組成(z chn)行星輪系行星輪系;1-2組成組成(z chn)兩定軸輪系。兩定軸輪系。2、分列、分列(fn li)方程方程3、 聯(lián)立求解聯(lián)立求解 34521434535534HHHnnz zinnz z(a)121221nzinz (b)113341nin 39i41z,39z1354 組合機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)組合機(jī)床走刀機(jī)構(gòu)4543H2n n5,0 n補(bǔ)充方程：補(bǔ)充方程：改變齒數(shù)可實(shí)現(xiàn)換改變齒數(shù)可實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)！向傳動(dòng)！

19、第33頁(yè)/共48頁(yè)第三十四頁(yè)，共48頁(yè)。例題例題(lt)13：已知齒數(shù)：已知齒數(shù)Z1=12, Z2 = 28, Z 2 = 14, Z3 =54。 求求iSH9) 1( 21321ZZZZn3 =0HHHHHnnnnnni313113手動(dòng)鏈輪(lin ln)起重(q zhn)鏈輪行星輪行星輪系91011HHHnnnnni1H = iSH = n1/ nH =10轉(zhuǎn)臂中心輪解:第34頁(yè)/共48頁(yè)第三十五頁(yè)，共48頁(yè)。1 可獲得大的傳動(dòng)(chundng)比2 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)(chundng)3 實(shí)現(xiàn)變速與換向傳動(dòng)(chundng)5-5輪系的應(yīng)用(yngyng)第35頁(yè)/共48頁(yè)第三十六頁(yè)，共48頁(yè)

20、。1 1 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)(shxin)(shxin)大傳動(dòng)比傳動(dòng)大傳動(dòng)比傳動(dòng)一對(duì)齒輪傳動(dòng)比一般一對(duì)齒輪傳動(dòng)比一般(ybn)不大于不大于57大傳動(dòng)比可用定軸輪系多級(jí)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，也可利用周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比可用定軸輪系多級(jí)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，也可利用周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系實(shí)現(xiàn)啤酒大麥發(fā)酵池實(shí)例啤酒大麥發(fā)酵池實(shí)例(shl)為了使攪拌器緩慢移動(dòng)，以達(dá)到充分?jǐn)嚢璧哪康?，在電機(jī)到移動(dòng)齒輪間采用了一個(gè)行星減速器，其傳動(dòng)比高達(dá)為了使攪拌器緩慢移動(dòng)，以達(dá)到充分?jǐn)嚢璧哪康?，在電機(jī)到移動(dòng)齒輪間采用了一個(gè)行星減速器，其傳動(dòng)比高達(dá)702.25第36頁(yè)/共48頁(yè)第三十七頁(yè)，共48頁(yè)。2 2 實(shí)現(xiàn)分路實(shí)現(xiàn)分路(fn l)(fn l)傳動(dòng)傳動(dòng)利用定軸輪系，可以通過(guò)裝在主動(dòng)