機(jī)械基礎(chǔ) 課件 模塊五任務(wù)五 輪系

教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解輪系的類型與特點；2.掌握定軸輪系傳動比的計算；3.掌握周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算；4.掌握混合輪系傳動比的計算。能力目標(biāo)1.能夠分析各種輪系的結(jié)構(gòu)，并計算傳動比；2.能夠設(shè)計簡單的定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)五

輪系【學(xué)習(xí)重點與難點】1.輪系的類型與特點；2.定軸輪系傳動比的計算；3.周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算；4.混合輪系傳動比的計算?！鞠嚓P(guān)知識】一、輪系的類型與功用

由一系列齒輪組成的傳動裝置，稱為輪系。（一）輪系的類型

輪系有三種類型：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系與混合輪系。1.定軸輪系

輪系運轉(zhuǎn)時，若所有齒輪的幾何軸線都固定不變的輪系，稱為定軸輪系，如圖所示。定軸輪系機(jī)構(gòu)運動簡圖2.周轉(zhuǎn)輪系

輪系運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線是繞其他齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系，常稱周轉(zhuǎn)輪系為行星輪系。如圖所示。行星輪：齒輪2既繞自身的軸線轉(zhuǎn)動，同時繞齒輪1的幾何軸線轉(zhuǎn)動。太陽輪：齒輪1的軸線位置固定不動。行星架：構(gòu)件H用于支持行星輪并與太陽輪共軸線。周轉(zhuǎn)輪系

周轉(zhuǎn)輪系按其自由度F的不同，可分為差動輪系（F=2）和行星輪系（F=1），如圖所示。（a）差動輪系（b）行星輪系周轉(zhuǎn)輪系的分類3.混合輪系

輪系中既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系，或直接由幾個周轉(zhuǎn)輪系組合而成的輪系，稱為混合輪系，如圖所示。（二）輪系的功用

（1）實現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸間的傳動。

（2）可獲得較大的傳動比（如圖）。

（3）實現(xiàn)變速、換向和多路傳動（如圖）。大的傳動比多路傳動（4）可實現(xiàn)運動的合成或分解。汽車后橋差速器二、定軸輪系傳動比的計算

定軸輪系的傳動比是指輪系中主動輪與從動輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，用i12表示。定軸輪系的傳動比的計算，包括兩個方面：（1）計算傳動比的大??；（2）確定從動輪的傳動方向。（一）齒輪副的傳動比分析

一對齒輪的傳動比是指主、從動輪的角速度（轉(zhuǎn)速）之比，也等于兩輪齒數(shù)的反比，即：正負(fù)號分別表示主、從動輪的傳動方向是相同還是相反。外嚙合

內(nèi)嚙合錐齒輪傳動

蝸桿傳動

（二）定軸輪系傳動比的計算1.寫出輪系的嚙合線圖順序線（如圖）“——”表示兩輪嚙合

“====”表示兩輪同軸并連成一體

1—2==2′—3==3′—4—52.計算公式末端齒輪轉(zhuǎn)向的確定：1.對于平行軸定軸輪系，用

表示。2.對于非平行軸定軸輪系，必須用畫箭頭的方法在圖中表示（如圖）。（三）定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速的計算第k個齒輪的轉(zhuǎn)速為：課堂練習(xí)：

在如圖所示的空間定軸輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)分別為z1=15，z2=25，z3=z5=14，z4=z6=20，z7=30，z8=40，z9=2（且為右旋蝸桿），z10=60。1）試求傳動比i17和i110；2）若n1=200r/min，已知齒輪1的轉(zhuǎn)動方向，試確定n7和n10。答案：三、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算

周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的計算通常用反轉(zhuǎn)法。

反轉(zhuǎn)法原理：假設(shè)給整個輪系加一個與行星架轉(zhuǎn)速nH反向的轉(zhuǎn)速-nH，則行星架H靜止不動，該輪系成了一個假想的定軸輪系。由周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化而來的定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化如圖所示。構(gòu)件在轉(zhuǎn)化輪系中的相對轉(zhuǎn)速見表5-28。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化輪系的傳動比可按照定軸輪系來計算，周轉(zhuǎn)輪系計算式如下：設(shè)周轉(zhuǎn)輪系中，首輪為1，末輪為K，則轉(zhuǎn)化輪系傳動比計算通式為：式中：m—轉(zhuǎn)化輪系在齒輪1、k間外嚙合次數(shù)。注意：（1）式中1為主動輪，K為從動輪。中間各輪的主、從動地位從齒輪1按順序判定。（2）將n1、nk和nH已知值代入公式時，必須帶有正、負(fù)號，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相同時取同號，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相反時取異號。（3）因為只有兩軸平行時，兩軸轉(zhuǎn)速才能代數(shù)相加，故公式只用于齒輪1、K和行星架軸線平行的場合。對于錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，兩太陽輪和行星架軸線必須平行，轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動比i的正、負(fù)號可用畫箭頭的方法確定。四、混合輪系傳動比的計算

由幾個基本周轉(zhuǎn)輪系或定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系，稱為混合輪系。（一）混合輪系的傳動比計算方法