機械基礎 課件 模塊五任務五 輪系

教學目標知識目標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1.能夠分析各種輪系的結構，并計算傳動比；2.能夠設計簡單的定軸輪系、周轉輪系。素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生標準意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學生嚴謹細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務五

輪系【學習重點與難點】1.輪系的類型與特點；2.定軸輪系傳動比的計算；3.周轉輪系傳動比的計算；4.混合輪系傳動比的計算?！鞠嚓P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、周轉輪系與混合輪系。1.定軸輪系

輪系運轉時，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。定軸輪系機構運動簡圖2.周轉輪系

輪系運轉時，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動的輪系，稱為周轉輪系，常稱周轉輪系為行星輪系。如圖所示。行星輪：齒輪2既繞自身的軸線轉動，同時繞齒輪1的幾何軸線轉動。太陽輪：齒輪1的軸線位置固定不動。行星架：構件H用于支持行星輪并與太陽輪共軸線。周轉輪系

周轉輪系按其自由度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）行星輪系周轉輪系的分類3.混合輪系

輪系中既有定軸輪系又有周轉輪系，或直接由幾個周轉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?。唬?）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（轉速）之比，也等于兩輪齒數(shù)的反比，即：正負號分別表示主、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速的計算第k個齒輪的轉速為：課堂練習：

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的轉動方向，試確定n7和n10。答案：三、周轉輪系傳動比的計算

周轉輪系的傳動比的計算通常用反轉法。

反轉法原理：假設給整個輪系加一個與行星架轉速nH反向的轉速-nH，則行星架H靜止不動，該輪系成了一個假想的定軸輪系。由周轉輪系轉化而來的定軸輪系稱為周轉輪系的轉化輪系。周轉輪系的轉化如圖所示。構件在轉化輪系中的相對轉速見表5-28。周轉輪系的轉化轉化輪系的傳動比可按照定軸輪系來計算，周轉輪系計算式如下：設周轉輪系中，首輪為1，末輪為K，則轉化輪系傳動比計算通式為：式中：m—轉化輪系在齒輪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、負號，兩構件轉向相同時取同號，兩構件轉向相反時取異號。（3）因為只有兩軸平行時，兩軸轉速才能代數(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輪系，兩太陽輪和行星架軸線必須平行，轉化機構的傳動比i的正、負號可用畫箭頭的方法確定。四、混合輪系傳動比的計算

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