轮系课件

第一讲单元六轮系模块三常用机械传动第六节轮系2实例导入：（一）内燃机单缸内燃机的工作是通过活塞的运动使得燃气在汽缸内产生进气-压缩-做功-排气。该内燃机中有三个相互啮合的齿轮。3实例导入：（二）机械手机械手的工作是除了用圆柱凸轮机构进行控制之外，还有三对齿轮传动机构进行运动的传递。4实例导入:(三)产、学、研产品蜗杆传动5教学内容研究对象：以定轴轮系传动比的计算为主研究内容：本单元主要讨论定轴轮系和行星轮系的传动比计算和转向确定。重点：定轴齿轮系传动比的计算；行星齿轮系的传动比计算。6一、轮系的定义及类型轮系—由一系列齿轮（包括蜗杆传动）组成的传动系统定轴轮系周转轮系复合轮系行星轮系差动轮系类型定义71.定轴轮系：轮系运转时各齿轮的轴线相对于机架保持固定。一、轮系的定义及类型82.周转轮系：轮系中至少有一个齿轮的轴线不是固定的，而是围绕另一个齿轮的轴线旋转的。一、轮系的定义及类型93.复合轮系：在机械传动中，常将由定轴轮系和周转轮系或由两个以上的周转轮系构成的复杂轮系。一、轮系的定义及类型101.平面定轴轮系传动比的计算二、定轴轮系传动比的计算k1k11knni轮系的传动比：轮系中首、末两轮的角速度（或转速）之比。当首轮用“1”，末轮用“k”表示时，其传动比的大小计算公式为：k1i传动比的计算包含:（1）计算传动比的大小(2）确定首、末两轮的转向关系11以图示的定轴轮系为例。轮1为主动轮(输入)，轮5为从动轮(输出)，若已知各轮齿数，求轮系传动比i15？1.平面定轴轮系传动比的计算12注：1.同一轴上的齿轮转速相同，故有：ω2=ω2,ω3=ω32.外啮合时两齿轮的转向相反，传动比取“-”号；内啮合时两齿轮的转向相同，传动比取“+”号。1.平面定轴轮系传动比的计算131.平面定轴轮系传动比的计算轮系方向的标注:141.平面定轴轮系传动比的计算即定轴轮系的传动比，等于组成该轮系的各对啮合齿轮的传动比连乘积，也等于各对齿轮传动中的从动齿轮的齿数乘积与主动齿轮齿数的乘积之比。推广到一般情况:15注：在A至K轮的轮系中，A轮为该轮系的输入轮，K轮为该轮系的输出轮。首末两齿轮转向可用(-1)m来判别，iAK为负号时，说明首、末齿轮转向相反；iAK为正号时则转向相同。轮系中有一种不影响传动比的大小，仅起改变转向或调节中心距作用的齿轮叫惰轮。(如：例图中的齿轮4既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮)1.平面定轴轮系传动比的计算２.空间定轴轮系传动比的计算一对空间齿轮传动比的大小也等于两齿轮齿数的反比，故也可用上面推导的一般式来计算空间齿轮系传动比的大小。但由于各齿轮轴线不都互相平行，所以不能用(-1)m的正负来确定首末齿轮的转向，而要采用在图上画箭头的方法来确定，如下图所示。16２.空间定轴轮系传动比的计算17下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1=20，z2=40，z2′=15，z3=60，z3′=18，z4=18，z5=1（右旋），z6=40，z7=20，m=3，n1=100r/min，其转向如图所示。求传动比i16、n6和齿条８的转速和移动方向。学中做做中学18做中学:下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1=18，z2=36，z2′=20，z3=80，z3′=20，z4=18，z5=30，z5′=15，z6=30，z6′=2（右旋），z7=60，n1=1440r/min，其转向如图所示。求传动比i17、i15、i25和蜗轮的转速。２.空间定轴轮系传动比的计算19二、周转轮系传动比的计算1.周转轮系的组成和分类行星轮系组成(1)中心轮（太阳轮）1、3(2)行星轮2(3)系杆H（也称行星架）差动轮系20应用反转法把行星轮系转化为定轴轮系来计算。即：在整个轮系上加上一个与转臂转向相反、大小相等的转动（-ωH），各构件的相对运动并不改变。这样：转臂ωH+（-ωH）=0→静止的支架；周转轮系→定轴轮系（全部轴线均固定）；这种附加（-ωH）运动而得到的假想定轴轮系称为周转轮系的转化轮系。二、周转轮系传动比的计算21各构件转化前后的角速度列表如下：构件周转轮系中的角速度（绝对速度）转化轮系中的角速度（相对速度）中心轮1ω1ω1H=ω1-ωH行星轮2ω2ω2H=ω2-ωH中心轮3ω3ω3H=ω3-ωH转臂HωHωHH=ωH-ωH=0二、周转轮系传动比的计算22（1）式中ωA和ωK为周转轮系中任意两个齿轮A和K的角速度，ωH为转臂的角速度。（2）A、K和H三个构件的轴线应互相平行，才能运用上述公式。（3）等式左边ω1、ωK、ωH的值代入公式时，应带上自己的正负号，其正负号按已知或假设来定。（假设某一转向为正，则与其相反的转向就为负。）（4）齿数比前的正负号的确定：假想行星架H不转，变成机架。则整个轮系成为定轴轮系，按定轴轮系的方法确定转向关系。在使用上式时应特别注意：二、周转轮系传动比的计算23下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1=15，z2=25，z3=20，，z4=60，m=3，n1=200r/min，。求传动比n3、nH。学中做做中学24下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1=12，z2=32，z2′=30，z3=78，z4=75，n1=1450r/min，。求传动比nH和n4。学中做做中学25下图为电动卷扬机轮系，已知各齿轮齿数z1=18，z2=39，z2′=35，z3=130，z3′=18，z4=30，z5=78，求传动比i1H.学中做做中学26下图所示差动轮系中，已知各齿轮齿数z1=60，z2=120，z2′=20，z3=20，n1=120r/min，其转向如图所示。求转速nH。学中做做中学27作业：1．观察生活，举出定轴轮系、行星轮系及复合轮系的实例，并分析如何进行传动比的计算2．课后习题1、2、3、4预习：轮系有哪些应用?还有哪些新型齿轮传动装置?四、小结及作业