定轴轮系传动比计算
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126§5-6 定轴轮系传动比的计算一、轮系的基本概念● 轮系:由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统; ● 轮系的分类: 定轴轮系: 所有齿轮轴线的位置固定不动; 周转轮系:至少有一个齿轮的轴线不固定; ● 定轴轮系的分类:平面定轴轮系:轴线平行; 空间定轴轮系:不一定平行;● 轮系的传动比:轮系中首、末两轮的角速度(或转速)之比,包括两轮的角速比的大小和转向关系。
传动比的大小:当首轮用“1”、末轮用“k ”表示时,其传动比的大小为: i 1k = ω1/ωk =n 1/n k 传动比的方向:首末两轮的转向关系。
相互啮合的两个齿轮的转向关系:二、平面定轴轮系传动比的计算特点:●轮系由圆柱齿轮组成,轴线互相平行;●传动比有正负之分: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。
1、传动比大小设Ⅰ为输入轴,Ⅴ为输出轴; 各轮的齿数用Z 来表示;127角速度用ω表示;首先计算各对齿轮的传动比:所以:结论: 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积,其值等于各对齿轮的从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比; 2、传动比方向在计算传动比时,应计入传动比的符号: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。
(1)公式法式中:m 为外啮合圆柱齿轮的对数 举例:(2)箭头标注法采用直接在图中标注箭头的方法来确定首末两轮的转向,转向相同为“+”,相反为“-”。
举例:122112z z i ==ωω32223332z i z ωωωω'''===33434443z i z ωωωω'''===455445z z i ==ωω11211)1(--==k k m k k z z z z i ωω128三、空间定轴轮系的传动比特点:●轮系中包含有空间齿轮(如锥齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋齿轮等); ●首末两轮的轴线不一定平行。
1 传动比的大小2 传动比的方向注意:只能采用箭头标注法,不能采用(-1)m 法判断。
§5-6 定轴轮系传动比的计算一、轮系的基本概念●轮系:由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统;●轮系的分类:定轴轮系:所有齿轮轴线的位置固定不动;周转轮系:至少有一个齿轮的轴线不固定;●定轴轮系的分类:平面定轴轮系:轴线平行;空间定轴轮系:不一定平行;●轮系的传动比:轮系中首、末两轮的角速度(或转速)之比,包括两轮的角速比的大小和转向关系。
传动比的大小:当首轮用“1”、末轮用“k”表示时,其传动比的大小为:i1k=ω1/ωk=n1/n k传动比的方向:首末两轮的转向关系。
相互啮合的两个齿轮的转向关系:二、平面定轴轮系传动比的计算特点:●轮系由圆柱齿轮组成,轴线互相平行;●传动比有正负之分: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。
1、传动比大小设Ⅰ为输入轴,Ⅴ为输出轴;各轮的齿数用Z来表示;126127角速度用ω表示;首先计算各对齿轮的传动比:所以:结论: 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积,其值等于各对齿轮的从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比; 2、传动比方向在计算传动比时,应计入传动比的符号: 首末两轮转向相同为“+”,相反为“-”。
(1)公式法式中:m 为外啮合圆柱齿轮的对数 举例:(2)箭头标注法采用直接在图中标注箭头的方法来确定首末两轮的转向,转向相同为“+”,相反为“-”。
举例:122112z z i ==ωω32223332z i z ωωωω'''===33434443z i z ωωωω'''===455445z z i ==ωω11211)1(--==k km k k z z z z i K K ωω三、空间定轴轮系的传动比特点:●轮系中包含有空间齿轮(如锥齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋齿轮等);●首末两轮的轴线不一定平行。
1 传动比的大小2 传动比的方向注意:只能采用箭头标注法,不能采用(-1)m法判断。
分两种情况讨论:情况1:首、末两轮轴线平行传动比计算式前应加“+”、“-”号,表示两轮的转向关系。
行星轮系传动比的计算
回忆上节内容:定轴轮系传动比的计算公式为:i1k=n1/nk=i1*i2*i3* (i)
定轴轮系的特点是:每个齿轮都是围绕固定的周线旋转,没有自身的公转.
今天我们看以下行星轮系,请同学们思考:行星的运动特点?
对,行星一方面不仅围绕固定的轴线旋转,而且会围绕太阳公转.
下面这张图就是行星轮系,结构和特点我们看一下:
结构:齿圈,太阳轮,行星轮,行星齿轮架
原理:行星齿轮不仅自转,还有围绕太阳轮的公转.
计算传动比:转化法:化行星轮系为定轴轮系
简化结构如下:
太阳轮:n1 z1
行星轮:n2 z2
齿圈:n3 z3
行星架:nh Zh
则传动比计算公式为:ng-nh/nk-nh=(-1)m齿轮G,K之间所有从动轮齿数的连乘积/齿轮G,K之间所有主动轮齿数的连乘积
例题:如图所示为圆锥齿轮组成的差动轮系,Z1=Z2=Z3,求齿轮1,3和行星架H三者转速的关系
解:该轮系为差动轮系,其中齿轮1,3及行星架H的轴线均互相平行或重合,将齿轮1看作主动轮,齿轮3看作从动轮,并设齿轮1的转向为正,通过画箭头,齿轮3的箭头与齿轮1 的相反,故为负,由公式计算:
N1-nh/n3-nh=-z2z3/z1z2=-z3/z1=-1
所以三者转速关系为:
2nh=n1+n3
分析:行星轮系在汽车上的应用:1.汽车后桥差速器。
定轴轮系的总传动比等于各级传动比
总传动比是指轴轮系的传动系统的传动比的总和。
在轴轮系的传
动过程中,它可以从输入轴传输到输出轴的动能,其用途是调节转矩
或速度。
由于每一级设备都会产生一定的传动比,所以总传动比就是
所有传动比合计在一起的结果。
计算轴轮系的总传动比通常有两种方法,即直接法和递推法。
在
直接法中,总传动比可以由系统的每一个级别来计算。
例如,如果有
两个级别设备,每个级别的传动比都是2:1,那么总传动比就为4:1。
而在递推法中,可以将多级设备的传动比构成一个递推公式,从
最上级设备的传动比开始,通过最后一级传动比乘上总传动比即可得
到总传动比。
总传动比是发动机推动轴轮系汽车行驶时,达到最大功率和扭矩
输出,以及输出轴提供最大转速等重要参数的基础因素。
它的比例取
决于轴轮系的设计参数,以及需要传输的动能大小,在一定程度上控
制着车辆的速度、功率和燃油消耗。
因此,计算轴轮系的总传动比也至关重要,它对于制造出符合发
动机设计参数要求的车辆,用尽可能低的燃油消耗,提高行驶效率具
有重要意义。
所以,总传动比也是系统设计和选择轴轮系产品时,必
须了解和研究的重要参数。
定轴轮系传动比的计算【一】教学目标1.了解轮系的类型2.掌握定轴轮系传动比的计算及转向判断【二】教学的重点与难点重点:定轴轮系传动比的计算。
难点:定轴轮系的转向判别。
【三】教学方法与手段采用多媒体教学(加动画演示),讲授推演、启发式、互动式,注重理论联系实际。
【四】教学任务及内容【五】教学步骤1 定轴轮系及其传动比计算轮系:用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来,这种多齿轮的传动装置称为轮系。
在运转过程中,各轮几何轴线的位置相对于机架是固定不动的轮系称为定轴轮系。
定轴轮系又可分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。
平面定轴轮系空间定轴轮系功用:实现大传动比传动;实现较远距离的传动;实现换向传动;实现变速传动;实现多分路传动。
(1)平面定轴轮系传动比的计算输入轴与输出轴之间的角速度之比:传动比111555n i n ωω== 包含两个方面:大小与转向 轮系中各对啮合齿轮的传动比为:121221w z i w z ==- 322332z w i w z == 343443w z i w z '''==- 544554z wi w z '''==- 且:33w w '=44w w '= 此轮系传动比为:312343534524151223344523451234134()(+)()()(1)w w w w z z z z z z zi i i i i w w w w z z z z z z z ''''''''===---=-结论:①定轴轮系传动比等于各级齿轮传动比的连乘积; ②计算式为(1)nAB i =-所有从动轮齿数连乘积所有主动轮齿数连乘积其中:A ,B 分别为主动轮和从动轮;n 为外啮合齿轮的对数。
③同时与两个齿轮啮合的齿轮称为惰轮,在计算式中不出现,其作用表现为:一是结构要求;二是改变转向;5ω1④首末两轮相对转向还可用箭头方式确定。
定轴轮轮系的传动比计算
定轴轮轮系是指两个轮子相隔一定距离,其中一个轮子固定,另一个轮子旋转,采用定轴轮轮系作传动的机械装置。
定轴轮轮系的传动比是指大轮相对小轮的转速比。
定轴轮轮系的传动比计算方法:
1、定轴轮轮系传动比=(大轮转速/小轮转速)=(大轮直径/小轮直径)
2、定轴轮轮系的传动比=(大轮转速/小轮转速)=(大轮齿数/小轮齿数)
3、定轴轮轮系的传动比=(大轮转动角度/小轮转动角度)=(大轮齿数*大轮转动角度/小轮齿数*小轮转动角度)。
课题:“定轴轮系的传动比计算”授课教师:授课时间: 2013年3月6日授课地点: 11数控(2)班教室教案教学内容教学手段 及方法学生活动时间及 备注一、教师检查分组情况及宣布最优小组评价标准:一组: 赵金龙等6人二组: 钟钰强等5人 三组: 宣杭程等5人 四组: 楼烨珂等6人(注:每组名单的第一名同学为本组组长) 最优小组评价标准:1、组长的组织能力2、与教师互动情况3、回答问题时表达逻辑严密、引导问题回答正确4、表达声音是否宏亮5、回答问题的积极程度6、团队配合意识7、组员是否都在参与讨论及参加讨论的积极性二、复习提问:1、轮系有哪几种分类?轮系有哪些特点?三、任务布置通过复习,引出本课要解决的任务内容------计算定轴轮系的传动比大小和判断轮系中各轮的转动方向四、教学内容:(一)设问: 一对外啮合圆柱齿轮和一对内啮合圆柱齿轮的传动比如何计算?传动方向如何?传动比大小计算公式:121221n z i n z ==箭头法表示转向:用箭头表示齿轮可见侧的运动 方向。
(二)讨论锥齿轮、蜗杆传动等空间齿轮的转向检查法用PPT 播放评价标准 讲述法提问法用PPT 播放任务内容提问法用电子白板以PPT 播放内、外啮合圆柱齿轮简图各一对归纳总结法用电子白板直接在PPT 图上用箭头法标注转向,用公式表示传动比大小学生按分组情况就坐,组长组织好本组同学,准备上课。
学生认真听讲,争取评上最优小组学生注意听题,准备回答问题学生带着任务进入课堂学生分组讨论解决,各组学生代表回答问题学生认真听讲,做好笔记2min 2min多给表扬,少批评,提高回答问题的积极性 1min 8min及时点评各组的参与情况,对回答问题好的组给予表扬分,回答问题不积极的组要给予指点和引导。
表示(三)讨论、分析定轴轮系传动路线老师启发式边设问、边让学生完整下列传动路线:(四)设问:什么是定轴轮系传动比?老师讲述:定轴轮系的传动比是指首轮的转速与末轮的转速之比,即i1K=n1/n K(五)设问:如何求出定轴轮系传动比的大小值?1)引导学生完成独立作业:写出每对齿轮啮合时的传动比计算公式,老师做巡回检查,后用PPT演示练习结果i12=n1/n2=z2/z1i34=n3/n4=z4/z3i56=n5/n6=z6/z5 i78=n7/n8=z8/z7i89=n8/n9=z9/z82)设问:齿轮2与齿轮3、齿轮4与齿轮5、齿轮6与齿轮7是同轴齿轮,它们的转速大小与方向有什么关系?n2= n3 n4= n5 n6= n73)启发式提问:将上述传动比公式的所有左边相乘、右边相乘,观察到什么现象?讨论法讨论法讲授法练习法提问法讨论法先听题,后以组为单位讨论,组长做好组内的讨论结果汇总,各组代表回答学生以组为单位讨论,组长做好记录被提问到的学生回答问题,其余学生认真听。
赵建华09模具讲授2010 11 8 十二2课时第7章轮系
§7-1 定轴轮系传动比计算
1、了解链传动的
2、了解V带传动的安装需要注意的问题
1、带传动的工作原理、滑动分析
2、带传动的受力分析和应力分析
1、带传动的滑动分析
2、带传动的受力分析和应力分析
1、培养学生学会应用工具书
2、提高学生合作探索新知识的能力
无
教学方法及思路
1、回顾复习
2、新课导入及讲解
3、课堂小结
4、课堂练习及布置作业
5、教学后记
教学过程及时间安排 一、回顾复习
1、复习方式:学生答问及老师点评复述相结合
2、复习内容:①滑动速度的计算及其影响;②蜗杆传动效率的影响因素
③蜗杆传动的失效形式
二、新课导入
在有关传动的章节的学习过程中,我们都只是研究了单一的传动问题。
但在 机械设备中,单一的传动系统很难于满足实际生产中的多种要求。
因此,我们常 需要采用一系列的传动来实现不同情况的需求。
三、新课讲授 第7章 轮系
§7-1 定轴轮系传动比计算
轮系的传动比:在轮系中,始端主动轮1(首轮)的转速n 1与末端从动轮K (末 轮)的转速n K 之比。
1、一对齿轮的传动比:
上式中,n 表示齿轮的转速;z 表示齿轮的齿数;i 为传动比
说明:①对于一对圆柱齿轮传动,外啮合传动中,两轮转向相反,其传动比为负
⎪⎩
⎪⎨⎧固定轴线回转的轮系
绕另一个以上齿轮的回转轴线在传动中,有一个或一行星轮系轴线位置的轮系有齿轮都具有固定几何定轴轮系:在传动中所
轮系1
2
122112z z z z n n i μ===
号;内啮合传动中,两轮方向相同,其传动比为正号。
如图7-1所示 ②两轴的转向,可用画箭头的方法表示:外啮合箭头反向;内啮合箭头同向。
如图7-1所示。
③对于锥齿轮传动和蜗杆传动,由于其轴线不平行,不能用正、负号说明其 方向,只能用画箭头的方法,如图7-2所示。
图7-1 图7-2
2、定轴轮系传动比计算
(1)定轴轮系的传动比:等于首轮的转速与末轮的转速之比。
(即等于组成该轮
系的各对啮合齿轮传动比的连乘积。
)即为:
上式中,m 为圆柱齿轮轮系中外啮合的数目
说明:①在圆柱齿轮传动过程中,每遇到一次外啮合,传动比的符号就改变一次,
如果轮系中有m 次外啮合,则传动比的正负号将改变m 次
②对于含有锥齿轮传动、蜗杆传动的定轴轮系,由于其轴线不平行,上式 只能算其大小而不能确定方向(只能用画箭头的方法来表示其方向) ③轴线平行的定轴轮系,先画箭头再定正负号
齿数的连乘积
各对齿轮中所有主动轮
齿数的连乘积
各对齿轮中所有从动轮
m k k n n i )1(11-==
(2)过桥轮(惰轮):在定轴轮系传动中,对传动比的数值没有影响,却能影响
传动比正负号的齿轮。
(3)定轴轮系传动比的计算步骤:
①分析定轴轮系,确定是否存在锥齿轮传动或蜗杆传动(轴线非平行情况)
②逐个分析主动轮和从动轮个数,以及惰轮
③根据已知条件,应用定轴轮系传动比公式求解
3、例题分析:见教材例7-1。
(略)
四、课堂小结
1、回顾本课时的所有内容
2、明确本课时的重难点内容,以及提出本课时的学习任务
3、通过提问抽查学生对所讲授的内容掌握情况,并进行补充分析点解
五、课堂练习
P115 思考题 1、2
六、作业布置
P115 习题 1
七、教学后记
附:板书设计
第7章 轮系
§7-1 定轴轮系传动比计算 1、轮系的概述
⎪⎩
⎪⎨⎧固定轴线回转的轮系绕另一
个以上齿轮的回转轴线在传动中,有一个或一行星轮系轴线位置的轮系有齿轮都具有固定几何定轴轮系:在传动中所
轮系2、一对齿轮的传动比计算:
1
2
122112z z z z n n i μ
===
3、定轴轮系的传动比计算:
齿数的连乘积
各对齿轮中所有主动轮齿数的连乘积各对齿轮中所有从动轮m k k n n i )1(11-==
4、惰轮
5、定轴轮系传动比的计算步骤: ①分析定轴轮系,确定是否存在锥齿轮传动或蜗杆传动(轴线非平行情况) ②逐个分析主动轮和从动轮个数,以及惰轮
③根据已知条件,应用定轴轮系传动比
公式求解 6、例题分析:略
图7-3
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