第九章轮系
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《机械原理》第九章齿轮系及其设计—轮系的功用和行星轮系齿数的确定一、轮系的功用1、实现变速传动此机构为换档变速传动机构,在主动轴转速不变的条件下,通过换档可使从动轴得到不同的转速。
若仅用一对齿轮实现较大的传动比,必将使两轮的尺寸相差悬殊,外廓尺寸庞大,故一对齿轮的传动比一般不大于8。
实现大传动比应采用轮系(定轴轮系或周转轮系)。
i =10若仅用一对齿轮实现较大的传动比,必将使两轮的尺寸相差悬殊,外廓尺寸庞大,故一对齿轮的传动比一般不大于8。
实现大传动比应采用轮系(定轴轮系或周转轮系)。
Z2Z’i H 1 =100002HZ1Z33、实现分路传动利用定轴轮系,可以通过主动轴上的若干齿轮分别把运动传递给多个工作部位,从而实现分路传动。
滚齿机工作台中的传动机构单线滚刀右旋单线蜗杆轮坯主动轴3294567184、实现换向传动在主动轴转向不变的条件下,利用轮系可改变从动轴的转向。
车床走刀丝杠三星轮换向机构差动轮系可以把两个运动合成为一个运动。
差动轮系的运动合成特性,被广泛应用于机床、计算机构和补偿调整等装置中。
13H 311331HH H z n n i n n z -==--131()2H n n n ⇒=+如果z 1 = z 313H 311331HH H z n n i n n z -==--131()2H n n n ⇒=+如果z 1 = z 3 差动轮系还可以将一个基本构件的主动转动按所需比例分解成另两个基本构件的不同转动——运动分解。
应用:汽车后桥的差速器能根据汽车不同的行驶状态,自动将主轴的转速分解为两后轮的不同转速。
123H 差速器22H 4513132H n n n =+4132n n n =+如何确定n 1和n 3?13当汽车走直线时,要求:n 1 =n 34132n n n =+由于413n n n ==,故有即1、3、4之间无相对运动,整个差动轮系相当于同齿轮4固连在一起成为一个刚体,随齿轮4一起旋转。
第七章1.轮系的分类依据是什么?轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置关系是否变动2.怎样计算定轴轮系的传动比?如何确定从动轮的转向?定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积,也等于从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比。
对于首末两轮的轴线相平行的轮系,其转向关系用正、负号表示。
还可用画箭头的方法来确定齿轮的转向3.定轴轮系和周转轮系的区别有哪些?定轴轮系是指在轮系运转过程中,各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。
周转轮系是指在轮系运转过程中,其中至少有1个齿轮轴线的位置不固定,而是绕着其他齿轮的固定轴线回转4.怎样求混合轮系的传动比?分解混合轮系的关键是什么?如何划分?在计算复合轮系时,首要的问题是必须正确地将轮系中的各组成部分加以划分。
而正确划分的关键是要把其中的周转轮系部分找出来。
周转轮系的特点是具有行星轮和行星架,所以要找到轮系中的行星轮,然后找出行星架(行星架往往是由轮系中具有其他功用的构件所兼任)。
每一行星架,连同行星架上的行星轮和行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本的周转轮系,当周转轮系一一找出之后,剩下的便是定轴轮系部分了5.轮系的设计应从哪些方面考虑?考虑机构的外廓尺寸、效率、重量、成本等。
根据工作要求和使用场合合理地设计对应的轮系。
6.如图7-32所示为一蜗杆传动的定轴轮系,已知蜗杆转速n 1 = 750 r/min ,z 1 = 3,z 2 = 60,z 3 = 18,z 4 = 27,z 5 = 20,z 6 = 50。
试用画箭头的方法确定z 6的转向,并计算其转速。
答:齿轮方向向左,n6=75r/min7.如图7-33示为一大传动比的减速器,z 1 = 100,z 2 = 101,z 2 = 100,z 3 = 99。
求:输入件H 对输出件1的传动比i H1。
图7-32 蜗杆传动的定轴轮系 图7-33 减速器 答:100001 H i8.如图7-34所示为卷扬机传动示意图,悬挂重物G 的钢丝绳绕在鼓轮5上,鼓轮5与蜗轮4连接在一起。
《机械原理》第九章齿轮系及其设计——周转轮系传动比的计算2H 2H 1313反转原理:给整个周转轮系加上“-ωH ”,不改变轮系中各构件之间的相对运动,但原周转轮系将转化成为一定轴轮系,可按定轴轮系的公式计算转化后轮系的传动比。
转化后所得轮系称为原周转轮系的2K-H 型“转化轮系”-ωH1 ω1将轮系按-ωH 反转后,各构件的角速度的变化如下:2 ω23 ω3H ωH转化后: 系杆=>机架,周转轮系=>定轴轮系构件原角速度转化后的角速度2H 13ω1H =ω1-ωHω2H =ω2-ωH ω3H =ω3-ωHωH H =ωH -ωH =02H 13上式“-”说明在转化轮系中ω1H 与ω3H 方向相反。
H H H i3113ωω=2132z z z z -=13z z -=H Hωωωω--=312H 132H 131133i ωω=周转轮系中1、3之间的传动比2132z z z z -=H Hωωωω--=31H H H i3113ωω=13z z -=通用表达式:Hn Hm ωωωω--=m n m n =±转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积H nH m H mniωω=1. 齿轮m 、n 和H 的轴线必须平行。
2.公式中的“±” 不能去掉,它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m 、n 之间的转向关系,而且影响到ωm 、ωn 、ωH 的计算结果。
特别注意:通用表达式:Hn H m ωωωω--=m n m n =±转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积H nH m H mniωω=特别注意:3. ωm 、ωn 、ωH 的已知值代入上式时必须带正负号,当假定其中某一已知值的转向为正时,则转向与之相同的取正,与之相反的取负。
4.i mn H ≠i mn ,i mn H 为转化轮系中m 、n 两轮的角速度之比,其大小和方向按定轴轮系传动比的计算来确定;i mn 为周转轮系中m 、n 两轮的绝对速度之比,其大小和方向按其转化轮系的公式推导出来。
《机械原理》第九章齿轮系及其设计——轮系的类型轮系:由一系列齿轮组成的传动系统。
通常用来实现变速、变向及实现大传动比等。
轮系:由一系列齿轮组成的传动系统。
通常用来实现变速、变向及实现大传动比等。
轮系:由一系列齿轮组成的传动系统。
通常用来实现变速、变向及实现大传动比等。
76N S1234589101112HME 通常用来实现变速、变向及实现大传动比等。
轮系:由一系列齿轮组成的传动系统。
轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:1234轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:在轮系运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定,而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系——周转轮系。
轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:2H13在轮系运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定,而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系——周转轮系。
图示轮系中,齿轮1、3的轴线相重合,它们均为定轴齿轮,而齿轮2的转轴装在构件H的端部,在构件H的带动下,它可以绕齿轮1、3的轴线作周转。
轮系分类周转轮系定轴轮系(轴线固定)复合轮系平面定轴轮系空间定轴轮系根据轮系在运转过程中各轮几何轴线在空间的相对位置是否变化分:2H13中心轮——与行星轮相啮合的定轴齿轮1和3,又称为太阳轮。
第九章轮系一对齿轮传动的传动比是5_7轮系:由一系列互相啮合的齿轮组成的传动机构,用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。
复合轮系的传动比计算 轮系的功用轮系的类型第九章轮系定轴轮系的传动比计算/RJ转轮系的传动比计算其他行星传动简介§9.1轮系的类型根据轮系在运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否定,可以将轮系分为三大类:定轴轮系周转轮系复合轮系定轴轮系:当轮系运转时,所有齿轮的几何轴线相对于机架的位置均定不变周转轮系:当轮系运转时f至少有一个齿轮的几何轴线相对于基架的位置不固定,而是绕某一固定轴线回转a) b)2——行星轮 基本构件H1- 3•系杆 中心轮中心轮 基本构件都是围绕着 同一固定轴线回转的根据轮系所具有的自由度不同,周转轮系又可分为:差动轮系和行星轮系计算图a)所示轮系自由度: F二3x4-2x4-2二2差动轮系:F=2计算图b)所示机构自由度, 图中齿轮3固定F = 3x3-2x3-2 = la) Ob)行星轮系:F=1根据基本构件的特点,轮系可分为:2K-H 型,3K型,3(KJ22Z2K-H型2’3)1(KJb)1(KJ777]3(KJc)复合轮系:由定轴轮系和周转轮系.或几部分周转轮系组成的复杂轮系定轴轮系+周转轮系各周转轮系相互独立不共用_个系杆周转轮系+周转轮系小结定轴轮系行星轮系,差动轮系轮系周转轮系2K-H3y,3K3S,K-H-V3S定轴轮系+周转轮系周复合轮系转轮系+周转轮系§ 9.2定轴轮系的传动比计算齿轮机构的传动比—全外啮合Z12 = 2 =Yco?转向相反转向相同+全内啮合Z1轮系的传动比iL\k —/传动比的大小/输入、输出轴的转向关系Z2Z3Z4Z5_所有从动轮齿数的乘积Z 忆2忆3忆4所有主动轮齿数的乘积•、传动比的大小,5==空Z153IZZZZ/177777]V ,〃八2丄1/77/74 IZZZ//I■ T77777].1IZZZZ/1/■4rv////\ V////\l/ZZZ/l■传动比转向的确定1. 平面定轴轮系(各齿轮轴线相互平行)二(_y 所有从动轮齿数的乘积 臥— 所有主动轮齿数的乘积惰轮:不改变传动比的大小■但改变轮系的转向—^1 — z 1、3 ?2乙3乙4?5 15 - — _ (_1)® 乙忆2忆3吃43IZZZZ/I.V////I3'y//// 1777/7]l/ZZZZV////\IZZZZ/I4fIZZ/Z/IP77771IZZZZ/I・ co. \k =—2.定轴轮系中各轮几何轴线不都平行,但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向判断传动比方向表示在传动比的前面加正、负号b)3.输入.输出轮的轴线不平行的情况齿轮1的轴为输入轴,蜗轮5的轴为输出轴,输出轴与输入轴的转向关系如图上箭头所示。