第１節(jié)輪系的類型及其應(yīng)用在齒輪傳動(dòng)中，由一對(duì)相互嚙合的齒輪組成的齒輪機(jī)構(gòu)是齒輪傳動(dòng)的最簡(jiǎn)單形式，可以用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)減速、增速和改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向的目的。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲得更大的傳動(dòng)比，或者將輸入軸的一種轉(zhuǎn)速變換為輸出軸的多種轉(zhuǎn)速時(shí)，一對(duì)齒輪的傳動(dòng)往往不能滿足工作要求，必須采用多對(duì)齒輪來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。這種由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系。一、輪系的類型輪系可由各種類型的齒輪或蝸輪蝸桿組成，根據(jù)輪系傳動(dòng)時(shí)各齒輪軸線間的空間位置關(guān)系，可以分為平面輪系和空間輪系。根據(jù)傳動(dòng)時(shí)各齒輪的幾何軸線相對(duì)于機(jī)架的位置是否固定，又可分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種基本類型。有時(shí)還用到兩種輪系的組合，即混合輪系。下一頁(yè)返回第１節(jié)輪系的類型及其應(yīng)用二、輪系的應(yīng)用輪系廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中，主要有以下幾個(gè)方面的用途：１.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)當(dāng)兩軸之間的中心距較大時(shí)，如果只用一對(duì)齒輪傳動(dòng)，則齒輪機(jī)構(gòu)的總體尺寸必然很大，并且浪費(fèi)材料。如果改用輪系，便可使其結(jié)構(gòu)緊湊，既節(jié)省空間，又方便制造、安裝。車床輸入軸和主軸之間的輪系傳動(dòng)就是這種情況。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第１節(jié)輪系的類型及其應(yīng)用２.可獲得較大的傳動(dòng)比對(duì)于一對(duì)齒輪傳動(dòng)，由于受結(jié)構(gòu)、外形尺寸等因素的制約，其傳動(dòng)比一般不大于８。當(dāng)需要較大傳動(dòng)比時(shí)，如果只采用一對(duì)齒輪傳動(dòng)，兩個(gè)齒輪直徑相差大，外廓尺寸大；小齒輪易于磨損和發(fā)生齒切干涉，使兩輪壽命懸殊，而且制造和安裝都不方便。而采用輪系可獲得很大的傳動(dòng)比，且不致產(chǎn)生上述缺點(diǎn)。３.可實(shí)現(xiàn)變速和換向要求在輸入軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向不變的情況下，利用具有變速、變向機(jī)構(gòu)的輪系，可使輸出軸獲得不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第１節(jié)輪系的類型及其應(yīng)用４.可實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)利用輪系可以由一個(gè)輸入軸上的若干個(gè)齒輪分別把運(yùn)動(dòng)傳遞到多個(gè)工作部位?？赏ㄟ^(guò)輪系中主動(dòng)軸上的兩個(gè)齒輪，分兩路將動(dòng)力傳遞給滾刀和齒坯，以保證所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。上一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算輪系中，首輪１和末輪Ｋ的轉(zhuǎn)速之比稱為輪系的傳動(dòng)比，用ｉ１Ｋ來(lái)表示。在計(jì)算輪系傳動(dòng)比時(shí)，既要確定其大小，又要確定首末兩輪間的轉(zhuǎn)向關(guān)系。當(dāng)只有一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，設(shè)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為ｎ１，齒數(shù)為ｚ１；從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為ｎ２，齒數(shù)為ｚ２，則傳動(dòng)比下一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算式中的齒數(shù)比表示傳動(dòng)比的大小，正負(fù)號(hào)用來(lái)反映首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，“－”號(hào)表示一對(duì)圓柱齒輪外嚙合轉(zhuǎn)向相反；“＋”號(hào)表示一對(duì)圓柱齒輪內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)向相同。而對(duì)于兩軸不平行的空間齒輪傳動(dòng)，如圓錐齒輪傳動(dòng)等，其傳動(dòng)比不存在正負(fù)號(hào)，兩軸的轉(zhuǎn)向應(yīng)用畫箭頭的方法來(lái)確定。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算由于輪系是多對(duì)齒輪嚙合的機(jī)構(gòu)，可先求得輪系中各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算將以上各式兩邊分別連乘得由于同一軸上的齒輪轉(zhuǎn)速相同，故有ｎ２＝ｎ′２，ｎ３＝ｎ′３。帶入上式化簡(jiǎn)得上一頁(yè)下一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算由上式可知，定軸輪系的傳動(dòng)比等于該輪系中各對(duì)嚙合齒輪傳動(dòng)比的連乘積，也等于從首輪１到末輪５所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積之比，其正負(fù)號(hào)取決于外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。輪系中齒輪４的齒數(shù)不影響傳動(dòng)比的大小，只起到改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的作用，稱為惰輪。以上結(jié)論可以推廣到定軸輪系的一般情況。設(shè)１為首輪，Ｋ為末輪，ｍ為外嚙合對(duì)數(shù)，則定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算的一般公式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第２節(jié)定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算在確定定軸輪系首末兩輪的轉(zhuǎn)向時(shí)，上述公式中的（－１）ｍ只能用來(lái)判斷軸線平行的定軸輪系的轉(zhuǎn)向。若定軸輪系中包含了軸線不平行的錐齒輪、蝸桿蝸輪等空間齒輪傳動(dòng)，則不能用（－１）ｍ判斷轉(zhuǎn)向，而只能用在圖上畫箭頭的方法確定。對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)，外嚙合時(shí)箭頭相反，內(nèi)嚙合時(shí)箭頭相同；圓錐齒輪傳動(dòng)箭頭相向或相離；蝸輪蝸桿傳動(dòng)則需先判斷圓周力方向再判斷其轉(zhuǎn)向。上一頁(yè)返回第３節(jié)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算由于周轉(zhuǎn)輪系的軸線相對(duì)位置不固定，故其傳動(dòng)比不能直接用定軸輪系的傳動(dòng)比公式來(lái)計(jì)算。但若將周轉(zhuǎn)輪系中行星輪的軸線加以固定，使之成為定軸輪系，便可用定軸輪系的傳動(dòng)比公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。如圖８－８（ａ）所示周轉(zhuǎn)輪系，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，假想地給整個(gè)輪系加上一個(gè)與行星架Ｈ速度大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速度“－ｎＨ”后，各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系依然保持不變。但此時(shí)行星架的轉(zhuǎn)速變?yōu)椋睿保睿龋剑?，即相?duì)靜止不動(dòng)，而原來(lái)的周轉(zhuǎn)輪系也就轉(zhuǎn)化為了定軸輪系，如圖８－８（ｂ）所示。這個(gè)假想的定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)星輪系的轉(zhuǎn)化輪系，轉(zhuǎn)化方法稱為相對(duì)速度法，也叫轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法。轉(zhuǎn)化前后輪系中各構(gòu)件轉(zhuǎn)速見(jiàn)表８－１。下一頁(yè)返回第３節(jié)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算

表中的右上角都標(biāo)有Ｈ，它表示這些轉(zhuǎn)速都是各個(gè)構(gòu)件相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速。對(duì)于轉(zhuǎn)化輪系，其傳動(dòng)比可按定軸輪系的傳動(dòng)比公式（８－２）計(jì)算，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回