1、輪系的應(yīng)用,知識綱要：,輪系分類及其應(yīng)用特點(diǎn),定軸輪系及其傳動比,導(dǎo)入新課：,定義 分類 運(yùn)動簡圖 應(yīng)用特點(diǎn),知識點(diǎn)一： 輪系的類型,一）、輪系的定義,由若干對互相嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。,定軸輪系（普通輪系）,周轉(zhuǎn)輪系,二）、輪系的分類,按傳動時(shí)各齒輪的軸線位置是否固定分類：,混合輪系,1、定軸輪系,輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)齒輪的幾何軸線位置相對機(jī)架均固定不變。,平面定軸輪系 空間定軸輪系,2、周轉(zhuǎn)輪系,輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線相對機(jī)架不固定,而繞其它齒輪的軸線回轉(zhuǎn)。,定軸輪系,差動輪系,行星輪系,行星輪 太陽輪/中心輪 系桿/轉(zhuǎn)臂,行星輪,系桿/轉(zhuǎn)臂/行星架,行星輪系 F=1,差動

2、輪系 F=2,n=4 PL=4 PH=3 F=1,n=5 PL=5 PH=3 F=2,行星輪系,差動輪系,3、混合輪系,輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系。,知識鏈接,齒輪在軸上的固定方式,定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 復(fù)合輪系/混合輪系,三）、輪系的運(yùn)動簡圖,四）、輪系的應(yīng)用特點(diǎn),1、可獲得較大的傳動比,一對齒輪受結(jié)構(gòu)限制，中心距較近。,2、可作較遠(yuǎn)距離的傳動,輪系節(jié)省材料、減輕重量、降低成本和空間。,3、可方便地實(shí)現(xiàn)變速和變向要求,1）變速要求,1）換向要求,行星架H的轉(zhuǎn)速是輪1、3轉(zhuǎn)速的合成。,汽車后橋差速器的輪系可根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑大小自動分解，nH使n1 、n3符合轉(zhuǎn)彎的要求,4、可合成或分解運(yùn)動,5

3、、可實(shí)現(xiàn)分路傳動,利用定軸輪系，可以通過裝在主動軸上的若干齒輪分別將運(yùn)動傳給多個(gè)運(yùn)動部分，從而實(shí)現(xiàn)分路傳動。,鐘表的時(shí)分秒針,小 結(jié),輪系的應(yīng)用特點(diǎn)如下：,（1）可獲得很大的傳動比,（2）可作較遠(yuǎn)距離的傳動,（3）可方便實(shí)現(xiàn)變速和變向要求,（4）可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解,按輪系傳動時(shí)各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否都固定，分三大類：,（1）定軸輪系（普通輪系）,（2）周轉(zhuǎn)輪系,由若干對相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)，稱為輪系。,（3）混合輪系,（5）可實(shí)現(xiàn)分路傳動,定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷 定軸輪系傳動比的計(jì)算 定軸輪系中任意從動齒輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算,知識點(diǎn)二： 定軸輪系傳動比的計(jì)算,非平行軸（空

4、間）定軸輪系,一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷,按照輪系中各齒輪的軸線是否平行，有兩種情況：,平行軸（平面）定軸輪系,1、用標(biāo)注箭頭來確定；,2、通過數(shù)外嚙合齒輪的對數(shù)來確定,外嚙合齒輪的對數(shù)為偶數(shù)，則首末兩輪轉(zhuǎn)向相同 外嚙合齒輪的對數(shù)為奇數(shù)，則首末兩輪轉(zhuǎn)向相反,一對圓柱齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表達(dá),外嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相反,內(nèi)嚙合：兩輪轉(zhuǎn)向相同,注：箭頭表示可見側(cè)圓周速度方向。,一對圓錐齒輪傳動轉(zhuǎn)向的表達(dá),兩箭頭同時(shí)指向嚙合點(diǎn),兩箭頭同時(shí)相背嚙合點(diǎn),1,2,1,2,注：蝸桿傳動按第六章。,思考1,平行軸傳動的定軸輪系,1、用標(biāo)注箭頭來確定；,2、因外嚙合齒輪的對數(shù)為偶數(shù)（2對），則1、5兩輪轉(zhuǎn)向相同。,如何判

5、斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？,輪系中各輪回轉(zhuǎn)方向只能用箭頭標(biāo)注在圖上。,非平行軸傳動的定軸輪系,思考2,如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉(zhuǎn)向？,1,4,3,2,兩級齒輪傳動裝置,二、定軸輪系傳動比的計(jì)算,1、傳動路線,動力輸入,傳動路線,動力輸出,在計(jì)算傳動比大小之前 要先學(xué)會分析傳動路線,例1 如圖所示輪系，分析該輪系傳動路線。,解 該輪系傳動路線為：,2、傳動比計(jì)算,以平面定軸輪系為例：,惰輪(過輪):不影響傳動比大小只起改變轉(zhuǎn)向作用的齒輪。,平行軸定軸輪系中，若以1表示首輪，以k輪表示末輪，外嚙合的對數(shù)為m,則總傳動比為：,當(dāng)結(jié)果為正，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相同。,當(dāng)結(jié)果為負(fù)，表示首末兩輪回轉(zhuǎn)

6、方向相反。,注：轉(zhuǎn)向也可用箭頭在圖上依次畫出來確定。,例2 如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及n1轉(zhuǎn)向，求i19和判定n9轉(zhuǎn)向。,惰輪,解：,轉(zhuǎn)向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。,注：齒輪z2的大小對總傳動比i19毫無影響，叫惰輪。,惰輪（中間輪或過橋輪）的應(yīng)用,惰輪,加奇數(shù)個(gè)惰輪，首末兩輪轉(zhuǎn)向相同。,加偶數(shù)個(gè)惰輪，首末兩輪轉(zhuǎn)向相反。,惰輪只改變從動輪回轉(zhuǎn)方向，不改變傳動比大小。,知識鏈接,2,5,7,6,4,3,1,任務(wù)一 如圖所示，已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齒輪1為主動件。試完成以下內(nèi)容：1、該輪系為平行輪系還是空間輪系，為什么？2

7、、分析該機(jī)構(gòu)的傳動路線；3、輪系中是否存在惰輪？4、已知齒輪1轉(zhuǎn)向，試判定齒輪7的轉(zhuǎn)向；5、求傳動比i17。,分析 該輪系傳動路線為：,解 根據(jù)公式,結(jié)果為負(fù)值，說明從動輪7與主動輪1的轉(zhuǎn)向相反。,各輪轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示。,惰輪,2,5,7,6,4,3,1,空間定軸輪系傳動比,傳動比的大小：,首末二軸轉(zhuǎn)向關(guān)系判別： 箭頭法判斷，如圖所示 齒輪1和5轉(zhuǎn)向相反,傳動比絕對值計(jì)算公式同平面定軸輪系 用箭頭法標(biāo)定各輪的轉(zhuǎn)向 輸入輸出構(gòu)件的軸線平行且轉(zhuǎn)向相同時(shí)，傳動比為正;轉(zhuǎn)向相反, 則傳動比為負(fù)(最后通過箭頭法判斷后補(bǔ)充上去) 軸線不平行的構(gòu)件間的傳動比, 沒有 +、-,方向如圖所示,方向如圖所示,三

8、、定軸輪系中任意從動齒輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算,由 定軸輪系的傳動比：,得 定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速n末：,1條,3條,1條,問：軸可獲得幾種轉(zhuǎn)速？,解：（1）找出各軸間傳動線路的數(shù)量。 （2）一般情況下，變速級數(shù)等于各軸間傳動線路數(shù)量的連乘積。,因此軸可獲得131=3種轉(zhuǎn)速。,變速級數(shù)的判定,6-7-8為三聯(lián)滑移齒輪,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),分別求出該變速機(jī)構(gòu)中軸的三種轉(zhuǎn)速各為多少？,分析 該變速機(jī)構(gòu)的傳動路線為:,（n ）,（n ）,(1)5-6嚙合時(shí) n ,(2)4-7嚙合時(shí) n ,(3)3-8嚙合時(shí) n ,例4,解：,輪系末端是齒條傳動的計(jì)算,簡易機(jī)床拖板箱傳動系統(tǒng),末輪z的轉(zhuǎn)速為：,末輪z的移動速度為

9、：,輸入軸每回轉(zhuǎn)一周，末輪z沿齒條的移動距離為：,末輪z的模數(shù),末輪z的齒數(shù),特例,練習(xí) 1、如圖所示為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統(tǒng)。 已知：帶輪直徑D1=D2=180mm,z1=45，z2=72，z3=36，z4=81， z5=59，z6=54，z7=25, z8=88. 試求：當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1443r/mm時(shí)，主軸的各級轉(zhuǎn)速。,1-3和5-7為雙聯(lián)滑移齒輪,1條,2條,2條,D1,2,4,8,6,D2,分析 該變速機(jī)構(gòu)的傳動路線為:,（n ）,軸可獲得122=4種轉(zhuǎn)速。,D1,2,4,8,6,D2,（1）1-2和5-6嚙合,（2）1-2和7-8嚙合,（4）3-4和5-6嚙合,（3）3-4和7-8嚙合,n ,n ,n ,n ,解：,練習(xí) 2、如圖所示，已知：z1=16，z2=32，z3=20，z4=40，蝸桿z5=2，蝸輪z6=40，n1=800 r/min。試分析該傳動機(jī)構(gòu)的傳動路線；計(jì)算蝸輪的轉(zhuǎn)速n6并確定各輪的回轉(zhuǎn)方向。,解：,分析 該變速機(jī)構(gòu)的傳動路線為:,（n ）,小 結(jié),定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷方法：,平行軸傳動的定軸輪系：,1、用標(biāo)注箭頭來確定