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1、机械设计基础近机类学习指导6-1返回目录第六章第六章 轮系和减速器轮系和减速器6.1 教学基本要求6.1 教学基本要求轮系是工程中常用的传动系统本章主要讨论轮系的分类传动比的计算和应用介绍了常用的减速器及其结构 1了解各类轮系的组成运动特点和应用 2掌握轮系的主要类型 3熟练掌握定轴轮系周转轮系和复合轮系传动比计算及主从动轮转向关系的确定学会判断一个已知轮系属于何种轮系本章重点是轮系传动比的计算 4一般了解减速器的主要类型与特性 5了解减速器的主要类型和特点 6了解单级减速器传动比 7了解减速器的结构和润滑 基本概念基本概念 根据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固定可分为
2、定轴轮系定轴轮系 当轮系运动时各轮轴线的位置固定不动如图 6-1 所示图 6-1 周转轮系周转轮系 当轮系运动时至少有一个齿轮的轴线是绕其它定轴齿轮的轴线转动如图 6-2 所示根据周转轮系所具有的自由度数目不同周转轮系又可分为差动轮系自由度为 2和行星轮系自由度为 1机械设计基础近机类学习指导6-2图 6-2复合轮系复合轮系 既有定轴轮系部分又有周转轮系部分或者由几部分周转轮系所组成的轮系如图 6-3 所示图 6-3一般了解轮系的应用轮系的应用 1 1实现大传动比传动 2 2实现变速与换向传动 3 3实现结构紧凑的大功率传动 4 4实现运动的合成与分解传动 5 5实现多分路传动 6 6实现执行
3、构件的复杂运动 7 7实现较远距离的传动6.2 重点与难点分析6.2 重点与难点分析机械设计基础近机类学习指导6-3本章的重点是轮系传动比的计算本章的重点是轮系传动比的计算周转轮系和复合轮系传动比计算是本章的重点也是难点周转轮系和复合轮系传动比计算是本章的重点也是难点首先要弄清什么是定轴轮系周转轮系及复合轮系其次要能够区分基本轮系关键在于看懂轮系的结构学会判断一个已知轮系属于何种轮系定轴轮系传动比的计算比较简单容易掌握但要注意它的符号周转轮系传动比的计算是将其转化成一个假想的定轴轮系即转化机构来计算复合轮系传动比计算首先要分清定轴轮系和周转轮系然后分别列出计算式联立求解1定轴轮系定轴轮系积所有
4、主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘定轴轮系的传动比=两轮相对转动方向可由图中箭头表示若轮系中首尾两轮的轴线互相平行则仍可在计算结果中加上+号来表示主从动轮的转向关系如图 6-4a 中主动轮 1 和从动轮 4 的转向相反故其传动比为 3 214324114zzzzzzi=若轮系中首尾两轮的几何轴线不平行则不能在计算结果中加上+号来表示主从动轮的转向关系只能用箭头表示在图上如图 6-4b 所示 a)b)图 6-42周转轮系周转轮系设周转轮系中两个中心轮分别为 a 和 b系杆为 H则周转轮系转化机构传动比的一般公式为 112.=nnHbHaHabzzzzi机械设计基础近机类学习指导6-4计算周转
5、轮系传动比时应注意 1Habi 是转化机构中 a 轮主动b 轮从动时的传动比其大小和正负完全按定轴轮系来处理注意注意在具体计算时必须标注出Habi 的正负号 2ba和H是周转轮系中各基本构件的真实角速度对于差动轮系来说因它具有两个自由度因此在三个基本构件中必须有两个基本构件的运动规律已知机构才具有确定的运动即ba和H三者中必须有两个是已知的才能求出第三者若已知的两个转速方向相反则在代入上式求解时必须一个代正值另一个代负值第三个构件的转动方向应根据计算的正负号来确定3对于行星轮系由于其中一个中心轮是固定的即角速度为 0则可直接求出其余两个基本构件间的传动比 3复合轮系复合轮系复合轮系传动比的计算
6、既不能简单地用定轴轮系的方法来处理也不能对整个机构采用转化机构的办法正确方法是 1正确区分各个基本轮系 2分别列出计算定轴轮系和复合轮系传动比的方程式 3找出各基本轮系之间的联系 4联立求解以上各方程式即可求得复合轮系的传动比其中关键是区分各个基本轮系所谓基本轮系是指单一的定轴轮系和单一的周转轮系首先找出各个单一的周转轮系即找出几何轴线位置不固定的行星轮支承行星轮的构件为系杆几何轴线与系杆重合且直接与行星轮相啮合的定轴齿轮为中心轮找出所有基本周转轮系后剩余部分即为定轴轮系 4.减速机的结构减速机的结构定位销定位销 为安装方便箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起盖螺钉起盖螺钉 为了便于揭
7、开箱盖常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉起吊装置起吊装置 为了便于吊运在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器观察孔 观察孔 打开观察孔盖板通过观察孔可以检查齿轮啮合情况及向箱内注机械设计基础近机类学习指导6-5油平时用于观察齿轮啮合情况螺塞螺塞 箱座下部设有放油孔换油时通过放油孔排放污油和清洗剂平时用螺塞堵住油标油标 为了便于检查箱内油面高低箱座上设有油标通气器通气器 减速器工作时由于箱内温度升高空气膨胀压力增大为使箱内受热膨胀的空气能自动排出以保持箱内压力平衡不致使润滑油沿剖分面等处渗漏因此在箱盖上的观察孔盖板上装有通气器 5.润滑润滑齿轮的润滑齿轮的润滑 当
8、齿轮的圆周速度v12m/s(蜗杆传动的齿面相对滑动速度v10m/s)时减速器中的齿轮一般采用浸油润滑为了避免搅油及飞溅损失过大能量齿轮的浸油深度一般不宜超过全齿高(对于下置式蜗杆传动为蜗杆的全齿高)但不小于 10mm轴承的润滑轴承的润滑 轴承的润滑可采用脂润滑和油润滑根据轴承的dn值来确定如果齿轮圆周速度v1.52m/s滚动轴承多采用脂润滑如果齿轮圆周速度v?1.52m/s滚动轴承多采用飞溅润滑润滑油被旋转的齿轮飞溅到箱盖的内壁上沿内壁流到分箱面上的油槽中沿油沟流人轴承对轴承进行润滑6.3 典型例题分析6.3 典型例题分析例例 6-1 计算图 6-5 所示轮系的传动比Hi1并确定哪个构件是输出
9、杆 H 及其转向已知各轮齿数11=z402=zz224=723=zz318=1144=z蜗杆左旋转向1n 如图示图 6-5机械设计基础近机类学习指导6-6解解1定轴轮系 40122112=zznni 2周转轮系 B 为系杆 H 20182411472111 3 2434 2 2=+=+=zzzziiHH 3混合轮系 8002040 2121=HHABiiii HBnn=,方向向下例例 6-2 图示轮系中已知20 4431=zzzz802=z605=z求Bi1并确定 B 的转向图 6-6解解(1)42080122112=zznni 32nn=(2)32020602010 43543335=zzz
10、znnnnniHHHH43=Hnn HBnn=(3)16443121=BBiii B 的转向为机械设计基础近机类学习指导6-76.4 自测试题6.4 自测试题6.4.1 判断题6.4.1 判断题正确正确错误错误 1定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积 2周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积 3减速器箱体上窥视孔的作用是观看箱内传动零件的啮合情况和加注润滑油 4在减速器上设置启盖螺钉的目的是便于安装机盖 5减速器铸造箱体适宜于成批生产而单件生产时宜用焊接箱体 6减速器的放油螺塞一般采用细牙螺纹或圆锥管螺纹 7减速器设置通气器的目的是降低机体内的温升 6.4.2 选择题6.4.2 选择
11、题 1图 6-7 所示轮系给定齿轮 1 的转动方向则齿轮 3 的转动方向 1与1相同2与1相反3只根据题目给定的条件无法确定图 6-7 2图 6-8 所示轮系属于 轮系 1定轴 2差动 3行星 4复合图 6-8机械设计基础近机类学习指导6-8 3图 6-9 所示轮系属于 轮系 1定轴 2差动 3行星 4复合图 6-9 4.图 6-10 所示轮系属于 轮系 1定轴 2差动 3行星 4复合图 6-10 5图 6-11 所示轮系是由 组成 1定轴轮系和行星轮系2定轴轮系和差动轮系3两个行星轮系图 6-11机械设计基础近机类学习指导6-9 6图 6-12 所示轮系是由 组成 1蜗轮蜗杆和行星轮系2蜗轮
12、蜗杆和差动轮系3一个行星轮系图 6-12 7在齿轮减速器箱盖上设置启盖螺钉的目的是_1便于调整轴承间隙 2便于装配和拆卸箱盖3便于拆卸时把箱盖和箱座分开4上下箱之间保持准确的相对位置 8图 6-13 所示为减速器中放油螺塞的结构图图_结构便于放出污油又有良好的工艺性 图 6-13 1A 2B 3C 4ABC 中没有一个 9减速器中润滑油面高度必须经常观察与控制因此箱体上必须设有_1窥视孔2油标放油塞注油孔 3启盖螺钉用以打开箱体观察 4吊环螺钉以吊起箱盖机械设计基础近机类学习指导6-106.4.3 填空题6.4.3 填空题 1所谓定轴轮系是指 而周转轮系是 2在周转轮系中轴线固定的齿轮称为 兼有自转和公转的齿轮称为 而这种齿轮的动轴线所在的构件称为 3 减速器窥视孔 检查孔 上设置盖板的目的是_ 4减速器中在伸出轴与端盖之间设置密封装置的作用是_ 5 在减速器中 放油螺塞一般用细牙螺纹并配有垫圈 其目的是_ 6 减速器中轴承端盖的功能是 举出 2 种 _ 7在剖分式减速器中设置定位销的目的是_一般应设置_个定位销返回目录