《上海理工大学机械原理与机械零件轮系剖析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海理工大学机械原理与机械零件轮系剖析.ppt（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1上海理工大学机械上海理工大学机械(jxi)原理与机械原理与机械(jxi)零件轮系剖析零件轮系剖析第一页，共22页。7-1 轮系分类(fn li)轮系：由一系列相互啮合所组成的传动系统。轮系：由一系列相互啮合所组成的传动系统。应用：各种机床的电机应用：各种机床的电机各主轴的传动各主轴的传动 机械表中时针、分针、秒针的传动机械表中时针、分针、秒针的传动 需要需要(xyo)(xyo)大传动比的一些机构中的传动等。大传动比的一些机构中的传动等。定轴定轴：传动中各齿轮的几何轴线皆固定。：传动中各齿轮的几何轴线皆固定。周转周转：至少有一齿轮的几何轴线不固定。：至少有一齿轮的几何轴线不固定。复合复合
2、：定轴：定轴+周转周转 或或 周转周转+周转周转 组成组成:圆柱齿轮圆柱齿轮/圆锥齿轮圆锥齿轮/蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆类型类型(lix(lixng):ng):定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系复合轮系复合轮系第1页/共21页第二页，共22页。7-2 定轴轮系的传动比计算(j sun)一、轮系的传动比一、轮系的传动比iabiab 定义：输入轴与输出轴定义：输入轴与输出轴(即即:首末两齿轮首末两齿轮(chln)(chln)的角速比。的角速比。值：包括大小和方向。对于平行轴轮系值：包括大小和方向。对于平行轴轮系,“+”,“+”表示表示 首末两轮转向相同。首末两轮转向相同。表示表示(biosh)(biosh)
3、两齿轮的转向关系两齿轮的转向关系,用箭头或用箭头或正负表示正负表示(biosh)(biosh)a an na ai iabab=n nb bb bz za az zb b第2页/共21页第三页，共22页。二、定轴轮系的传动比二、定轴轮系的传动比i iabab 1:1:输入轴输入轴 N:N:输出输出(shch)(shch)轴轴 m:m:外啮合次数外啮合次数i i1212=-n n1 1n n2 2z z1 1z z2 2i i2323=n n2 2n n3 3z z2 2z z3 3i i1515=i i1212 i i2323 i i3434 i i4545 n n1 1n n5 5n n1
4、1n n2 2n n2 2n n3 3n n3 3n n4 4n n4 4n n5 5z z2 2z z3 3z z4 4z z5 5 =(-)()(-)(-)=(-1)=(-)()(-)(-)=(-1)mm z z1 1z z2 2z z33z z44z z2 2 z z3 3 z z4 4 z z5 5z z1 1 z z2 2 z z3 3 z z44主主动轮的齿数之乘积动轮的齿数之乘积从从动轮的齿数之乘积动轮的齿数之乘积n n1 1i i1N1N =(-1)=(-1)mm n nN N惰轮惰轮(过桥齿轮过桥齿轮):z):z不影响不影响(yngxing)i,(yngxing)i,只起改变
5、齿轮转向只起改变齿轮转向的齿轮。的齿轮。i i3434=-n n3 3n n4 4z z33z z4 4n n33n n4 4i i4545=-n n4 4n n5 5z z44z z5 5n n44n n5 5传动传动(chundng)(chundng)路线路线:l23:l2334 34 4545啮合啮合 固联固联 第3页/共21页第四页，共22页。平行轴轮系：所有齿轮轴线皆平行的轮系。平行轴轮系：所有齿轮轴线皆平行的轮系。注意：对于平行轴轮系，可用画箭头和外啮合次数注意：对于平行轴轮系，可用画箭头和外啮合次数 两种方法确定首末两齿轮的转向两种方法确定首末两齿轮的转向(zhunxing)(z
6、hunxing)。对于非平。对于非平行轴轮行轴轮 系，只能用画箭头方法确定转向系，只能用画箭头方法确定转向(zhunxing)(zhunxing)。例例7-17-1：图示轮系中，已知首轮：图示轮系中，已知首轮l l的转速的转速 n1=l440r/min n1=l440r/min及其转向及其转向(zhunxing)(zhunxing)，各齿轮的齿数分别为，各齿轮的齿数分别为zl zlz2z2z4z41818、z2z22727、z3z3z4z42424、z5z58181。试求内齿轮。试求内齿轮5 5的转速的转速n5n5和转向和转向(zhunxing)(zhunxing)，并在图上注明转向，并在图上
7、注明转向(zhunxing)(zhunxing)。平行平行(pngxng)(pngxng)轴定轴轴定轴轮系轮系解解:图中外啮合圆柱齿轮的图中外啮合圆柱齿轮的 对数对数(du sh)m(du sh)m3 3，因，因此此(与轮与轮l l转向相反转向相反)第4页/共21页第五页，共22页。例例7-27-2：图示轮系中，已知蜗杆旋向和转向：图示轮系中，已知蜗杆旋向和转向,zl=1,zl=1、z2=40z2=40、z2=24z2=24、z3=54z3=54、z3=25z3=25、z4=50z4=50。若蜗杆转速。若蜗杆转速n1=3000r/minn1=3000r/min，求齿轮，求齿轮4 4的转速的转速
8、n4n4和转向。和转向。解解:(1):(1)齿轮啮合顺序线为齿轮啮合顺序线为:l2 l223233434(2)(2)计算传动比计算传动比i i 的大小的大小(3)(3)确定末轮确定末轮4 4的转向的转向:画箭头画箭头(jintu)(jintu)。蜗杆、斜齿轮的旋向蜗杆、斜齿轮的旋向/转向判定：用左右手定则。转向判定：用左右手定则。非平行非平行(pngxng)(pngxng)轴轴定轴轮系定轴轮系第5页/共21页第六页，共22页。7 3 周转(zhuzhun)轮系的传动比计算 一、周转一、周转(zhuzhun)(zhuzhun)轮系的组成轮系的组成 行星轮行星轮(轴轴 线线变化变化)行星架行星架(
9、转臂转臂)中心轮中心轮(太阳轮太阳轮)(轴线固定轴线固定,不超过不超过2 2个个)二、周转轮系的分类二、周转轮系的分类(fn li)(fn li)和和转化转化差动差动轮系轮系：F F=2=2行星行星轮系轮系：F F=1=1分类分类:差动轮系差动轮系行星轮系行星轮系固定轮系固定轮系转化转化:=第6页/共21页第七页，共22页。三、周转轮系的传动比三、周转轮系的传动比iabH iabH 利用相对运动原理利用相对运动原理(yunl)(yunl)，用，用“反转法反转法”将周转轮系转化为定轴轮系。转化后：将周转轮系转化为定轴轮系。转化后：G:G:输入输入(shr)(shr)轴轴 K:K:输出轴输出轴 H
10、:H:系杆系杆 m:m:外啮合次数外啮合次数主主动轮的齿数之乘积动轮的齿数之乘积从从动轮的齿数之乘积动轮的齿数之乘积n nGGH Hi iGKGKH H =(-1)=(-1)mm n nK KH Hn nGG-n-nH Hn nK K-n-nH Hz z33z z11i i1313HH =-=-n n11-n-nHHn n3 3-n-nHH首末轴首末轴首末轴首末轴 中间轴中间轴中间轴中间轴 确定符号方法确定符号方法确定符号方法确定符号方法 平行平行平行平行平行平行平行平行两种方法定两种方法定两种方法定两种方法定不平行不平行不平行不平行 画箭头画箭头画箭头画箭头不平行不平行不平行不平行 无符号无
11、符号无符号无符号第7页/共21页第八页，共22页。解：解：z z2 2 z z3 3z z1 1 z z22i i1313H H=n n1 1-n-nH Hn n3 3-n-nH H1011019999=n n1 1-n-nH H0 0 -n-nH H100100 100100例例7-3:7-3:已知已知:双排外啮合双排外啮合(nih)(nih)行星轮系行星轮系z1=100,z2=101,z1=100,z2=101,z2=100,z3=99,z2=100,z3=99,求：传动比求：传动比i1Hi1Hvv 若将若将z3z3由由9999改为改为(i(i wi)100wi)100，则，则行星轮系与定
12、轴轮系区别行星轮系与定轴轮系区别:行星轮系齿数仅作微小行星轮系齿数仅作微小变动，对传动比的影响很变动，对传动比的影响很大，输出大，输出(shch)(shch)构件的构件的转向也随之改变。转向也随之改变。第8页/共21页第九页，共22页。解：解：例例7-4:7-4:已知已知:z1=48,z2=42,z2=18,z3=21,n1=100r/min,:z1=48,z2=42,z2=18,z3=21,n1=100r/min,n3=80r/min,n3=80r/min,转向转向(zhunxing)(zhunxing)如图如图,求转速求转速nHnH 计算周转轮系传动比时计算周转轮系传动比时,应将各轮转速与
13、其应将各轮转速与其“+”“+”、“”号号同时代入公式同时代入公式(gngsh)(gngsh)中进行计算。中进行计算。转化轮系转化轮系中的方向中的方向由于由于(yuy)n1(yuy)n1和和n3n3转向相反转向相反,若若n1n1为正值为正值,则则n3n3应以负值代入应以负值代入(与与n n1 1转向相同转向相同)第9页/共21页第十页，共22页。7-4 复合(fh)轮系的传动比计算一、复合一、复合(fh)(fh)轮系轮系 由定轴轮系和周转轮系或由几个周转轮系组成的轮系由定轴轮系和周转轮系或由几个周转轮系组成的轮系二、计算传动比的关键二、计算传动比的关键轴线绕别的构件转动轴线绕别的构件转动(zhu
14、n dng)(zhun dng)的齿轮的齿轮支持行星轮运动的转件支持行星轮运动的转件几何轴线与转臂回转轴线重合，且几何轴线与转臂回转轴线重合，且直接直接与行星轮与行星轮啮合啮合的定轴齿轮的定轴齿轮三、找单一周转轮系的方法三、找单一周转轮系的方法 先找出先找出行星轮行星轮，再找，再找转臂转臂(行星架行星架)和和中心轮中心轮。找出各单一周。找出各单一周转轮系后，转轮系后，剩下的就是定轴轮系剩下的就是定轴轮系。最后根据不同的计算。最后根据不同的计算传动比的方法联立方程求解。传动比的方法联立方程求解。正确划分轮系正确划分轮系前提前提：找出各单一周转轮系：找出各单一周转轮系第10页/共21页第十一页，共
15、22页。例例7-5:7-5:已知已知:z z1 1=20,=20,z z2 2=30,=30,z z3 3=80,=80,z z4 4=25,=25,z z5 5=50,=50,求传动比求传动比i i15 15。周转周转(zhuzhun)(zhuzhun)轮轮系：系：计算结果为负，说明计算结果为负，说明(shumng)(shumng)轮轮1 1与轮与轮5 5转向转向相反相反 解解:(1):(1)划分划分(hu fn)(hu fn)轮系轮系 周转轮系周转轮系:2,H-1,3:2,H-1,3。定轴轮系。定轴轮系:4:4和和5 5。(2)(2)列各轮系传动比方程列各轮系传动比方程(3)(3)联立方程
16、求解联立方程求解定轴轮系：定轴轮系：解得：解得：补充条件补充条件第11页/共21页第十二页，共22页。例例7-6:7-6:已知已知:z1=30,z2=26,z2=z3=z4=21,z4=30,z5=2(:z1=30,z2=26,z2=z3=z4=21,z4=30,z5=2(右旋右旋),n1=260r/min,n3=600r/min,),n1=260r/min,n3=600r/min,转向转向(zhunxing)(zhunxing)如图如图,求传动比求传动比i1H i1H。周转周转(zhuzhun)(zhuzhun)轮轮系：系：解解:(1):(1)划分划分(hu fn)(hu fn)轮系轮系 周
17、转轮系周转轮系:3,H-2,4:3,H-2,4。定轴轮系。定轴轮系:1,2:1,2和和 4,5 4,5。(2)(2)列各轮系传动比方程列各轮系传动比方程(3)(3)联立方程求解联立方程求解定轴轮系：定轴轮系：解得：解得：滚齿机传动系统滚齿机传动系统 补充条件补充条件(H(H与与轮轮1 1配对配对齿轮齿轮2 2转向相同转向相同)第12页/共21页第十三页，共22页。7 5 轮系的功用(gngyng)轮系广泛用于各种机械中，它的主要功用有：轮系广泛用于各种机械中，它的主要功用有：一、较远距离两轴间的传动一、较远距离两轴间的传动(chundng)(chundng)二、实现分路传动二、实现分路传动(c
18、hundng)(chundng)三、实现变速变向传动三、实现变速变向传动(chundng)(chundng)四、获得大传动四、获得大传动(chundng)(chundng)比和大功率比和大功率汽车汽车(qch)(qch)变速箱变速箱 第13页/共21页第十四页，共22页。五、合成五、合成(hchng)(hchng)运动和分解运动运动和分解运动 合成合成(hchng)(hchng)运动运动 z z3 3z z1 1i i1313H H=-=-1 =-1 n n1 1-n-nH Hn n3 3-n-nH H 2n 2nH H=n=n1 1+n+n3 3加法加法(jif)(jif)机机构构分解分解(
19、fnji)(fnji)运动运动汽车后桥差速器汽车后桥差速器汽车转弯时：汽车转弯时：2n 2n4 4=n=n1 1+n+n3 3 n n1 1/n n3 3=r=r/(/(r+Br+B)n n1 1 n n3 3左转弯左转弯转弯转弯直行直行第14页/共21页第十五页，共22页。作 业P120121：题7-3、7-4(48学时(xush):见下页)习题(xt)讲解P120:其余(qy)第15页/共21页第十六页，共22页。补充补充(bchng)(48学时学时)在图示的钟表传动在图示的钟表传动(chundng)(chundng)示意图中示意图中,E,E为擒纵轮，为擒纵轮，N N为发条盘，为发条盘，S
20、 S、MM及及H H分别为秒针、分针和时针。设分别为秒针、分针和时针。设 z1=72z1=72，z2=12,z3=64,z4=8,z5=60,z6=8,z7=60,z8=6,z2=12,z3=64,z4=8,z5=60,z6=8,z7=60,z8=6,z9=8,z10=24,z11=6,z12=24z9=8,z10=24,z11=6,z12=24，求秒针和分针的传动，求秒针和分针的传动(chundng)(chundng)比比iSMiSM和及分针和时针的传动和及分针和时针的传动(chundng)(chundng)比比iMH iMH。第16页/共21页第十七页，共22页。解：解：复习(fx)与练习
21、1 1、图示轮系中、图示轮系中,已知各轮齿已知各轮齿(ln ch)(ln ch)数为数为z1z9,z1z9,求传动比求传动比iH1 iH1。1/41/4n2=n3 n5=n9=0 (4)由(1)(2)(3)(4)联解得：(1)(1)(2)(2)(3)(3)第17页/共21页第十八页，共22页。2、图示轮系中，已知各轮齿(ln ch)数为z1 z6，求传动比i1H。解：(1)n n6 6=0 (2)=0 (2)由由(1)(2)(1)(2)联立方程联立方程(lin l fn chn)(lin l fn chn)，解得：，解得：2/42/4第18页/共21页第十九页，共22页。3 3、图示轮系中，图
22、示轮系中，已知、图示轮系中，图示轮系中，已知z1=10z1=10，z2=32z2=32，z3=74z3=74，z4=72z4=72，z2=30z2=30，电动机的转速，电动机的转速(zhun(zhun s)n=1450s)n=1450转转/分，求输出轴的转速分，求输出轴的转速(zhun s)n4(zhun s)n4。解：解：(1)(1)(2)(2)由(1)(2)(3)联解得：(3)(3)n n4 4=n n1 1/i i1414=1450/233.3=19.1=1450/233.3=19.1rpmrpm 3/43/4第19页/共21页第二十页，共22页。4 4、图示轮系中，已知各轮齿、图示轮系
23、中，已知各轮齿(ln ch)(ln ch)数，求传动比数，求传动比i1Hi1H。解：解：(1)(1)n n4 4=0 =0 (2)(2)由由(1)(2)(1)(2)联解得：联解得：4/44/4第20页/共21页第二十一页，共22页。内容(nirng)总结会计学。定义：输入轴与输出(shch)轴(即:首末两齿轮)的角速比。表示两齿轮的转向关系,用箭头或正负表示。试求内齿轮5的转速n5和转向，并在图上注明转向。若蜗杆转速n1=3000r/min，求齿轮4的转速n4和转向。中心轮(太阳轮)。100100。计算周转轮系传动比时,应将各轮转速与其“+”、“”号同时代入公式中进行计算。几何轴线与转臂回转轴线重合，且直接与行星轮啮合的定轴齿轮。周转轮系:3,H-2,4。(1)第二十二页，共22页。