机械设计基础5轮系.ppt

5-1 轮系的类型 5-2 定轴轮系及其传动比 5-3 周转轮系及其传动比 5-4 复合轮系及其传动比 5-5 轮系的应用,第 五 章 轮 系,:一系列齿轮组成的传动系统,1）获得大传动比 2）连接距离较远的轴 3）变速 4）变向,(一)引言,应用,轮系,运动 简图,蜗杆蜗轮 图5-3.d,圆锥齿轮机构 图5-3.c,5-1轮系的类型 p.72,定轴轮系:所有齿轮的轴线都是固定的。图5-1,复合轮系：由两个以上轮系组成。,周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动(行星,差动),(二)分类:,5-2 定轴轮系及其传动比 P.72,(一)传动比的大小:,定轴轮系的传动比 : 一对齿 i12=1/2=Z2/Z1,2-2,3-3, 4-4双联齿轮,(二)传动方向:,扩宽：过桥轮(惰轮既是主动轮又作从动轮) 其齿数对传动比无影响,作用: 控制转向 a较大时可使机构紧凑,结论,总传动比=各级传动比的连乘积,m 外啮合次数,(二)传动方向:,箭头规则:,3.蜗杆蜗轮机构: (左右手) 四指蜗杆转向, 拇指蜗杆相对蜗轮的运动方向 (反向)蜗轮转向,传动方向:,1.外啮合: 箭头方向相反 2.内啮合: 箭头方向相同,1.各齿轮轴线平行用“” “”表示 (-1)mm外啮合次数“表示同向 “表示反向,2.各齿轮轴不全平行画箭头,例1: 求i15和提升重物时手柄的转动方向,解:,作业：P85 5-2,主要内容：轮系的类型、定轴轮系及其传动比,5-3周转轮系及其传动比 p.75,(一)周转轮系的组成:,(二)周转轮系传动比的计算,注意事项: 分类:,1.行星轮: 轴线位置变动, 既作自转又作公转 2.转臂(行星架, 系杆): 支持行星轮作自转和公转 3.中心轮(太阳轮): 轴线位置固定 4.机架,组成:,1.以中心轮和转臂 作输入和输出构件 轴线重合 (否则不能传动),注意事项:,3.找基本(单一)周转轮系的方法: 先找行星轮 找其转臂(不一定是简单的杆件) 找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合),2.基本周转轮系含 一个转臂, 若干个 行星轮及中心轮(12),分类: (按自由度分类) p.75,差动轮系:,行星轮系:,F=2 图5-4.b (两个中心轮均转动),F=1 图5-5.C (只有一个中心轮转动),n=4, PL=4, PH=2, F=342412 = 2 要求原动件数=2,n=3, PL=3, PH=2, F=332312 = 1 要求原动件数=1,(二)周转轮系传动比的计算 p.75,不能直接用定轴轮系的计算方法,转化轮系速比:,当转臂转速=nH, 给整个轮系加上nH的公共转速转臂静止转化轮系(假想的定轴轮系)(各构件相对运动不变),图5-4.b 转化轮系5-4.d,1.机构反转法(转化机构),2.转化轮系速比计算 例题,2.转化轮系速比计算,相对机架速度: n1 , n2, 相对转臂速度: n1H, n2H,=(符号) GK从动轮齿数积/(GK主动轮齿数积),(5-2),注意: 1.求得iGKH , 并确定其“” “”号 再求其它,2.iGKHiGK , iGKiKG , iGKHiKGH,3.转向判断画箭头,4.式(5-2)只适于G、K轮与转臂轴线平行时,(转化轮系),一般计算式:,例2:求nH与n1的关系,= Z3/ Z1,n1= nH(1+ Z3/ Z1) n3 Z3/Z1,注意n有符号,n3=0 n1= nH(1+ Z3/ Z1),差动轮系,行星轮系,设n1为正，n3为负,例5-2(图5-5 p.77),2.求nH:,H,解: 行星轮系,3.求n2:,已知:n1,Z1,Z2,Z3;求:i1H,nH,n2,1. 假设各轮转向(箭头),例3：已知齿数Z1=15 , Z2 = 25 , Z 2 = 20 , Z3 = 60。n1=200r/min ,n3=50r/min , 转向见图，求nH的大小和方向。,设n1为正，n3为负,nH= 8.3r/min,解:,实际方向与n1相反,课堂练习：已知齿数Z1=12 , Z2 = 28 , Z 2 = 14 , Z3 = 54。求iSH,n3 =0,手动链轮,起重链轮,行星轮系,i1H = iSH = n1 / nH =10,解:,作业：P86 5-8, 5-9,主要内容：周转轮系的组成、类型及其传动比,首要任务 正确区分各个基本周转轮系和定轴轮系,5-4 复合轮系及其传动比 P.78,一、定义:,二、传动比计算:,由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的轮系称为复合轮系。,首要任务,关键,求解方法,三、例题:,四、注意事项:,关键 找出各个基本周转轮系。,求解方法 先分别求解出各个基本的定轴轮系或周转轮系的传动比（列出方程式），然后找出其相互联系，最后联立求解出待复合轮系的传动比。,5-4 复合轮系及其传动比 P.78,定轴轮系:1-2,i12=n1/n2 = - Z2/Z1=2,补充方程:,例5: 如右图所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比i1H。,n 2= n 2 ; n 4 =0,行星轮系: 2 34H,解:,三、例题:,分析：,.分析： 1、该轮系是由齿轮1、2所组成的定轴轮系和由齿轮2、3、4与行星架H所组成的行星轮系构成的一个复合轮系。 2、先求定轴轮系i12 再求 行星轮系i24 最后解出i1H,.找基本(单一)周转轮系的方法: 先找行星轮找其转臂(不一定是简单的杆件)找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合),三、例题:,例6: 如右图所示轮系中，已知各轮齿数，试求该复合轮系的传动比i1H。,定轴轮系: 3-5,行星轮系: 1 223 H,解:,分析：,两式联合求解，得：,i1H=43.9,1.复合轮系传动比的计算问题的解题关键是正确区分轮系，特别是必须正确划分周转轮系的范围。,四、注意事项:,2.只有在