机械设计基础-轮系

任务1定轴轮系传动比计算,任务2周转轮系传动比计算,任务3认识减速器,1.了解轮系的类型。2.掌握定轴轮系传动比的计算方法。3.学会求解输出轴的转速和判断回转方向。1.会判断定轴轮系。.掌握定轴轮系传动比的计算，并学会判断其回转方向。,知识目标：,技能目标：,1.轮系概述,（1）轮系的分类表8-1轮系的分类,（2）轮系的应用1）获得大的传动比。2）可做较远距离的传动。3）可实现变速要求。4）可实现改变速度方向的要求。5）可实现运动的合成或分解。,（1）传动比的计算齿轮两轴的转速之比称为传动比。因为转速n=2，因此传动比又可以被表示为两轴的角速度之比。传动比用i表示。对轴1和轴2的传动比可表示为：式中，n1、1齿轮1的转速、角速度；n2、2齿轮2的转速、角速度。对于一对相啮合的齿轮来说，在同一时间内转过的齿数是相同的，因此有：n1z1=n2z2式中，z1、z2两齿轮的齿数。一对相互啮合的齿轮的传动比又可以写成：,2.一对定轴齿轮传动比的计算,（2）齿轮回转方向的判断齿轮的回转方向，在轮系传动系统图中可以用箭头表示，标注同向箭头的齿轮回转方向相同，标注反向箭头的齿轮回转方向相反，规定箭头指向为齿轮可见侧的圆周速度方向。,（a）外啮合(b)内啮合图8-1圆柱齿轮副的回转方向,因此，图8-1（a）中的传动比还可表示为：,图8-1（b）中的传动比还可表示为：,图8-3所示为圆锥齿轮副的啮合传动，图8-4所示为蜗轮蜗杆齿轮副的啮合传动均用作图法表示。,图8-3所示为圆锥齿轮副,图8-4蜗轮蜗杆齿轮副,3.定轴轮系的传动比的计算,定轴轮系的传动比是指轮系中首、末两轮的角速度（或转速）之比。定轴轮系的传动比计算包括计算轮系传动比的大小和确定末轮的回转方向。,图8-5定轴轮系的传动比计算,表8-2定轴轮系各齿轮间传动比,定轴轮系传动比的计算公式为：式中m轮系中外啮合圆柱齿轮副的数目。若结果为正，说明输出轴与输入轴的回转方向相同；结果为负，说明输出轴与输入轴的回转方向相反。轮系中各齿轮的回转方向还可用箭头标注，如图8-6。,图8-6定轴轮系回转方向,由图8-6中齿轮2同时与齿轮1和齿轮3相啮合。对于齿轮1而言，齿轮2是从动轮；对于齿轮3而言，齿轮2又是主动轮。齿轮2的作用仅仅是改变轮系的转向，而其齿数的多少并不影响该轮系传动比的大小，这种齿轮称为惰轮。,4.定轴轮系的传动比计算实例,在图8-1所示的组合机床动力滑台轮系中，运动由电动机输入，由蜗轮6输出。电动机转速n=940r/min,各齿轮齿数z1=34，z2=42，z3=21，z4=31，蜗轮齿数z6=38，蜗杆头数z5=2，螺旋线方向为右旋。试确定蜗轮的转速和转向。计算过程见表8-3。,图8-1机床动力滑台轮系,表8-3机床动力滑台轮系输出轴速度计算,练习题,1.选择题（1）下列关于轮系说法正确的是。a.不能获得很大的传动比b.不适宜做较远距离的传动c.可以实现运动的合成但不能分解运动d.可以实现变向和变速要求（2）定轴轮系的传动比大小与轮系中惰轮的齿数。a.有关b.无关c.成正比d.成反比（3）根据轮系运转时，各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系分为。a.定轴轮系和空间轮系b.定轴轮系和周转轮系c.定轴论系和平面轮系d.空间轮系和平面轮系（4）所有齿轮几何轴线的位置都固定的轮系称为，至少有一个齿轮的几何轴线绕位置固定的另一齿轮的几何轴线转动的轮系，称为。a.定轴轮系b.周转轮系c.平面轮系d.空间轮系,2.计算题在右图所示的车床溜板箱进给刻度盘轮系中，运动由齿轮1输入，由齿轮5输出。已知各齿轮齿数为z1=18，z2=87，z3=28，z4=20，z5=84。试计算轮系的传动比i15。,1.了解轮系的类型。2.掌握周转轮系传动比的计算。3.学会求解输出轴的转速和判断回转方向。,知识目标：,技能目标：,1.学会判断周转轮系；2.掌握周转轮系传动比及齿轮转速的计算，并会判断其转向。,1.周转轮系概述,图8-10所示轮系中，齿轮1、3的轴线相重合，它们均为定轴齿轮,而齿轮2的转轴装在构件H的端部，在构件H的带动下，它可以绕齿轮1、3的轴线作周转。在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。周转轮系中，齿轮1和齿轮3是中心轮（齿轮1为太阳轮，齿轮3为内齿圈），齿轮2是行星轮，构件H为行星架。,图8-10周转轮系,2.周转轮系的分类,周转轮系分为差动轮系和行星轮系两大类，见下表所示。,3.周转轮系的传动比,周转轮系传动时，行星轮做既有自转又有公转的复合运动，因此周转轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系，但两者之间又存在着一定的内在联系。可以通过转化轮系的方法将周转轮系转化成一定条件下的定轴轮系，从而采用定轴轮系传动比的计算方法来计算周转轮系的传动比。表8-4周转轮系中各构件转化前后的转速,由定轴轮系计算传动比的方法，可求出转化轮系的传动比，式中的“”号，表示转化轮系中齿轮1与齿轮3的啮合传动的转向相反。,由于周转轮系的转化轮系是定轴轮系，因此可推出周转轮系的转化轮系转动比计算的一般公式：,4.周转轮系的传动比应用实例,在图8-11所示的齿轮系中，已知齿数z1=30，z2=20，z2=25，z3=25，两中心轮的转速n1=100r/min,n3=200r/min。试分别求出n1、n3同向和反向两种情况下转臂的转速nH。计算步骤见表8-5。,图8-11周转轮系,表8-5周转轮系转臂转速nH的求解步骤,练习题,题1图,1.在下图所示行星轮系中，已知：z1=40，z2=20，z3=80，n1=120r/min。试求行星架H的转速nH并判定其转向。2.在下图所示的行星轮系中，各轮的齿数分别为:z1=27,z2=17,z3=61。已知n1=6000r/min，求传动比i1H和行星架H的转速nH。3、在下图所示圆锥齿轮组成的差动轮系中，已知z1=60，z2=40，z2=z3=20，若n1和n3均为120r/min，但转向相反（如图中箭头所示），求nH的大小和方向。,题3图,题2图,1.了解减速器的类型、结构特点、应用场合。2.了解减速器附件的种类及作用。1.学会分析部件工作原理；2.学会分析机器或部件内零件连接方式及定位方法。,知识目标：,技能目标：,减速器是用于原动机和工作机之间的独立的封闭式传动装置，由于减速器具有结构紧凑、传动效率高、传动准确可靠、使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。减速器的种类很多，用以满足各种机械传动的不同要求。其主要类型、特点及应用见表8-4。,1.减速器的类型、特点和应用,表8-4常用减速器的型式、特点及应用,表8-4常用减速器的型式、特点及应用（续）,表8-4常用减速器的型式、特点及应用（续）,表8-4常用减速器的型式、特点及应用（续）,2.减速器的主要结构,减速器主要由传动零件（齿轮或蜗轮、蜗杆等）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。1箱座2箱盖3上下箱联接螺栓4通气器5检查孔盖板6吊环螺钉7定位销8油标尺9放油螺塞10平键11油封12齿轮轴13挡油盘14轴承15轴承端盖16轴17轴套18齿轮,图8-20单级圆柱齿轮减速器,（1）齿轮、轴及轴承组合（2）箱体（3）减速器的附件1）检查孔2）通气孔3）