《机械设计基础》第5章 轮系ppt课件.ppt

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1、第五章轮系TrainofWheels本章重点了解轮系机构的组成、特点和应用。掌握定轴轮系传动比的计算，会判断包括圆锥齿轮、蜗杆蜗轮在内的定轴轮系中各个齿轮的转向。掌握周转轮系传动比的计算。了解混合轮系传动比计算方法与步骤。学习提示轮系（GeartrainorTrainofwheel)——由一系列的齿轮所组成的传动系统。轮系的分类：——分类的方法是按照轮系传动时各轮轴心线的位置是否运动进行分类的。有关基本概念轮系1定轴轮系：——传动时，每个齿轮的轴心线都是固定的。××××××122’33’45定轴轮系2周转轮系：——传动时，至少有一个齿轮的轴心线绕着另一

2、条固定轴心线回转。12H周转轮系定轴轮系及其传动比一对圆柱齿轮传动比计算基本公式：i12=ω1n1n2Z2Z1ω2==±××12×12(i12<0)(i12>0)注意：外啮合取负号内啮合取正号正负号只限用于两轴平行的一对齿轮n2=n1(-)Z1Z2××××××122’33’45图示，求：i15=？n1n5=n1n2Z2∵i12==-Z1n2’n3Z3i2’3==Z2’n3=n2’Z2’Z3（）=n1(-)Z1Z2Z2’Z3（）因n2’=n2（代入）n3’n4Z4i3’4==-Z3’n4=n3’Z3’Z4(-）因n3’=n3(-）=n1(-)Z1Z2Z2

3、’Z3（）Z3’Z4（代入）n4n5Z5i45==-Z4n5=n4Z4Z5(-）因n4已求出(-）n5=n1(-)Z1Z2Z2’Z3（）Z3’Z4Z4Z5(-）××××××122’33’45(-）=(-)Z2Z1Z3Z2’（）Z4Z3’Z5Z4(-）n1n5i15=故=i12i2’3i3’4i45=（-1）3Z2Z3Z4Z5Z1Z2’Z3’Z4用它可表示外啮合的次数，即i15的正负均为每对齿轮的主动齿轮均为每对齿轮的从动齿轮轮系的总传动比的大小等于各对齿轮从动轮齿数的联乘积除以主动轮齿数的联乘积。启示2：轮系的总传动比等于各对齿轮传动比的联乘积。启示1

4、：惰轮（过桥轮）对总传动比的大小无“贡献”，只改变总传动比的方向。启示3：惰轮（idlewheel)=（-1）3Z2Z3Z5Z1Z2’Z3定轴轮系传动比计算一般公式：n1nNi1N==∏i1-N∏Z从1-N∏Z主1-N=（-1）m说明：m——外啮合次数（-1）m——判定1轮与N轮相对转向（限用于所有轴线均为平行的定轴轮系。对非轴线均平行的定轴轮系，只能使用箭头法）。×××VωV=πdn60×1000ω=2πn(m/s)dω1ω2（左右手法则）ω1v2ω2Fa1箭头法：2因猴子有心脏病，要求：V≤0.1m/s。试校核安全性（D=600mm);倘若不安全，

5、从机构运动角度出发，可采取哪些措施。求：1欲使猴子上升，试确定电机轴的转向；例：图示电梯，已知：Z1=16,Z2=32,Z2’=20,Z3=40,Z3’=2,Z4=40,n1=800rpm122’33’4DD解1：VωV4ω3’V4122’33’4D解2-1：总传动比为：n1n4i14=Z1Z2’Z3’=Z2Z3Z4=32×40×4016×20×2=80卷筒转速为：n4=n1i14=80080=10(rpm)电梯上升的速度为：πDn4V=60×1000=0.314m/s>0.1m/s（不安全）122’33’4D解2-2：措施：（1）将电机转速调低。∵电

6、梯上升的极限速度为：Vlim=0.1m/s∴n4max≤60×1000×VlimπD故n1max≤i14n4max算得：n1max≤255(rpm)（2）增大总传动比（3）其它方法周转轮系及其传动比●周转轮系的组成:12H×3o1o3o2oH行星轮转臂（行星架）太阳轮（中心轮）312n3n1nHn2H12H×3o1o3o2oH12H×3o1o2oH行星轮系（一个太阳轮固定；F=1)差动轮系（两个太阳轮都可转动；F=2)行星轮系差动轮系1差动轮系2应用——汽车后桥●周转轮系传动比的计算转化轮系——给整个周转轮系加上一个与转臂转速nH大小相等，方向相反的公

7、共转速（-nH）之后，所得到的一个假想的定轴轮系。312H×o1o2oH（转化轮系）12H×3o1o2oH（周转轮系）构件1n1n1H=n1-nH2n2n2H=n2-nH3n3n3H=n3-nHHnHnHH=nH-nH=0转化轮系说明：iGKH≠iGK,nGH≠nG有肩标“H”的,为假想定轴轮系中的（-1）m限用于轴线平行的轮系。m为外啮合次数。对轴线非均平行的轮系：（1）只能求出轴线相平行齿轮之间的关系；（2）计算时，先用箭头法在转化轮系中（假想的定轴轮系）判定出iGKH的符号，并代入公式中，再计算；nGHnKH=计算时，可令已知的某一轮转速为正，与

8、它相反的转速则为负，一并代入计算公式中。解题技巧：一般先列出i两太阳轮H的方程。周转轮系传动比