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机械基础-教学最好的PPT-第八章-轮系-(公开课).ppt

机械基础-教学最好的PPT-第八章-轮系-(公开课)

教育文库
2018-11-25 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《机械基础-教学最好的PPT-第八章-轮系-(公开课)ppt》,可适用于高等教育领域

第八章轮系轮系:由一系列互相啮合的齿轮组成的传动机构用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。根据轮系在运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定可以将轮系分为三大类:定轴轮系周转轮系复合轮系§轮系的类型定轴轮系:当轮系运转时所有齿轮的几何轴线相对于机架的位置均固定不变动画演示*周转轮系:当轮系运转时至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置不固定而是绕某一固定轴线回转动画演示学这一章首先要注意两个问题:一、主从动齿轮的判断方法:根据齿轮间的啮合关系写出传动线‘====‘主从主从主从主从二、如何确定平面定轴轮系中的转向关系?(如何表示)一对外啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相反其传动比前应加“-”号一对内啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相同其传动比前应加“”号该轮系中有对外啮合齿轮则其传动比公式前应加()若传动比的计算结果为正则表示输入轴与输出轴的转向相同为负则表示转向相反。如何确定空间定轴轮系中的转向关系?空间定轴轮系传动比前的“”、“-”号没有实际意义空间定轴轮系中含有轴线不平行的齿轮传动不平行不平行“”、“-”不能表示不平行轴之间的转向关系如何表示一对平行轴齿轮的转向?齿轮回转方向线速度方向用线速度方向表示齿轮回转方向如何表示一对圆锥齿轮的转向?齿轮回转方向线速度方向表示齿轮回转方向线速度方向用线速度方向表示齿轮回转方向如何表示蜗杆蜗轮传动的转向?蜗杆回转方向蜗轮回转方向蜗杆上一点线速度方向右旋蜗杆表示蜗杆、蜗轮回转方向蜗杆旋向影响蜗轮的回转方向左旋右旋*如何判断蜗杆、蜗轮的转向?右旋蜗杆左旋蜗杆以左手握住蜗杆四指指向蜗杆的转向则拇指的相反指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。左手规则右手规则以右手握住蜗杆四指指向蜗杆的转向则拇指的相反指向为啮合点处蜗轮的线速度方向。蜗杆的转向基本构件都是围绕着同一固定轴线回转的行星轮H系杆中心轮中心轮根据轮系所具有的自由度不同周转轮系又可分为:差动轮系和行星轮系差动轮系:F=计算图b)所示机构自由度,图中齿轮固定行星轮系:F=计算图a)所示轮系自由度:根据基本构件的特点轮系可分为:K-H型K型KHV型KH型系杆H只起支撑行星轮使其与中心轮保持啮合的作用不作为输出或输入构件K型动画演示复合轮系:由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系定轴轮系周转轮系周转轮系周转轮系各周转轮系相互独立不共用一个系杆齿轮系的传动比:轮系中首末两轮的角速度之比包括计算传动比大小和确定首末两轮的转向关系。动画演示§定轴齿轮系及其传动比一、定轴齿轮系:齿轮系传动过程中其各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。轮系传动比的计算内容包括:大小和方向齿轮机构的传动比转向相反转向相同*、传动比大小的计算)传动比的计算公式蜗轮旋转方向判定P一、传动比的大小、平面定轴轮系(各齿轮轴线相互平行)二、传动比转向的确定惰轮惰轮:不改变传动比的大小但改变轮系的转向、定轴轮系中各轮几何轴线不都平行但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向表示在传动比的前面加正、负号传动比方向判断画箭头传动比方向判断画箭头、输入、输出轮的轴线不平行的情况齿轮的轴为输入轴蜗轮的轴为输出轴输出轴与输入轴的转向关系如图上箭头所示。传动比方向表示大小:转向:法、输入、输出轮的轴线相互平行小结、所有齿轮轴线都平行的情况画箭头方法确定可在传动比大小前加正或负号、输入、输出齿轮的轴线不平行画箭头方法确定且不能在传动比大小前加正或负号用例:钟表传动示意图如下。E为擒纵轮N为发条盘S、M及H各为秒针、分针及时针。设Z=Z=Z'=Z=Z’=Z'=Z=Z"=Z=Z’=问Z、Z各为多少?解:()走秒传动由轮(')('),组成定轴轮系,得(a)()走分传动由轮组成定轴轮系得()走时传动由轮(")(')组成定轴轮系得本题为分路传动的定轴轮系。各路的首末两轮的转向关系用传动比正、负号表示并可直接用外啮合的数目m来确定即()m。§周转齿轮系及其传动比周转齿轮系:在齿轮运转时其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为周转齿轮系动画演示、周转齿轮系的特点由行星轮、中心轮、转臂和机架组成。行星轮绕自身几何轴线回转(自转)同时随转臂绕中心轮轴线回转(公转)。中心轮行星轮转臂、周转齿轮系传动比的计算(反转法)假定转向相同)转化轮系法转化前转化后H=-HH=-HHH=H-HH动画演示一般周转轮系转化机构的传动比、对于差动轮系给定w、wk、wH中的任意两个可以计算出第三个从而可以计算周转轮系的传动比。如果给定另外两个基本构件的角速度w、wH中的任意一个可以计算出另外一个从而可以计算周转轮系的传动比。、对于行星轮系两个中心轮中必有一个是固定的若三、使用转化轮系传动比公式时的注意事项(需作矢量作)、转化轮系的轮、k轮和系杆H的轴线需平行注意ikH与iK的区别、表达式中w、wk、wH的正负号问题。若基本构件的实际转速方向相反则w的正负号应该不同。、是转化机构中为主动轮、k为从动轮时的传动比其大小和正、负完全按照根据定轴轮系来处理。周转轮系传动比正负是计算出来的而不是判断出来的。、注意、k、H应分别用正负号代入(推导时假定三者同向)四、轮系传动比计算举例当系杆转转时轮才转转二者转向相同。此例说明周转轮系可获得很大的传动比。例题:z=z=z’=,z=n=rminn=rmin方向如图所示。求:nH的大小和方向例:图示为电动三爪卡盘的传动轮系已知Z=Z=Z'=Z=Z=。试求传动比i。解:此轮系可看作由轮、、和行星架H组成的行星轮系及由轮、'、、和行星架H组成的另一行星轮系组合而成。()在H组成的行星轮系中有:()在'H组成的行星轮系中有:周转轮系转化机构:假想的定轴轮系计算转化机构的传动比计算周转轮系传动比wH小结§复合齿轮系及其传动比、复合齿轮系:既含有定轴齿轮系又含有行星齿轮系或者含有多个行星齿轮系的传动。轮系的传动比:轮系中首轮与末轮的角速度的比值传动比的计算内容包括:传动比的大小和齿轮的转向。*、复合齿轮系传动比的计算方法在计算混合轮系传动比时既不能将整个轮系作为定轴轮系来处理也不能对整个机构采用转化机构的办法。、首先将各个基本轮系正确地区分开来、分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。、找出各基本轮系之间的联系。、将各基本轮系传动比方程式联立求解即可求得混合轮系的传动比。注意:a、已知转速应以代数量代入:即带“”或“”b、求出的转速也带有符号“”表示与假定的正方向相同“”表示与假定的正方向相反、复合轮系传动比计算举例解:、分析轮系的组成、定轴轮系'、、、H周转轮系、分别写出各基本轮系的传动比定轴轮系:周转轮系:、两个轮系之间的关系、联立求解二者转向相反解:、分析轮系的组成'、、定轴轮系、'、、(H)周转轮系、分别写出各基本轮系的传动比定轴轮系:周转轮系:、两个轮系之间的关系、联立求解齿轮与齿轮的转向相同例1:在图示的轮系中已知各轮齿轮为Z=Z’=Z=Z=ZH=Z=。求传动比i。解:H组成定轴轮系齿轮、’、和H组成周转轮系所以例:已知:z=z=z=z=,z’=,z=,求:i。解:、分清轮系:’,(H)组成行星轮系组成两定轴轮系。、分列方程、联立求解改变齿数可实现换向传动!组合机床走刀机构例:已知:z=z=z'=,z=,z’=,z=,z=转速n=rmin求:n。解:()分清轮系:'H()组成周转轮系,'组成定轴轮系()分列方程()联立解方程封闭式复合轮系(n与n转向相同)钟表传动中由发条K驱动齿轮转动时通过齿轮与相啮合使分针M转动由齿轮、、、、和组成的轮系可使秒针S获得一种转速由齿轮、、、、和组成的轮系可使时针H获得另一种转速实现分路传动§齿轮系的功用获得大的传动比一对外啮合圆柱齿轮传动其传动比一般可为i<=。但是行星轮系传动比可达i=,而且结构紧凑。实现换向传动实现变速和换向实现变速传动广泛用于机床、计算装置、补偿调整装置中两个输入一个输出运动合成差动轮系F=一个输入两个输出运动分解实现运动的合成与分解汽车后桥减速器示意图运动分解若输入转速为n两车轮外径相等轮距为L两轮转速分别为n和nr为汽车行驶半径。当汽车绕图示P点向左转弯时两轮行驶的距离不相等其转速比为:差速器中齿轮、组成定轴系行星架H与齿轮固联在一起H组成差动齿轮系。对于差动齿轮系H因z=z=z有:若汽车直线行驶因n=n所以行星齿轮没有自转运动此时齿轮、、和相当于一刚体作同速运动即n=n=n=ni=nzz由此可知差动齿轮系可将一输入转速分解为两个输出转速。用齿轮、实现尺寸较大。用齿轮a、b、c和d组成的轮系来传动可使结构紧凑。.实现相距较远的两轴之间的传动、实现结构紧凑且重量较小的大功率传动涡轮螺旋桨发动机主减速器由多个行星轮共同承担载荷§新型行星传动简介渐开线少齿差行星传动:行星轮与中心轮齿差小输出运动为行星轮的绝对转动。摆线针轮行星传动:中心轮为针齿行星轮齿廓为短幅外摆线。谐波齿轮传动:由波发生器、刚轮和柔轮组成。§减速器减速器:由封闭在刚性箱体内的齿轮传动或蜗轮蜗杆传动组成具有固定传动比的独立部件。它安置在原动机和工作机之间作为减速之用。分类:单级圆柱齿轮减速器两级圆柱齿轮减速器单级锥齿轮减速器两级锥圆柱齿轮减速器单级蜗杆减速器齿轮蜗杆减速器****

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