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文档简介
1、项目四项目四 汽车传动系统汽车传动系统p 熟悉齿轮机构的特点和分类p 熟悉齿轮各部分名称p 熟悉一些常见齿轮机构的传动特点及在汽车上的应用p 熟悉渐开线齿轮的特点p 掌握齿轮各部分几何参数及算法p 掌握定轴轮系和周转轮系的主要区别和计算神奇的齿轮家族 从古至今轮系已被广泛应用于工从古至今轮系已被广泛应用于工业生产和生活中,如古时的业生产和生活中,如古时的指南车指南车、记里鼓车记里鼓车等都是轮系的应用。等都是轮系的应用。记里鼓车是中国古代用来记录车辆行过记里鼓车是中国古代用来记录车辆行过距离的马车,构造与指南车相似,车有距离的马车,构造与指南车相似,车有上下两层,每层各有木制机械人,手执上下两层
2、,每层各有木制机械人,手执木槌,下层木人打鼓,车每行一里路,木槌,下层木人打鼓,车每行一里路,敲鼓一下,上层机械人敲打铃铛,车每敲鼓一下,上层机械人敲打铃铛,车每行十里,敲打铃铛一次。行十里,敲打铃铛一次。 指南车,又称司南车,是中国古代用来指示方指南车,又称司南车,是中国古代用来指示方向的一种机械装置。它利用差速齿轮原理,它向的一种机械装置。它利用差速齿轮原理,它与指南针利用地磁效应不同,它是利用齿轮传与指南针利用地磁效应不同,它是利用齿轮传动系统,根据车轮的转动,由车上木人指示方动系统,根据车轮的转动,由车上木人指示方向。不论车子转向何方,木人的手始终指向南向。不论车子转向何方,木人的手始
3、终指向南方。方。 优点:优点: (1)适用范围广;)适用范围广;(2)瞬时传动比恒定;)瞬时传动比恒定; (3)效率高;)效率高; 寿命长;结构紧凑。寿命长;结构紧凑。 缺点缺点 : (1)制造、安装精度要求较高,成本较高;)制造、安装精度要求较高,成本较高;(2)不适于远距离两轴之间的传动;)不适于远距离两轴之间的传动; (3)振动、冲击、噪声较大。)振动、冲击、噪声较大。齿轮应用视频齿轮:由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。齿轮:由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 按齿轮的齿廓曲线按齿轮的齿廓曲线 按齿轮的外形按齿轮的外形 按轮齿所在的表面位置按轮齿所在的表面位置 按齿线的形状按齿线的形
4、状 按齿轮传动时轴的相对位置按齿轮传动时轴的相对位置 按轮齿的齿面硬度按轮齿的齿面硬度齿轮传动的分类:按齿轮的齿廓曲线 渐开线齿轮渐开线齿轮 摆线齿轮摆线齿轮 圆弧齿轮圆弧齿轮 按齿轮的外形按齿轮的外形 圆柱齿轮圆柱齿轮 锥齿轮:锥齿轮: 用于传递用于传递相交轴或交相交轴或交错轴之间的错轴之间的运动和动力运动和动力圆柱直齿轮圆柱直齿轮圆柱斜齿轮圆柱斜齿轮直齿锥齿轮直齿锥齿轮斜齿锥齿轮斜齿锥齿轮弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮返回返回圆柱人字齿轮圆柱人字齿轮按齿轮的外形非圆齿轮非圆齿轮蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆 齿条齿条按轮齿所在的表面位置内齿轮内齿轮外齿轮外齿轮按齿线的形状按齿线的形状斜齿轮斜齿轮人字齿轮人字齿轮曲
5、线齿轮曲线齿轮直齿轮直齿轮按齿轮传动时轴的相对位置按齿轮传动时轴的相对位置直齿圆柱齿轮 斜齿平行轴齿轮传动人字齿非圆柱齿轮直锥相交轴齿轮传动 斜锥弧锥准双曲面齿轮弧齿(不相交)交错轴齿轮传动蜗轮蜗杆副交错轴斜齿轮单轴齿轮传动 按齿轮传动时轴的相对位置按齿轮传动时轴的相对位置 平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动 直齿直齿 圆柱齿轮圆柱齿轮 斜齿斜齿 人字齿人字齿 非圆柱齿轮非圆柱齿轮相交轴齿轮传动 直锥直锥 相交轴齿轮传动相交轴齿轮传动 斜锥斜锥 弧锥弧锥交错轴齿轮传动交错轴齿轮传动 准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动 弧齿(不相交)弧齿(不相交) 蜗轮蜗杆副蜗轮蜗杆副 交错轴斜齿轮交错轴斜齿轮按齿轮传
6、动时轴的相对位置按齿轮传动时轴的相对位置平行轴平行轴相交轴相交轴交错轴交错轴交错轴交错轴交错轴按轮齿的齿面硬度按轮齿的齿面硬度 软齿面齿轮(软齿面齿轮(350HB350HB) 硬齿面齿轮(硬齿面齿轮(350HB350HB) HB:HB:布氏硬度(多用于淬火前的硬度表示)布氏硬度(多用于淬火前的硬度表示) HR:HR:洛氏硬度(多用于淬火后的硬度表示)洛氏硬度(多用于淬火后的硬度表示) 圆弧齿轮圆弧齿轮 小齿轮为凸圆弧齿廓,大齿轮为凹圆弧齿廓,小齿轮为凸圆弧齿廓,大齿轮为凹圆弧齿廓,称称单圆弧齿轮单圆弧齿轮传动,常用于高速重载的汽轮机、压传动,常用于高速重载的汽轮机、压缩机和低速重载的轧钢机等设
7、备上缩机和低速重载的轧钢机等设备上; 大、小齿轮在各自的节圆以外部分都做成凸圆弧大、小齿轮在各自的节圆以外部分都做成凸圆弧齿廓,在节圆以内的部分都做成凹圆弧齿廓,称齿廓,在节圆以内的部分都做成凹圆弧齿廓,称双圆双圆弧齿轮弧齿轮传动,常用于大型轧钢机的主传动传动,常用于大型轧钢机的主传动齿轮传动的主要用途 1. 1.传递运动和转矩:传递任意两轴之间的运动和转矩。传递运动和转矩:传递任意两轴之间的运动和转矩。 2.2.变换运动方式:将转动变为移动或将移动变为转动。变换运动方式:将转动变为移动或将移动变为转动。 3.3.变速:将高转速变为低转速或将低转速变为高转速。变速:将高转速变为低转速或将低转速
8、变为高转速。1、下图中属于平行轴齿轮传动的是?ADCB2、下图中属于相交轴齿轮传动的是?ADCB课堂练习课堂练习3、下图中属于交错轴齿轮传动的是?ADCB4、下图中属于蜗轮蜗杆传动的是?ADCB课堂练习课堂练习61234578910 抢答:抢答:612345789101、图中属于平行轴齿轮传动的是:612345789102、图中属于圆锥齿轮传动的是:612345789103、图中属于交错轴齿轮传动的是:612345789104、图中属于直齿齿轮传动的是: 外啮合 直齿圆柱齿轮传动 内啮合 齿轮齿条啮合 平行轴齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 相交轴齿轮传动 斜齿
9、圆锥齿轮传动 曲齿圆锥齿轮传动 交错轴齿轮传动 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 课堂小结一、齿轮传动的特点。二、齿轮传动的分类1、按两齿轮轴线 的相对位置及 轮齿的形状 2、啮合方式1,渐开线齿廓和其啮合传动的特点当一直线nn在一个圆周上作纯滚动时,该直线上任一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线,简称渐开线,这个圆称为基圆,而该直线称为渐开线的发生线,角称为渐开线AK段的展角。如图所示,发生线从位置n0n0沿逆时针方向在半径为rb的基圆圆周上作纯滚动转到nn时,其上任一点A的轨迹AK为一渐开线。 渐开线的形成渐开线的形成 渐开线齿面形成渐开线齿面形成渐开线的性质(1)发生线在基圆上作纯滚)发
10、生线在基圆上作纯滚动,所以:动,所以:(2)当发生线在位置)当发生线在位置nn处时,处时,N点是它的速度瞬心,直线点是它的速度瞬心,直线NK是渐开是渐开线上线上K点的法线,且线段为其曲率半点的法线,且线段为其曲率半径,径,N点为其曲率中心。又因发生线点为其曲率中心。又因发生线始终与基圆相切,所以渐开线上任意始终与基圆相切,所以渐开线上任意一点的法线必与基圆一点的法线必与基圆相切相切。(3)点)点B和和BK分别为渐开线在分别为渐开线在K点点的中心和曲率半径。渐开线离基圆的中心和曲率半径。渐开线离基圆越越远远的地方,其曲率半径越的地方,其曲率半径越大大。(5)同一基圆形成的)同一基圆形成的任意两条
11、反向渐开线之任意两条反向渐开线之间的公法线的长度处处间的公法线的长度处处相等。相等。(6)基圆内无渐开线。)基圆内无渐开线。(7)渐开线齿廓上某点的法)渐开线齿廓上某点的法线(压力方向线),与齿廓上线(压力方向线),与齿廓上该点速度方向线所夹的锐角,该点速度方向线所夹的锐角,称为该点的称为该点的压力角压力角。设基圆半。设基圆半径为径为rb, 2,直齿圆柱齿轮的主要参数和几何计算(1)压力角(2)齿数z(3)模数三、标准直齿圆柱齿轮各部分名称及计算公式(1)齿顶圆、齿根圆(2)基圆)基圆齿廓渐开线的基圆齿廓渐开线的基圆(3)分度圆)分度圆(4)齿顶高、齿根高)齿顶高、齿根高 (5)齿厚、槽宽)齿
12、厚、槽宽 (6)齿距)齿距齿厚与槽宽之和齿厚与槽宽之和内齿轮内齿轮1、轮齿折断、轮齿折断一般发生在齿根处,严重过载突然断一般发生在齿根处,严重过载突然断裂、疲劳折断裂、疲劳折断。四、齿轮失效四、齿轮失效 齿面接触应力按脉动齿面接触应力按脉动循环变化当超过疲劳极限循环变化当超过疲劳极限时,表面产生微裂纹、高时,表面产生微裂纹、高压油挤压使裂纹扩展、微压油挤压使裂纹扩展、微粒剥落。点蚀首先出现在粒剥落。点蚀首先出现在节线处,齿面越硬,抗点节线处,齿面越硬,抗点蚀能力越强。软齿面闭式蚀能力越强。软齿面闭式齿轮传动常因点蚀而失效齿轮传动常因点蚀而失效。2、齿面点蚀、齿面点蚀3、齿面磨损、齿面磨损措施:
13、措施:1.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度2.改善润滑条件,清洁环境改善润滑条件,清洁环境磨粒磨损磨粒磨损跑合磨损跑合磨损3.提高齿面硬度提高齿面硬度4、齿面胶合、齿面胶合高速重载传动中,常因啮合高速重载传动中,常因啮合区温度升高而引起润滑失效,区温度升高而引起润滑失效,致使齿面金属直接接触而相致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时,互粘连。当齿面向对滑动时,较软的齿面沿滑动方向被撕较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。下而形成沟纹。措施:措施: 1.提高齿面硬度提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度增加润滑油粘度(低速)(低速)4.加抗胶合添加剂加抗胶合添加剂(
14、高速)(高速)从动齿从动齿主动齿主动齿5、齿面塑性变形、齿面塑性变形表面凸出表面凸出brbKK发生面上平行基发生面上平行基圆柱母线的圆柱母线的KK线线基圆柱基圆柱发生面发生面回顾回顾brb从端面看:渐开线的形成从端面看:渐开线的形成需一发生线需一发生线KK沿沿一基圆作纯滚动一基圆作纯滚动K K brbKKAA观察观察KK的运动的运动brbKKAA观察观察KK的运动的运动brbKKAA观察观察KK的运动的运动brbKKAA观察观察KK的运动的运动brbKKAA观察观察KK的运动的运动brbKKAA渐开面渐开面渐开面与基圆柱的交渐开面与基圆柱的交线线AA,平行于基圆柱母线,平行于基圆柱母线与另一齿
15、轮传动时,齿面沿齿宽与另一齿轮传动时,齿面沿齿宽同时进入且同时退出啮合。同时进入且同时退出啮合。KbrbKAA作一与轴线垂直的平面作一与轴线垂直的平面KbrbKAA作一与轴线垂直的平面作一与轴线垂直的平面KbrbKAA作一与轴线垂直的平面作一与轴线垂直的平面brbKKAA垂直轴线的平面(端面)垂直轴线的平面(端面)与齿面的交线为渐开线。与齿面的交线为渐开线。AbrbKK发生面上的发生面上的KK线线不平行于基圆柱母线不平行于基圆柱母线 b基圆柱螺旋角基圆柱螺旋角斜齿圆柱齿轮 齿廓曲面的形成 五、其它齿轮传动简介五、其它齿轮传动简介 1、斜齿圆柱齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构brbKKAbrbKKAb
16、rbKKAAKbrbKKAAbKKrbAAbKrbAAKbKrbAA齿面与基圆柱的交齿面与基圆柱的交线线AA螺旋线螺旋线KbKrbAAKK线形成齿面的轨迹线形成齿面的轨迹渐开螺旋面渐开螺旋面KbrbKKAAAbKAAK精确的渐开线精确的渐开线斜齿圆柱齿轮的传动特点(与直齿轮比较)brbKKAAAbKAAK平行轴线的直线平行轴线的直线螺旋线螺旋线斜齿圆柱齿轮的传动特点(与直齿轮比较)直齿轮齿面的啮合情况直齿轮齿面的啮合情况与另一齿轮传动时,齿面沿齿宽与另一齿轮传动时,齿面沿齿宽同时进入且同时退出啮合。同时进入且同时退出啮合。观察观察斜齿轮齿面的啮合情况斜齿轮齿面的啮合情况与另一齿轮传动时,齿面沿
17、一端面进入啮合,接触由与另一齿轮传动时,齿面沿一端面进入啮合,接触由一点开始,接触线由短变长,再由长变短,直到另一一点开始,接触线由短变长,再由长变短,直到另一端面的一点而退出啮合。端面的一点而退出啮合。与直齿轮比较,斜齿轮传动平稳,与直齿轮比较,斜齿轮传动平稳,减少了冲击,振动和噪音。减少了冲击,振动和噪音。二二.斜齿轮的旋向和标准斜齿斜齿轮的旋向和标准斜齿圆柱齿轮主要参数及啮合条件圆柱齿轮主要参数及啮合条件斜齿轮的基本参数tt端面端面tt与轴垂直的平面与轴垂直的平面nn法面法面nn与螺旋线垂直的平面与螺旋线垂直的平面 1. 斜齿圆柱齿轮的螺旋角及模数斜齿圆柱齿轮的螺旋角及模数 端面与法面端
18、面与法面垂直于齿面作一垂直于齿面作一平面,即法面平面,即法面N端面端面tt由于齿廓在端面中为渐开线,故只要将直齿轮的计算公由于齿廓在端面中为渐开线,故只要将直齿轮的计算公式中的参数改为端面参数,即为斜齿轮的计算公式。式中的参数改为端面参数,即为斜齿轮的计算公式。由于刀具沿螺旋线的切线方向进刀,故由于刀具沿螺旋线的切线方向进刀,故法面内的齿形与刀具的齿形一样,则轮齿的法法面内的齿形与刀具的齿形一样,则轮齿的法面参数为刀具参数,取标准值。面参数为刀具参数,取标准值。nn斜齿轮的螺旋角斜齿轮的螺旋角将分度圆柱展开,得将分度圆柱展开,得一矩形,有:一矩形,有:tg=d/l其中其中t为端面压力角。为端面
19、压力角。同理,将基圆柱展开,同理,将基圆柱展开,也得一矩形,有也得一矩形,有:tgb=db/l得:得: tgb /tg=db/ d tgb = tg cost=cost定义分度圆柱上的螺旋定义分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角角为斜齿轮的螺旋角d作者:潘存云教授ddblb b螺旋线方向(即螺旋线方向(即 角的旋向)角的旋向)分:分:右右旋旋:以齿轮回转轴线为准,以齿轮回转轴线为准,右右朝上朝上左旋左旋:以齿轮回转轴线为准,以齿轮回转轴线为准,左左朝上朝上左左右右左左右右右右旋旋左左旋旋斜齿轮正确啮合条件斜齿轮正确啮合条件: mn1=mn2=mn n1= n2= n 1= - 2 两齿轮法向模数
20、相等,压力角相等,螺旋角相等。两齿轮法向模数相等,压力角相等,螺旋角相等。且螺旋方向相反。且螺旋方向相反。由一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统。由一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统。1 1、可获得较大的传动比、可获得较大的传动比 一对齿轮传动比一般不大于一对齿轮传动比一般不大于57 大传动比可用定轴轮系多级传动实现,也可利用周转轮系大传动比可用定轴轮系多级传动实现,也可利用周转轮系和复合轮系实现和复合轮系实现 啤酒大麦发酵池:啤酒大麦发酵池: 为了使搅拌器缓慢移动,以为了使搅拌器缓慢移动,以达到充分搅拌的目的,在电达到充分搅拌的目的,在电机到移动齿轮间采用了一个机到移动齿轮间采用了一个行星
21、减速器,其传动比高达行星减速器,其传动比高达702.25一对齿轮受结构限制,中心距较近。一对齿轮受结构限制,中心距较近。2 2、可作较远距离的传动、可作较远距离的传动轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。增加中间轮增加中间轮2 2实现变向要求实现变向要求一对外啮合齿轮,主、从一对外啮合齿轮,主、从动轮(动轮(1 1、3 3)转向相反)转向相反中间轮(惰轮中间轮(惰轮或过桥轮)或过桥轮)131323 3、可方便地实现变速和变向要求、可方便地实现变速和变向要求汽车齿轮变速箱IIIIVIII123H45123H行星架行星架H H的转速是轮的转速是轮1 1、3
22、 3转速的合成。转速的合成。汽车后桥差速器的轮系汽车后桥差速器的轮系可根据转弯半径大小自可根据转弯半径大小自动分解,动分解,n nH H使使n n1 1 、n n3 3符符合转弯的要求合转弯的要求4 4、可合成或分解运动、可合成或分解运动差速器原理汽车后桥差速器汽车后桥差速器 5 5、可实现分路传动、可实现分路传动 利用定轴轮系,可以通过装在主动轴上的若干利用定轴轮系,可以通过装在主动轴上的若干齿轮分别将运动传给多个运动部分,从而实现齿轮分别将运动传给多个运动部分,从而实现分路传动。分路传动。定轴轮系(普通轮系)周转轮系按传动时各齿轮的轴线位置是否固定分类:按传动时各齿轮的轴线位置是否固定分类
23、:混合轮系1 1、定轴轮系(普通轮系)、定轴轮系(普通轮系)轮系运转时,每个齿轮的几何轴线位置轮系运转时,每个齿轮的几何轴线位置相对机架均固定不变。相对机架均固定不变。 本节重点本节重点平面定轴轮系 空间定轴轮系2 2、周转轮系、周转轮系轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线相对机架不固定相对机架不固定, , 而绕其它齿轮的轴线回转。而绕其它齿轮的轴线回转。3 3、复合轮系、复合轮系轮系中,既有定轴轮系又有周转轮系。轮系中,既有定轴轮系又有周转轮系。 钟表的时分秒针钟表的时分秒针小小结结轮系的应用特点如下:轮系的应用特点如下:(1 1)可获得很大的传动比)可获
24、得很大的传动比(2 2)可作较远距离的传动)可作较远距离的传动(3 3)可方便实现变速和变向要求)可方便实现变速和变向要求(4 4)可实现运动的合成与分解)可实现运动的合成与分解 按轮系传动时按轮系传动时各齿轮的几何轴线在空间的相对各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否都固定位置是否都固定,分三大类:,分三大类:(1 1)定轴轮系(普通轮系)定轴轮系(普通轮系)(2 2)周转轮系)周转轮系由若干对相互啮合的齿轮所组成的传动系统,称为由若干对相互啮合的齿轮所组成的传动系统,称为轮系轮系。(3 3)混合轮系)混合轮系(5 5)可实现分路传动)可实现分路传动1,定轴轮系(1) 轮系的传动比的计算 轮系
25、中,输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比,称为轮系的传动比。 确定轮系的传动比包括: 1、计算传动比i的大小; 2、确定输出轴(轮)的传动方向。616116nni非平行轴(空间)定轴轮系按照轮系中各齿轮的轴线是否平行,有两种情况:按照轮系中各齿轮的轴线是否平行,有两种情况:平行轴(平面)定轴轮系1 1、用标注箭头来确定;、用标注箭头来确定;2 2、通过数外啮合齿轮的对数来确定、通过数外啮合齿轮的对数来确定外啮合齿轮的对数为外啮合齿轮的对数为偶数偶数,则首末两轮转向,则首末两轮转向相同相同外啮合齿轮的对数为外啮合齿轮的对数为奇数奇数,则首末两轮转向,则首末两轮转向相反相反一对圆柱齿轮传动转向的表
26、达一对圆柱齿轮传动转向的表达1 12 21 12 21 12 21 12 2外啮合:两轮转向相反外啮合:两轮转向相反内啮合:两轮转向相同内啮合:两轮转向相同注:箭头表示可见侧圆周速度方向。注:箭头表示可见侧圆周速度方向。一对圆锥齿轮传动转向的表达一对圆锥齿轮传动转向的表达两箭头同时指向啮合点两箭头同时指向啮合点两箭头同时相背啮合点两箭头同时相背啮合点1 12 21 12 2思考!思考!平行轴传动的定轴轮系平行轴传动的定轴轮系1233451 1、用标注箭头来确定;、用标注箭头来确定;2 2、因外啮合齿轮的对数为、因外啮合齿轮的对数为偶数(偶数(2 2对),对),则则1 1、5 5两轮转向两轮转向
27、相同。相同。如何判断以下定轴轮系中各轮的转向?如何判断以下定轴轮系中各轮的转向?轮系中各轮回转方向轮系中各轮回转方向只能用箭头标注在图上只能用箭头标注在图上。1 15 56 63 34 42 21n6n非平行轴传动的定轴轮系非平行轴传动的定轴轮系思考!思考!如何判断以下定轴轮系中各轮的转向?如何判断以下定轴轮系中各轮的转向?1 14 43 32 2两级齿轮传动装置两级齿轮传动装置1 1、传动路线、传动路线动力输入动力输入传动路线传动路线动力输出动力输出在计算传动比大小之前在计算传动比大小之前要先学会分析传动路线要先学会分析传动路线例例1 1 如图所示轮系,分析该轮系传动路线。如图所示轮系,分析
28、该轮系传动路线。解解 该轮系传动路线为:该轮系传动路线为:1n9n1z2z3z4z5z6z7z8z9z1n21zz43zz65zz87zz98zz9n传动比计算传动比计算32nn以前述两级齿轮传动装置为例,求其总传动比。以前述两级齿轮传动装置为例,求其总传动比。即即41nnnni末首总定轴轮系的传动比等于首末两轮的转速之比。定轴轮系的传动比等于首末两轮的转速之比。4321nnnn3412ii 3412zzzz3412、ii之间的传动比和及和分别指齿轮4321zzzz末首nni 由上式可知,定轴轮系的传动比为:由上式可知,定轴轮系的传动比为:积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘 平行轴平
29、行轴定轴轮系中,若以定轴轮系中,若以1 1表示首轮,以表示首轮,以k k轮轮表示末轮,外啮合的对数为表示末轮,外啮合的对数为m,m,则总则总传动比为:传动比为:乘积所有主动齿轮齿数的连乘积所有从动齿轮齿数的连总mkii) 1(1当结果为当结果为正正,表示首末两轮回转方向,表示首末两轮回转方向相同相同。当结果为当结果为负负,表示首末两轮回转方向,表示首末两轮回转方向相反相反。注:转向也可用箭头在图上依次画出来确定。注:转向也可用箭头在图上依次画出来确定。例例2 2 如图所示轮系,已知各齿轮齿数及如图所示轮系,已知各齿轮齿数及n n1 1转向,求转向,求i i1919和判定和判定n n9 9转向。
30、转向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn)()()()(8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即为为正正,首末两轮回转方向,首末两轮回转方向相同相同。惰轮惰轮解:解:1n9n转向也可通过在图上依次画箭头来确定。转向也可通过在图上依次画箭头来确定。注:齿轮注:齿轮z z2 2的大小对总传动比的大小对总传动比i i1919毫无影响,叫惰轮。毫无影响,叫惰轮。惰轮惰轮惰轮惰轮1n2n1n2n加加奇奇数个惰轮,首数个惰轮,首末两轮转向末两轮转向相同相同。加加偶
31、偶数个惰轮,首数个惰轮,首末两轮转向末两轮转向相反相反。惰轮只改变从动轮回转方向,不改变传动比大小。惰轮只改变从动轮回转方向,不改变传动比大小。知识链接2 25 57 76 64 43 31 11n例例3 3 如图所示,已知如图所示,已知z z1 1=24=24,z z2 2=28=28,z z3 3=20=20,z z4 4=60=60,z z5 5=20=20,z z6 6=20=20,z z7 7=28=28,齿轮,齿轮1 1为主动件。为主动件。分析该机构的传动路线;求传动比分析该机构的传动路线;求传动比i i1717;若齿轮;若齿轮1 1转向已知,试判定齿轮转向已知,试判定齿轮7 7的
32、转向。的转向。7n分析分析 该轮系传动路线为:该轮系传动路线为:1n21zz43zz65zz76zz7n解解 根据公式根据公式结果为负值,说明从动轮结果为负值,说明从动轮7 7与主动轮与主动轮1 1的转向相反。的转向相反。65317642317)1(zzzzzzzzi9.4202024286028531742zzzzzz各轮转向如图中箭头所示。各轮转向如图中箭头所示。惰轮惰轮2 25 57 76 64 43 31 11n7n空间定轴轮系传动比空间定轴轮系传动比 传动比的大小:传动比的大小: 首末二轴转向关系判别:首末二轴转向关系判别: 箭头法判断,如图所示箭头法判断,如图所示 齿轮齿轮1和和5
33、转向相反转向相反5115nni 21nn 32nn 43nn 54nn 54432312iiii 12zz 23zz 34zz 45zz 43215432zzzzzzzz 234543 传动比绝对值计算公式同平面定轴轮系传动比绝对值计算公式同平面定轴轮系 用箭头法标定各轮的转向用箭头法标定各轮的转向 输入输出构件的轴线平行且转向相同时,传动比为正输入输出构件的轴线平行且转向相同时,传动比为正;转向转向相反相反, 则传动比为负则传动比为负(最后通过箭头法判断后补充上去最后通过箭头法判断后补充上去) 轴线不平行的构件间的传动比轴线不平行的构件间的传动比, 没有没有 +、- 123456123456
34、7853164216zzzzzzi 7531864218zzzzzzzzi 方向如图所示方向如图所示方向如图所示方向如图所示末首首末nni由由 定轴轮系的传动比:定轴轮系的传动比:得得 定轴轮系中任意从动轮转速定轴轮系中任意从动轮转速n n末末:首末首首末首末ininn1积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘首n10101n1 12 23 34 45 59 96 67 78 81 1条条3 3条条1 1条条问:问:轴可获得几种转速?轴可获得几种转速?解:解:(1)找出各轴间传动线路的数量。找出各轴间传动线路的数量。 (2)一般情况下,变速级数等
35、于各轴间传动)一般情况下,变速级数等于各轴间传动线路数量的连乘积。线路数量的连乘积。因此因此轴可获得轴可获得1 13 31=31=3种转速。种转速。变速级数的判定6-7-86-7-8为三联滑移齿轮为三联滑移齿轮滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构分别求出该变速机构中分别求出该变速机构中轴的三种转速各为多少?轴的三种转速各为多少?分析分析 该变速机构的传动路线为该变速机构的传动路线为:(n n )(n n )21zz74zz65zz83zz109zz(1)5-6(1)5-6啮合时啮合时 n n 10629511zzzzzzn(2)4-7(2)4-7啮合时啮合时 n n 10729411zzzzzzn
36、(3)3-8(3)3-8啮合时啮合时 n n 10829311zzzzzzn例4解:解:简易机床拖板箱传动系统简易机床拖板箱传动系统末轮末轮z z的转速为:的转速为:1n1z2z3z4z5z6zzv6425311zzzzzznnzmzzzzzzzL642531mzzzzzzznv6425311末轮末轮z z的移动速度为:的移动速度为:输入轴每回转一周,末轮输入轴每回转一周,末轮z z沿沿齿条的移动距离为:齿条的移动距离为:mz末轮末轮z z的模数的模数末轮末轮z z的齿数的齿数特例练习练习1 1、如图所示为多刀半自动车床主轴箱的传动系统。、如图所示为多刀半自动车床主轴箱的传动系统。已知:已知:
37、带轮直径带轮直径D D1 1= =D D2 2=180mm,z=180mm,z1 1= =4545,z z2 2= =7272,z z3 3= =3636,z z4 4= =8181, z z5 5= =5959,z z6 6= =5454,z z7 7= =2525, , z z8 8= =8888. .试求:试求:当电动机转速当电动机转速n n1 1= =1443r/mm1443r/mm时,主轴时,主轴的各级转速。的各级转速。1-31-3和和5-75-7为为双联双联滑移齿轮滑移齿轮1 1条条2 2条条2 2条条min/1443 rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31
38、 17 7 5 5分析分析 该变速机构的传动路线为该变速机构的传动路线为:(n n )21DD65zz21zz43zz87zz电n轴可获得轴可获得1 12 22=42=4种转速。种转速。min/1443 rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31 17 7 5 5(1 1)1-21-2和和5-65-6啮合啮合(2 2)1-21-2和和7-87-8啮合啮合(4 4)3-43-4和和5-65-6啮合啮合(3 3)3-43-4和和7-87-8啮合啮合6225111zzDzzDnn n 8227111zzDzzDnn n 8427311zzDzzDnn n 6425311zzDzz
39、Dnn n 解:解:练习练习 2 2、如图所示,已知:、如图所示,已知:z z1 1=16=16,z z2 2=32=32,z z3 3=20=20,z z4 4=40=40,蜗杆,蜗杆z z5 5=2=2,蜗轮,蜗轮z z6 6=40=40,n n1 1=800=800 r/minr/min。试分析该传动机构的传动路线;计算。试分析该传动机构的传动路线;计算蜗轮的转速蜗轮的转速n n6 6并确定各轮的回转方向。并确定各轮的回转方向。解:解:404032220168001 12 23 34 41n5 56 664253116zzzzzznnmin/10 r分析分析 该变速机构的该变速机构的传动
40、路线为传动路线为:(n n )21zz43zz65zz小小结结定轴轮系中各轮转向的判断方法:定轴轮系中各轮转向的判断方法:平行轴传动的定轴轮系:平行轴传动的定轴轮系:1 1、用标注箭头来确定;、用标注箭头来确定;2 2、当外啮合齿轮的对数为、当外啮合齿轮的对数为偶偶数,数,则首末两轮转向则首末两轮转向相同;相同;为为奇数奇数时,则转向时,则转向相反。相反。非平行轴传动的定轴轮系:非平行轴传动的定轴轮系: 只能用标注箭头来确定。只能用标注箭头来确定。末首nni 定轴轮系的传动比为:定轴轮系的传动比为:积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘小小结结1 1、定轴轮系中任意从动轮转速、定轴轮系中
41、任意从动轮转速n n末末:首末首首末首末ininn1积所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘首n2 2、轮系末端是齿条传动、轮系末端是齿条传动的计算的计算mzzznv从主所有所有1末轮末轮z z的移动速度为:的移动速度为:输入轴每回转一周,末轮输入轴每回转一周,末轮z z沿沿齿条的移动距离为:齿条的移动距离为:mzzzL从主所有所有模数、齿数模数、齿数 周转轮系与定轴轮系的周转轮系与定轴轮系的区别:区别: 是否存在转臂是否存在转臂 转化轮系:转化轮系:周转轮系加周转轮系加上上 - H ( -nH )运动后变运动后变成的成的定轴轮系定轴轮系1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH周转轮系
42、传动比分析周转轮系传动比分析 转化轮系传动比转化轮系传动比: 对于对于F=1的行星轮系,的行星轮系,若若n3=0, 有有1OOH231O2H3n1n2n3nH-nH0 HHHHnnn123H构件构件原机构原机构转化机构转化机构(定轴定轴)n1n2n3nHHHnnn 11HHnnn 22HHnnn 33转化机构法:转化机构法:- -nH Hi13HHnn31HHnnnn 312312zzzz 13zz 1313111zziiHH 周转轮系传动比周转轮系传动比 转化轮系传动比:转化轮系传动比: 实际轮系传动比:实际轮系传动比:)1(2132111)1( kkmHkHHkHHkzzzzzznnnnn
43、nikknni11 抓住要领!写转化轮系传动比写转化轮系传动比定义及大小,定义及大小,1,K,H轴线必须平行轴线必须平行:转向判别用:转向判别用号,判别错误影响号,判别错误影响糟糟矣,千万当心也矣,千万当心也!例题例题1 1 如图所示。已知如图所示。已知:z1=100, z2=101, z2=100, z3=99 试求传动比试求传动比 iH1分析:分析: 轮系类型轮系类型周转轮系周转轮系 注意周转轮系,注意周转轮系,不管求解什么,不管求解什么,一定用一定用转化机构法转化机构法,记住,记住“要要领领”例题例题1H223解:解:Hi13HHnnnn 31)()(2312zzzz n3 = 0100
44、009999 HHnnn 110000999911 Hnn10000111000099991 Hnn100001111 nniiHHH100009999 10010099101 将将z3改为改为100:100101 100100100101 100101 100101 10011100101 100 例题例题2 2 如图所示。已知如图所示。已知:z1=48, z2=48, z2=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 转向如图转向如图 试求试求nH的大小和方向的大小和方向分析:分析:轮系类型轮系类型锥齿轮组成的周转轮系锥齿轮组成的周转轮系转化机构中各轮转向用箭头判断转化机构中各轮转向用箭头判断例题例题解:解:1223Hn1Hn2Hn3Hn1n3Hi13HHnnnn 312312zzzz 3418482448 34100
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