机械原理课件-定轴轮系的传动比

§11-2定轴轮系的传动比

机械原理

齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构，可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平稳、机械效率高、使用寿命长、工作安全可靠。§11-1齿轮系及其分类一、轮系的定义1.最简单的轮系——一对齿轮传动设d1=53.7mm,则d2=i12d1=27×53.7=1450mm121450rpm53.7rpm镗杆由一系列齿轮组成的齿轮传动系统被称作轮系i12=——n1=——Z2=——d2d1=———145053.7=27n2Z12.一般轮系——多对齿轮传动构成的系统1450rpm53.7rpm123456=i12

i34

i56分步传动

n1n1n3n5n2n4n6=————i16=——n61450rpm53.7rpm123456●二.轮系的分类123412341.定轴轮系

(普通轮系)

所有齿轮轴线均固定的轮系.至少有一个齿轮的轴线不固定的轮系.2.动轴轮系

(周转轮系)3.复合轮系

(混合轮系)

由定轴、动轴或多个动轴轮系组成的轮系.O3H451O21H123O4H25O6定轴轮系

+周转轮系周转轮系

+周转轮系定轴轮系周转轮系周转轮系周转轮系定轴轮系平面定轴轮系空间定轴轮系定轴轮系传动比：轮系中首、末两轮的角速度或者转速之比

§11-2定轴轮系的传动比

输入轴与输出轴之间（轮系）的传动比为:一对外啮合的齿轮副的传动比为:?定轴轮系的传动比数值的计算输入轴与输出轴之间的传动比为:轮系中各对啮合齿轮的传动比大小为：一般定轴轮系的传动比计算公式为：如何确定平面定轴轮系中的转向关系？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3对外啮合齿轮，则其传动比公式前应加(1)3

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。平面定轴轮系的传动比计算公式（完整的）为：其中m为轮系中外啮合齿轮副的对数例1：已知各齿轮的齿数，求图示轮系传动比从上例中可以看出：由于齿轮4既是主动轮，又是从动轮，因此在计算中并未用到它的具体齿数值，不影响传动比的大小。在轮系中，这种齿轮称为惰轮。惰轮虽然小，但若啮合的方式不同，则可以改变齿轮的转向，并会改变齿轮的排列位置和距离。

右螺纹左螺纹车螺纹惰轮的功用举例惰轮的功用举例车床上走刀丝杠的三星轮换向机构惰轮的功用举例驾驶员如何完成汽车的前进和后退？惰轮的功用举例作业：将上图改画为机构运动简图，并且说明汽车前进与后退的传动路线1.《汽车结构》祖国海主编.北京:中国劳动社会保障出版社,20112.网络搜索：汽车手动档和自动档变速器的构造视频讲座讨论题：结合轮系分析汽车手动档和自动档变速器工作原理有何不同？资料准备：如何确定空间定轴轮系中的转向关系？不平行不平行画箭头关于锥齿轮、蜗轮蜗杆转向关系的确定132H一对锥齿轮的转向同时指向啮合点，或同时背离啮合点。

蜗轮蜗杆（转向如图）蜗轮蜗杆右旋：用右手定则判断Z2转向蜗轮蜗杆左旋：用左手定则判断Z2转向21212121V2V2复习：用箭头表示齿轮副的转向：ω1ω2v2任意假设主动件的转向,依次判断从动件的转向平面定轴轮系方向的判断即可用（-1）m，也可用箭头形式表示例1

在图示轮系中，已知求齿轮6的转速（大小和方向）。解：齿轮6与齿轮1同转向。例2

在图示轮系中，已知：求齿轮8的转速。解：的转向如图所示本节作业：11-11，11-14，11-1611-18，11-21，11-22例3

在图示的轮系中在图示的滚齿机工作台中，已知各轮的齿数如图中括号内所示，若被切齿轮为64个齿，求传动比。（蜗杆均为单线）解：例：如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比i15，并指出当提升重物时手柄的转向。③若各轮轴线不平行（一般轮系中有锥齿轮或蜗杆传动）时，不能用(-1)m来判断转向关系,只能用画箭头的方法来判断其转向关系。在应用上式时请注意：①各轮主、从动关系以A、B为轮系的首轮和末轮来区分。②若各轮轴线平行，可用(-1)m来判断首轮和末轮转向关系，m是外啮合齿轮的对数；也可用画箭头的方法来判断其转向关系。※

惰轮或过桥齿轮（过轮或介轮）。小结§11-3周转轮系的传动比

1周转轮系的组成2K-H2K-H3K-H123H4行星轮系杆中心轮机架（1）行星轮——

轴线活动的齿轮.（2）系杆(行星架、转臂)H.（3）中心轮K

——轴线固定、直接与行星轮相啮合的齿轮.

（4）机架1234H123H123H54行星轮系差动轮系123H412H342周转轮系的基本类型行星轮系——其中一个中心轮固定，自由度F=1差动轮系——两个中心轮均不固定，自由度F=23周转轮系传动比计算13

假想将整个轮系加上一个（－nH），即把原周转轮系转化成了一个定轴轮系，该定轴轮系被称作原周转轮系的转化轮系。周转轮系传动比的计算便成为定轴轮系传动比的计算2H2H2H2H2H2H2H2H2H2H2H2H2H213Hn2n1nH转化机构法2H2H－nH构件原机构转化机构(定轴)原周转轮系各轮转速及转化机构（定轴轮系）中各轮的转化转速如表所示。n2n3nHn1H312转化轮系传动比：213Hn2n1nH－nH该轮系为F=1的行星轮系，n3=0,

则有：123H例1如图所示。已知:z1=100,z2=101,z2’=100,z3=99试求传动比

iH1；若将z3改为100，求传动比iH1例题1H2’23解：1）分析轮系

该轮系类型为周转轮n3=0=1-i1HnH与n1转向相同2）转化轮系3）判断转化轮系转向4）计算转化轮系传动比nH与n1转向相反1H2’23该题表明：改变齿数关系，周转轮系转向关系将得到改变。若将z3改为100：例2

已知:Z1=15，Z2=25，Z2’=20，Z3=60，n1=200rpm

n3=50rpm，转向图示。

求:nHnH

与n3转向相同解：1）分析轮系类型——差动轮系2）转化轮系3）判断转化轮系转向4）计算转化轮系传动比.例3已知:Za

=Zb

、na、nH

求:

nb解：1）分析轮系：空间差动轮系abcH注意:2）转化轮系?、不在同一回转平面内，不能代数相加减。3）判断转化轮系转向4）计算转化轮系传动比12’3H2例4如图所示。已知:z1=48,z2=48,z2’=18,z3=24,n1=250r/min,n3=100r/min,转向如图,试求nH

的大小和方向.例题解：1）分析轮系——锥齿轮组成的差动轮系n1Hn2Hn3Hn1n3转向同n1讨论：若将n1代为负，n3代为正，nH

=-50

r/min

请对上述结果进行分析。2）转化轮系3）判断转化轮系转向4）计算转化轮系传动比例5如图所示。已知:z1,z2,z3,z4,z5,n1。求：i15

、n5。例题解：1）分析轮系类型——行星轮系2）转化轮系3）判断转化轮系转向4）计算转化轮系传动比234H51求得：将（2）代入（1）：本节作业：11-11，11-14，11-1611-18，11-21，11-22例6

已知:Z1=12，Z2=28，Z2’=14，Z3=54。求:iS

H解:例7

已知齿轮1的转速求：（1）求;（2）当求齿轮3的转速。解：（1）求由：（2）求当：（nH=0，周转轮系演化为定轴轮系）（与n1与与n3

转向相反）例8

已知轮系中：各轮模数均相同，求及。解：1求

2求由：得出：例9在图示轮系中，已知：各轮均为标准齿轮正确安装。问：（1）轮3的齿数

（2）轮3和轮4的模数哪个大？解：1