齒輪系及其設(shè)計(jì)(1)(已修改)
2025-01-30 20:18 本頁(yè)面
【正文】 第 8章 齒輪系及其設(shè)計(jì) 167。 8－ 1 齒輪 系及其 分類 167。 8－ 2 定軸輪系的傳動(dòng)比 167。 8－ 3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比 167。 8－ 4 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比 167。 8－ 6 輪系的設(shè)計(jì) 167。 8－ 5 輪系的功用 167。 8－ 7 其他輪系簡(jiǎn)介 本章重點(diǎn)和難點(diǎn) 167。 8— 1 齒輪系及其分類 齒輪系： 由若干對(duì)齒輪所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為齒輪系，或簡(jiǎn)稱 輪系 。 一 、 齒輪系的定義 ，輪系可分為如下兩種： 1）平面輪系 2)空間輪系 二 、 齒輪系的分類 ，輪系可分為如下三種： 1）定軸輪系 2）周轉(zhuǎn)輪系 定軸輪系 .exe 周轉(zhuǎn)輪系 .exe 在 周轉(zhuǎn)輪系 中，根據(jù)其 自由度 的不同，它又可分成兩類： （ 1） 差動(dòng)輪系： 自由度為 2的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動(dòng)輪系。在這種輪系中應(yīng)有兩個(gè)原動(dòng)件，才能確定其他各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 行星輪系： 自由度為 1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。在這種輪系中，其中有一個(gè)中心輪 1或 3是固定不動(dòng)的。 22424323 ????????? HL PPnF12323323 ????????? HL PPnF 在 周轉(zhuǎn)輪系 中，根據(jù) 中心輪個(gè)數(shù) 的不同，它又可分成兩類： （ 1） 2K－ H型： 它是由 兩個(gè)中心輪 （ 2K）和 —個(gè)系桿（ H）組成。 （ 2） 3K型 ： 它是由 三個(gè)中心輪 （ 3K）和一個(gè)系桿組成，此時(shí)系桿 H不起傳力作用，僅起支承作用，故在輪系的型號(hào)中不含“ H”。 2KH周轉(zhuǎn)輪系 .exe 3K型周轉(zhuǎn)輪系 .exe 3)復(fù)合輪系 :在工程上，我們不但會(huì)遇到單一的定軸輪系或單一的周轉(zhuǎn)輪系，而且常常會(huì)遇到定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或幾套周轉(zhuǎn)輪系的組合，這種組合輪系稱為 復(fù)合輪系 （或混合輪系）。 167。 8－ 2 定軸輪系的傳動(dòng)比 一 、 傳動(dòng)比的定義 i1k=ω1 /ωk = n1 /nk 對(duì)于齒輪系 ， 設(shè)輸入軸的角速度為 ω 1 (或轉(zhuǎn)速為 n1) ， 輸出軸的角速度為 ω k (或轉(zhuǎn)速為 nk) ,按定義有： 一對(duì)齒輪： i12 =ω1 /ω2 = n1 /n2 =177。 z2 /z1 當(dāng) i1k1時(shí)為 減速 , 當(dāng) i1k1時(shí)為 增速 。 上式中 : “+”適用內(nèi)嚙合 , “”適用外嚙合 1 2 二、定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 如圖所示的平面定軸輪系是由 7個(gè)圓柱齒輪所組成。設(shè)齒輪 1為首輪（即輸入輪），齒輪 5為末輪（即輸出輪），各齒輪的齒數(shù)分別為 z z z2’、 z z3’ 、 z z5,各齒輪的轉(zhuǎn)速分別為 n nn2’、 n n3’、 n n5。則各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為 122112 zznni ??? （外嚙合） 39。39。39。233232 zznni ??39。39。3443439。3 zznni ???455445 zznni ???（外嚙合） （外嚙合） （內(nèi)嚙合） 將上述各式兩邊分別連乘后得： )()()()(45342312544332214543321239。39。39。39。39。39。zzzzzzzznnnnnnnniiii??????????????39。39。 32153235115 )1( zzzzzznni ???因?yàn)?n2=n2’， n3=n3’，所以上式變?yōu)? 上式表明： 定軸輪系的傳動(dòng)比等于輪系中各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的連乘積， 或 等于輪系中所有從動(dòng)輪齒數(shù)乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)乘積之比。 設(shè)輪系的首輪為 1，末輪為 K，可得定軸輪系傳動(dòng)比的 一般表達(dá)式 為 積間所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘至齒輪齒輪積間所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘至齒輪齒輪kknni mkk 11)1(11 ???(81) 三、 計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng) （ 1）若輪系為平面定軸輪系，首末兩齒輪的轉(zhuǎn)向可用 來(lái)確定，其中 m為首輪 1到末輪 K間所有外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)。若 i1k 為正號(hào)，表明首末兩齒輪的轉(zhuǎn)向相同；若 i1k 為負(fù)號(hào)，表明首末兩齒輪的轉(zhuǎn)向相反。 m)1(?m)1(?（ 2）若輪系為空間定軸輪系（該輪系一般含有圓錐齒輪或蝸桿蝸輪等傳動(dòng)），此時(shí)輪系的傳動(dòng)比仍可采用上式 (81)進(jìn)行計(jì)算，但首末兩齒輪的轉(zhuǎn)向不能用 來(lái)確定，只能用畫箭頭的方法在圖中標(biāo)出。但在空間定軸輪系中若首末兩輪的軸線平行，則其傳動(dòng)比仍然要用正負(fù)號(hào)表示。 須注意的是，在該圖所示的輪系中，齒輪 4的齒數(shù)不影響該輪系傳動(dòng)比的大小，但能改變其他齒輪的轉(zhuǎn)向，這種齒輪稱為 惰輪（或過(guò)輪、中介輪）。 積間所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘至齒輪齒輪積間所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘至齒輪齒輪kknni mkk 11)1(11 ???(81) 例 1 在下圖的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)為 z1=20， z2=30， z2’=25，z3=60， z3’=25， z4=25， z5=35，輪 1的轉(zhuǎn)速 n1=1260r/min（轉(zhuǎn)向如圖）。試求（ 1）該輪系傳動(dòng)比 i15；（ 2）輪 5的轉(zhuǎn)速 n5，并確定輪 5的轉(zhuǎn)向。 解 1. 分析： 由圖可知，該輪系屬于平面定軸輪系，可直接采用傳動(dòng)比公式 (81)進(jìn)行計(jì)算。 251 2 6252520356030)1(39。39。 32153235115?????????????zzzzzznnim i n/1515 rinn ?????n5的結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明齒輪 5與齒輪 1轉(zhuǎn)向相反，如圖所示 。 2. 求解： 由傳動(dòng)比公式 (81)可得 作者：潘存云教授 Z1 Z’3 Z4 Z’4 Z5 Z2 Z3 例 2：已知圖示輪
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