【正文】 點(diǎn)：注意齒輪哪些幾何尺寸變化了，哪些尺寸不變，并弄清為什么？ 在設(shè)計(jì)變位齒輪時(shí)，要用到(一些重要關(guān)系式)，這些關(guān)系式雖不用強(qiáng)記，但應(yīng)明確式中各符號的意義，并能正確使用各式。 變位齒輪傳動的設(shè)計(jì)過程并不復(fù)雜也不困難，只要按照教材上介紹的步驟進(jìn)行即可。所謂變位齒輪設(shè)計(jì)難，指的是變位系數(shù)的選取，因?yàn)樽兾幌禂?shù) 的選取要考慮多方面的因素，變位系數(shù)選取得是否恰當(dāng)將影響到齒輪多方面的性能。好在有許多專著和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊介紹了變位系數(shù)的選取問題，在設(shè)計(jì)時(shí)可按資料 中的指示進(jìn)行選取。 最后，要注意齒輪的正、負(fù)變位和齒輪的正、負(fù)傳動是兩個(gè)不同的概念，前者是就一個(gè)齒輪而言，說的是該齒輪的變位系數(shù)χ是正還是負(fù)；后者是就一對嚙合齒輪而言，指的是兩嚙合齒輪變位系數(shù)和(χ1+χ2)是大于零還是小于零。 要明確斜齒圓柱齒輪的有關(guān)概念。 斜齒圓柱齒輪傳動分為平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(簡稱斜齒輪傳動)和交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(又稱螺旋齒輪傳動)兩種。就單個(gè)齒輪來說兩者 并無區(qū)別；作為一對嚙合齒輪，因安裝條件不同，兩者出現(xiàn)很大的差異。我們要注意兩者各自的正確嚙合條件、傳動中的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合。 斜齒輪的幾何參數(shù)有端面、法面之分，要注意兩者之間的關(guān)系，以及何者為標(biāo)準(zhǔn)值。 對斜齒輪的當(dāng)量齒輪要有明確的概念，如什么是當(dāng)量齒輪，為什么要提出當(dāng)量齒輪等問題要弄明白。 要能正確計(jì)算斜齒輪各部分的幾何尺寸，在計(jì)算中一定要注意達(dá)到工程上所需的計(jì)算精度。如螺旋角β要計(jì)算到176。39。甚至計(jì)算到176。39。.，由法面模數(shù)計(jì)算端面模數(shù)mt時(shí)要精確到小數(shù)點(diǎn)后3～4位，才能滿足工程需要。 學(xué)習(xí)蝸輪蝸桿傳動的內(nèi)容時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題。 對于蝸桿傳動要特別注意其傳動特點(diǎn)和正確嚙合條件。 以前采用蝸桿傳動大多利用一級蝸桿傳動就能獲得大的減速比(如某用以作飛機(jī)空氣動力試驗(yàn)的風(fēng)洞中用來改變飛機(jī)俯仰狀態(tài)的蝸桿傳動的減速比 將近1000)和反行程能自鎖等優(yōu)點(diǎn)，小減速比一般不采用蝸桿傳動。但最近又有一種新的動向，由于蝸桿傳動特別平穩(wěn)，噪聲極小，故目前在要求傳動平穩(wěn)性高 和噪聲低的地方，即使傳動比不大(i≥4～5)，也有采用蝸桿傳動的。為了適應(yīng)這種情況，蝸桿的頭數(shù)由以前的1～4增加到1～10。 在設(shè)計(jì)中要注意，為了限制蝸輪滾刀的種類不致太多，國標(biāo)中規(guī)定了蝸桿分度圓直徑的標(biāo)準(zhǔn)值。 學(xué)習(xí)圓錐齒輪傳動的內(nèi)容時(shí)應(yīng)掌握的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。 圓錐齒輪用于相交軸之間的傳動。在學(xué)習(xí)中要注意它與圓柱齒輪之間的不同點(diǎn)，以及背錐、當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)、等頂隙等重要概念。 要能正確計(jì)算其幾何尺寸。分度圓錐角、齒頂圓錐角、齒根圓錐角、背錐角等應(yīng)計(jì)算到176?！?，而長度尺寸應(yīng)計(jì)算到.mm。 還應(yīng)注意了解新型齒輪傳動的發(fā)展。 圓弧齒輪傳動是一種新型傳動，在高速大動力的齒輪傳動中已取得成功，線速度已達(dá)120～150m／s，傳遞功率已上萬千瓦。 新型齒輪傳動是齒輪傳動的一種研究方向，目前雖已提出了多種新型傳動，但獲得工業(yè)應(yīng)用的數(shù)量還不很多。 參考書目 1.[俄]李特文著，:上海交通大學(xué)出版社,1984 2.朱景梓著.:人民教育出版社,1982 第十一章 齒輪系 學(xué)習(xí)內(nèi)容 *齒輪系及其分類 *定軸輪系的傳動比 *周轉(zhuǎn)輪系的傳動比 *復(fù)合輪系的傳動比 *輪系的功用 *行星輪系的效率 *行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識 學(xué)習(xí)要求 *了解輪系的分類和應(yīng)用。 *掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算方法。 *了解行星輪系的效率計(jì)算，以及選型和齒輪齒數(shù)選取等行星輪系設(shè)計(jì)的基本知識。 *對新型行星齒輪傳動有所了解。 重點(diǎn)難點(diǎn) 本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是：輪系傳動比的計(jì)算，特別是周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算。本章的學(xué)習(xí)難點(diǎn)是：復(fù)合輪系如何正確劃分為各個(gè)基本輪系。 學(xué)習(xí)安排本章授課本章自學(xué)作業(yè)課外討論題4學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)習(xí)題111111111111111111114習(xí)題11111111116學(xué)習(xí)方法 如何正確劃分輪系？ 輪系的分類主要是根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其所有齒輪的軸線相對于機(jī)架是否在運(yùn)動來劃分的。所以在確定輪系為何種輪系時(shí)，首先應(yīng)觀察在組成該輪系的所有齒輪中是否存在其軸線相對于機(jī)架是運(yùn)動的齒輪。 凡軸線相對于機(jī)架是運(yùn)動的齒輪，就是行星輪，這時(shí)支承并帶動行星輪軸線轉(zhuǎn)動的構(gòu)件就是行星輪，而繞固定位置軸線轉(zhuǎn)動且與行星輪相嚙合的齒輪就是太陽輪，這樣，每一個(gè)行星架和其上安裝的若干個(gè)行星輪及與其相嚙合的太陽輪就組成為一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系。若周轉(zhuǎn)輪系的兩個(gè)太陽輪都是運(yùn)動的，則這個(gè)周轉(zhuǎn)輪系就為差動輪系，若其中一個(gè)太陽輪是固定的，則這個(gè)周轉(zhuǎn)輪系就是行星輪系。凡所有的齒輪軸線位置都是固定的，這個(gè)輪系就是一個(gè)定軸輪系。 如何正確進(jìn)行定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算？ 輪系傳動比的計(jì)算是基礎(chǔ)知識，應(yīng)熟練掌握。傳動比計(jì)算包含兩項(xiàng)任務(wù)，確定傳動比的大小及從動輪的轉(zhuǎn)向。 定軸輪系傳動比的計(jì)算很簡單，而其從動輪轉(zhuǎn)向的確定推薦用畫轉(zhuǎn)向箭頭的方法。 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的計(jì)算應(yīng)用了轉(zhuǎn)化輪系法，即給整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系附加一個(gè)公共角速度(－)后，使周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成了定軸輪系。既然轉(zhuǎn)化輪系是定軸輪系，其傳動比的計(jì)算就可按定軸輪系來進(jìn)行，因而有如下算式： 在使用上式時(shí)要注意： 其一，等式右端的“177?！碧柸Q于轉(zhuǎn)化輪系(即把原周轉(zhuǎn)輪系視為定軸輪系，認(rèn)為其行星架不動，而機(jī)架在動)中輪m和n的轉(zhuǎn)向是否相同，相同時(shí)取正，反之取負(fù)。 其二，、為代數(shù)值。在計(jì)算時(shí)應(yīng)代人相應(yīng)的正、負(fù)號，計(jì)算所得的結(jié)果亦為代數(shù)值，即同時(shí)得出從動件轉(zhuǎn)速的大小和方向。 其三，對于圓錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系，式(1)只適用于計(jì)算其基本構(gòu)件之間的傳動比，而不適用于其行星輪角速度的計(jì)算。因?yàn)樵谑?1)中各角速度 系按代數(shù)量在進(jìn)行計(jì)算，故其只適用于平行軸之間的角速度的運(yùn)算。要計(jì)算圓錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系中行星輪的角速度，必須按角速度矢量來處理(參看例11－5)。對 于圓柱齒輪周轉(zhuǎn)輪系，式(1)則適用于其所有構(gòu)件的角速度的計(jì)算。 其四，當(dāng)＝0時(shí)，式(1)可變?yōu)?上式很簡單，使用也很方便，但其只適用于n為固定輪的行星輪系。 計(jì)算復(fù)合輪系傳動比的關(guān)鍵是什么？ 計(jì)算復(fù)合輪系傳動比的關(guān)鍵是要將其劃分為各種基本輪系，然后為各基本輪系列出相應(yīng)的計(jì)算式，最后再聯(lián)立求解，即可得出該輪系的傳動比。 而輪系劃分的關(guān)鍵，是先要找出輪系中的周轉(zhuǎn)輪系部分。為此，先要找出在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)中軸線不固定的行星輪及與之用回轉(zhuǎn)副相聯(lián)的行星架，然后再 找出與行星輪相嚙合的軸線固定不動的太陽輪。每一行星架，連同行星架上的行星輪和與行星輪相嚙合的太陽輪就組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系。一般每一個(gè)行星架就對應(yīng)一個(gè) 周轉(zhuǎn)輪系。當(dāng)將這些周轉(zhuǎn)輪系一一找出之后，剩下的便是定軸輪系部分了。 如:教材上例114中的輪系的劃分。先劃分出一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，剩余部分為定軸輪系。 再如在教材上題1114和題1116中的輪系劃分。因各有兩個(gè)行星架，故均有兩個(gè)周轉(zhuǎn)輪系部分。 在將復(fù)合輪系劃分為各基本輪系時(shí)，教材中雖介紹了劃分的規(guī)律，但為了確有把握的能作到正確的劃分，一定要加強(qiáng)工程訓(xùn)練，對所要研究的輪系的組成情況和運(yùn)動傳遞情況作到心中有數(shù)，才能作到百無一失。 如何增進(jìn)對輪系功用的認(rèn)識？ 輪系的功用很多，教材中的這部分內(nèi)容僅示例性的作了概括性介紹，讀者應(yīng)多留心實(shí)物和參考書，以增進(jìn)對輪系功用的了解。 如:教材上題1121所示的建筑用絞車，在建筑工地上可用來提升重物。同時(shí)對:保護(hù)電動機(jī)和節(jié)能，以及對升降平臺迅速對準(zhǔn)樓層均十分有利。該絞車除用來提升重物外，在建筑工地上還:常用來將成盤的鋼筋拉直。 通過上述分析，你對輪系的功用肯定有了更多的認(rèn)識，對該絞車的理解也一定深入了一步。在設(shè)計(jì)一部機(jī)器時(shí)，對該機(jī)器的工作情況應(yīng)作到心中有數(shù)，在腦海中應(yīng)能浮現(xiàn)出整個(gè)機(jī)器的工作過程狀態(tài)。 如何正確計(jì)算行星輪系的機(jī)械傳動效率？ 用轉(zhuǎn)化輪系法(嚙合功率法)計(jì)算行星輪系的效率的基礎(chǔ)是認(rèn)為行星輪系的摩擦損失功率與其轉(zhuǎn)化輪系者相等。 在中、低速的行星輪系傳動中，行星輪的公轉(zhuǎn)速度較低，其所產(chǎn)生的離心慣性力較小，可略去不計(jì)。在此前提下，行星輪系在轉(zhuǎn)化前后各運(yùn)動副中 的摩擦狀態(tài)沒有變，相對運(yùn)動沒有變，作用力沒有變，因而摩擦力及摩擦損失功率也不會變。知道了行星輪系的摩擦損失功率，再加上已知的驅(qū)動功率或阻抗功率， 就可求出行星輪系的機(jī)械傳動效率了。 由行星輪系的效率計(jì)算式或效率曲線可得出如下兩個(gè)重要結(jié)論： 其一，在增速比較大時(shí)，行星輪系會發(fā)生自鎖； 其二，負(fù)號機(jī)構(gòu)(其轉(zhuǎn)化輪系傳動比0的行星輪系)無論用于增速或減速其傳動效率總是比較高的，故在動力傳動中大多采用負(fù)號機(jī)構(gòu)。 行星輪系設(shè)計(jì)部分應(yīng)掌握的重點(diǎn)： 行星輪系設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容，應(yīng)著重掌握齒輪齒數(shù)選取的四個(gè)條件。至于均載裝置問題是在設(shè)計(jì)動力傳動用行星傳動時(shí)所必須考慮的一個(gè)重要問題，需要深入了解時(shí)，可參閱專著或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。 關(guān)于封閉功率流這是封閉式行星傳動中才有的一個(gè)特殊問題。由于封閉功率流的存在，將影響到裝置的承載能力和效率。 參考書目 1.(第二版).北京:國防工業(yè)出版社,1994 第十二章 其他常用機(jī)構(gòu) 學(xué)習(xí)內(nèi)容 *棘輪機(jī)構(gòu) *槽輪機(jī)構(gòu) *擒縱輪機(jī)構(gòu) *凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) *不完全齒輪機(jī)構(gòu) *非圓齒輪機(jī)構(gòu) *螺旋機(jī)構(gòu) *萬向鉸鏈機(jī)構(gòu) *組合機(jī)構(gòu) *含有某些特殊元器件的機(jī)構(gòu) 學(xué)習(xí)要求 *結(jié)合專業(yè)需要對棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、擒縱輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)等一些其他常用機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動特點(diǎn)及其應(yīng)用有所了解。 *對組合機(jī)構(gòu)的組合方式及特點(diǎn)有所了解。 *對含有某些特殊元器件的機(jī)構(gòu)有所了解。 重點(diǎn)難點(diǎn) 本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是：了解常用的一些其他基本機(jī)構(gòu)和某些組合機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動特點(diǎn)及其應(yīng)用。 學(xué)習(xí)安排 本章授課本章自學(xué)作業(yè)2學(xué)時(shí)3學(xué)時(shí)習(xí)題121212124。學(xué)習(xí)方法 學(xué)習(xí)棘輪機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)搞清楚的問題： 棘輪機(jī)構(gòu)是一種常見的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，每次的送進(jìn)量可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)簡便。缺點(diǎn)是工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲，運(yùn)動精度較差。故其多用于速度較低、載荷不大需單向或雙向間歇送進(jìn)的場合。 為了使棘輪機(jī)構(gòu)可靠地工作，棘輪作用于棘爪上的總反作用力(包括摩擦力)對棘爪回轉(zhuǎn)軸之矩應(yīng)使棘爪向棘輪齒底滑動，而不致從棘輪輪齒上滑脫出來。如何才能達(dá)到此目的，教材中進(jìn)行了分析，并得出了相應(yīng)的條件，學(xué)習(xí)時(shí)要搞清楚。 學(xué)習(xí)槽輪機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)掌握的要點(diǎn)： 槽輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動時(shí)只有柔性沖擊，沒有剛性沖擊，故其可較平穩(wěn)地單向轉(zhuǎn)位，且傳動效率較高，但槽輪每次轉(zhuǎn)角的大小不易調(diào)節(jié)。 要槽輪機(jī)構(gòu)能正常工作，在槽輪機(jī)構(gòu)上必需配備鎖止裝置，當(dāng)主動銷脫離槽輪槽口后，鎖止裝置必須將槽輪鎖住，防止槽輪游動；而當(dāng)主動銷一旦進(jìn)入槽輪槽口，鎖止裝置又必須將槽輪立即放松。 對槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)及運(yùn)動特性應(yīng)有明確的認(rèn)識。槽輪機(jī)構(gòu)可以通過改變槽口的形狀來改變槽輪的運(yùn)動特性。 擒縱輪機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 擒縱輪機(jī)構(gòu)是應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械式定時(shí)機(jī)構(gòu)，如用于鐘表、洗衣機(jī)及微波爐等的定時(shí)器、照相機(jī)快門、炮彈的機(jī)械信管、降落傘的延時(shí)自動開傘等裝置中。 擒縱輪機(jī)構(gòu)又分為有固有振動系統(tǒng)的擒縱輪機(jī)構(gòu)和無固有振動系統(tǒng)的擒縱輪機(jī)構(gòu)。前者計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，但裝置復(fù)雜，后者則相反。 在學(xué)習(xí)中應(yīng)對其為什么能定時(shí)的工作原理有所了解。 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)是間歇機(jī)構(gòu)中運(yùn)動及動力性能最好的一種機(jī)構(gòu)，不但運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲，且定位精度高，可用于高速載荷較大的場合，其應(yīng)用范圍越來越廣，目前已有專門化工廠從事系列生產(chǎn)。 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意了解這種機(jī)構(gòu)的工作原理及設(shè)計(jì)的基本方法。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 不完全齒輪機(jī)構(gòu)由于有剛性沖擊，一般只用于低速輕載的場合(如計(jì)數(shù)器等中)。為了改善其啟動和停止時(shí)的性能，尤其是啟動時(shí)的性能，常和瞬心線附加桿配合著一道工作，這時(shí)其可用于速度較高、載荷較大的場合(參看教材圖1435所示的蜂窩煤制作機(jī))。 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意這種齒輪機(jī)構(gòu)與一般齒輪機(jī)構(gòu)相比有什么異同，并搞清楚其在設(shè)計(jì)方面的特殊要求。 非圓齒輪機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 非圓齒輪機(jī)構(gòu)是一種變傳動比的非圓形的齒輪機(jī)構(gòu)，其傳動比可按預(yù)定的規(guī)律變化，主要用于有特殊要求的地方。 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)了解這種齒輪機(jī)構(gòu)與圓形齒輪機(jī)構(gòu)相比較，在嚙合原理和傳動參數(shù)方面有什么異同。 學(xué)習(xí)螺旋機(jī)構(gòu)的內(nèi)容時(shí)應(yīng)掌握的要點(diǎn)： 螺旋機(jī)構(gòu)可方便地將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橐苿?，或相反將移動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動，這時(shí)螺紋的導(dǎo)程角應(yīng)大于螺紋工作面間的當(dāng)量摩擦角，你知道為什么需要這樣嗎?前者又可細(xì)分為簡單螺旋機(jī)構(gòu)、微動螺旋機(jī)構(gòu)和復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。應(yīng)熟悉它們各自的位移計(jì)算式以及移動方向的確定。 學(xué)習(xí)萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的問題： 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)常用于主、從動軸的相對位置經(jīng)常發(fā)生變化的場合。 其一，單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)在工作中，其主、從動軸之間的夾角可以任意改變，其平均傳動比恒等于1，但其瞬時(shí)傳動比卻是變化的，軸間夾角α越大，其傳動比變化的幅度也越大，故一般限制其軸間夾角α≤30176。 160