【正文】 點：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)計變位齒輪時，要用到(一些重要關(guān)系式)，這些關(guān)系式雖不用強記，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)計過程并不復(fù)雜也不困難，只要按照教材上介紹的步驟進行即可。所謂變位齒輪設(shè)計難，指的是變位系數(shù)的選取，因為變位系數(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械設(shè)計手冊介紹了變位系數(shù)的選取問題，在設(shè)計時可按資料 中的指示進行選取。 最后，要注意齒輪的正、負變位和齒輪的正、負傳動是兩個不同的概念，前者是就一個齒輪而言，說的是該齒輪的變位系數(shù)χ是正還是負；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)和交錯軸斜齒圓柱齒輪傳動(又稱螺旋齒輪傳動)兩種。就單個齒輪來說兩者 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、優(yōu)缺點及適用場合。 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。 要能正確計算斜齒輪各部分的幾何尺寸，在計算中一定要注意達到工程上所需的計算精度。如螺旋角β要計算到176。39。甚至計算到176。39。.，由法面模數(shù)計算端面模數(shù)mt時要精確到小數(shù)點后3～4位，才能滿足工程需要。 學(xué)習(xí)蝸輪蝸桿傳動的內(nèi)容時應(yīng)注意的幾個問題。 對于蝸桿傳動要特別注意其傳動特點和正確嚙合條件。 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(如某用以作飛機空氣動力試驗的風(fēng)洞中用來改變飛機俯仰狀態(tài)的蝸桿傳動的減速比 將近1000)和反行程能自鎖等優(yōu)點，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)容時應(yīng)掌握的學(xué)習(xí)要點。 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，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)計算到176?！L度尺寸應(yīng)計算到.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)合輪系傳動比的計算方法。 *了解行星輪系的效率計算，以及選型和齒輪齒數(shù)選取等行星輪系設(shè)計的基本知識。 *對新型行星齒輪傳動有所了解。 重點難點 本章的學(xué)習(xí)重點是：輪系傳動比的計算，特別是周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動比的計算。本章的學(xué)習(xí)難點是：復(fù)合輪系如何正確劃分為各個基本輪系。 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6學(xué)時習(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)輪系在運轉(zhuǎn)時其所有齒輪的軸線相對于機架是否在運動來劃分的。所以在確定輪系為何種輪系時，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架是運動的齒輪。 凡軸線相對于機架是運動的齒輪，就是行星輪，這時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，每一個行星架和其上安裝的若干個行星輪及與其相嚙合的太陽輪就組成為一個基本周轉(zhuǎn)輪系。若周轉(zhuǎn)輪系的兩個太陽輪都是運動的，則這個周轉(zhuǎn)輪系就為差動輪系，若其中一個太陽輪是固定的，則這個周轉(zhuǎn)輪系就是行星輪系。凡所有的齒輪軸線位置都是固定的，這個輪系就是一個定軸輪系。 如何正確進行定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算？ 輪系傳動比的計算是基礎(chǔ)知識，應(yīng)熟練掌握。傳動比計算包含兩項任務(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)輪系的傳動比的計算應(yīng)用了轉(zhuǎn)化輪系法，即給整個周轉(zhuǎn)輪系附加一個公共角速度(－)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，其傳動比的計算就可按定軸輪系來進行，因而有如下算式： 在使用上式時要注意： 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，認為其行星架不動，而機架在動)中輪m和n的轉(zhuǎn)向是否相同，相同時取正，反之取負。 其二，、為代數(shù)值。在計算時應(yīng)代人相應(yīng)的正、負號，計算所得的結(jié)果亦為代數(shù)值，即同時得出從動件轉(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算。因為在式(1)中各角速度 系按代數(shù)量在進行計算，故其只適用于平行軸之間的角速度的運算。要計算圓錐齒輪周轉(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)件的角速度的計算。 其四，當(dāng)＝0時，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。 計算復(fù)合輪系傳動比的關(guān)鍵是什么？ 計算復(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周轉(zhuǎn)輪系。一般每一個行星架就對應(yīng)一個 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。因各有兩個行星架，故均有兩個周轉(zhuǎn)輪系部分。 在將復(fù)合輪系劃分為各基本輪系時，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，一定要加強工程訓(xùn)練，對所要研究的輪系的組成情況和運動傳遞情況作到心中有數(shù)，才能作到百無一失。 如何增進對輪系功用的認識？ 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)多留心實物和參考書，以增進對輪系功用的了解。 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。同時對:保護電動機和節(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識，對該絞車的理解也一定深入了一步。在設(shè)計一部機器時，對該機器的工作情況應(yīng)作到心中有數(shù)，在腦海中應(yīng)能浮現(xiàn)出整個機器的工作過程狀態(tài)。 如何正確計算行星輪系的機械傳動效率？ 用轉(zhuǎn)化輪系法(嚙合功率法)計算行星輪系的效率的基礎(chǔ)是認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。在此前提下，行星輪系在轉(zhuǎn)化前后各運動副中 的摩擦狀態(tài)沒有變，相對運動沒有變，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械傳動效率了。 由行星輪系的效率計算式或效率曲線可得出如下兩個重要結(jié)論： 其一，在增速比較大時，行星輪系會發(fā)生自鎖； 其二，負號機構(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號機構(gòu)。 行星輪系設(shè)計部分應(yīng)掌握的重點： 行星輪系設(shè)計部分的內(nèi)容，應(yīng)著重掌握齒輪齒數(shù)選取的四個條件。至于均載裝置問題是在設(shè)計動力傳動用行星傳動時所必須考慮的一個重要問題，需要深入了解時，可參閱專著或機械設(shè)計手冊。 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 其他常用機構(gòu) 學(xué)習(xí)內(nèi)容 *棘輪機構(gòu) *槽輪機構(gòu) *擒縱輪機構(gòu) *凸輪式間歇運動機構(gòu) *不完全齒輪機構(gòu) *非圓齒輪機構(gòu) *螺旋機構(gòu) *萬向鉸鏈機構(gòu) *組合機構(gòu) *含有某些特殊元器件的機構(gòu) 學(xué)習(xí)要求 *結(jié)合專業(yè)需要對棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、擒縱輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、非圓齒輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和萬向鉸鏈機構(gòu)等一些其他常用機構(gòu)的工作原理、運動特點及其應(yīng)用有所了解。 *對組合機構(gòu)的組合方式及特點有所了解。 *對含有某些特殊元器件的機構(gòu)有所了解。 重點難點 本章的學(xué)習(xí)重點是：了解常用的一些其他基本機構(gòu)和某些組合機構(gòu)的工作原理、運動特點及其應(yīng)用。 學(xué)習(xí)安排 本章授課本章自學(xué)作業(yè)2學(xué)時3學(xué)時習(xí)題121212124。學(xué)習(xí)方法 學(xué)習(xí)棘輪機構(gòu)時應(yīng)搞清楚的問題： 棘輪機構(gòu)是一種常見的間歇運動機構(gòu)。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，每次的送進量可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)簡便。缺點是工作時有較大的沖擊和噪聲，運動精度較差。故其多用于速度較低、載荷不大需單向或雙向間歇送進的場合。 為了使棘輪機構(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。如何才能達到此目的，教材中進行了分析，并得出了相應(yīng)的條件，學(xué)習(xí)時要搞清楚。 學(xué)習(xí)槽輪機構(gòu)時應(yīng)掌握的要點： 槽輪機構(gòu)在運動時只有柔性沖擊，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)。 要槽輪機構(gòu)能正常工作，在槽輪機構(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)主動銷一旦進入槽輪槽口，鎖止裝置又必須將槽輪立即放松。 對槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)及運動特性應(yīng)有明確的認識。槽輪機構(gòu)可以通過改變槽口的形狀來改變槽輪的運動特性。 擒縱輪機構(gòu)的學(xué)習(xí)要點： 擒縱輪機構(gòu)是應(yīng)用較為廣泛的機械式定時機構(gòu)，如用于鐘表、洗衣機及微波爐等的定時器、照相機快門、炮彈的機械信管、降落傘的延時自動開傘等裝置中。 擒縱輪機構(gòu)又分為有固有振動系統(tǒng)的擒縱輪機構(gòu)和無固有振動系統(tǒng)的擒縱輪機構(gòu)。前者計時準(zhǔn)確，但裝置復(fù)雜，后者則相反。 在學(xué)習(xí)中應(yīng)對其為什么能定時的工作原理有所了解。 凸輪式間歇運動機構(gòu)的學(xué)習(xí)要點： 凸輪式間歇運動機構(gòu)是間歇機構(gòu)中運動及動力性能最好的一種機構(gòu)，不但運轉(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)時應(yīng)注意了解這種機構(gòu)的工作原理及設(shè)計的基本方法。 不完全齒輪機構(gòu)的學(xué)習(xí)要點： 不完全齒輪機構(gòu)由于有剛性沖擊，一般只用于低速輕載的場合(如計數(shù)器等中)。為了改善其啟動和停止時的性能，尤其是啟動時的性能，常和瞬心線附加桿配合著一道工作，這時其可用于速度較高、載荷較大的場合(參看教材圖1435所示的蜂窩煤制作機)。 學(xué)習(xí)時應(yīng)注意這種齒輪機構(gòu)與一般齒輪機構(gòu)相比有什么異同，并搞清楚其在設(shè)計方面的特殊要求。 非圓齒輪機構(gòu)的學(xué)習(xí)要點： 非圓齒輪機構(gòu)是一種變傳動比的非圓形的齒輪機構(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)時應(yīng)了解這種齒輪機構(gòu)與圓形齒輪機構(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)螺旋機構(gòu)的內(nèi)容時應(yīng)掌握的要點： 螺旋機構(gòu)可方便地將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橐苿?，或相反將移動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動，這時螺紋的導(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?前者又可細分為簡單螺旋機構(gòu)、微動螺旋機構(gòu)和復(fù)式螺旋機構(gòu)。應(yīng)熟悉它們各自的位移計算式以及移動方向的確定。 學(xué)習(xí)萬向鉸鏈機構(gòu)時應(yīng)注意的問題： 萬向鉸鏈機構(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