《机械设计基础》教案——第十一章 轮系.docx

《《机械设计基础》教案——第十一章 轮系.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械设计基础》教案——第十一章 轮系.docx（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、授课题目：第11章轮系11.1轮系及其分类11.2定轴轮系传动比的计算授课方式（请打J）理论课J讨论课口实验课口习题课口其他口本章累计课时6时排潮安2教学大纲要求：轮系分类；定轴轮系的传动比的计算，定轴轮系转向判别。教学目的、要求：熟练掌握定轴轮系传动比的计算。教学重点及难点：定轴轮系传动比的计算；空间定轴轮系转向判别。思考题和习题：一、判断题1、2、3、4、二、选择题1、2、三、综合题1、2、3、9课后总结分析：总结齿轮系、齿轮系的分类等概念及定轴齿轮系的传动比的计算。备注教学内容ILl轮系及其分类实际生产中仅用一对齿轮传动往往无法实现多方面的要求，如需要获得较大的传动比；有时需要将主动轴的

2、一种转速转变为从动轴的多种转速（如车床上车外圆，车螺纹、车端面、滚花、切槽等工序需要不同的转速）；在钟表上需要满足时针、分针、秒针的转速关系；这些用一对齿轮是无法实现的。必须用一系列齿轮组成的传动系统来实现。1、轮系：由一系列齿轮所组成的传动系统，称为齿轮系。一对齿轮组成的传动系统为最简单的齿轮系。2、分类：（1）根据是否包含空间齿轮，可分为平面齿轮机构和空间齿轮机构（2）根据齿轮轴线是否固定，可分为定轴齿轮系（普通齿轮系）：所有齿轮的轴线都固定不动周转齿轮系：至少有一个齿轮的轴线不固定混合齿轮系定十周（复杂齿轮系）周+周圆柱齿轮（直齿、斜齿）组成轮系的齿轮圆锥齿轮蜗轮蜗杆等11.2定轴轮系传

3、动比的计算一、定轴齿轮系传动比的定义：指该齿轮系的首轮和末轮的转速之比。二、平面定轴齿轮系的传动比计算：3L13,EZ三合tEnI楠学2U25定轴齿轮系一对齿轮L=区=1122z+内啮合-外啮合问题：如图定轴齿轮系中，齿轮1主动，已知求此齿轮系的传动比，；5?解：_nI_z2ln=-=，_n2,_z3l23一Z2，_ny_Z4Z3,4=-二，4ZH血=-三5Z4分别连乘：七九为“必=1234=n2n3n4n5Z15=以=(-1)3几5ziz2z4即如=%=4k43_三-2_+从动齿轮的齿数】一一主动齿轮的齿数Z1,Z2,2?，23，2丁，？4，？5为各齿轮的齿数，Z2Z3Z4Z5z1z2z32

4、t=22、z3=1322：=20、Z4=18z5=30n1=1450rmin,试计算5，并判断其转动方向。解因为齿轮1、2合。代入式（11-1）得：i15=所以转向与轮1相反,、3、4为主动轮，齿轮2、3、4、5为从动轮，共有3次外啮（-1）3AA=_2413230=_g.818ZlZrZHz4222220n1450.1.2=-L=r/min=147.69r/minr/mm5i9.8l8如图Il-I所示。例2.还是上图，设4=Z2=30/3=90.试求当构件1、3的转速分别为=Lq=-I时，求H及的值？解：诰=PLnH=(-1)1汩3nHziz2上n0=-0.5；负号表H转向逆时针1IIH30

5、一二=一2;负号表!与H反向nH-0.5例3、如图所示为像床工作台横向进给装置的一种行星齿轮系，已知Za=43,2g=39,Zf=43,zb=47.求ZHQ?解：；_nHlHa-na-H_nanH_ZgZbIab一nb-nHZaZfnifia=115.5%二、空间周转齿轮系传动比的计算对于空间周转齿轮系中两轮1、k和行星架H的轴线相互平行的情况，其转化机构的传动比仍可用平面周转齿轮系的传动比公式进行计算，但等式右边的正负号不能用(-1)加来确定，应根据转化机构中轮1和轮k的相对转向来确定，转向相同时，取正号;转向相反时，取负号。对于空间周转齿轮系中两轮1、k和行星架H的轴线不平行的情况，这里

6、不作介绍。例4.如下图所示的差动轮系中，已知2=20,Z2=30,23=80,nl=100r/min,n3=20r/mino试问：1)/与3转向相同时，几H=?2)与3转向相反时，%=?解将各已知量代入式(11-2)有得1) %与转向相同时，同取“十”号代入上式，得“十”号说明行星架H与两原动件转向相同。2) %与3转向相反时，假定%为正，则3为负，则“十”号说明行星架H与轮1转向相同，与轮3转向相反。例5、如图所示(图9-18)的空间周转齿轮系，轮1、3及行星架的轴线相互平行,z1=z2=z3=30,轮1和行星架H的转速大小分别为12Omin和2rmin,他们的转向相反。试求轮3的转速。解在

7、转化机构中，轮1和轮3的转向相反，故应取负号，所以产_%riH_Z3_n3nHZl轮1和行星架H的转向相反，所以当%=120rmin时，nH=-IrI11in0因此nn120(2)可得L=U1所以3=124rmin,轮3与轮1转向相反。n3-nHn3-(-2)授课题目：第11章轮系11.4混合轮系及其传动比11.5轮系的应用授课方式（请打J）理论课J讨论课口实验课口习题课口其他口课时安排2教学大纲要求:混合轮系传动比的计算；周转轮系和混合轮系的应用。教学目的、要求:熟练掌握混合轮系传动比的计算，了解轮系的应用教学重点及难点:重点：混合轮系传动比的计算难点：如何将混合轮系正确划分为基本轮系思考题

8、和习题：一、判断题7、8、二、选择题4、三、综合题6、8课后总结分析：（1）掌握混合轮系的轮系分解及传动比计算；（2）了解轮系的应用；教学内容备注11.4混合轮系的传动比计算.1、混合轮系：齿轮系中既有定轴齿轮系，又有周转齿轮系，或有几个单一的周转齿轮系组合而成。沪八J定轴轮系+周转轮系混合轮系比口匕单一的周转轮系+单一的周转轮系复合周转轮系2、传动比计算(1)分析齿轮系的组成(步骤是先周转齿轮系后定轴齿轮系。而找周转齿轮系的步骤是行星轮-一系杆一一太阳轮，即根据轴线位置找到行星轮(轴线不固定)，支撑行星轮的是系杆，与行星轮相啮合且轴线位置固定的是太阳轮。周转齿轮系划分出来后，剩下的便是定轴齿

9、轮系了。)(2)分别写出各齿轮系的传动比(3)找出齿轮系之间的运动关系(4)联立求解例1、如图示齿轮系，z1=20,z2=30,Za=20,Zg=30,zz7=80JZI=300rpm,求标？解：轮1、2组成定轴齿轮系，a、b、g、H组成周转齿轮系Z2()得几a=几2=-111=300=-20OrPm1 一z230-H_nanH_Zblab=nb-HHZa-200-_800-nH20nH=-40rpm.负号代表系杆与齿轮1转向相反。例2：电动卷扬机减速器(图9-21)Z=24,Z2=48,Z2-=30,Z3=90,Z3-=20,Z4=30,Z5=80,求山/解：(1)1,2-2,3,H周转齿轮

10、系34,5定轴齿轮系珞IH=(yG)HZZ2，(4)联立ilfl=31n1450若%=1450rmin,nH=TJ-=46.77r/minKh31例3、在图示双螺旋桨飞机减速器中，已知Za=26,Zg=20,Zb=66,Z：=30,Z,g=18,Z=66,若na=15000rpm,求m及11q的大小及转向。解：（1）a、b、g、H组成一套周转齿轮系单元，a、bg、H组成一套周转轮系单元。（2）计算各周转齿轮系的传动比,HTlaRh/、1ZgZ/,1500011h2066Iab11b-11HZaZg-11H2620解得：TlP二Hh=Ha=4239.13rpm转向与轮a相同.H-n,a-11QZ

11、gZ,b4239.13-Z266Idb=十二诟F=30解得：11=1324.13rpm转向与轮a相同11.5齿轮系的应用1、实现较远距离的传动（用一对以齿轮传动，齿轮笨重，结构不紧凑；用多对齿轮进行传动，可以缩小径向尺寸，使结构紧凑。）2、实现大传动比传动如图9-16所示，已知z1=100,z2=101,Zr=100,Z3=99.试求传动比iH1?解：依题n3=0,n1-11h_10199O-11h100100n得:上=100oo=31%行星架转100O0$专时，轮1才转1转，转向相同。该齿轮系仅用两对齿轮，便能获得这么大的传动比，使传动机构非常紧凑。3、实现变速传动图917所示为变速箱的传

12、动简图。I为输入轴，III为输出轴，4、6均为滑移齿轮，该变速箱可使11I轴获得四种不同的转速:(1)齿轮3和4啮合，齿轮5和6、离合器A和5均脱离；(2)齿轮5和6啮合，齿轮3和4、离合器A和3均脱离；(3)离合器A和3嵌合而齿轮3和4,5和6均脱离；(4)齿轮6和8啮合，齿轮3和4、5和6、离合器A和3均脱离，由于惰轮8的作用而改变了输出轴11I的转向。4、实现变向传动当主动轴转向不变时，可利用齿轮系中的惰轮改变从动轴的转向。5、实现分路传动在具体机械传动中，当只有一个原动件及多个执行构件时，原动件的转动可通过多对啮合齿轮，从不同的传动路线传递给执行构件，以实现分路传动。6、实现运动的合成

13、应用差动齿轮系，可将两个构件的输入运动，合成为另一构件的运动输出。(在差动齿轮系中，需要两个原动件，齿轮系才有确定的相对运动，因此应用差动齿轮系，可将两个构件的输入运动合成为另一个构件的运动输出。)图9-23所示为滚齿机的差动齿轮系，滚齿时，由齿轮4传来的运动输给中心轮1,使其得到转速为(称为分齿运动)；由蜗轮5传来的运动输给转臂使其得到转速”（称为附加转动）。这两个运动经过差动齿轮系合成后变为中心轮3的转速4输出。产_%_Z3_TI3HHZn3=211h-n1表明行星架H和中心轮1的两个输入转速“、n1,经过差动齿轮系合成为轮3的一个输出转速4。7、实现运动的分解（汽车后桥差减速器，当汽车沿

14、直线行驶时，两个后轮所走的路程相同，所以要求后轮1、3的转速相等；而当汽车转弯时，处于弯道内侧的后轮走的是小圆弧，处于弯道外侧的后轮走的是大圆弧，所以要求后轮应具有不同的转速,在汽车后桥上采用差速器，将发动机的一种转速分解为后轮的不同转速。）图9-24汽车后桥差速器，1、2、3、H（4）组成差动齿轮系，jH_丁一刀“_Z3_113HHZ114=11h,所以%=1,当汽车沿直线行驶时，H1=4=%。转弯时,n1_r-L-On3r+L8、实现结构紧凑的大功率传动在行星齿轮系中，通常采用几个均匀分布的行星轮同时传递运动和动力（如图922所示）。这样既可用几个行星轮共同来分担载荷，以减小齿轮尺寸，同时又可使各个啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心惯性力各自得以平衡，故可减小主轴承内的作用力，增大传递功率，从而使其效率也较高。