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項(xiàng)目六汽車(chē)齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用 能力目標(biāo) 1 輪系的分類(lèi) 功用2 輪系在汽車(chē)中的運(yùn)用3 汽車(chē)齒輪的類(lèi)型 基本參數(shù)4 汽車(chē)齒輪材料及失效分析5 汽車(chē)變速器傳動(dòng)比的計(jì)算 傳動(dòng)方向的分析 任務(wù)一 1 汽車(chē)在行駛過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)換檔 2 汽車(chē)的差速器的工作原理 知識(shí)準(zhǔn)備 一 齒輪傳動(dòng)概述二 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)三 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)四 錐齒輪傳動(dòng)五 蝸輪蝸桿傳動(dòng)六 輪系及其應(yīng)用 1 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型2 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)3 齒輪傳動(dòng)基本要求4 漸開(kāi)線齒輪 一 齒輪傳動(dòng)概述 齒輪傳動(dòng) 用于傳遞任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 其圓周速度可達(dá)到300m s 傳遞功率可達(dá)105kW 齒輪直徑可從不到1mm到150m以上 是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種機(jī)械傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)與其它傳動(dòng)相比主要有以下優(yōu)點(diǎn) 1 傳遞動(dòng)力大 效率高 2 壽命長(zhǎng) 工作平穩(wěn) 可靠性高 3 傳動(dòng)比恒定 能傳遞兩軸間任意夾角的運(yùn)動(dòng) 齒輪傳動(dòng)與其它傳動(dòng)相比主要缺點(diǎn)有 1 制造 安裝精度要求較高 因而成本也較高 2 不宜作軸間距離過(guò)大的傳動(dòng) 1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 1 按兩軸位置 2 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 2 按工作條件 3 按齒形 漸開(kāi)線 常用擺線 計(jì)時(shí)儀器圓弧 承載能力較強(qiáng) 開(kāi)式 適于低速及不重要的場(chǎng)合半開(kāi)式 農(nóng)業(yè)機(jī)械 建筑機(jī)械及簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備 只有簡(jiǎn)單防護(hù)罩 閉式 潤(rùn)滑 密封良好 汽車(chē) 機(jī)床及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等齒輪傳動(dòng)中 4 按使用情況分 動(dòng)力齒輪 以動(dòng)力傳輸為主 常為高速重載或低速重載傳動(dòng) 傳動(dòng)齒輪 以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主 一般為輕載高精度傳動(dòng) 5 按齒面硬度分 軟齒面齒輪 齒面硬度 350HBS 硬齒面齒輪 齒面硬度 350HBS 3 齒輪傳動(dòng)的基本要求 1 傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn) 齒輪傳動(dòng)的最基本要求之一是瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變 以避免產(chǎn)生動(dòng)載荷 沖擊 震動(dòng)和噪聲 這于齒輪的齒廓形狀 制造和安裝精度有關(guān) 2 承載能力強(qiáng)齒輪傳動(dòng)在具體的工作條件下 必須有足夠的工作能力 以保證齒輪在整個(gè)工作過(guò)程中不致產(chǎn)生各種失效 這與齒輪的尺寸 材料 熱處理工藝因素有關(guān) 一條直線沿一個(gè)半徑為rb的圓周作純滾動(dòng) 該直線上任一點(diǎn)k的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線 這個(gè)圓稱(chēng)為基圓 該直線稱(chēng)為漸開(kāi)線的發(fā)生線 4 漸開(kāi)線齒輪 1 漸開(kāi)線的形成 2 漸開(kāi)線的性質(zhì) B點(diǎn)為漸開(kāi)線上K點(diǎn)的曲率中心 BK為漸開(kāi)線在K點(diǎn)的曲率半徑 離基圓越近 曲率半徑越小 漸開(kāi)線的形狀只取決于基圓大小 基圓越大 漸開(kāi)線越平直 當(dāng)基圓半徑無(wú)窮大時(shí) 漸開(kāi)線為直線 性質(zhì)四 基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線 3 漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn) 保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定 滿(mǎn)足齒廓嚙合基本定律 中心距的可分離性 傳遞壓力方向不變 兩輪中心距稍微有變化 也不會(huì)改變其瞬時(shí)傳動(dòng)比 瞬時(shí)傳動(dòng)比只與兩輪基圓半徑有關(guān) 齒廓嚙合線 壓力作用線方向不變 嚙合角不變 1 直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)2 直齒圓柱齒輪正確嚙合條件3 漸開(kāi)線齒輪的加工方法4 變位齒輪 二 直齒圓柱齒輪 1 直齒圓柱齒輪的主要參數(shù) 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式 外嚙合 我國(guó)規(guī)定 即嚙合條件為 兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等 1 兩齒輪的正確嚙合條件為 2 直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 2 連續(xù)傳動(dòng)條件 為了使齒輪傳動(dòng)連續(xù) 必須保證前一對(duì)輪齒尚未脫離嚙合時(shí) 后一對(duì)輪齒就應(yīng)進(jìn)入嚙合 為了滿(mǎn)足連續(xù)傳動(dòng)要求 前一對(duì)輪齒齒廓到達(dá)嚙合終點(diǎn)B1時(shí) 尚未脫離嚙合時(shí) 后一對(duì)輪齒至少必須開(kāi)始在B2點(diǎn)嚙合 此時(shí)線段B1B2恰好等于Pb 基圓齒距 所以 連續(xù)傳動(dòng)的條件 B1B2 Pb 連續(xù)傳動(dòng)條件 重合度 B1B2與Pb的比值 用 表示 故連續(xù)傳動(dòng)條件為 B1B2 Pb 1 表示了同時(shí)參與嚙合齒輪的對(duì)數(shù) 越大 同時(shí)參與嚙合齒輪的對(duì)數(shù)越多 傳動(dòng)越平穩(wěn) 因此 是衡量齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的指標(biāo)之一 3 漸開(kāi)線齒輪的加工方法 1 仿型法 定義 仿形法是在普通銑床上用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽形狀完全相同的銑刀切制齒輪的方法 銑完一個(gè)齒槽后 分度頭將齒坯轉(zhuǎn)過(guò)360 z 再銑下一個(gè)齒槽 直到銑出所有的齒槽 特點(diǎn) 1 仿形法加工方便易行 但精度難以保證 欲加工精確齒廓 對(duì)模數(shù)和壓力角相同的 齒數(shù)不同的齒輪 應(yīng)采用不同的刀具 而這在實(shí)際中是不可能的 在生產(chǎn)中通常用同一號(hào)銑刀切制同模數(shù) 不同齒數(shù)的齒輪 故仿形法通常是近似的 圓盤(pán)銑刀加工齒數(shù)的范圍 2 加工不連續(xù) 生產(chǎn)效率低 不宜用于批量生產(chǎn) 這種方法適用于單件生產(chǎn)而且精度要求不高的齒輪加工 2 展成法 原理 利用一對(duì)齒輪無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理加工齒輪 常用的刀具 齒輪插刀 齒條插刀 齒輪滾刀 展成法加工的基本要求 用展成法加工齒輪時(shí) 只要刀具與被加工齒輪的模數(shù)和壓力角相同 不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少 都可以用同一把刀具來(lái)加工 3 根切現(xiàn)象與最少齒數(shù) 用范成法加工齒輪時(shí) 若刀具的齒頂線 或齒頂圓 超過(guò)理論嚙合線極限點(diǎn)N時(shí) 被加工齒輪齒根附近的漸開(kāi)線齒廓將被切去一部分 這種現(xiàn)象稱(chēng)為根切 輪齒的根切大大削弱了輪齒的彎曲強(qiáng)度 降低齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和重合度 因此應(yīng)力求避免 正常齒制齒輪 不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 短齒制齒輪 不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 前面討論的都是漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪 它們?cè)O(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單 互換性好 但標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)仍存在著一些局限性 1 受根切限制 齒數(shù)不少于Zmin 使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不緊湊 2 不適合于安裝中心距a 不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a的場(chǎng)合 當(dāng)a a時(shí) 雖然可以安裝 但會(huì)產(chǎn)生過(guò)大側(cè)隙而引起沖擊振動(dòng) 影響傳動(dòng)平穩(wěn)性 3 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)時(shí) 小齒輪的齒根厚度小而嚙合次數(shù)又較多 故小齒輪的強(qiáng)度較低 齒根部分磨損也較嚴(yán)重 因此小齒輪容易損壞 同時(shí)也限制了大齒輪的承載能力 4 變位齒輪傳動(dòng) 為了改善齒輪傳動(dòng)的性能 出現(xiàn)了變位齒輪 如圖所示 當(dāng)齒條插刀齒頂線超過(guò)極限嚙合點(diǎn)N1 切出來(lái)的齒輪發(fā)生根切 若將齒條插刀遠(yuǎn)離輪心O1一段距離 xm 齒頂線不再超過(guò)極限點(diǎn)N1 則切出來(lái)的齒輪不會(huì)發(fā)生根切 但此時(shí)齒條的分度線與齒輪的分度圓不再相切 變位齒輪 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 變位齒輪 這種改變刀具與齒坯相對(duì)位置后切制出來(lái)的齒輪稱(chēng)為變位齒輪 刀具移動(dòng)的距離xm稱(chēng)為變位量 x稱(chēng)為變位系數(shù) 刀具遠(yuǎn)離輪心的變位稱(chēng)為正變位 此時(shí)x 0 刀具移近輪心的變位稱(chēng)為負(fù)變位 此時(shí)x 0 標(biāo)準(zhǔn)齒輪就是變位系數(shù)x 0的齒輪 由于齒條刀具變位后 其節(jié)線上的齒距和壓力角都與分度線上相同 所以切出的變位齒輪的模數(shù) 齒數(shù)和壓力角都不變 即變位齒輪的分度圓和基圓都不變 其齒廓漸開(kāi)線也不變 只是隨變位系數(shù)的不同 取同一漸開(kāi)線的不同區(qū)段作齒廓 1 斜齒圓柱齒輪的形成及特點(diǎn)2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)3 斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件4 斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪 三 斜齒圓柱齒輪 1 齒廓曲面的形成及其嚙合特點(diǎn) 當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí) 它上面的一條與基圓柱母線平行的直線KK在空間所走過(guò)的軌跡即為漸開(kāi)線曲面 稱(chēng)為直齒輪的齒廓曲面 1 齒廓曲面的形成 直齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成 漸開(kāi)線的形成 當(dāng)發(fā)生線在基圓上作純滾動(dòng)時(shí) 發(fā)生線上任意一點(diǎn)所形成的軌跡 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成如圖所示 當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí) 其上與母線成一傾斜角 b的斜直線KK在空間所走過(guò)的軌跡為漸開(kāi)線螺旋面 該螺旋面即為斜齒圓柱齒輪齒廓曲面 b稱(chēng)為基圓柱上的螺旋角 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成 2 特點(diǎn) 直齒圓柱齒輪嚙合時(shí) 齒面的接觸線均平行于齒輪軸線 整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合 同時(shí)脫離嚙合的 載荷沿齒寬突然加上及卸下 因此傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差 易產(chǎn)生沖擊和噪聲 不適用于高速和重載的傳動(dòng)中 斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí) 斜齒輪的齒廓是逐漸進(jìn)入 脫離嚙合的 斜齒輪齒廓接觸線的長(zhǎng)度由零逐漸增加 又逐漸縮短直至脫離 載荷不是突然加上或卸下的 因此斜齒輪工作較平穩(wěn) 適用于高速和重載的傳動(dòng)中 齒面 2 斜齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 斜齒輪的輪齒為螺旋形 在垂直于齒輪軸線的端面 下標(biāo)以t表示 和垂直于齒廓螺旋面的法面 下標(biāo)以n表示 上有不同的參數(shù) 斜齒輪的端面是標(biāo)準(zhǔn)的漸開(kāi)線 但從斜齒輪的加工和受力角度看 斜齒輪的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 1 螺旋角 螺旋角 在斜齒輪分度圓柱面上螺旋線展開(kāi)所成的直線與軸線的夾角即為斜齒輪在分度圓柱上的螺旋角 簡(jiǎn)稱(chēng)斜齒輪的螺旋角 b 斜齒輪在基圓圓柱上的螺旋角 意義 表示輪齒的傾斜程度大小 各圓柱的螺旋角不同 一般提到的是分度圓柱上的螺旋角 旋向 左旋 右旋 螺旋線的導(dǎo)程Ps 螺旋線繞一周時(shí)沿軸線方向前進(jìn)的距離 所以 又因?yàn)?2 模數(shù) 端面齒距 法面齒距 所以 3 壓力角 因?yàn)?故 4 齒頂高系數(shù)與頂隙系數(shù) 斜齒輪的齒頂高和齒根高不論從端面還是從法面來(lái)看都是相等的 即 所以 5 斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算 3 斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件 1 兩斜齒輪的法面模數(shù)相等2 兩斜齒輪的法面壓力角相等3 兩斜齒輪的螺旋角大小相等 方向相反 4 斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪和最少齒數(shù) 當(dāng)量齒輪 過(guò)斜齒輪分度圓柱齒廓上的任一點(diǎn)C作齒的法面 該法面與分度圓柱面的交線為一橢圓 以橢圓在C點(diǎn)的曲率半徑為分度圓半徑 以斜齒輪的法面模數(shù)為模數(shù) 壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角作一直齒圓柱齒輪 其齒形與斜齒輪的法面齒形最接近 這個(gè)齒輪稱(chēng)斜齒輪的當(dāng)量齒輪 齒數(shù)ZV稱(chēng)當(dāng)量齒數(shù) 當(dāng)量齒數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù) 斜齒輪的法面齒形 刀具刃形 直齒輪齒形 當(dāng)量齒輪 當(dāng)量齒輪 與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪當(dāng)量齒數(shù) 當(dāng)量齒輪的齒數(shù)ZV用途 a 選擇刀具刀號(hào)b 確定斜齒輪不發(fā)生根切的Zmin ZVmin Cos3 17Cos3 C 進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用ZV來(lái)選擇齒形系數(shù) 1 直齒圓錐齒輪概述2 直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)3 直齒圓錐齒輪幾何尺寸 四 直齒圓錐齒輪 圓錐齒輪是用來(lái)傳遞空間兩相交軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 其輪齒分布在截圓錐體上 齒形從大端到小端逐漸變小 為計(jì)算和測(cè)量方便 通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 一對(duì)圓錐齒輪兩軸線間的夾角 稱(chēng)為軸交角 一般機(jī)械中 多取 90 1 圓錐齒輪傳動(dòng)概述 應(yīng)用 2 直齒圓錐齒輪的基本參數(shù) 模數(shù) 參見(jiàn)國(guó)標(biāo) 一般取m 2mm 齒數(shù) 一般取Zmin 20 壓力角 國(guó)標(biāo)規(guī)定為20 齒頂高系數(shù)與頂隙系數(shù) 正常齒制ha 1 c 0 2 直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件 兩齒輪大端的模數(shù)和壓力角相等 即 傳動(dòng)比 當(dāng) 3 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 1 蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)概述2 蝸輪蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)3 蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)類(lèi)型 五 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)由蝸桿 蝸輪與機(jī)架組成 一般蝸桿為主動(dòng)件 蝸輪為從動(dòng)件 蝸桿傳動(dòng)用來(lái)傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 一般兩軸交角為90 如圖所示 蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性 作減速運(yùn)動(dòng) 廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀器設(shè)備中 1 蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)概述 2 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 與其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是 傳動(dòng)比大 在動(dòng)力傳動(dòng)中一般 8 100 在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可達(dá)1000 傳動(dòng)平穩(wěn) 噪聲低 結(jié)構(gòu)緊湊 在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)自鎖 但蝸桿傳動(dòng)效率低 發(fā)熱量大 磨損較嚴(yán)重 因此 蝸輪齒圈部分常用減摩性能好的有色金屬 如青銅 制造 成本較高 優(yōu)點(diǎn) i大 機(jī)構(gòu)緊湊 傳動(dòng)平穩(wěn) 無(wú)噪音 反行程時(shí)可自鎖 安全保護(hù) 起重機(jī) 缺點(diǎn) 輪齒間相對(duì)滑動(dòng)速度較大 易磨損 效率低 最高70 成本較高蝸桿 鋼 蝸輪 青銅 3 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 按蝸桿的旋向分 左旋 右旋 按蝸桿的頭數(shù)分 單頭 多頭 a 圓柱蝸桿傳動(dòng)b 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)c 錐蝸桿傳動(dòng) 1 輪系的定義2 輪系的類(lèi)型與功用3 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算4 行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 六 輪系傳動(dòng) 1 輪系的定義 在復(fù)雜的現(xiàn)代機(jī)械中 為了滿(mǎn)足各種不同的需要 常常采用一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng) 輪系 由一系列相互嚙合的齒輪 蝸桿 蝸輪 組成的傳動(dòng)系統(tǒng) 2 輪系類(lèi)型 根據(jù)輪系中各齒輪的軸線位置關(guān)系分為 根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪的軸線位置相對(duì)于機(jī)架是否固定 又將輪系分 定軸輪系 周轉(zhuǎn)輪系 混合輪系 輪系 平面輪系 空間輪系 輪系 1 定軸輪系 所有齒輪幾何軸線的位置都是固定的輪系 稱(chēng)為定軸輪系 2 周轉(zhuǎn)輪系 至少有一個(gè)齒輪除繞自身軸線自轉(zhuǎn)外 其軸線又繞另一個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱(chēng)為行星齒輪系 輪系的功用 1 獲得大的傳動(dòng)速比 2 適用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng) 3 能得不同的傳動(dòng) 4 能改變從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向 5 能進(jìn)行了運(yùn)行的合成和分解 3 定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中 各輪幾何軸線的位置相對(duì)于機(jī)架是固定不動(dòng)的輪系稱(chēng)為定軸輪系 定軸輪系又可分為平面定軸輪系和空間定軸輪系 平面定軸輪系 空間定軸輪系 輪系的傳動(dòng)比 指輪系中輸入軸 首齒輪 的角速度 或轉(zhuǎn)速 與輸出軸 末齒輪 的角速度 或轉(zhuǎn)速 之比 即 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 包括計(jì)算其傳動(dòng)比的大小和確定輸出軸的轉(zhuǎn)向兩個(gè)內(nèi)容 a 輸入軸b 輸出軸 外嚙合 內(nèi)嚙合 1 圓柱齒輪 2 圓錐齒輪 箭頭相對(duì)或相背 左右手定則 手伸直 四指握向蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 拇指的反方向?yàn)槲佪喌霓D(zhuǎn)向 3 蝸桿蝸輪 蝸桿旋向 順著軸線看 左上方 左旋 右上方 右旋 蝸輪轉(zhuǎn)向判斷 各對(duì)齒輪傳動(dòng)比 4 平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 輪系傳動(dòng)比 求i15 結(jié)論 2 齒輪4 惰輪 僅改變轉(zhuǎn)向 不改變i大小 1 平面定軸輪系的傳動(dòng)比等于組成輪系的各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的連乘積 也等于組成輪系的從動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積與主動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積之比 m 外嚙合齒輪的對(duì)數(shù) 惰輪輪系中齒輪4同時(shí)與齒輪3 和齒輪5嚙合 其齒數(shù)大小不影響輪系傳動(dòng)比的大小 只起到改變轉(zhuǎn)向的作用 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向的確定 平面定軸輪系從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向 也可以采用畫(huà)箭頭的方法確定 用傳動(dòng)比正負(fù)號(hào)表示 兩輪轉(zhuǎn)向相同 內(nèi)嚙合 時(shí)傳動(dòng)比取正號(hào) 兩輪轉(zhuǎn)向相反時(shí)傳動(dòng)比取負(fù)號(hào) 正負(fù)號(hào)取決于 m 外嚙合齒輪對(duì)數(shù) 解 求 i15 n5 例1 車(chē)床溜板箱進(jìn)給刻度盤(pán) n1 1450rpm Z1 18 Z2 87 Z3 28 Z4 20 Z5 84 n5與n1轉(zhuǎn)向相同 5 空間定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 空間定軸輪系傳動(dòng)比的大小仍采用推廣式計(jì)算 確定從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向 只能采用畫(huà)箭頭的方法 空間定軸輪系傳動(dòng)比 方向判斷如圖所示 例2 求 6 如圖所示定軸輪系中 1 20rad s Z1 Z3 20 Z2 Z4 40 Z5 Z6 8 解 6的方向如圖所示 方向如圖所示 求 v6 解 已知 Z1 15 Z2 25 Z2 Z3 15 Z3 30 Z4 30 Z4 2 Z5 60 Z5 20 m 4mm n1 500rpm 轉(zhuǎn)向如圖 練習(xí) 圖示的輪系中 已知各齒輪的齒數(shù)Z1 20 Z2 40 Z 2 15 Z3 60 Z 3 18 Z4 18 Z7 20 齒輪7的模數(shù)m 3mm 蝸桿頭數(shù)為1 左旋 蝸輪齒數(shù)Z6 40 齒輪1為主動(dòng)輪 轉(zhuǎn)向如圖所示 轉(zhuǎn)速n1 100r min 試求齒條8的速度和移動(dòng)方向 空檔 一檔傳動(dòng)比 二檔傳動(dòng)比 倒檔傳動(dòng)比 如圖所示為多刀半自動(dòng)車(chē)床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng) 已知 帶輪直徑D1 D2 180mm z1 45 z2 75 z3 36 z4 81 z5 59 z6 54 z7 25 z8 88 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n 1443r min時(shí) 主軸 上的各級(jí)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)臂 系桿 支承行星輪 并繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng) 行星輪 幾何軸線不固定的齒輪 太陽(yáng)輪 幾何軸線固定的齒輪 4 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 1 行星齒輪系的組成 行星輪 太陽(yáng)輪 行星架以及機(jī)架組成行星輪系 行星系中 行星輪可有多個(gè) 太陽(yáng)輪的數(shù)量不多于兩個(gè) 行星架只能有一個(gè) 簡(jiǎn)單行星輪系 具有一個(gè)自由度的行星輪系 簡(jiǎn)單行星輪系 F 1 差動(dòng)輪系 F 2 2 行星齒輪系的分類(lèi) 差動(dòng)輪系 具有兩個(gè)自由度的行星輪系 空間行星齒輪系 平面行星齒輪系 轉(zhuǎn)化輪系法 給整個(gè)輪系加上一個(gè)與行星架轉(zhuǎn)速nH大小相等方向相反的公共轉(zhuǎn)速 nH 則行星架被固定 而原構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系保持不變 這樣 原來(lái)的行星輪系就變成了假想的定軸輪系 該假想定軸輪系 稱(chēng)為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系 3 行星齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 周轉(zhuǎn)輪系及轉(zhuǎn)化輪系中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比為 1 公式適用于平面周轉(zhuǎn)輪系 正 負(fù)號(hào)可按畫(huà)箭頭的方法來(lái)確定 也可根據(jù) 1 m確定 對(duì)于空間周轉(zhuǎn)輪系 當(dāng)兩太陽(yáng)輪和行星架的軸線互相平行時(shí) 仍可用轉(zhuǎn)化輪系法來(lái)建立轉(zhuǎn)速關(guān)系式 但正 負(fù)號(hào)應(yīng)按畫(huà)箭頭的方法來(lái)確定 注意 行星輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的一般表達(dá)式 2 輪系中n1 nk nH既有大小又有正負(fù) 若假定其中之一為正 則另一個(gè)如果轉(zhuǎn)向與之相同取正號(hào) 相反為負(fù) 3 iAKH iAK iAKH是行星齒輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 即齒輪A K相對(duì)于行星架H的傳動(dòng)比 而iAK是行星輪系中A K兩輪的傳動(dòng)比 例4 周轉(zhuǎn)輪系中 已知各輪齒數(shù)為Z1 100 Z2 101 Z2 100 Z3 99 試求傳動(dòng)比iH1 解 轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比 傳動(dòng)比為正 表示行星架H與齒輪1的轉(zhuǎn)向相同 所以 混合輪系 輪系中既含有定軸輪系又含有行星輪系 或是包含由幾個(gè)基本行星輪系的復(fù)雜輪系 4 混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 先將混合輪系分解成行星輪系和定軸輪系 然后分別列出傳動(dòng)比計(jì)算式 最后聯(lián)立求解 混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 例5 圖示為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒機(jī)構(gòu) 已知各輪齒數(shù)z1 24 z2 48 z2 30 z3 90 z3 20 z4 30 z5 80 求i1H 解 1 劃分輪系當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 雙聯(lián)齒輪2與2 的軸線會(huì)隨卷筒轉(zhuǎn)動(dòng) 因此它是一個(gè)雙聯(lián)行星輪 支持它轉(zhuǎn)動(dòng)的卷筒是行星架H 與雙聯(lián)行星輪嚙合的是中心輪1和3 它們組成了一個(gè)行星輪系 齒輪3 4與5的軸線是固定的 組成了定軸輪系 因此 該輪系是一個(gè)行星輪系和定軸輪系組成的混合輪系 2 求傳動(dòng)比 行星輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)比為 定軸輪系傳動(dòng)比 得傳動(dòng)比 任務(wù)實(shí)施 汽車(chē)輪系分析 課題1 普通齒輪變速器 三軸變速器分析 學(xué)生分析三軸變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理 學(xué)生分組討論問(wèn)題 1 汽車(chē)為什么要裝變速器 2 變速器的功用及分類(lèi) 學(xué)生分組進(jìn)行三軸變速器的拆裝 一 三軸結(jié)構(gòu)變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 輸入軸1 中間軸2 輸出軸3 倒檔軸 變速齒輪 結(jié)合套 二 變速器結(jié)構(gòu)分析 三 三軸五檔位變速器變速原理