高职《机械设计基础》齿轮系、教案

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1、.****职业技术学院教案第23次课教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□技能课□其它□主要教学内容第12章齿轮系12.1轮系及类型12.2定轴轮系传动比的计算12.3行星轮系传动比的计算重点、难点定轴轮系传动比的计算教学目的要求：1.轮系的基本类型2.定轴轮系传动比的计算教学方法和教学手段：多媒体讲授讨论、思考题、作业：1.定轴齿轮系与行星齿轮系的主要区别是什么？2.各种类型齿轮系的转向如何确定？（-1）m方法适用于何种类型的齿轮系参考资料：多媒体材料，网络资料精华资料.讲稿内容备注第12章齿轮系12.1轮系及其类型在实际的机械工程中，为了满足各种不同的工作需要，

2、仅仅使用一对齿轮是不够的。例如，在各种机床中，为了将电动机的一种转速变为主轴的多级转速；在机械式钟表中，为了使时针、分针、秒针之间的转速具有确定的比例关系；在汽车的传动系中等，都是依靠一系列的彼此相互啮合的齿轮所组成的齿轮机构来实现的。这种由一系列的齿轮所组成的传动系统称为齿轮系，简称轮系图12-1在工程上，我们根据轮系中各齿轮轴线在空间的位置是否固定，将轮系分为两大类：定轴轮系和行星轮系。如图12-1和12-2所示。十分明显，所有齿轮轴线相对于机架都是固定不动的轮系称为定轴轮系，定轴轮系也称作普通轮系；反之，只要有一个齿轮的轴线是绕其它齿轮的轴线转动的轮系即为行星轮系

3、。如果在轮系中，兼有定轴轮系和周转轮系两个部分，则称作混合轮系。图12-2轮系可以由各种类型的齿轮所组成——圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等组成。本章仅从运动分析的角度研究轮系设计，即只讨论轮系的传动比计算方法和轮系在机械传动中的作用。行星轮系的组成图12-2所示，在周转轮系中，一般都以太阳轮或行星架作为运动的输入和输出构件，所以它们就是周转轮系的基本构件。OO轴线称作主轴线。由上可以看出，一个基本周转轮系必须具有一个行星架、具有一个或若干个行星轮以及与行星轮啮合的太阳轮。外齿轮1、内齿轮3都是绕固定轴线OO回转的，在周转轮系中称作太阳轮或中心轮。齿轮2安装在构件H上，绕

4、进行自转，同时由于H本身绕OO有回转，齿轮2会随着H绕OO转动，就象天上的行星一样，兼有自转和公转，故此称作行星轮。而安装行星轮的构件H称作行星架（或称作系杆、转臂）。精华资料.根据行星轮系自由度的不同，可把行星轮系分为两类：（1）简单轮系——自由度为1（2）差动轮系——自由度为2根据行星轮系中太阳轮的个数不同，可分为三类：（1）2K-H型行星轮系——由两个太阳轮和一个行星架组成。（2）3K型行星轮系——由3个太阳轮组成。（3）K-H-V型行星轮系——由一个太阳轮、一个行星架和一个输出机构。12.2定轴轮系传动此的计算轮系的传动比——轮系中输入轴与输出轴的角速度或转速之

5、比。常用字母“i”表示。12.2.1一对齿轮啮合的传动比式中：“+”表示一对内啮合圆柱齿轮，从动轮和主动轮转向相同“-”表示一对外啮合圆柱齿轮，从动轮和主动轮转向相反12.2.2定轴轮系的传动比计算轮系的传动比是指所研究轮系中的首末两构件的角速度（或转速）之比，用表示。为了完整的描述a、b两构件的运动关系，计算传动比时不仅要确定两构件的角速度比的大小，而且要确定他们的转向关系。也就是说轮系传动比的计算内容包括：大小和方向。图12-3下面我们首先以图12-3所示的定轴轮系为例介绍传动比的计算。齿轮1、2、3、、6为圆柱齿轮；、4、、5为圆锥齿轮。设齿轮1为主动轮（首轮），

6、齿轮6为从动轮（末轮），其轮系的传动比为：从图中可以看出，齿轮1、2为外啮合，2、3为内啮合。根据上一章所介绍的内容，可以求得图中各对啮合齿轮的传动比大小：1、2齿轮：2、3齿轮：、4齿轮：、5齿轮：精华资料.、6齿轮：因为、，观察分析以上式子可以看出，、、三个参数在这些式子的分子和分母中各出现一次。我们的目的是求，我们将上面的式子连乘起来，于是可以得到：所以：上式说明，定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积。其大小等于各对啮合齿轮所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数连乘积之比。即通式为：齿轮传动的转向关系有用正负号表示或用画箭头表示两种方法。1．

7、箭头法图12-4在图12-4所示的轮系中，设首轮1（主动轮）的转向已知，并用箭头方向代表齿轮可见一侧的圆周速度方向，则首末轮及其它轮的转向关系可用箭头表示。因为任何一对啮合齿轮，其节点出圆周速度相同，则表示两轮转向的箭头应同时指向或背离节点。由图可见，轮1、6的转向相同。2．正、负号法图12-6图12-5对于轮系所有齿轮轴线平行的轮系，由于两轮的转向或者相同、或者相反，因此我们规定：两轮转向相同，其传动比取“+”；转向相反，其传动比取“—”。其“+”、“—”可以用箭头法判断出的两轮转向关系来确定，如图12-5所示的轮系；也可以直接计算而得