机械原理第6章齿轮系及其设计.pptVIP

作者：潘存云教授 啮合 啮合 工作原理：当波发生器旋转时，迫使柔轮由圆变形为椭圆，使长轴两端附近的齿进入啮合状态，而端轴附近的齿则脱开，其余不同区段上的齿有的处于逐渐啮入状态，而有的处于逐渐啮出状态。波发生器连续转动时，柔轮的变形部位也随之转动，使轮齿依次进入啮合，然后又依次退出啮合，从而实现啮合传动。 在传动过程中柔轮的弹性变形近似于谐波，故取名为谐波传动。 刚轮 柔轮 波发生器 啮出 啮入 脱开 脱开 刚轮 优点： ①传动比大，单级减速i1H可达50～500； ②同时啮合的齿数多，承载能力高； ③传动平稳、传动精度高、磨损小； ④在大传动比下，仍有较高的机械效率； 类型： 双波传动、 三波传动 ⑤零件数量少、重量轻、结构紧凑； 缺点：启动力矩较大、柔轮容易发生疲劳损坏、发热严重。 转臂旋转一圈，柔轮变形两次，并反向转两个齿。 转臂旋转一圈，柔轮变形三次，反向转三个齿。 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 转臂 柔轮 滚轮 滚轮 双波动画 三波动画 * * * * 5)运动合成加减法运算 6)运动分解汽车差速器 §6－5 轮系的应用 1)获得较大的传动比，而且结构紧凑。 2)实现分路传动，如钟表时分秒针；动画：1路输入→6路输出 3)换向传动 4)实现变速传动 轮系的传动比i可达10000。 实例比较 一对齿轮: i8, 例1 机械式钟表机构如图所示，E为擒动轮，N为发条盘。S，M，H各为秒针，分针，时针。设Z1=72，Z2=12，Z3=64，Z4=8，Z5=60，Z7=60，Z8=6，Z9=8，Z10=24，Z11=6。问这、Z6、Z12各为多少？ 解：（1）走秒传动 1—2—3—4—5—6—S 组成定轴轮系 i1s=n1/ns= n1/n6 =(-1)3(Z2Z4Z6)/(Z1Z3Z5) （2）走分传动，1，2组成定轴轮系 i1M=n1/nM= n1/n2= —Z2/Z1 H [例1]解:（3）走时传动 1-2-9-10-11-12组成定轴轮系 i1H=n1/nH= n1/n12 =（-1）3（Z2Z10Z12）/（Z1Z9Z11） 因 nM/nS=1/60，故, nM/nS= （n1/ns）/（ n1/nM ） =（Z4Z6）/（Z3Z5）=1/60 Z6=（Z3Z5）/（60Z6）=8 又因nH/nM =1/12，故, nH/nM =（n1/nM）/（ n1/nH） =（Z9Z11）/（Z10Z12）=1/12 Z12=（12Z9Z11）/Z10= 24 图16示为一汽车变速箱，是一定轴轮系。四种转速： 第一档 齿轮5 、6相啮合而3 、4和离合器A 、B均脱离； 第二档 齿轮3 、4相啮合而5 、6和离合器A 、B均脱离； 第三挡 离合器A 、B相嵌合而齿轮5 、6和3 、4均脱离； 倒退挡 齿轮6 、8相啮合而3 、4和5 、6以及离合器A 、B均脱离。此时由于惰轮8的作用，输出轴Ⅱ反转。 ( ) ( ) ( ) 慢速倒 车 194r/min, 8 Z 7 Z 1 Z 6 Z 8 Z 2 Z 3 1 16 i n , 6 8 7 2 1 Ι 倒 车车档 快速行 驶速 ， 1000r/min Ι n n , B A Ι 第三档： 中速行 驶速 596r/min, 3 Z 1 Z 4 Z 2 Z 2 1 Ι n 14 i Ι n n , 4 3 2 1 Ι 第二档： 慢速行 驶速 292r/min, 5 Z 1 Z 6 Z 2 Z 2 1 16 i Ⅰ n n , 6 5 2 1 Ι 第一档： 1000r/min Ι n 12, 8 Z 14, 7 Z 36, 6 Z 21, 5 Z 26, 4 Z 31, 3 Z 38, 2 Z 19, 1 Z 设 - = - = = ? ? - - - - - - = = ? ? - - - = - = = ? ? - - - - - = - = = Ⅱ ? - - - - - = = = = = = = = = Ⅰ n Ⅰ n Ⅰ n 5 8 6 作者：潘存云教授 =－1 图示为汽车差速器， n1 =n3 当汽车走直线时，若不打滑： 分析组成及运动传递 汽车转弯时，车体将以ω绕P点旋转： 2L v1 v3 V1=(r-L) ω V3=(r+L) ω 两者之间 有何关系呢 n1 /n3 = V1 / V3 r－转弯半径， 该轮系根据转弯半径大小自动分解 nH使n1 、n3符合转弯的要求 = (r-L) / (r+L) 2L－轮距 r 式中行星架的转速nH由发动机提供，为已知 仅由该