一、定轴轮系基本概念
如果轮系运转时各齿轮的轴线相对于机架保持固定,则称为定轴轮系。如果所有齿轮轴线平行,这种定轴轮系是平面定轴轮系,否则为空间定轴轮系。
二、传动比计算方法
根据齿轮部分所学的知识,一对齿轮啮合的传动比大小等于两齿轮齿数的反比。当两齿轮为外啮合时,转向相反;两齿轮为内啮合时,转向相同。
分析上图,齿轮2和2’共轴,齿轮3和3’共轴,即他们的转速分别相等。因此轮系中齿轮1和5的转速比及传动比i15大小为
总结发现:
(1)在该轮系中,齿轮4同时与齿轮3′和齿轮5啮合,其齿数在上述计算式中消去。齿轮4不影响轮系传动比的大小,但是会起到改变转向的作用。这种齿轮称为惰轮。
(2)定轴轮系传动比大小等于各级啮合齿轮传动比的乘积。
(3)对于平面定轴轮系,齿轮的转向可以用同向反向描述,与外啮合对数有关。
因此,推导出任意定轴轮系中齿轮A、K传动比大小为:
对于平面定轴轮系,定轴轮系中齿轮A、K传动比为
m为齿轮A和K之间外啮合齿轮的对数。当求出传动比为负值时,表示A、K齿轮转向相反。当传动比为正值时,表示 A、K齿轮转向相同。再分析图8-1,m=3,因此i15为负值,表示齿轮5与齿轮1的转向相反。
对于空间定轴轮系,传动比大小仍然可以用公式8-2求得,但是方向只能用画箭头方法,依次标出轮系中各啮合齿轮转向,才能求得所需齿轮的转向。空间轮系中出现的锥齿轮转动方向按照箭头相向或相离方法判断,蜗杆传动按照左右手法则判断。当然,定轴轮系也可以用画箭头方法求得。
三、例题讲解
(一)平面定轴轮系传动比计算
在下图所示的车床溜板箱进给刻度盘轮系中,运动由齿轮1输入,由齿轮5输出,各齿轮的齿数为z1=18, z2=87, z3=28,z4=20,z5=84。试计算传动比i15。
(二)空间定轴轮系传动比计算
如图所示,已知:z1=16,z2=32,z3=20,z4=40,蜗杆z5=2,蜗轮z6=40,n1=800 r/min。试分析该传动机构的传动路线;计算蜗轮的转速n6并确定各轮的回转方向。