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定轴轮系

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。

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平面定轴轮系
 
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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。

定轴轮系传动比分析

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

i15=n1n5=n1n2×n2n2'×n2'n3×n3n3'×n3'n4×n4n5=n1n5=n1n2×n2'n3×n3'n4×n4n5=z2z1×z3z2'×z4z3'×z5z4=z2z3z5z1z2'z3'

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AK传动比大小为:

iAK=nAnK=轮系AK各对啮合齿轮从动轮齿数的连乘积轮系AK各对啮合齿轮从动轮齿数的连乘积

对于平面定轴轮系,定轴轮系中齿轮AK传动比为

iAK=nAnK=1m轮系AK各对啮合齿轮从动轮齿数的连乘积轮系AK各对啮合齿轮从动轮齿数的连乘积

m为齿轮AK之间外啮合齿轮的对数。当求出传动比为负值时,表示AK齿轮转向相反。当传动比为正值时,表示 AK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

平面定轴轮系传动比计算

(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。

空间定轴轮系计算
 
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定轴轮系传动比计算
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