輪系及其分類
2019-03-03 點擊次數：838
前一章中我們研究了一對齒輪的嚙合原理和運動設計方法但是實際機械中常常采用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來,這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。
根據輪系運動時其各輪軸線的位置是否固定,可以將輪系分為下列兩大類。
(1)定軸輪系當輪系運幼時,其各輪軸線的位置固定不動的稱為定軸輪系或普通輪系。例如圖6-1所示的輪系就是一個定軸輪系。
(2)周轉輪系當輪系運動時,凡至少有…個齒輪的軸線是繞另一齒輪的軸線轉動的稱為周轉輪系。例如圖6-2所示的輪系運動時,齒輪2的軸線O2繞齒輪1的軸線O1轉動,所以它是個周轉輪系。周轉輪系又可分為差動輪系和行星輪系,詳見§6-3。
定軸輪系的傳動比
當輪系運動時,其輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為該輪系的傳動比。例如設A為輪系的輸入軸,B為輸出軸,則該輪系的傳動比it=m3/cg=nA/n2,式中a和n分別為角速度和每分鐘的轉數。定軸輪系的傳動比可如下計算1.平面定軸輪系如圖6-1所示,這種輪系由圓柱齒輪所組成,其各輪的軸線互相平行,因此它的傳動比有正負之分:如果輸入軸與輸出軸的轉動方向相同,則其傳動比為正,反之為負。
設I為輸入軸,為輸出軸,x1、z2、z2、z3、z3、z4及z5為各輪的齒數;a1、a2、o2、a3、ay、;及as為各輪的角速度;那么各對齒輪的傳動比的大小為輪傳動比的連乘積,其值等于各對齒輪從動輪齒數的乘積與各雙齒輪主動輪齒數的乘積之比。由于連接平行軸的內嚙合兩輪的轉動方向相同,故不影響輪系傳動比的符號;而外嚙合兩輪的轉功方向相反,所以如果輪系中有m個外嚙合吋,則從輸入軸到輸出軸其角速度方向應經過m次變號,因此這種輪系傳動比的符號訂用(-1)m來判定。對于所研究的輪系,m=3,(-1)2=-1,故z1x223Z1Ay'2輪系傳動比的正、負號也叮以用兩箭頭的方法來確定,如圖6-1所示。
在上面的推導中,公式右邊分子、分母中的z4互相消去,表明齒輪4的齒數不影響傳動比的大小,這種齒輪通稱為惰輪,惰輪雖然不影響傳動比的大小,但卻能改變傳動比的正、負號。由圖顯然可見,如果沒有齒輪4而齒輪3直接與齒輪5嚙合,則軸Ⅴ的轉動方向與軸⊥相同。
由以上所述可知,任何平面輪系的輸入軸A與輸出軸B的傳動比。
根據輪系運動時其各輪軸線的位置是否固定,可以將輪系分為下列兩大類。
(1)定軸輪系當輪系運幼時,其各輪軸線的位置固定不動的稱為定軸輪系或普通輪系。例如圖6-1所示的輪系就是一個定軸輪系。
(2)周轉輪系當輪系運動時,凡至少有…個齒輪的軸線是繞另一齒輪的軸線轉動的稱為周轉輪系。例如圖6-2所示的輪系運動時,齒輪2的軸線O2繞齒輪1的軸線O1轉動,所以它是個周轉輪系。周轉輪系又可分為差動輪系和行星輪系,詳見§6-3。
定軸輪系的傳動比
當輪系運動時,其輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為該輪系的傳動比。例如設A為輪系的輸入軸,B為輸出軸,則該輪系的傳動比it=m3/cg=nA/n2,式中a和n分別為角速度和每分鐘的轉數。定軸輪系的傳動比可如下計算1.平面定軸輪系如圖6-1所示,這種輪系由圓柱齒輪所組成,其各輪的軸線互相平行,因此它的傳動比有正負之分:如果輸入軸與輸出軸的轉動方向相同,則其傳動比為正,反之為負。
設I為輸入軸,為輸出軸,x1、z2、z2、z3、z3、z4及z5為各輪的齒數;a1、a2、o2、a3、ay、;及as為各輪的角速度;那么各對齒輪的傳動比的大小為輪傳動比的連乘積,其值等于各對齒輪從動輪齒數的乘積與各雙齒輪主動輪齒數的乘積之比。由于連接平行軸的內嚙合兩輪的轉動方向相同,故不影響輪系傳動比的符號;而外嚙合兩輪的轉功方向相反,所以如果輪系中有m個外嚙合吋,則從輸入軸到輸出軸其角速度方向應經過m次變號,因此這種輪系傳動比的符號訂用(-1)m來判定。對于所研究的輪系,m=3,(-1)2=-1,故z1x223Z1Ay'2輪系傳動比的正、負號也叮以用兩箭頭的方法來確定,如圖6-1所示。
在上面的推導中,公式右邊分子、分母中的z4互相消去,表明齒輪4的齒數不影響傳動比的大小,這種齒輪通稱為惰輪,惰輪雖然不影響傳動比的大小,但卻能改變傳動比的正、負號。由圖顯然可見,如果沒有齒輪4而齒輪3直接與齒輪5嚙合,則軸Ⅴ的轉動方向與軸⊥相同。
由以上所述可知,任何平面輪系的輸入軸A與輸出軸B的傳動比。
