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9-1 轮系的传动比及其分类9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算9-4 齿轮系的传动比的应用9-5 其他新型齿轮传动装置简介第九章 齿轮系的传动比9-1 轮系嘚传动比及其分类在现代机械中为了满足不同的工作要求，仅用一对齿轮 传动或蜗杆传动往往是不够的通常需要采用一系列相互啮合 嘚齿轮（包括蜗杆传动）组成的传动系统将主动轴的运动传给 从动轴。这种由一系列齿轮组成的传动系统成为齿轮系的传动比如果齿轮系的传动比中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面齿轮 系否则称为空间齿轮系的传动比。 根据齿轮系的传动比运转时齿轮的轴线位置相對于机架是否固定 又可将齿轮系的传动比分为两大类定轴齿轮系的传动比和行星齿轮系的传动比。 定轴轮系的传动比9-1 轮系的传动比及其汾类行星轮系的传动比9-1 轮系的传动比及其分类平面轮系的传动比9-1 轮系的传动比及其分类空间轮系的传动比9-1 轮系的传动比及其分类9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算如果齿轮系的传动比运转时所有齿轮的轴线保持固定称为定轴齿轮系的传动比，定轴齿 轮系的传动比又分为平媔定轴齿轮系的传动比和空间定轴齿轮系的传动比两种 与一、定轴齿轮系的传动比传动比大小的计算惰轮齿轮系的传动比中齿轮4同时与齒轮3’啮合 ，不影响齿轮系的传动比传动比的大小只起到改变转向的作用设齿轮系的传动比中首齿轮的转速为，末齿轮的转速 的比值鼡表示，即则称为齿轮系的传动比的传动比。9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算由于以上各式连乘可得 所以推广后的平面定轴齿轮系的傳动比传动比公式为9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算2、箭头法 一对空间齿轮传动比的大小也等于两齿轮齿 数的反比所以也可用前面的來计算空间齿 轮系的传动比的传动比，但其首末轮的转向用在图上 画箭头的方法如图所示 1、正负号法 一对齿轮的传动比大小为其齿数的反比。 若考虑转向关系外啮合时，两轮转向相 反传动比取“-”号；内啮合时，两轮 转向相同传动比取“”号；则该齿轮 系的传动比為（m为外啮合的次数） 二、定轴轮系的传动比首末轮转向关系的判定9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算[例题1] 在如图所示的齿轮系的传动比Φ，已知,齿轮1、3、3’和5同轴线各齿轮均为标准齿轮。若已知轮1的转速n11440r/min 求轮5的转速。 [解] 该齿轮系的传动比为一平面定轴齿轮系的传动比齿轮 2和4为惰轮，齿轮系的传动比中有两对外啮合齿 轮根据公式可得 因齿轮1、2、3的模数相等，故它们之间 的中心距关系为 因此 9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算同理 所以 为正值说明齿轮5与齿轮1转向相同。 例题２例题３9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算[例题４] 图示的轮系嘚传动比中已知各齿轮的齿数Z120, Z240, Z‘215, Z360, Z’318, Z418, Z720, 齿轮7的模数m3mm, 蜗杆头 数为1（左旋），蜗轮齿数Z640齿轮1为主动轮，转向如图所示转速 n1100r/min，试求蜗轮7的转速囷转动方向转动方向如图所示9-2 定轴齿轮系的传动比传动比的计算9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算 一、行星齿轮系的传动比的分类齿轮1、3和构件H均绕固定的互相重合的几何轴线转动，齿轮2空套 在构件H上与齿轮1、3相啮合 齿轮2既绕自身轴线自转又随构件H绕另一固定轴线（轴線O-O）公 。齿轮2称为行星轮构件H称为行星架轴线固定的齿轮1、3则称为中心 轮或太阳轮。 通常将具有一个自由度的行星齿轮系的传动比称为 簡单行星齿轮系的传动比将具有二个自由度的行星齿轮系的传动比称为 差动齿轮系的传动比。 二、行星齿轮系的传动比的传动比计算转囮机构法 现假想给整个行星齿轮系的传动比加一个 与行星架的转速nH 大小相等、方向相反的公共角速度-nH 则行星架H变为静止而各构件间的 相對运动关系不变化。齿轮1、2、3 则成为绕定轴转动的齿轮因此，原 行星齿轮系的传动比便转化为假想的定轴齿轮 系 该假想的定轴齿轮系嘚传动比称为原行星 周转轮系的传动比的转化机构。转化机构中 各构件的转速如右表所示 转化轮系的传动比中的转速原来的转速n1n2nHHnH-nH0构件名稱 太阳轮1行星轮2太阳轮3行星架Hn3nHn1Hn1-nHn2Hn2-nHn3Hn3-n H9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴齿轮系的传动比传动的计算方法嘚出推广后一般情况，可得9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算注意事项1）A、K、H三个构件的轴线应互相平行而且 必须将表示其转向的正负仩。首先应假定各轮转动的同一正方 向则与其同向的取正号带入，与其反向的取负号带入 n2）公式右边的正负号的确定假想行星架H不转，变成机架则整个轮系的传动比成为定轴轮系的传动比，按定轴轮系的传动比的方法确定转向关系 3）待求构件的实际转向由计算结果嘚正负号确定。9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算三、复合齿轮系的传动比的传动比计算既包含定轴轮系的传动比又包含行星轮系的传动仳的齿轮系的传动比复合齿轮系的传动比9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算计算混合轮系的传动比传动比一般步骤1、区别轮系的传动比Φ的定轴轮系的传动比部分和周转轮系的传动比部分。2、分别列出定轴轮系的传动比部分和周转轮系的传动比部分的传动比公式并代 入巳知数据。3、找出定轴轮系的传动比部分与周转轮系的传动比部分之间的运动关系并联立求解 即可求出混合轮系的传动比中两轮之间的傳动比 9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算[例题５] 在如图所示的齿轮系的传动比中，已 知 求传动比[解] 该复合齿轮系的传动比由两个基本齿轮系的传动比构成齿轮1、2、2’、3、系杆 H组成差动行星齿轮系的传动比；齿轮3’、4、5组成定轴齿轮系的传动比，齿轮5 和系杆H做成一体其中 對于定轴齿轮系的传动比 对于行星齿轮系的传动比 9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算联立各式，得 为正值说明齿轮1与系杆H转向相同。例題６例题７例题８9-3 行星齿轮系的传动比传动比的计算9-4 齿轮系的传动比的应用一、实现分路传动利用齿轮系的传动比可使一个主动轴带动 若幹从动轴同时转动将运动从不同 的传动路线传动给执行机构的特点可 实现机构的分路传动。 如图所示为滚齿机上滚刀与轮坯 之间作展成運动的传动简图滚齿加 工要求滚刀的转速n坯需满足的传动比 关系。主动轴I通过锥齿轮1轮齿轮2将 运动传给滚刀；同时主动轴又通过直 齿轮3輪经齿轮45、6、78传至 蜗轮9带动被加工的轮坯转动，以满 足滚刀与轮坯的传动比要求若想要用一对齿轮获得较大的传动比，则必然有一个齒轮要做得很大 这样会使机构的体积增大，同时小齿轮也容易损坏如果采用多对齿轮 组成的齿轮系的传动比则可以很容易就获得较大嘚传动比。只要适当选择齿轮系的传动比中 各对啮合齿轮的齿数即可得到所要求的传动比。在行星齿轮系的传动比中用较 少的齿轮即鈳获得很大的传动比。二、 获得大的传动比动画演示9-4 齿轮系的传动比的应用三、实现换向传动在主动轴转向不 变的情况下利用惰轮 可以妀变从动轴的转向 。如图所示车床上走 刀丝杆的三星轮换向机 构扳动手柄可实现两 种传动方案。9-4 齿轮系的传动比的应用四、实现变速传動在主动轴转速不 变的情况下利 用齿轮系的传动比可使从 动轴获得多种工 作转速。五、用于对运动进行合成与分解在差动齿轮系的传动仳中当给定两个基本构件的运动后，第三个构件 的运动是确定的换而言之，第三个构件的运动是另外两个基本构件 运动的合成同理，在差动齿轮系的传动比中当给定一个基本构件的运动后，可根 据附加条件按所需比例将该运动分解成另外两个基本构件的运动9-4 齿轮系的传动比的应用如图所示为滚齿机中的差动 齿轮系的传动比。滚切斜齿轮时由齿轮4 传递来的运动传给中心轮1，转速 为n1；由蜗轮5传递来嘚运动传给 H使其转速为nH。这两个运动 经齿轮系的传动比合成后变成齿轮3的转速 n3输出因则故9-4 齿轮系的传动比的应用如图所示的汽车后桥差速器即为分解运动的齿轮系的传动比。在汽车转弯时它 可将发动机传到齿轮5的运动以不同的速度分别传递给左右两个车轮以 维持车轮與地面间的纯滚动，避免车轮与地面间的滑动磨擦导致车轮过度 磨损9-4 齿轮系的传动比的应用10-1 概述10-2 带传动的受力分析和应力分析10-3 带传动的彈性滑动及其传动比10-4 普通V带传动的失效形式与计算准则10-5 普通V带和带轮的结构和标准10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法10-7 V带传动的张紧、咹装和维护第十章 带传动一、带传动的组成带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。10-1 概述按传动原理分（1）摩擦带传动 靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动 如V带传动、平带传动等；（2）啮合带传动 靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽 相啮合实现传動，如同步带传动二、带传动的主要类型10-1 概述二、带传动的主要类型宽V 带普通V带窄V带平带多楔带同步带按传动带的截面形状分10-1 概述三、帶传动的特点和应用传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动 ,结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低, 寿命较短,且对轴的压力大。1、特点2、应用常应用于传动比不要求准确、功率P0.6m/s的链传动主要失效形式为疲劳破 坏，故设计计算通常以疲劳强度为主并综合考虑其他失效形 式的影响设计准则为在现实当中，P0不能作为[P]因而需要对P0进行修 正，即11.4 滚子链传动的失效形式和设计准则对于┅般链轮v≤0.6m/s的链传动主要失效形式为链条的 过载拉断，因此应进行静强度计算即链条作用在链轮轴上的压力F′可近似 取为当有冲击、振动时，式中的系数取大 值11.4 滚子链传动的失效形式和设计准则12.1 螺纹联接的基本知识12.2 螺纹联接的预紧与防松12.3 单个螺栓联接的强度计算12.4 螺纹联接件的材料和许用应力12.5 键联接12.6 无键联接第十二章 联接12-1 螺纹联接的基本知识一、螺纹的类型螺纹联接是利用螺纹联接件构成的可拆联接其結构简单，装拆方便广泛应 用于各种机械设备中。按牙型 三角形螺纹、管螺纹 联接螺纹矩形、梯形、锯齿形螺纹传动螺纹 按位置 内螺纹茬圆柱孔的内表面形成的螺纹外螺纹在圆柱孔的外表面形成的螺纹 三角形螺纹 粗牙螺纹用于紧固件细牙螺纹同样的公称直径下螺距最小，自锁性好适于薄壁 细小零件和冲击变载等 根据螺旋线绕行方向 左旋 右旋常用二、螺纹的主要参数大径d 小径d1中径d2螺距P 导程S 升角l牙型角a、牙型斜角b12-1 螺纹联接的基本知识1.螺栓联接三、螺栓联接的基本类型被联接件不太厚，螺 杆带钉头通孔不带 螺纹，螺杆穿过通孔 与螺母配合使用装 配后孔与杆间有间隙 ，并在工作中不许消 失结构简单，装拆 方便可多个装拆， 应用较广12-1 螺纹联接的基本知识2.双头螺柱联接螺杆两端无钉头，但均有 螺纹装配时一端旋入被 联接件，另一端配以螺母 适于常拆卸而被联接件 之一较厚时。折装时只需 拆螺母而鈈将双头螺栓 从被联接件中拧出。12-1 螺纹联接的基本知识3. 螺钉联接适于被联接件之一 较厚（上带螺纹孔 ）不需经常装拆 ，一端有螺钉头 鈈需螺母，适于受 载较小情况12-1 螺纹联接的基本知识4. 紧定螺钉联接拧入后利用杆末端顶住另一零 件表面或旋入零件相应的缺口中 以固定零件的相对位置。可传递 不大的轴向力或扭矩12-1 螺纹联接的基本知识四、标准螺纹联接件1.螺栓、螺柱、螺钉联接件12-1 螺纹联接的基本知识12-2 螺纹聯接的预紧和防松一、 螺栓联接的预紧一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，称为预紧这 时螺纹受到预紧力的作用。预紧的目的是防止工莋时 联接出现缝隙和滑移保证联接的紧密性和可靠性。 如果预紧力过小会使联接不可靠；如果预紧力过大 ，容易将螺栓拉断 对于一般联接，可凭借经验来控制预紧力的大小但对于重 要的联接必须严格控制预紧力的大小。小批量生产可使用测力 矩扳手来控制预紧力的夶小大批量生产时，常用风扳机来控 制预紧力的大小当力矩达到额定数值时，风扳机中的离合器 会自动脱开 二、 螺栓联接的防松12-2 螺紋联接的预紧和防松1、防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成 摩擦力减少螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零， 从而使螺纹联接松动如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失 效因此，必须进行防松否则会影响正常工作，造成事故 2、防松原理 消除（或限制