《机械设计基础》项目12轮系和减速器

4.某主轴箱中，已知各齿轮齿数分别为Z1=18、 Z2=20， Z3=18、Z4=19、Z5=20、Z6=20、
Z7=21，
Z8=22、Z9=22、Z10= 18、 Z11=30、Z12=26。
且已知1轴的转速为n1=446.7 转／分。求带轮轴的转速 (六挡转速)。
四、课堂总结
1.轮系传动比定义 2.定轴轮系传动比的计算步骤 1)写出传动路线 2）应用传动比公式计算传动比大小 3）判断转向
机械设计基础
项目十二轮系与减速器
项目十二 轮系
任务1：定轴齿轮系传动比的计算； 任务2；行星齿轮系传动比的计算、齿轮系
的应用； 重点：定轴轮系、行星轮系的传动比计算。 难点：行星轮系的传动比计算。
任务1：定轴齿轮系传动比的计算
一、轮系的类型 任务: 1、轮系的概念是什么？ 2、轮系类型有哪几种？怎样区分？
2 实现远距离传动
当相距较远的两轴间必须应用齿轮传动时，采用齿轮 系可缩小传动装置所占空间，节约材料，减轻重量。
3 实现变速传动
4 实现换向传动
5 实现分路传动 使一根主轴带动多根从动轴同时转动，诸如润滑油 泵、冷却风扇等附件同时工作，减少原动机数量。
6 实现运动的合成与分解 因 z1 z3
（3）边拆卸边观察，并就箱体形状，轴向定位固 定，润滑密封方式，箱体附件（如通气器、油标、 油塞、起盖螺钉、定位销等）的结构特点和作用、 位置要求、加工方法和零件材料等进行详细的分 析和比较。 （4）所拆减速器的种类，画出传动示意图，测定 减速器的主要参数（如α、m、z1、z2等），并记 录下来。 （5）所拆减速器的每个零件进行必要的清洗，将 装好的轴系部件装到机座原位置上，进行齿侧间 隙和轴承轴向间隙的测量。
构件名称 原来的转速(机架） 转化轮系中的转速（行星架）
太阳轮1
n1
n1H n1 nH
行星轮2
n2
n2H n2 nH
太阳轮3
n3
行星架（系杆）H nH
n3H n3 nH
nH H nH nH 0
iGHK
nGHБайду номын сангаасnKH
公式说明：
1）公式中的G、K为太阳轮，H为系杆（行星架），m为 外啮合次数
四、课后思考
1.什么是转化轮系，它是定轴轮系还是行星 轮系？
2.定轴齿轮系中齿轮啮合传动的转向关系原 则，是否适合于行星齿轮系的转化机构？ 为什么？
五、轮系的应用
1.实现大传动比传动 已知 z1 100 , z2 101, z2 100 , z3 99, 1)求 iH1 2)若 z3 100，求 iH1 3)若 z2 100，求 iH1
平面定轴齿轮系
空间定轴轮系，采用画箭头方法来判定轮系转向关 系，这时公式就可以写成 。
任务2 行星齿轮系传动比的计算、齿轮系的 应用
一、行星齿轮系的组成 行星轮、太阳轮、行星架以及机架组成行星轮系。 二、行星齿轮系传动比的计算 转化机构法：即根据相对运动原理，假想对整个行
星轮系加上一个与nH大小相等而方向相反的公共 转速-nH，则行星架被固定，而原构件之间的相对 运动关系保持不变。这样，原来的行星轮系就变 成了假想的定轴轮系。这个经过一定条件转化得 到的假想定轴轮系，称为原行星轮系的转化机构。
2.定轴轮系首末轮回转方向的判定
任务:
1）如何用数外啮合齿轮对数的方法判定首末 两轮的回转方向？
2）如何用画箭头的方法判定首末两轮的回转 方向？
3）数外啮合对数的方法存在什么样的局限性？
3.惰轮
任务:齿轮4的作用及名称? 惰轮在轮系中只起变向作用，不起变速作用，为什
么？
4、工作任务
1.图示的轮系中，已知各齿轮的齿数Z1=20, Z2=40, Z'2=15, Z3=60, Z'3=18, Z4=18, Z7=20, 齿轮7的模数m=3mm, 蜗杆头数为 1（左旋），蜗轮齿数Z6=40。齿轮1为主 动轮，转向如图所示，转速n1=100r/min， 试求齿条8的速度和移动方向。
（6）齿侧间隙的测量
将直径稍大于齿侧间隙的铅丝（或铅片），插入 相互啮合的轮齿之间，转动齿轮，辗压轮齿间的 铅丝，齿侧间隙等于铅丝变形部分最薄的厚度。 用千分尺或游标卡尺测出其厚度，并与国标要求 进行比较，检验齿侧间隙是否符合国标规定。
（7）轴承轴向间隙的测量
固定好百分表，用手推动轴至另一端，百分表所 指示的量即为轴承轴向间隙的大小。检查所得轴 承间隙是否符合规范要求，若不符合，则应进行 调整。分析有关减速器轴承间隙调整的结构形式 并进行合理操作，以便得到所要求的轴向间隙。
轮系定义：由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系 统
轮系类型
各齿轮轴线是否平行
各齿轮轴线是否固定
平面轮系 空间轮系 定轴轮系
行星轮系
二、轮系传动比的定义
始端主动齿轮与末端从动齿轮的角速度比值或转速 比值
三、定轴轮系传动比计算 1.公式
m为外啮合齿轮的对数。上式适用于平面齿轮系
对于空间轮系，采用画箭头方法来判定轮系转向关 系，那么定轴轮系的传动比的计算公式就只剩下 大小的计算式了。这时公式就可以写成 。
2）公式只适用于圆柱齿轮组成的行星轮系 ，由圆柱齿轮 所组成的行星轮系由于各构件的回转轴线都是彼此平行的， 故利用转化机构计算传动比时，不仅可以计算各基本构件 之间的角速度关系，而且可以计算行星轮与基本构件之间 的角速度关系。如在行星轮系中行星轮 2 与中心轮 1 或 3 的角速度关系可以表示为：
3）对于由圆锥齿轮组成的行星轮系，当两太阳轮和行星 架的轴线互相平行时，仍可用转化轮系法来建立转速关系 式，但正、负号应按画箭头的方法来确定。并且，由于其 行星轮和基本构件的回转轴线不平行，因而它的角速度不 能按代数量进行加减，即不能应用转化机构法列出包括行 星轮在内的转速关系。
nH
n1 n3 2
用于滚齿机、计算机构和补偿装置
减速器
减速器拆装实训
1. 实训目的
熟悉一般减速器的结构及轴系部件； 了解减速器中各零件的结构和作用； 加深对轴系部件结构的理解，掌握轴系部件
的安装、固定及调整方法； 了解减速器装配的基本要求。 训练机构分析、识别和设计专项能力
2.设备和工具 设备： 一级圆柱齿轮减速器； 二级圆柱齿轮减速器； 蜗轮蜗杆减速器； 每个小组可选一种减速器拆装。 工具： 游标卡尺、内卡钳、外卡钳、活扳手、百分表
4）将已知转速代入公式时，注意“+”、“-”号。一方向代正， 另一方向代负号。求得的转速为正，说明与正方向一致，反而
反之。
5） iGHK iGK ,是iGHK行星轮系转化机构的传动比，也是G、
K相对于行星架H的传动比，而 是i行GK星
轮系中G、K两齿轮相对于机架的传动比。
三、任务练习
1.行星轮系如图所示。已知 Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60,n1=200r/min ,n4=50r/min,且两太阳轮1、4转向相反。 试求行星架转速nH及行星轮转速n3。
5. 思考题（针对所拆装减速器） （1）减速器由哪几部分组成？ （2）齿轮传动方式和蜗杆减速器传动方式 的确定与什么因素有关？各有何优点？ （3）轴系各零件如何定位和固定、轴系本身在 箱体中如何定位和固定？试分析减速器轴系属何 种支点固定形式？ （4）轴承轴向间隙的调整方法有几种？如何保 证轴系的热伸长及轴承的游动间隙？ （5）齿轮或蜗杆、蜗轮是如何润滑的？而轴承 又是如何润滑的？润滑方式有何特点？ （6）机械结构设计时应注意和考虑哪些问题？
2.在图示的定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为
Z1、Z2 、Z2’、Z3 、Z4 、 Z4'、Z5 、Z5'、Z6，求传 动比i16。
3.在图示的轮系中，已知各齿轮的齿数分别为
Z1=18、Z2=20、Z'2=25， Z3=36 Z'3=2(右旋)、 Z4=40，且已知n1=100转
／分(A向看为逆时针)，求 轮4的转速及其转向。
（5）选择2个关键零件，绘制其结构草图以及零件 工作图，并通过实测，标注全部尺寸，推测配合 处的配合制、名义尺寸和配合精度等级与公差， 从功能要求考虑，选择合理的形位公差和表面粗 糙度
4.实训步骤
（1）观察减速器外部形状，判断其传动方式、级 数、输入、输出轴等。
（2）拧开上盖与机座联接螺栓及轴承盖螺钉，拔 出定位销，借助起盖螺钉打开减速器上盖。
钢尺、铅丝、涂料等。
3.实训内容
（1）按顺序拆装一种减速器，分析减速器结构和 各种零件的功用。 （2）测量和计算所拆减速器的主要参数，并绘制 其传动示意图。 （3）测量减速器传动副的接触精度和齿隙间隙； 测量并调整轴承轴向间隙。 （4）分析轴系部件的结构、固定（周向和轴向） 及调整方法，徒手绘制其装配草图以及正式装配图