理论教育 定轴轮系传动比计算方法详解

定轴轮系传动比计算方法详解

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:轮系中首轮1与末轮k的角速度或转速之比称为轮系的传动比,用i1k表示,即轮系传动比的计算,主要是确定其大小及首末两轮的转向关系。定轴轮系传动比的计算1.平面定轴轮系平面定轴轮系中各齿轮的轴线均相互平行。如前所述,一对圆柱齿轮传动的传动比大小为齿轮传动的转向关系可用正负号或画箭头表示。这说明齿轮2的齿数不影响轮系传动比的大小,但其引入则会改变轮系的转向,这种齿轮称惰轮。

定轴轮系传动比计算方法详解

轮系中首轮1与末轮k的角速度或转速之比称为轮系的传动比,用i1k表示,即

轮系传动比的计算,主要是确定其大小及首末两轮的转向关系。

定轴轮系传动比的计算

1.平面定轴轮系

平面定轴轮系中各齿轮的轴线均相互平行(图6-52)。如前所述,一对圆柱齿轮传动的传动比大小为

齿轮传动的转向关系可用正负号或画箭头表示。一对外啮合齿轮传动时,两轮转向相反,i12取负号或箭头指向相反[图6-51(a)];一对内啮合齿轮传动时,两轮转向相同,i12取正号或箭头指向相同[图6-51(b)]。

图6-51 齿轮传动的转向关系

在如图6-52所示的平面定轴轮系中,设首轮为1,末轮为5,各轮的角速度和齿数分别用ω1、ω2、ω3、ω4、ω5和z1、z2、z3、z3′、z4、z4′、z5表示,轮系中各对齿轮的传动比计算分别为

图6-52 平面定轴轮系

将以上各式等号两边分别对应相乘,可得

因ω33′,ω44′,故

上式表明,定轴轮系传动比为各对齿轮传动比的连乘积,其大小为所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比,其正负号取决于轮系中外啮合齿轮的对数。当外啮合齿轮的对数为偶数时,得到“+”号;当外啮合齿轮的对数为奇数时,得到“-”号。(www.daowen.com)

另外,由上面传动比计算可见,式中不含齿轮2的齿数z2,这是因为轮2既是主动轮,又是从动轮,故在等式右边分子分母中消去z2。这说明齿轮2的齿数不影响轮系传动比的大小,但其引入则会改变轮系的转向,这种齿轮称惰轮。

以上结果可推广到一般情况,即平面定轴轮系传动比的一般表达式为

式中,m——外啮合圆柱齿轮的对数。

2.空间定轴轮系

空间定轴轮系中各齿轮的轴线并不都相互平行。如图6-53所示,卷扬机的传动系统为一空间定轴轮系,其传动比的大小仍可用平面定轴轮系的表达式计算,但转向不能用(-1)m来判断,需在运动简图上用箭头标明各轮的转向。

图6-53 卷扬机传动系统

【例6-4】 如图6-53所示卷扬机的传动系统,其末端为蜗杆传动。其中,已知z1=18,z2=36,z3=20,z4=40,z5=2,z6=50。若n1=1000r/min,鼓轮直径D=200mm,试求蜗轮6的转速n6和重物W的提升速度,并确定提升重物时齿轮1的转向。

解:由式(6-33)可计算轮系传动比大小,即

由于鼓轮与蜗轮同轴,所以鼓轮的转速也是10r/min。重物W的提升速度为鼓轮的圆周速度,即

提升重物时齿轮1的转向如图6-53中箭头所示。

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