定轴轮系
定轴轮系是指轮系运转时,其各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的。定轴轮系又可以分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。
基本信息
- 中文名
定轴轮系
- 外文名
Gear train with fixed axes
- 应用领域
机械传动
- 参数
传动比
- 分类
平面、空间轮系
- 学科
机械工程
轮系
由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系。根据轮系中各轴线是否平行,可将轮系分为两大类,即平面轮系和空间轮系。右图(a)为平面轮系,各轮的轴线都是互相平行的,即全部由圆柱齿轮组成的轮系;右图(b)为空间轮系,轮系中至少有一个轮的轴线与其他轮的轴线不平行,即轮系中含有圆锥齿轮或蜗杆传动。
根据轮系运转时,其各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否都是固定的,将轮系分为定轴轮系和周转轮系两大类。
定轴轮系的传动比
在轮系中,输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比称为轮系的传动比。若轮系中首轮1的角速度为
(转速为
),末轮k的角速度为
(转速为
),轮系的传动比用
表示,则
另外,计算轮系的传动比时,不仅要计算它的大小,还要确定两轴的相对转动方向(即输入轮与输出轮的转向关系)。
平面定轴轮系
- 1.
传动比大小的计算
为了计算轮系的传动比,先来讨论一对圆柱齿轮的传动比。下图(a)所示为一对外啮合圆柱齿轮传动,下图(b)所示为一对内啮合圆柱齿轮传动。设轮1位主动轮,轮2为从动轮,
、
分别为主、从动轮的角速度(转速),
、
为主、从动轮的齿数,
表示主动轮1与从动轮2的传动比。则考虑方向的传动比公式为
上式中等号右边的“±”号表示两圆柱齿轮的相对转向。一对外啮合圆柱齿轮传动,两轮转向相反,取“-”号;一对内啮合圆柱齿轮传动,两轮转向相同,取“+”号。一对圆柱齿轮传动的相对转向也可用箭头在齿轮传动简图中直接标明。
以上结论可推广到平面定轴轮系的传动比计算。设轮1为主动轮,经过m次外啮合,传递到最末的从动轮k,则平面定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为
式中,m表示在该轮系中外啮合齿轮的对数。
2.始末两轮转向关系的确定
(1)平面定轴轮系始末两轮转向关系可由上式中的正负号来确定,为正值时,表示始末两轮转向相同;为负值时,表示始末两轮转向相反。