机械原理第九章 轮系
《机械原理》课程思政的教学设计——以周转轮系的传动

要教师仔细考虑如何有效管理课堂、如何取舍课堂教学
内容、如何讲授课堂教学内容、如何有技巧地融入思政
内容。比如,需要对知识点进行深入梳理,采用合适方
法将知识点贯穿在知识创新的骨架上;需要以具体教学
内容为载体,采用合适方法引导学生发现问题、分析问
题,增强创新意识,激发探究新知识的兴趣;可以尝试结
动比。
结合以上重难点,在授课过程中要时刻观察学生掌
握程度,据此调整讲解速度;要经常设问,加强与学生互
动,必要时就所提问题要求学生分小组讨论;同时周转
轮系的运动要通过播放动画或者实物演示,加深学生的
理解。
5 “周转轮系的传动比”的思政点融入
在学习“周转轮系的传动比”之前,学生已经学会了
定轴轮系传动比的计算方法,以此为前提,
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2023 年第 08 期
总第 315 期
《机械原理》课程具备理论性和实践性的特点。理
论性的特点要求学生在学习过程中要充分借鉴前面学
习过的《高等数学》《机械制图》《理论力学》等理论知识。
实践性的特点指本课程实验较多,要求学生独立完成以
之渗入教学内容中,对培养学生“思政”素质,实现全过
程育人具有重要意义。
2 机械原理课程简介
于课时少等原因,基本上只是知识点的讲授,很少涉及
《机械原理》课程的内容包括两部分:机构学部分和
思政内容。即便有些教师在课堂教学过程中设计了思
机械动力学部分[7]。机构学部分由机构的结构和运动
政元素,如果思政内容不能与课程内容很好的结合,由
的掌握似是而非,甚至对有些基本概念(机械学科中的
江苏大学机械原理及的设计第九章 链传动-精品文档

课件
8
机械工程学院机械设计系
课件
9
机械工程学院机械设计系
滚子 1 与套筒 2 ★两对间隙配合 套筒2与销轴3 内链板4与与套筒2 ★两对过盈配合 外链板5与销轴3
课件
10
机械工程学院机械设计系
2.基本参数:节距p、滚子外径d1、内链节内宽b1
3.接头形式: 连接链节 当链节数为偶数时, 过渡链节 当链节数为奇数时。 (过渡链节缺点:附加弯曲应力作用) 4.标记: 例:08A—1×88
课件 3
机械工程学院机械设计系
课件
4
机械工程学院机械设计系
三.分类
传动链
起重链 输送链
套筒滚子链(滚子链) 齿形链
课件 5
机械工程学院机械设计系
课件
6
机械工程学院机械设计系
课件
7
机械工程学院机械设计系
§9-2 一.滚子链
传动链的结构特点
1.结构:滚子1、套筒2、销轴3、内链板4、外链条板5
2.振动冲击 3.啮合冲击
课件
4.惯性冲击
说明:转速w愈高,节距p愈大,齿数Z 愈少动载荷愈大
19
机械工程学院机械设计系
三.受力分析
1 .有效圆周力 2 .离心拉力 3 .垂度拉力 紧边拉力 松边拉力 压轴力 P Fe 1000 v Fe qv 2 Ff K f qa 10 2 N F1 Fe Fc Ff F 2 Fc Ff Q F1 F 2 K Q Fe
●一个链节中链速v由小→大→小变化,垂直 vy1由减速上升后又作加速下降。每过一个链节 就重复一次,导致链产生有规律的振动。 B· 从动轮: v v 2 cos R 2 w 2 cos v R 1 w 1 cos w2 R 2 cos R 2 cos w1 R 2 cos is 常数 w2 R 1 cos
汽车机械基础第九章

定轴轮系传动比的大小为:等于各对齿轮传动比的连 乘积,也等于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。传动比的正、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,用正号表示,即 主、从动齿轮转向相同;外啮合齿轮的对数为奇数时,用负 号表示,即主、从动齿轮转向相反。
由以上传动比计算可见,式中不含齿轮4的齿数,这是 因为齿轮4既是主动轮,又是从动轮,故在公式中约去,这说 明齿轮4的齿数不影响传动比的大小,但可改变轮系的转向 和增大轴距,这种齿轮称为惰轮。
第九章 轮系
一、定轴轮系传动 比计算
二、周转轮系传 动比计算
图9-1 外啮圆柱齿轮传动
图9-2 内啮合圆柱齿轮传动
齿数比前的正负号表示齿轮1、2的转向关系(或用画 箭头表示)。一对外啮合齿轮传动,两轮转向相反,取负号; 一对内啮合齿轮传动,两轮转向相同,取正号。
图9-3 定轴轮系传动比的计算
1.行星轮系
在图9-6所示的周转轮系中,若将太阳轮3固定,只要 将轮系中一个构件作为原动件,整个轮系的运动规律即可 确定,这种轮系称为行星轮系。
2.差动轮系
在图9-6所示的周转轮系中,若太阳轮1和3均不固定, 为使其具有确定的运动,需要有两个原动件,这种轮系称为 差动轮系。
二、周转轮系传动比的计算
在周转轮系中,由于其行星轮系的运动不是绕定轴的 简单运动,因此其传动比的计算不能像定轴轮系那样,直接 以齿数的反比的形式表示。
周转轮系与定轴轮系的根本区别在于,周转轮系中存 在着一个转动着的转臂H,行星齿轮既有自转又有公转,如 图9-7所示。
图9-7 周转轮系
如果能够使系杆H固定不动,那么周转轮系就可以转 化为一个定轴轮系。为此,假想给整个轮系加上一个公共 的转速-nH,根据相对运动原理可知,各构件之间的相对运 动关系并不改变,但此时转臂H的转速就变成了nH-nH=0,即 转臂H可视为固定不动,于是周转轮系就转化成了一个假想 的定轴轮系,称为周转轮系的转化机构。
机械原理轮系基础讲解共29页文档

15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
机械原理轮系基础讲解
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
机械原理第九章齿轮机构

单位(弧度)
00346 02020 06091 13634 25731 04347 06797 10034 14174 19332 25628 33185 42126 52582 64686 07857 09439 11228 13240 15490
00420 02253 06573 14453 26978 04524 07035 10343 14563 19812 26208 33875 42938 53526 65773 07982 09580 11387 13418 15689
VK
*
cosi=rb/ri
n
K 1、单位为rad(弧度)
i
2、基圆上的压力角为零 r
i
i 3、任意圆半径与其上压力角 A rb O 余弦的乘积恒等于基圆半径
n
i
B
ricosi = rb
表 9-1 渐开线函数表
/ ( )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 次 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
第十章 齿轮机构
(Gear Mechanism)
第一节 概述
齿轮机构的类型和特点
齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构, 可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平 稳、机械效率高、寿命长、工作安全可靠。
CNC机的零件处理设备 自动化包装机器
自动化电子元件组合机
标签印刷机
自动化生产线的组件
00598 02771 07610 16189 29594 04892 07528 10980 15363 20795 27394 35285 44593 55448 67985 08234 09866 11709 13779 16092
机械原理9分解

传动比取“+”号。 13
i12
1 2
z2 z1
i3'4
3 4
z4 z3
i2'3
2 3
z3 z2'
i45
4 5
z5 z4
i15
1 5
?
i12 gi2'3 gi34 gi45
1 g2 g3 g4 2 3 4 5
1 5
i15
i12 gi2'3 gi34 gi45
z2 z3z4 z5 z1 z2 ' z3 z4
14
i1k
1 k
(1)m
所有从动齿轮齿数连乘积 所有主动齿轮齿数连乘积
m 外啮合齿轮对数
齿轮转向?
i15
z2 z3z4 z5 z1 z2 ' z3 z4
z2z3z5 z1z2' z3
齿轮4: 惰轮 15
空间齿轮 ➢首尾两轮几何轴线平行
i14
1 4
z2 z3z4 z1z2' z3'
方向:画箭头表示
试求: 传动比 iH1。
解:
i 13 H
1 H 3 H
(1)2
z2z3 z 1z 2
1 H 101 100 0 H 100 100
i H1
H 1
100
26
注意
➢ 计算过程的正负号; ➢ 空间轮系的问题。
27
周转轮系运动分析
例4:门式起重机的旋转机构,已知电动机的转速 n=1440r/min,蜗杆(右旋)Z1=1 蜗轮齿数z2=40,齿 轮z3=15,z4=180。求:电动机所在机房平台H的旋转 速度,即起重机的旋转速度。
机械原理课件-齿轮系

i1m= (-1)m 2)画箭头
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
11
外啮合时:两箭头同时指向(或远离)啮 合点。头头相对或尾尾相对。
内啮合时:两箭头同向。
2 2
第二节 定轴轮系传动比的计算
对于空间定轴轮系,只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。
1)锥齿轮 2)蜗轮蜗杆
2
1
3
右
旋
蜗 杆
2
1
复合轮系(两者混合)
轮系的类型 一、轮系的分类 1.定轴轮系 轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置都固定不动,则称之为 定轴轮系(或称为普通轮系)。
1 2
3
4
第一节 齿轮系及其分类
定轴轮系
2. 周转轮系:
至少有一个齿轮轴线的位置不固定,而是绕着其它定轴齿轮的轴线 做周向运动的轮系。
周转轮系举例:
第二节ω定1 轴轮系传ω动比2 的转计向算相反
二、首、末轮转向的确定(两种方法)
1
p
2
转向相同
1)用“+” “-”表示 适用于平面定轴轮系(轴线平行,两轮转
vp
向不是相同就是相反)。
p vp ω1
外啮合齿轮:两轮转向相反,用“-”表示;
1 2
ω2
内啮合齿轮:两轮转向相同,用“+”表示。
设轮系中有m对外啮合齿轮,则末轮转向为(-1)m
如果齿轮系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。
根据齿轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定, 又可将齿轮系分为两大类:定轴齿轮系和行星齿轮系。
由齿轮组成的传动系统简称轮系
第一节 齿轮系及其分类
齿轮系
平面定轴轮系 定轴轮系(轴线固定)
机械原理第09章(含答案) 机械平衡

第9章1、研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的,减少或消除在机构各运动副中所引起的力,减轻有害的机械振动,改善机械工作性能和延长使用寿命。
答案:惯性力和惯性力偶矩附加动压2、回转构件的直径D和轴向宽度b之比D b符合条件或有重要作用的回转构件,必须满足动平衡条件方能平稳地运转。
如不平衡,必须至少在个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量,方能获得平衡。
答案:小于等于5 二个3、只使刚性转子的得到平衡称静平衡,此时只需在平衡平面中增减平衡质量;使同时达到平衡称动平衡,此时至少要在个选定的平衡平面中增减平衡质量,方能解决转子的不平衡问题。
答案:惯性力,一个惯性力和惯性力偶矩,二个4、刚性转子静平衡的力学条件是,而动平衡的力学条件是。
答案:质径积的向量和等于零质径积向量和等于零,离心力引起的合力矩等于零,转子a是不平衡的,转子b是5、图示两个转子,已知m r m r1122不平衡的。
a)b)答案:静动6、符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在。
静不平衡的回转构件,由于重力矩的作用,必定在位置静止,由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。
答案:回转轴线上质心在最低处7、回转构件的直径D和轴向宽度b之比D b符合条件的回转构件,只需满足静平衡条件就能平稳地回转。
如不平衡,可在个校正平面上适当地加上或去除平衡质量就能获得平衡。
答案:大于等于5 一个8、图a、b、c中,S为总质心,图中的转子具有静不平衡,图中的转子是动不平衡。
答案:a和b c9、当回转构件的转速较低,不超过范围,回转构件可以看作刚性物体,这类平衡称为刚性回转件的平衡。
随着转速上升并超越上述范围,回转构件出现明显变形,这类回转件的平衡问题称为回转件的平衡。
答案:(0.6~0.7)第一阶临界转速挠性10、机构总惯性力在机架上平衡的条件是。
答案:机构的总质心位置静止不动===,并作轴向等间隔布置,11、在图示a、b、c三根曲轴中,已知m r m r m r m r11223344且都在曲轴的同一含轴平面内,则其中轴已达静平衡,轴已达动平衡。
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1 10000
iH1 1/ i1H 10000
1H 3H
当系杆转10000转时,轮1才转1转, 二者转向相同。此例说明周转轮系可 获得很大的传动比。
周转轮系的传动比计算
例题2:z1=z2=48,z2’=18, z3=24,n1=250 r/min,
n3= 100 r/min,方向如图所示。求: nH 的大小和方向
§9.3 周转轮系的传动比计算
定轴轮系传动比计算公式
周转轮系传动比计算
?
反转法原理,将周转 轮系转化为定轴轮系
周转轮系的传动比计算
一、周转轮系传动比计算的基本思路
- H
系杆机架 周转轮系定轴轮系
周转轮系的 转化机构
可直接用定轴轮系传动比的计算公式。
周转轮系的传动比计算
将轮系按-ωH反转后,各构件的角速度的变化如下:
三环传动没有专门的输出 机构,因而具有结构简单、 紧凑的优点。
其他行星传动简介
二、摆线针轮传动
组成:1为针轮,2为摆线行星轮,H为系杆,3为输出机 构。
行星轮的齿廓曲线不是渐开线,而是外摆线;中心内齿 轮采用了针齿。
iHV
iH 2
nH n2
z2 z1 z2
z2
三、谐波传动
其他行星传动简介
组成:具有内齿的刚轮、具有外齿的柔轮和波发生器H。 通常将波发生器作为主动件,而刚轮和柔轮之一为从动件, 另一个为固定件。
广泛用于机床、计算装置、补偿调整装置中
运动分解
轮系的功用
汽车后桥减速器示意图
i143
n1 n3
n4 n4
z3 z1
1
2n4
1 2
(n1
n3 )
轮系的功用
七、实现复杂的轨迹运动和刚体导引
行星搅拌器
轮系的功用
行星的半径与内齿轮的半径取不同的比值 时,行星轮上各点的运动轨迹
花键轴自动车床下料机械手
z3 z2'
定轴轮系 :i3'5
3 5
z4 z3'
z5 z4
z5 z3'
3、两个轮系之间的关系
5 H
4、联立求解
i15
1 5
1
z2 z3 z1z2
z5z2 z3 z3 z1z2
54.38
齿轮1与齿轮5的转向相同
复合轮系的传动比计算
封闭式行星轮系: 自由度为2的差动轮系的两个基本构 件被定轴轮系封闭起来,组成的自由度为1的复合轮系
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z2 z3 z1z2
n1H
n2H
48 24 4 4818 3
250 H 4 100 H 3
n3H
H 50
小结
周转轮系
- H
转化机构:假想的定轴轮系
周转轮系的传动比计算
计算转化机构的传动比 计算周转轮系传动比
i1Hk
1H nH
z2 zk z1 zk1
轮系的功用
轮系的功用
五、实现结构紧凑且重量较小的大功率传动
由多个行星轮共同承担载荷
涡轮螺旋桨发动机 主减速器
轮系的功用
六、实现运动的合成与分解
两个输入,一个输出 一个输入,两个输出
运动合成 运动分解
i1H3
z3 z1
1
nH
1 2
(n1
n3 )
加法机构
n1 2nH n3 减法机构
差动轮系 F=2
动比。
周转轮系的传动比计算
三、使用转化轮系传动比公式时的注意事项
1、转化轮系的1轮、k轮和系杆H的轴线需平行
i1H3
1 H 3 H
(1)2
Z2Z3 Z1Z 2
i1H2
1 2
H H
(需作矢量作)
周转轮系的传动比计算
2、 i1Hk 是转化机构中1为主动轮、k为从动轮时的传动比,
其大小和正、负完全按照根据定轴轮系来处理。周转轮系 传动比正负是计算出来的,而不是判断出来的。
i1k
1 k
i1H
1 H
§9.4 复合轮系的传动比计算
- H
- H1
周转轮系 假想的定轴轮系 假想的定轴轮系 新周转轮系
复合轮系的传动比计算
在计算混合轮系传动比时,既不能将整个轮系作为定轴 轮系来处理,也不能对整个机构采用转化机构的办法。
一、复合轮系传动比的计算方法
1、首先将各个基本轮系正确地区分开来 2、分别列出计算各基本轮系传动比的方程式。 3、找出各基本轮系之间的联系。 4、将各基本轮系传动比方程式联立求解,即可 求得混合轮系的传动比。
2K-H 型,3K型, K-H-V型
2K-H型
3K型
轮系的类型
系杆H只起支撑行星轮使 其与中心轮保持啮合的作 用,不作为输出或输入构 件
轮系的类型
复合轮系:由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系
组成的复杂轮系
各周转轮系相互独 立不共用一个系杆
定轴轮系 + 周转轮系
周转轮系 + 周转轮系
小结
轮系的类型
复合轮系的传动比计算
例题4:电动卷扬机减速器中,已知 z1 24,z2 52,z2 21
z3 18试, z求5 传 7动8比 。
i1H
解:1、分析轮系的组成
1、2-2'、3、5(H)——周转轮系
3'、4、5 ——定轴轮系
2、分别写出各基本轮系的传动比
周转轮系
: i1H3
1 3
H H
z2 z1
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
二、传动比转向的确定
定轴轮系的传动比计算
1、平面定轴轮系(各齿轮轴线相互平行)
i15
1 5
(1)3
z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
z2z3z4z5 z1z2 z3 z4
惰轮
i1k
1 k
(1)m
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
惰轮:不改变传动比的大小,但改变轮系的转向
基本构件都是围绕着 同一固定轴线回转的
轮系的类型
根据轮系所具有的自由度不同,周转轮系 又可分为:差动轮系和行星轮系
计算图a)所示轮系自由度:
F 34242 2
差动轮系:F=2
计算图b)所示机构自由度, 图中齿轮3固定
F 33232 1
行星轮系:F=1
轮系的类型
根据基本构件的特点,轮系可分为:
§9.5 轮系的功用
一、实现大传动比
轮系的功用
一对齿轮: i<8
2
轮系的传动比i可达10000。 1
轮系的功用
二、实现相距较远两轴之间的传动
用齿轮1、2实现,尺寸较大。 用齿轮a、b、c 和d组成的轮系 来传动,可使 结构紧凑。
三、实现变速和换向
利用滑移齿轮和牙嵌离合 器便可以获得不同的输出转 速
1、2 ——定轴轮系
2、分别写出各基本轮系的传动比
定轴轮系 :
i12
n1 n3
Z2 Z1
40 20
2
周转轮系 :
iH
24
n2 n4
nH nH
1 n2 nH
Z4 Z 2
80 20
3、两个轮系之间的关系
n2 n2
4、联立求解
i1H
n1 nH
i12 i2H
10
二者转向相反
二、复合轮系传动比计算举例
第九章 轮系
一对齿轮传动的传 动比是5—7
轮系:由一系列互相啮合的齿轮组成的传动机构,用 于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。
第九章 轮系
•轮系的类型 •定轴轮系的传动比计算 •周转轮系的传动比计算 •复合轮系的传动比计算 •轮系的功用 •其他行星传动简介
§9.1 轮系的类型
根据轮系在运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位 置是否固定,可以将轮系分为三大类:
二、周转轮系传动比的计算方法
周转轮系的传动比计算
周转轮系转化机构的传动比
i1H3
1H 3H
1 H 3 H
(1) Z3 Z1
上式“-”说明在转化轮系中ωH1 与ωH3 方向相 反。
一般周转轮系转化机构的传动比
周转轮系的传动比计算
i1HK
1H KH
1 H K H
z2 zK z1 zK1
1、对于差动轮系,给定1、k、H中的任意
i2H1
n2 nH n1 nH
1 i2H
z1 z2
iH2
iHV
nH n2
z2 z1 z2
2 输出机构V 1
其他行星传动简介
输出机构示意图
其他行星传动简介
三环传动—一种特殊的渐开线少齿差行星传动
由平行四边形机构和齿轮 机构组成。
i16
n1 n6
z1 z2 z1
z1 为外齿轮的齿数 z2 为内齿轮的齿数
i1k
1 k
✓ 传动比的大小 ✓ 输入、输出轴的转向关系
定轴轮系的传动比计算
一、传动比的大小Biblioteka i151 5?
i12
1 2
z2 z1
i23
2 3
z3 z2
i34
3 4
z4 z3
i4 5
4 5
z5 z4
i15
1 5
i15i12 i23 i34 i45
1 2
2 3
3 4
4 5
z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
两个,可以计算出第三个,从而可以计算周转轮系 的传动比。
周转轮系的传动比计算
2、对于行星轮系,两个中心轮中必有一个是固定的
若 K 0
i1Hk
1H KH