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轮系的应用

时间:2024-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:同理,在差动轮系中,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两个基本构件的运动。图9-12所示为滚齿机中的差动轮系。这两个运动经轮系合成后变成齿轮3的转速n3输出。若输入转速为n5,两车轮外径相等,轮距为2L,两轮转速分别为n1和n3,r为汽车行驶半径。

轮系的应用大致可归纳为以下几个方面。

1.用于相距较远的两轴之间的传动

当主动轴与从动轴之间距离较远时,若只用一对齿轮传动,则齿轮尺寸过大,既占空间,又浪费材料,且制造和安装都不方便。而用多个齿轮组成轮系传动(见图9-9),可使结构紧凑。

图9-9 利用轮系实现较远距离的两轴之间的传动

2.实现变速和换向转动

图9-10所示为汽车齿轮变速和换向机构,传动路线有四条:

(1)离合器x、y接合时,由Ⅰ→Ⅲ;

(2)拨动双联齿轮使齿轮4、3啮合时,由1(Ⅰ)→2(Ⅱ)=3(Ⅱ)→4(Ⅲ);

(3)拨动双联齿轮使齿轮6、5啮合时,由1(Ⅰ)→2(Ⅱ)=5(Ⅱ)→6(Ⅲ);

(4)拨动双联齿轮使齿轮6、8啮合时,由1(Ⅰ)→2(Ⅱ)=7(Ⅱ)→8(Ⅳ)→6 (Ⅲ)。

其中前三条分别为高、中、低速三个前进挡路线,最后一条为低速倒车挡路线。

图9-10 变速和换向机构

3.获取大的传动比

如图9-6所示的大传动比减速器,传动比高达10 000。

4.实现分路传动

在同一主动轴带动下,利用轮系可以实现几个从动轴分路输出运动。如图9-11所示为滚齿机上滚刀与齿坯之间作展成运动的传动系统简图。滚齿加工要求滚刀的转速n与齿坯转速n必须满足的传动比关系。主动轴Ⅰ通过锥齿轮1经齿轮2将运动传给滚刀;同时主动轴又通过直齿轮3经齿轮4、5、6、7及蜗杆8传至蜗轮9,带动被加工的轮坯转动,以满足滚刀与齿坯的传动比要求。

图9-11 滚齿机轮系

5.实现运动的合成和分解

在差动轮系中,当给定两个基本构件的运动后,则第三个构件的运动是确定的,即第三个构件的运动是另两个构件运动的合成。

同理,在差动轮系中,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两个基本构件的运动。

图9-12所示为滚齿机中的差动轮系。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传递来的运动传给行星架H,使其转速为n H。这两个运动经轮系合成后变成齿轮3的转速n3输出。

因z1=z3,则,故n3=2n H-n1

图9-12 装齿机中的差动轮系

图9-13所示为汽车后桥差速器。当汽车转弯时,它可将输入转速n5以不同的比例分解成两车轮的转动n1和n3,使两车轮转弯时在地面上滚动,避免车轮与地面的滑动摩擦。

图9-13 汽车后桥差速器

若输入转速为n5,两车轮外径相等,轮距为2L,两轮转速分别为n1和n3,r为汽车行驶半径。当汽车绕图示P点向左转弯时,两轮行驶距离不相等,其转速比为

差速器中齿轮4、5组成定轴轮系,行星架H与齿轮4固联在一起,齿轮1、2、3与行星架H组成差动轮系。对于差动轮系1—2—3—H,因z1=z2=z3,有

联立式(9-5)、式(9-6)求解得

若汽车直线行驶,因n1=n3,所以行星轮没有自转运动,此时齿轮1、2、3和4相当于一个整体,作等速运动,即

由此可知,差动轮系可将一输入转速分解为两个不同的转速。

差速器广泛应用于汽车、飞机、船舶、农机、起重机等机械的动力传动。

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