塔齿轮机构-张青

讲 授 人

实践□   复习□  其它□

2．通过进一步的讲解分析：使学生掌握变速机构的结构和工作原理，并灵活运用一些方法来计算机构的传动比及相应的转速。

3．将各种机构还型于日常应用，让学生了解变速机构的实际应用，社会作用。以此加深学生对变速机构的理解和学习兴趣。

难点：倍增变速机构的三种齿轮（固定、滑移、空套齿轮）的辨认及各自特点作用。怎样通过机构图分析确定各机构的传动路线，从而计算出传动比和转速。

间

方式

举例变速自行车的变速原理以及当场拆卸减速器来简要说明变速机构的大致工作原理。使学生对变速机构有一个初步印象，进而引出变速机构的定义。

变速机构——在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置。

对变速机构进行分类：

                                 滑移齿轮变速机构

                                 塔齿轮变速机构

               有级变速机构      倍增变速机构   

                                 拉键变速机构

变速机构

                   无级变速机构

   *本课侧重讲解有级变速机构，其中无级变速机构是采用摩擦轮传动实现的。举例教材图1-3磙子平盘式摩擦轮传动说明。              п

如图：当动力源带动轴I上的滚子以恒定的转速

n1回转时，因滚子紧压在平盘上，靠摩擦力的作用，使平盘转动并带动从动轴п以转速n2回转。可得n2=r1n1/r2,其中r2可在一定范围内任意改变，故轴п可获得无级变速。

  如图：当                                                         I

                                                        A    B   r2

                                                       C   

                                                        r1

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演

示

讲

解

讲

解

分

析

 （1）滑移齿轮变速机构。如图所示：轴Ⅰ为输入轴，由电机（n=1450r/min）直接驱动，确定输出轴转速的变化范围。

  ① 识图：Ⅰ轴为输出轴，Ⅴ轴为输出轴，在Ⅱ轴和Ⅳ轴上分别安装有齿数为19-22-16和37-47-26的三联滑移齿轮以及齿数为82-19的双联滑移齿轮。

  ② 确定传动路线，由上图我们可以分析得出相邻两轴之间的传动路线及传动比数目。Ⅰ轴和Ⅱ轴之间只有54/26一种传动比；Ⅱ轴和Ⅲ轴之间有36/19、33/22、39/16三种；Ⅲ轴和Ⅳ轴之间有37/28、47/18、26/39三种；Ⅳ轴和Ⅴ轴之间有38/82和71/19两种。故Ⅱ轴和Ⅴ轴之间总共可以得到332=18种传动比。也就是说我们可以得到18种不同的转速。各转速计算如下：

*其中转速最小为30r/min，最大为1500r/min。故输出轴Ⅴ的转速变化范围为30- 1500r/min.

（2）塔齿轮变速机构，如图所示：在从动轴8上八个排成塔形的固定齿轮组成塔齿轮7，主动轴1上的滑移齿轮6和拔叉5沿导向键2可在轴上滑动，并通过中间齿轮4可与塔齿轮中任意一个齿轮啮合，从而将主动轴的运动传递给从动轴。机构的传动比与塔齿轮的齿数成正比，因此很容易由塔齿轮的齿数实现传动比成等差数列的变速机构。

（3）倍增变速机构，如下图所示：

   ① 识图：Ⅰ轴为主动轴，其上装有一个双联固定齿轮和两个双联空套齿轮；轴Ⅱ上装有三个齿数为52-39的双联空套齿轮和一个齿数为52的空套齿轮。轴Ⅲ为输出轴，其上装有一个齿数为26的滑移齿轮

② 各传动路线的确定 

第一条传动路线：26-52，39-39；第二条：26-52，52-26；

第三条：26-52，52-26，39-39，52-26；第四条：26-52，52-26

39-39，52-26，39-39，52-26．轮-39___________________________________________________________________________________________________________________________

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利

用

挂

历

讲

解

分

析

讲

解

分

析

利

用

挂

历

讲

解

分

析

利用挂历

讲解分析

讲解分析

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     1/2      1      2      4

    其中不难看出：我们得到的四个传动比是以倍数2递增的，形成等比数列，故把具有此特点的机构称为倍增变速机构。

  *注意图中的固定齿轮、滑移齿轮和空套齿轮的工作特点以及它们的识别标记。

 （4）拉键变速机构

     如图所示：齿轮Z1,Z3,Z5,Z7 固定在主动轴3上；齿轮Z2,Z4,Z6,Z8

空套在从动套筒轴2上，中间用垫圈分隔。插入套筒轴孔中的手柄轴4的前端设有弹簧键1，可由套筒轴的穿通的长槽中弹出，嵌入任一个空套齿轮的键槽中（图示位置键嵌入齿轮Z8内孔的键槽），从而可将主动轴的运动通过齿轮副和弹簧键传给从动轴。图示位置中，运动的传递是通过齿轮Z7与Z8实现。此时空套齿轮Z2、Z4、Z6因与齿轮Z1、Z3、Z5啮合，所以也在转动，且转速各不相同，但它们的转动与从动轴的回转无关。

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讲

解

分

析

与 作 业

2、机械无级变速机构如何实现无级变速？与有机变速机构有什么不同？

3、常用的有级变速机构有哪些？它们是如何实现变速的？

2、有级变速机构可以实现在一定转速范围内的分级变速，具有变速可靠、传动比准确、结构紧凑等优点，但零件种类和数量较多，高速回转时不够平稳，变速时有噪声。

3、通过学习，我们可以总结出分析各种变速机构的一些方法，我们称其为变速机构原理分析三步曲：

（1）识别机构图，弄清楚该机构有多少个轴，哪个是输入轴，哪个是输出轴；每个轴上都装有一些什么样的齿轮等

（2）确定传动路线，按照一定顺序，依次找出各传动路线，并写明每条路线所经过的齿轮及这些齿轮的齿数，为下一步传动比的计算做铺垫。

（3）各传动路线传动比的计算和输出轴转速的计算，确定输出轴转速的变

化范围。