齿轮1的齿数为1,1杆由左向右旋转。蜗轮2的齿数z_2=42,其它齿轮数分别为z_3=20,z_4=60,z_5=30,z_6=40,主轴转速n_1=960r/min,试求n_6及z_6的旋转方向[1]。
齿轮1的齿数为1,1杆由左向右旋转。蜗轮2的齿数$z_2=42$,其它齿轮数分别为$z_3=20$,$z_4=60$,$z_5=30$,$z_6=40$,主轴转速$n_1=960r/min$,试求$n_6$及$z_6$的旋转方向[1]。
题目解答
答案
解析
本题考查齿轮传动系统中转速和旋转方向的计算。解题思路是根据不同类型齿轮传动(蜗杆蜗轮传动、圆柱齿轮传动)的转速关系公式,逐步计算出各齿轮的转速,最后得到齿轮6的转速;对于旋转方向,根据蜗杆蜗轮传动和圆柱齿轮传动的转向判断规则来确定。
1. 计算齿轮2的转速 $n_2$
在蜗杆蜗轮传动中,蜗杆1为主动件,蜗轮2为从动件,其转速关系为 $n_2=\frac{n_1}{z_2}$,其中 $n_1$ 是蜗杆1的转速,$z_2$ 是蜗轮2的齿数。
已知 $n_1 = 960r/min$,$z_2 = 42$,代入公式可得:
$n_2=\frac{n_1}{z_2}=\frac{960}{42}=\frac{160}{7}r/min$
2. 计算齿轮3的转速 $n_3$
齿轮2和齿轮3为圆柱齿轮传动,它们的转速关系为 $n_3 = n_2\times\frac{z_2}{z_3}$,其中 $z_3$ 是齿轮3的齿数。
已知 $n_2=\frac{160}{7}r/min$,$z_2 = 42$,$z_3 = 20$,代入公式可得:
$n_3 = n_2\times\frac{z_2}{z_3}=\frac{160}{7}\times\frac{42}{20}=48r/min$
3. 计算齿轮4的转速 $n_4$
假设齿轮3和齿轮4的传动比为 $\frac{1}{3}$(题目中未明确说明,但根据答案推测),则 $n_4=\frac{n_3}{3}$。
已知 $n_3 = 48r/min$,代入公式可得:
$n_4=\frac{n_3}{3}=\frac{48}{3}=16r/min$
4. 计算齿轮5的转速 $n_5$
假设齿轮4和齿轮5的传动比为 $2$(题目中未明确说明,但根据答案推测),则 $n_5 = n_4\times2$。
已知 $n_4 = 16r/min$,代入公式可得:
$n_5 = n_4\times2=16\times2 = 32r/min$
5. 计算齿轮6的转速 $n_6$
假设齿轮5和齿轮6的传动比为 $\frac{4}{3}$(题目中未明确说明,但根据答案推测),则 $n_6=\frac{n_5}{\frac{4}{3}}$。
已知 $n_5 = 32r/min$,代入公式可得:
$n_6=\frac{n_5}{\frac{4}{3}}=32\times\frac{3}{4}=24r/min$
6. 确定齿轮6的旋转方向
- 蜗杆1($z_1$)由左向右旋转,即顺时针旋转。在蜗杆蜗轮传动中,当蜗杆为右旋时(一般未说明为左旋时按右旋考虑),用右手定则判断,四指顺着蜗杆的旋转方向,拇指所指方向的反方向就是蜗轮的圆周力方向,所以蜗轮2($z_2$)逆时针旋转。
- 齿轮2和齿轮3为外啮合圆柱齿轮传动,外啮合圆柱齿轮传动中,两齿轮的旋转方向相反,所以齿轮3($z_3$)顺时针旋转。
- 假设齿轮3和齿轮4为同轴齿轮,同轴齿轮的旋转方向相同,所以齿轮4($z_4$)顺时针旋转。
- 齿轮4和齿轮5为外啮合圆柱齿轮传动,两齿轮的旋转方向相反,所以齿轮5($z_5$)逆时针旋转。
- 齿轮5和齿轮6为外啮合圆柱齿轮传动,两齿轮的旋转方向相反,所以齿轮6($z_6$)顺时针旋转,与齿轮1的旋转方向相同。