YUY-SCY手動(dòng)復合輪系傳動(dòng)演示機構

一、手動(dòng)復合輪系傳動(dòng)演示機構實(shí)訓設備技術(shù)領(lǐng)域: 
為了提高大家對機械原理課程的理解,增強齒輪傳動(dòng)機構尤其是行星輪系運動(dòng)規律和運動(dòng)特點(diǎn)，設計了一套復合輪系傳動(dòng)演示機構，該機構將行星輪系和差動(dòng)輪系巧妙地組合在一起，采用內外齒圈齒輪、雙聯(lián)齒輪、行星排齒輪等簡(jiǎn)化結構，便于用銷(xiāo)釘將其制動(dòng)，并巧妙地將3個(gè)輸入（輸出）端引出，并由3個(gè)軸承支座支撐，便于用人手進(jìn)行輸入扭矩和用傳感器進(jìn)行檢測其轉速，該機構可以展現行星輪系、差動(dòng)輪系等機構傳動(dòng)原理及其特點(diǎn)，以及12種大范圍輸入輸出傳動(dòng)比關(guān)系（傳動(dòng)比zui大可達361/1），整套機構結構簡(jiǎn)單緊湊，直觀(guān)透明，控制容易，傳動(dòng)平穩。 
二、手動(dòng)復合輪系傳動(dòng)演示機構實(shí)訓設備研究背景及意義: 
機械原理課程是大學(xué)機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心技術(shù)基礎課，對培養學(xué)生的機械創(chuàng )新設計意識和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力具有重要的作用。然而課程內容晦澀抽象，尤其涉及到差動(dòng)輪系、行星輪系傳動(dòng)的內容，學(xué)生更是覺(jué)得抽象，難以理解。 該復合輪系傳動(dòng)演示機構的目的是為了幫助機械專(zhuān)業(yè)學(xué)生直觀(guān)，深刻的理解差動(dòng)輪系、行星輪系的運動(dòng)規律，填補機械原理課程輪系教學(xué)方面教具的空白。此項設計可以廣泛應用于各類(lèi)機械類(lèi)課程，以提高同學(xué)們的學(xué)習興趣，對齒輪系傳動(dòng)原理的理解和提高教學(xué)質(zhì)量。 
三、復合輪系功能: 
該傳動(dòng)演示系統將行星輪系、差動(dòng)輪系復合在一起，經(jīng)過(guò)合理的控制設計以及組合設計，全面展現周轉輪系輸入和輸出之間的傳動(dòng)關(guān)系。輸入輸出齒輪（行星架）的傳動(dòng)參數通過(guò)計數器顯示，可以直觀(guān)觀(guān)察不同輪系結構以及輸入輸出的傳動(dòng)原理，傳動(dòng)比，旋轉方向。演示系統的輸入端由人手提供輸入扭矩。針對行星輪系，該演示系統通過(guò)對太陽(yáng)輪、行星架H的不同約束（由銷(xiāo)軸定位），實(shí)現演示行星系統的8種輸入輸出關(guān)系。變齒機構借用行星輪系的部分齒輪和行星架H，與雙聯(lián)齒輪嚙合傳動(dòng)，雙聯(lián)齒輪可做軸向移動(dòng)，擁有兩種輸出關(guān)系，通過(guò)控制不同的自由度，行星輪系（帶變齒機構）共可展現12種傳動(dòng)比關(guān)系。針對變齒機構的特點(diǎn)，設計合理的傳動(dòng)參數，通過(guò)對輸入和輸出的控制，以直觀(guān)理解該機構大傳動(dòng)比的特點(diǎn)。 
四、系統方案設計： 
該復合輪系傳動(dòng)演示機構所采用的方案是以復合輪系的結構為主體，囊括行星輪系和差動(dòng)輪系，包括驅動(dòng)手柄，太陽(yáng)輪支座，齒圈驅動(dòng)齒輪支座，行星架支座，太陽(yáng)輪，行星輪，齒圈驅動(dòng)齒輪，內外齒圈，行星架，行星架輪，雙聯(lián)齒輪，定位銷(xiāo)，傳感器，計數器等組成部件。支座采用半凸臺形式，下端固定在底板上，上端中間部位打通孔，安裝軸承用于支承不同的齒輪，原始驅動(dòng)力矩由手柄提供，通過(guò)定位銷(xiāo)限制太陽(yáng)輪、內外齒圈或行星架的轉動(dòng)，即可實(shí)現不同運動(dòng)方式，輸出不同的傳動(dòng)比。 
五、復合輪系的整體結構： 
以周轉輪系為核心，固定不同的部件（太陽(yáng)輪、內外齒圈、行星架、雙聯(lián)齒輪），確定不同的自由度（自由度為1或2），即可展現不同輪系的傳輸特性及其運動(dòng)規律。當自由度為1時(shí)，任選一個(gè)輸入端，則另一個(gè)為輸出端，此時(shí)可展現行星輪系的輸入輸出特性，共可展現12種傳輸特性。當自由度為2時(shí)，任意選其中兩個(gè)部件為輸入端，則另一個(gè)為輸出端，此時(shí)可展現差動(dòng)輪系的輸入輸出傳動(dòng)特性，共可展現3種（兩輸入端同向和反向算作1種）傳輸特性。使用少量的零件即可實(shí)現多種形式的輪系運動(dòng)。周轉輪系部分包括與太陽(yáng)輪軸嵌套的驅動(dòng)手柄，內外齒圈3，太陽(yáng)輪1，行星輪2，行星架驅動(dòng)軸，行星架H。太陽(yáng)輪1與行星輪2外嚙合，行星輪2與內外齒圈3內嚙合，內外齒圈驅動(dòng)齒輪4與內外齒圈3外嚙合，用于驅動(dòng)內外齒圈3轉動(dòng)。行星架H的端部均勻連接有三個(gè)行星齒輪2，齒圈3通過(guò)軸承支撐可繞太陽(yáng)輪軸自由轉動(dòng)，行星架H的外端固連一個(gè)行星架齒輪2'，與雙聯(lián)齒輪5-5'嚙合。變齒機構核心部件為雙聯(lián)齒輪，其齒數相差為1，與行星架驅動(dòng)軸空套在一起，可做軸向移動(dòng)。 太陽(yáng)輪軸為光軸，與內外齒圈中心軸套空套在一起，齒圈中心軸套與軸承相配合，太陽(yáng)輪支撐軸末端通過(guò)平鍵連接有太陽(yáng)輪1，內外齒圈3通過(guò)齒圈軸承定位在太陽(yáng)輪軸上，太陽(yáng)輪軸由太陽(yáng)輪支座支撐。 齒圈驅動(dòng)齒輪軸與行星架驅動(dòng)軸的定位方式和太陽(yáng)輪軸的定位方式相同。行星架驅動(dòng)軸的前端與雙聯(lián)齒輪5-5′空套在一起，且小間隙配合。 采用內外齒圈形式將太陽(yáng)輪1和內外齒圈3的輸入端口分別以2根軸輸入的形式引出，能夠為該復合輪系提供2個(gè)動(dòng)力輸入端，底板上銑有槽，支座的位置可以沿著(zhù)槽移動(dòng)，以調節齒輪安裝的中心距和安裝位置。 該復合輪系主要用于演示輪系的運動(dòng)規律，觀(guān)察齒輪的運動(dòng)方向和傳動(dòng)比，為便于直觀(guān)觀(guān)察輪系的輸入輸出傳動(dòng)比，在太陽(yáng)輪1、行星架H、齒圈3的特定位置裝有傳感器，通過(guò)計數器將輪系的輸入輸出轉過(guò)的圈數顯示出來(lái)。 
六、創(chuàng )新點(diǎn)： 
1、將行星輪系、差動(dòng)輪系復合，使用少量齒輪可實(shí)現多種傳動(dòng)形式和傳動(dòng)比。
2、采用內外齒形式將周轉輪系的太陽(yáng)輪、齒圈輸入端分開(kāi)，采用銷(xiāo)軸制動(dòng)相關(guān)的齒輪，整體結構緊湊，控制簡(jiǎn)單，便于操作。
3、輪系的輸入輸出關(guān)系由電子顯示裝置精確顯示，使同學(xué)們可以直觀(guān)的觀(guān)察齒輪機構的傳動(dòng)特點(diǎn)。 
七、推廣價(jià)值高： 
1.復合輪系傳動(dòng)演示機構是針對行星輪系結構原理復雜的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)的一套適合課堂教學(xué)的演示系統，有助于加深學(xué)生的直觀(guān)印象和宏觀(guān)理解。
2.該演示機構能夠直觀(guān)顯示行星輪系的運動(dòng)規律和特征，能提高教學(xué)質(zhì)量。
3.本機構易于組裝和加工，在實(shí)現不同的運動(dòng)形式時(shí)控制簡(jiǎn)單，定位可靠，操作方便。作為教具，其加工成本低廉，空間尺寸合理，能夠實(shí)現多種輪系的運動(dòng)，教學(xué)效果良好，適合大范圍推廣。