《机械设计基础》试题库_轮系(作业试题)

第5章 轮系
习题与参考答案
一、复习思考题
1．为什么要应用轮系？试举出几个应用轮系的实例？
2．何谓定轴轮系？何谓周转轮系？行星轮系与差动轮系有何区别？ 3．什么叫惰轮？它在轮系中有什么作用？
4．定轴轮系的传动比如何计算？式中（-1）m 有什么意义？ 5．定轴轮系末端的转向怎样判别？
6．如果轮系的末端轴是螺旋传动，应如何计算螺母的移动量？
二、填空题
1．由若干对齿轮组成的齿轮机构称为 。

2．根据轮系中齿轮的几何轴线是否固定，可将轮系分 轮系、 轮系和 轮系三种。

3．对平面定轴轮系，始末两齿轮转向关系可用传动比计算公式中 的符号来判定。

4．行星轮系由 、 和 三种基本构件组成。

5．在定轴轮系中，每一个齿轮的回转轴线都是 的。

6．惰轮对 并无映响，但却能改变从动轮的 方向。

7．如果在齿轮传动中，其中有一个齿轮和它的 绕另一个 旋转，则这轮系就叫周转轮系。

8．旋转齿轮的几何轴线位置均 的轮系，称为定轴轮系。

9．轮系中 两轮 之比，称为轮系的传动比。

10．加惰轮的轮系只能改变 的旋转方向，不能改变轮系的 。

11．一对齿轮的传动比，若考虑两轮旋转方向的同异，可写成±==
2
1
n n i ——。

12．定轴轮系的传动比，等于组成该轮系的所有 轮齿数连乘积与所有 轮齿数连乘积之比。

13．在周转转系中，凡具有 几何轴线的齿轮，称中心轮，凡具有 几何轴线的齿轮，称为行星轮，支持行星轮并和它一起绕固定几何轴线旋转的构件，称为 。

14．周转轮系中，只有一个 时的轮系称为行星轮系。

15．转系可获得 的传动比，并可作 距离的传动。

16．转系可以实现要求和要求。

17．转系可以运动，也可以运动。

18．采用周转轮系可将两个独立运动为一个运动，或将一个独立的运动成两个独立的运动。

19．差动轮系的主要结构特点，是有两个。

20．周转轮系结构尺寸，重量较。

21．周转轮系可获得的传动比和的功率传递。

三、判断题
1．转系可分为定轴轮系和周转轮系两种。

（）
2．旋转齿轮的几何轴线位置均不能固定的轮系，称之为周转轮系。

（）
3．至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系，称为定轴轮系。

（）4．定轴轮系首末两轮转速之比，等于组成该轮系的所有从动齿轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积之比。

（）
5．在周转轮系中，凡具有旋转几何轴线的齿轮，就称为中心轮。

（）
6．在周转轮系中，凡具有固定几何轴线的齿轮，就称为行星轮。

（）
7．定轴轮系可以把旋转运动转变成直线运动。

（）
8．轮系传动比的计算，不但要确定其数值，还要确定输入输出轴之间的运动关系，表示出它们的转向关系。

（）
9．对空间定轴轮系，其始末两齿轮转向关系可用传动比计算方式中的（-1）m的符号来判定。

（）
10．计算行星轮系的传动比时，把行星轮系转化为一假想的定轴轮系，即可用定轴轮系的方法解决行星轮系的问题。

（）
11．定轴轮系和行星轮系的主要区别，在于系杆是否转动。

（）
例解
1. 所谓定轴轮系是指在轮系运转时，所有齿轮的轴经相对于机架的位置都是固定的轮系；周转轮系是指轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮轴线转动的轮系。

2. 一个基本的周转轮系是由一个系杆，若干个行星轮和不超过二个与行星轮啮合的中心组成的。

3. 自由度为2的周转轮系称为差动轮系，而自由度为1的周转轮系称为行星轮系。

4. 复合轮系是指既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或由几个基本周转轮系组成的复杂轮系。

复合轮系传动比的正确计算方法是：1）正确区分各基本轮系；2）列出各基本轮系传动比计算方程式；3）建立各基本轮系之间的联系；4）将各基本轮系传动比计算方程式联立求解，得到复合轮系的传动比。

5. 图示为锥齿轮组成的周转轮系。

已知Z 1=Z 2=17，Z 2′=30，Z 3=45，若1轮转速n 1=200r/min ，试求系杆转速n H 。

解答：
1．判定轮系类型，确定传动比计算式 轮系类型—因在一轮系运转时，齿轮2和2′的轴线相对于机架的位置不固
定，且齿轮3固定不转动，故为行星轮系；
传动比公式—系杆转速n H 须通过行星轮系的转化轮系（假想定轴轮系）传动比公式求得。

2．确定系杆转速n H
1）转化轮系传动比公式：5.130
1745
17021321313113
=⨯⨯==--=--=='z z z z n n n n n n n n n i H H H H H H H
2）min /4005
.02005.11200113111r i n i n n H H H -=-=-=-==
n H 与n 1的转向相反。

6. 分析与思考：1）何谓原周转轮系的转化轮系？i 13H 与i 13是否相等？2）能否用i 12H 计算式中的转向关系，求上题解图所示周转轮纱中行星轮2的转速n 2？为什么？
答：1）给整个周转轮系加上一绕系杆的固定轴线转动的公共角速度（-ωH ），转化而得的假想定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。

i 13H 与i 13不相等，因为i 13H =n 1H /n 3H ≠i 13=n 1/n 3。

2）不能用i 12H 计算式求解n 2。

因轮2的轴线与中心轮和系杆的轴线不平行，它们的角速度不能按代数量进行加减，即：ω2H ≠ω2–ωH ，故不能用i 12H 的计算
式求解n2。

7. 图示轮系中，已知蜗杆1为双头左旋蜗杆，转向如图示，蜗轮2的齿数为Z2=50；蜗杆2′为单头右旋蜗杆，蜗轮3的齿数为Z3=40；其余各轮齿数为：Z3′=30，Z4=20，Z4′=26，Z5=18，Z5′=28, Z6=16，Z7=18。

试求传动比i17及n7的方向。

解答：1.判定轮系类型，确定传动比计算式
轮系类型—因在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的，但有轴线相互不平行的空间齿轮传动，故为空间定轴轮系。

因此其转向只能用画箭头的方法确定。

8. 图示轮系中，已知1轮转向n1如图示。

各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=Z6=18，Z7=1（左旋蜗杆）Z8=40，Z9=20。

若n1=1000r/min，齿轮9的模数m=3mm，试求齿条10的速度V10及其移动方向（可在图中用箭头标出）。

填空题答案： 1．轮系
2．定轴 行星 混合 3．（-1）m
4．行星轮 中心轮 系杆 5．固定的
6．传动比 转动 7．几何轴线 齿轮 8．固定
9．首末 转速
10．从动轮 传动比 11．
1
2
z z 12．从动轮 主动轮
13．固定 运动 系杆（或转臂） 14．主动件 15．较大 较远 16．变速 变向 17．合成 分解 18．合成 分解 19．主动件 20．紧凑 轻 21．较大 较大
判断题答案：
1.√
2.√
3.×
4.√
5.×
6.×
7.√
8.√
9.× 10.√ 11.√。