《轮系及计算》课件

齿轮的几何参数
齿数：齿轮的 齿数是决定齿 轮传动比的重
要参数
模数：齿轮的 模数是决定齿 轮尺寸的重要
参数
齿距：齿轮的 齿距是决定齿 轮传动精度的
重要参数
齿形角：齿轮 的齿形角是决 定齿轮传动效 率的重要参数
齿轮的传动比
齿轮传动比：两个齿轮的齿数之比 传动比公式：i=n1/n2，其中i为传动比，n1和n2分别为主动轮和从动轮的齿数 传动比的作用：改变转速和扭矩 传动比的选择：根据实际需求选择合适的传动比，以实现预期的转速和扭矩
05 轮系的计算方法
齿轮的啮合关系
齿轮的啮合关系是指两个齿轮在传动过程中相互接触、相互啮合的状态。
齿轮的啮合关系可以分为直齿圆柱齿轮啮合、斜齿圆柱齿轮啮合、人字齿轮啮合等。
齿轮的啮合关系直接影响到传动的平稳性、效率和寿命。 齿轮的啮合关系可以通过计算齿轮的模数、齿数、压力角等参数来确定。
轮系的传动比计算
轮系的设计实例分析
实例一：自行车轮系设计 实例二：汽车传动轮系设计 实例三：工业机器人轮系设计 实例四：航空航天轮系设计 实例五：医疗设备轮系设计 实例六：家用电器轮系设计
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汇报人：
06 轮系的设计与优化
齿轮的设计原则
齿形选择： 根据使用 环境和负 载选择合 适的齿形
齿数选择： 根据传动 比和转速 选择合适 的齿数
齿宽选择： 根据载荷 和强度要 求选择合 适的齿宽
齿距选择： 根据传动 精度和噪 音要求选 择合适的 齿距
齿面硬度： 根据使用 环境和载 荷选择合 适的齿面 硬度
04 轮系的工作原理
齿轮的工作原理
齿轮的组成：齿数、模数、齿 距、齿形等
齿轮的传动原理：通过啮合传 递动力和运动
齿轮的啮合方式：直齿、斜齿、 人字齿等
齿轮的传动比：通过改变齿轮 的齿数来改变传动比
轮系的传动方式
齿轮传动：通过齿轮之间的啮合传递动 力
链条传动：通过链条和链轮之间的啮合 传递动力
轮系及计算
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汇报人：
目录 /目录
01
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04
轮系的工作原 理
02
轮系的概述
05
轮系的计算方 法
03
轮系的基本组 成
06
轮系的设计与 优化
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02 轮系的概述
轮系的定义
轮系是由多个齿 轮组成的传动系 统
轮系可以分为定 轴轮系和周转轮 系
定轴轮系是指所 有齿轮的轴线都 固定在同一个轴 线上
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交错轮系：两个齿轮 的轴线相互垂直，方 向相反
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同轴轮系：两个齿轮 的轴线相互垂直，方 向相同
轮系的应用场景
汽车传动系统：用于传递动力 和改变速度
自行车传动系统：用于改变速 度和方向
工业机械传动系统：用于传递 动力和改变速度
航空航天传动系统：用于改变 速度和方向
03 轮系的基本组成
定义：传动比是指 轮系中从动轮转速 与主动轮转速之比
计算方法：根据轮 系中各齿轮的齿数 和转速，通过公式 计算传动比
注意事项：在计算 过程中需要注意齿 轮的旋转方向，以 及首末轮的转速关 系
应用：传动比计算 是轮系设计中的重 要参数，对于确定 齿轮尺寸、优化传 动性能等具有重要 意义
轮系的效率计算
齿轮的种类和特点
直齿圆柱齿轮：结构简单，制造方便，但传动平稳性较差 斜齿圆柱齿轮：传动平稳，噪音小，但制造难度较大 人字齿轮：传动平稳，噪音小，但制造难度较大 锥齿轮：适用于轴线相交的传动，但制造难度较大 蜗轮蜗杆：适用于大速比传动，但制造难度较大 非圆齿轮：适用于特殊场合，如机器人、航空航天等，但制造难度较大
润滑方式： 根据使用 环境和载 荷选择合 适的润滑 方式
轮系的优化目标和方法
方法：选择合适的齿轮参数， 如齿数、模数、压力角等
优化目标：提高传动效率， 降低能耗，减小噪音，提高 使用寿命
优化设计：采用有限元分析、 仿真技术等方法进行优化设 计
实验验证：通过实验验证优 化设计的效果，不断调整和
优化设计参数
轮系的效率：轮系中各轮子之间的传动效率 计算方法：通过计算轮系中各轮子的转速和扭矩，然后进行综合计算 影响因素：轮子的直径、转速、扭矩、摩擦力等 提高效率的方法：选择合适的轮子直径、转速、扭矩，减少摩擦力等
轮系的热平衡计算
热平衡方程：描述轮系中各部件的温度变化关系 热源：轮系中各部件的热源，如摩擦、热辐射等 热传递：轮系中各部件之间的热传递方式，如热传导、热对流等 热平衡条件：轮系中各部件达到热平衡的条件，如温度相等、热流量相等等
周转轮系是指所 有齿轮的轴线都源自不固定在同一个 轴线上轮系的分类
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定轴轮系：所有齿轮 的轴线都固定在同一 个轴线上
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动轴轮系：至少有一 个齿轮的轴线是运动 的
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混合轮系：既有定轴 轮系又有动轴轮系的 特点
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差动轮系：两个齿轮 的轴线相互平行，但 方向相反
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平行轮系：两个齿轮 的轴线相互平行，方 向相同
皮带传动：通过皮带和皮带轮之间的摩 擦传递动力
液压传动：通过液体的压力传递动力 气压传动：通过气体的压力传递动力 电磁传动：通过电磁力传递动力
轮系的效率计算
轮系的效率：轮系中各齿轮的 传动效率之和
传动效率：齿轮传动过程中， 输入功率与输出功率之比
影响因素：齿轮的材质、加工 精度、润滑条件等
计算方法：通过实验测量或理 论计算得出