轮系课件

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二、定轴轮系传动比的计算
1.平面定轴轮系传动比的计算
轮系的传动比：轮系中首、末两轮的角速度（或 转速）之比。 当首轮用“1”，末轮用“k”表示时，其传动比 i1k 的大小计算公式为：
1 n1 i1k k nk
传动比的计算包含: （1） 计算传动比的大小
(2） 确定首、末两轮的转向关系
模块三 常用机械传动
单 元六 轮系
第六节 轮系
第一讲
实例导入：（一）内燃机
单缸内燃机的工作 是通过活塞的运动 使得燃气在汽缸内 产生进气-压缩-做 功-排气。该内燃 机中有三个相互啮 合的齿轮。
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实例导入：（二）机械手
机械手的工 作是除了用 圆柱凸轮机 构进行控制 之外，还有 三对齿轮传 动机构进行 运动的传递。
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学中做 做中学
下图为电动卷扬机轮系，已知各齿轮齿数z1 = 18 ，z2 = 39， z2′=35，z3 = 130，z3′= 18 ，z4 = 30 ，z5 = 78，求传 动比i1H.
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学中做 做中学
下图所示差动轮系中，已知各齿轮齿数z1 =60 ，z2 = 120， z2′=20，z3 = 20，n1 = 120r/min，其转向如图所示。求转 速nH 。
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实例导入:(三)产、学、研产品蜗杆传动
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教学内容
研究对象：以定轴轮系传动比的计算为主
研究内容：本单元主要讨论定轴轮系和行星 轮系的传动比计算和转向确定。 重点：定轴齿轮系传动比的计算；行星齿轮 系的传动比计算。
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一、轮系的定义及类型
定 义
轮系 — 由一系列齿轮（包括蜗杆传动）组 成的传动系统
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1.平面定轴轮系传动比的计算 以图示的定轴轮系为例。轮1为主动轮(输入)， 轮5为从动轮(输出)，若已知各轮齿数，求轮 系传动比i15？
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1.平面定轴轮系传动比的计算
注： 1.同一轴上的齿轮转速相同，故有：ω2 = ω2, ω3 = ω 3 2.外啮合时两齿轮的转向相反，传动比取“-”号 ；内啮合时两齿轮的转向相同，传动比取“+”号
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四、 小结及作业
作业：
1．观察生活，举出定轴轮系、行星轮系及复 合轮系的实例，并分析如何进行传动比的计算
2．课后习题 1、2、3、4 预习： 轮系有哪些应用? 还有哪些新型齿轮传动装置?
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学中做 做中学
下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1 = 15 ，z2 = 25， z3 = 20，，z4 = 60 ，m=3 ， n1 = 200r/min，。求传动 比n3、 nH 。
ห้องสมุดไป่ตู้
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学中做 做中学
下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1 = 12 ，z2 = 32， z2′=30， z3 = 78， z4 = 75 ， n1 = 1450r/min，。求传 动比nH和n4 。
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二、周转轮系传动比的计算
1.周转轮系的组成和分类
行星轮系
组成
(1) 中心轮（太阳轮）1、3
(2) 行星轮2
(3) 系杆H（也称行星架）
差动轮系
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二、周转轮系传动比的计算
应用反转法把行星轮系转化为定轴轮系来计算。
即：在整个轮系上加上一个与转臂转向相反、大小相等的 转动（-ωH），各构件的相对运动并不改变。这样：转臂 ωH+（-ωH）=0 → 静止的支架； 周转轮系 → 定轴轮系（全部轴线均固定）； 这种附加（-ωH）运动而得到的假想定轴轮系称为周转轮 系的"转化轮系"。
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２. 空间定轴轮系传动比的计算
做中学:
下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1 = 18 ，z2 = 36， z2′=20，z3 = 80，z3′= 20 ，z4 = 18 ，z5 = 30， z5′=15， z6 = 30 ，z6′= 2（右旋），z7 = 60， n1 = 1440r/min，其转 向如图所示。求传动比i17、i15、i25和蜗轮的转速。
定轴轮系
类 型
周转轮系
复合轮系
行星轮系 差动轮系
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一、轮系的定义及类型
1. 定轴轮系：轮系运转时各齿轮的轴线相对于机 架保持固定。
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一、轮系的定义及类型
2. 周转轮系：轮系中至少有一个齿轮的轴线不是固 定的，而是围绕另一个齿轮的轴线旋转的。
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一、轮系的定义及类型
3. 复合轮系：在机械传动中，常将由定轴轮系和周 转轮系或由两个以上的周转轮系构成的复杂轮系。
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二、周转轮系传动比的计算
在使用上式时应特别注意： （1）式中ωA和ωK为周转轮系中任意两个齿轮A 和K的角速度，ωH为转臂的角速度。 （2）A、K和H三个构件的轴线应互相平行，才 能运用上述公式。 （3）等式左边ω1、ωK、ωH的值代入公式时， 应带上自己的正负号，其正负号按已知或假设来 定。（假设某一转向为正，则与其相反的转向就 为负。） （4）齿数比前的正负号的确定：假想行星架H 不转，变成机架。则整个轮系成为定轴轮系，按 定轴轮系的方法确定转向关系。
２. 空间定轴轮系传动比的计算
一对空间齿轮传动比的大小也等于两齿轮齿数的反 比，故也可用上面推导的一般式来计算空间齿轮系传动 比的大小。但由于各齿轮轴线不都互相平行，所以不能 用(-1)m的正负来确定首末齿轮的转向，而要采用在图上 画箭头的方法来确定，如下图所示。
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２. 空间定轴轮系传动比的计算
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1.平面定轴轮系传动比的计算 轮系方向的标注:
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1.平面定轴轮系传动比的计算 推广到一般情况 : 即定轴轮系的传动比，等于组成该轮系的 各对啮合齿轮的传动比连乘积，也等于各 对齿轮传动中的从动齿轮的齿数乘积与主 动齿轮齿数的乘积之比。
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1.平面定轴轮系传动比的计算
注：在A至K轮的轮系中，A轮为该轮系的输入轮，K轮 为该轮系的输出轮。 首末两齿轮转向可用(-1)m来判别，iAK为负号时，说 明首、末齿轮转向相反；iAK为正号时则转向相同。 轮系中有一种不影响传动比的大小，仅起改变转向 或调节中心距作用的齿轮叫惰轮。(如：例图中的齿轮4 既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮)
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学中做 做中学
下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1 = 20 ，z2 = 40， z2′=15，z3 = 60，z3′= 18 ，z4 = 18 ，z5 = 1 （右旋）， z6 = 40 ， z7 = 20 ，m=3 ， n1 = 100r/min，其转向如图 所示。求传动比i16、 n6 和齿条８的转速和移动方向。
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二、周转轮系传动比的计算
各构件转化前后的角速度列表如下：
构件 周转轮系中的 角速度（绝对 速度） ω1 ω2 ω3 ωH 转化轮系中的角速度 （相对速度） ω1H= ω1 - ωH ω2H= ω2 - ωH ω3H= ω3 - ωH ωHH= ωH - ωH=0
中心轮1 行星轮2 中心轮3 转臂H