第12章轮系
轮系
轮 系
主动轮
从动轮
一对圆柱齿轮，传动比不大于5～7
问题：大传动比传动
12小时 时针：1圈 分针：12圈 秒针：720圈 i = 12 i = 720
i = 60
问题：变速、换向
轮系：由一系列彼此啮合的齿轮组成的传动机构， 用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。
本章内容
1. 轮系的类型
混合轮系
轮系类型？？ 1-2-2’-3-5
3-3’-4
周转轮系定轴轮系源自混和轮系本章内容1. 轮系的类型
2. 定轴轮系及其传动比
3. 周转轮系及其传动比 4. 混合轮系及其传动比
5. 轮系的应用
5.2 定轴轮系传动比
1 z2 i12 2 z1 3 z4 i3 4 4 z3
H 13
3 0 1 i1H 1 1.875 2.875 H
系杆H与中心轮1转向相同
例 题
已知： n 250r / min ，n 100r / min ， 1 3 转向如图所示。试求 nH 大小和方向。
z1 48，z2 48，z2' 18，z3 24，
结果表示： 1 从动齿轮齿数连乘积 i1k ± （输入、输出轴平行） k 主动齿轮齿数连乘积
例 题
已知： 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，其转向图如上所示。
5.1 轮系的类型------周转轮系
周转轮系 行星轮系(F=1) 差动轮系(F=2)
自由度 F =？
行星轮系 F 3 3 2 3 2 1 (两个中心轮之一固定)
机械设计基础(第12章)讲解
减速器分类： 齿轮减速器
圆柱齿轮减速器 圆锥齿轮减速器
圆锥—圆柱齿轮减速器
蜗杆减速器 行星减速器
圆柱蜗杆减速器 圆弧齿蜗杆减速器 锥蜗杆减速器 蜗杆—齿轮减速器
渐开线行星齿轮减速器
摆线齿轮减速器 谐波齿轮减速器
12.5 减速器
12.5.1 常见减速器的主要类型、特点及应用
1.齿轮减速器
12.5 减速器
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
12.1.1 平面定轴齿轮系传动比的计算
一对齿轮的传动比大小为其齿数的反 比。若考虑转向关系，外啮合时，两轮转 向相反，传动比取“-”号；内啮合时，两 轮转向相同，传动比取“+”号；则该齿轮 系中各对齿轮的传动比为：
i 12
z 1 2
2
z1
z 3' i 3'4
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
由齿轮轴线位置是否固定：
定轴轮系
轮
周转轮系
系
复合轮系
无动轴齿轮 至少有一个动轴齿轮
定轴＋周转 或几个周转轮系的组合
如果齿轮系中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面齿轮系，否则称 为空间齿轮系。
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
各种齿轮系
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
所有从动轮齿数的连乘 所有主动轮齿数的连乘
积 积
12.2 行星齿轮系传动比的计算
注意事项： 1）A、K、H三个构件的轴线应互相平行，而且ω A、ω K、 ωH、 n必须将表示其转向的正负上。首先应假定各轮转动的同一正方 向，则与其同向的取正号带入，与其反向的取负号带入。
2）公式右边的正负号的确定：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。
轮系
i1H ＝1-(-99×101/100×100)＝1.9999 iH1＝n H / n 1 ＝1/i1H ＝0.5
表示行星架H与齿轮1的转向相同。
用画箭头法标出转化轮系中各构件的转向关系，如图所示。
29
例: 如图所示周转轮系。已知Z1=15, Z2=25, Z3=20, Z4=60,n1=200r/min, n4=50r/min ,且两太阳轮1、4 转向相反。试求行星架转速n H及行星轮转速n3。
2 O1 H
1
3
3
2
n 2
H
n
O
H
n
1
1
n 3 -n H
2
3
H 1
3 2
n3H = n 3-n H n2H = n 2-n H H n1H = n 1-n H
1
a） 原周转轮系
b) 原周转轮系的转化轮系
周转轮系及转化轮系中各构件的转速
构件名称 原来的转速
太阳轮1
n1
行星轮2
n2
太阳轮3
n3
行星架H
nH
转化轮系中的转速
n1H=n1-nH
n2H=n2-nH n3H=n3-n H nHH=nH-nH=0
18
2．周转轮系的传动比计算
周转轮系的传动比(3/5)
转化轮系中，齿轮1对齿轮3的传动比
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z2 z3 z1 z2
一般表达式为 ：
iG HKnnG K H H
n4
= n1 3000 i14 120
=25r/min， 转向如图
周转轮系的传动比(1/5)
5.3 周转轮系及其传动比计算
朱明-汽车机械基础传动机构
n2 n2
n3 n4 n1n2 z2 z3 z4 z5 z3 z4 n2 n3n4 n5 z1 z2
n3 n3
i15
z 2 z 3 z 4 z 5 z 2 z 3 z5 n1 i12 i23 i34 i45 n5 z1 z z1 z z 2 z 3 z4 3 2
一、轮系类型：
根据轮系中各齿轮的
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平面轮系
轴线位置关系分为：
轮系
空间轮系 定轴轮系 轮系 周转轮系 混合轮系
根据轮系运转时齿轮
的轴线位置相对于机 架是否固定，又将轮 系分：
汽车机械基础第十二章 轮系
一.轮系类型
都是固定的轮系，称为定轴轮系。
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轮系的传动比——是指轮系中输入轴（主动轮）的
a na iab b nb
角标a和b分别表示输入和输出
轮系的传动比计算，包括计算传动比的大小和
确定输出轴的转向两个内容。
汽车机械基础第十二章 轮系
第二节 定轴轮系的传动比计算
定轴轮系传动比计算实例：
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第十二章 轮系
主讲：朱明 高级技师、高级工程师、经济师 高级技能专业教师 高级汽车维修工考评员 QQ:657555589
汽车机械基础第十二章 轮系
第十二章 轮系
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汽车机械基础第十二章 轮系
第十二章 轮系
本章的教学目标：
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二.轮系的功用
2.实现换向传动
在主动轴转向不变的情况下，利用惰轮可以改变
从动轮的转向。例：车床走刀丝杠的三星轮换向 机构：
《机械原理》(于靖军版)第12章习题答案
12-1 对于题图12-1所示的轮系，下面给出图示轮系的3个传动比计算式，（ ）为正确的。
（A ）H 1H 122H i ωωωω-=-（B ）H 1H 133H i ωωωω-=-（C ）H 2H 233H i ωωωω-=-题图12-112-2 3K-H 型（复合）周转轮系与由两周转轮系组合而成的混合轮系有何本质区别？12-3 在题图12-3所示的轮系中，各轮的齿数为：z 1=z 2'=25，z 2=z 3=z 5=100，z 4=100，齿轮1转速n 1=180 r/min ，转向如图所示。
试求齿轮5转速n的大小和方向。
题图12-3解：1-2-2’-3-4为行星轮系，可得H 231H 13'3H 124H 544554z z n n i n n z z n n z n i n z -==-===-带入数值，计算得：n 5=12 r/min 方向和n 1相同，向上。
12-4 题图12-4所示为一装配用电动螺丝刀的传动简图。
已知各轮齿数z 1=z 4=17，z 3=z 6=39，齿轮1转速n 1=3000 r/min 。
试求螺丝刀的转速。
题图12-4解：276.5 r/min12-5 在题图12-5所示的轮系中，已知各轮齿数分别为z 1=22，z 3=88，z 4=z 6。
试求传动比i 16。
题图12-5解：i 16=912-6在题图12-6所示的轮系中，已知各轮齿数z1 =40，z2=z3=100，z4=z5=30，z6=20，z7=80，齿轮1转速n A=1000r/min，方向如图。
试求n B大小及方向。
解：n B=240 r/min 方向向上12-7 下题图12-7所示的轮系中，已知各齿轮的齿数分别为：z1 =80，z2=60，z2'=20，z3=40，z3'=20，z4= 30，z5=80。
轴A和轴B的转速分别为n A=50r/min，n B=60r/min，方向如图所示。
《轮系》教案
柳州市第一职业技术学校级2012－2013 学年上学期教学教案科目《机械基础》授课班级：12模具班任课教师：单均镇教案使用时间：第14 周第 3 课时柳州市第一职业技术学校教师备课纸（三）实施分组讨论完成学习项目活动书。
根据咨询的知识，且已知n1转向，试判断车床中托板各齿轮的传动方向。
巡视指导讨论，总结完成项目活动书养成自学的习惯；培养严谨的学习态度。
（四）展示及评价1）提交学习任务完成材料；2）学生分组展示评价；3）老师归纳总结。
（学习态度、掌握情况等。
）评价、总结给出本节课最理想答案学生总结、自评、互评培养科学严谨的态度；提高口头表达能力。
（五）巩固练习查阅资料完成活动书思考与练习部分。
布置练习课后做练习。
反复加深印象（六）布置作业布置作业课后作业加深印象课题：定轴轮系各轮回转方向的判定班级：组号：姓名：学习目标：知识与技能目标：1、认识什么是定轴轮系传动；2、领会定轴轮系传动路线的分析方法；3、掌握定轴轮系各轮回转方向判定的方法。
过程与方法目标：1、通过阅读项目活动书完成信息查，逐渐培养学生自学的能力。
2、通过小组学习、教师指导，掌握判定定轴轮系各轮回转方向及传动路线的分析方法。
情感态度与价值观目标：1、通过分组学习锻炼学生协作能力、交流沟通能力、表达能力、组织能力；2、逐步养成自学的好习惯；3、培养出科学严谨的学习态度。
教学重点：1、定轴轮系传动路线的分析方法。
2、定轴轮系各轮回转方向的判定方法。
教学难点：定轴轮系各轮回转方向的判定方法。
教学重点、难点解决方法：讲授法、任务驱动法、分组讨论法。
教学程序设计：回顾旧知→应用赏析→新课点拨→下发活动项目书并分组完成→分组展示及对比评价→归纳总结→布置作业。
一、回顾旧知一对内啮合与外啮合圆柱齿轮转向的判断圆柱齿轮传动并各齿轮轴线相互平行时回转方向：（速记口诀：内啮合齿轮转向相同，外啮合齿轮转向相反)二、咨询1、什么是轮系（阅读课本71页）？2、什么是定轴轮系（阅读课本71页）？3、填写下列问题（阅读课本表格74页6-3和课本77页惰轮的应用）？A 图B 图1、Z 1是什么轮？ （主动或从动）2、Z 2是什么轮？ （主动或从动）3、此啮合为什么型的啮合方式？4、Z 1与Z 2转动方向（ ）（相同或相反）。
各种齿轮系传动比的计算
因 Z1 = Z3
则 i1H3
= n1 − n H n3 − nH
= Z3 Z1
= −1
故
n3 = 2nH − n1
12.3 齿轮系的应用
如图所示的汽车后桥差速器即为分解运动的齿轮系。在汽车转弯时它 可将发动机传到齿轮5的运动以不同的速度分别传递给左右两个车轮，以 维持车轮与地面间的纯滚动，避免车轮与地面间的滑动磨擦导致车轮过度 磨损。
12.3 齿轮系的应用
12.3.3 实现换向传动
在主动轴转向不 变的情况下，利用惰轮 可以改变从动轴的转向。
如图所示车床上走 刀丝杆的三星轮换向机 构，扳动手柄可实现两 种传动方案。
12.3 齿轮系的应用
12.3.4 实现变速传动
在主动轴转速不变的情况下，利用齿轮系可使从动轴获得多种工作转速。
12.3.5 用于对运动进行合成与分解
ω i == ω 12
z 1 = − 2
2
z1
z =
ω
' 3
=−
4
i 3'4
ω4
Z
/ 3
ω z == i ω 2 '3
'
2=
3
3
Z
' 2
ω i = ω 45
z 4 = − 5
5
z4
惰轮：齿轮系中齿轮4同时与齿轮3’啮合， 不影响齿轮系传动比的大小，只起到 改变转向的作用
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
12.4 其他新型齿轮传动装置简介
由于柔轮比刚轮少 (z1 − z2)个齿，故柔轮相对刚轮沿相反方向转动 (z1 − z2)
i 个齿的角度，即反转
z1
z1 −
z2
第12章 齿 轮 系
15.图示的输送带行星轮系中，已知各齿轮的齿数分别为Z1=12,Z2=33,Z'2=30,Z3=78,Z4=75。电动机的转速n1=1450r/min。试求输出轴转速n4的大小与方向。
3.某主轴箱中，已知各齿轮齿数分别为Z1=18、Z2=20，Z3=18、Z4=19、Z5=20、Z6=20、Z7=21，Z8=22、Z9=22、Z10= 18、Z11=30、Z12=26。且已知1轴的转速为n1=446.7转／分。求带轮轴的转速(六挡转速)。
4.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1=20、Z2=18、 Z3=56。求传动比i1H。
第12章 齿 轮 系
1.在图示的定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为Z1、Z2、Z2’、Z3、Z4、Z4'、Z5、Z5'、Z6，求传动比i16。
2.在图示的轮系中，已知各齿轮的齿数分别为Z1=18、Z2=20、Z'2=25，Z'3=2(右旋)、Z4=40，且已知n1=100转／分(A向看为逆时针)，求轮4的转速及其转向。
6.图示是由圆锥齿轮组成的行星轮系。已知Z1=60,Z2=40,Z'2=Z3=20,n1=n3=120r/min。设中心轮1、3的转向相反，试求nH的大小与方向。
7.图示为，H转过的角度。
8.图示轮系，Z1=Z3，nH=50r/min（顺时针），试求n3。(1)当n1=0时，（2）n1=200r/min（逆时针）时。
机械设计基础第二版目录
绪论第1章机械设计概述第2章润滑与密封概述第3章平面机构的结构分析第4章平面连杆机构第5章凸轮机构第6章间歇运动机构第7章螺纹连接第8章轴毂连接第9章带传动第10章链传动第11章齿轮传动第12章蜗杆传动第13章齿轮系第14章机械传动设计第15章机械的调速与平衡第16章轴第17章滚动轴承第18章滑动轴承第19章联轴器、离合器第20章弹簧目录绪论0．1机器的组成及特征0．2课程的内容、性质和任务0．3 学习方法复习题与练习题第1章机械设计概述1．1 机械设计的基本要求1．2机械设计的内容与过程1．3机械零件的失效形式及设计计算准则1．4机械零件的接触强度1．5机械零件的标准化1．6现代机械设计理论概述复习题与练习题第2章润滑与密封概述2．1摩擦与磨损2．2润滑2．3密封复习题与练习题第3章平面机构的结构分析 (25)3．1 机构结构分析的内容及目的…一253．2 运动副 (25)3．3 平面机构的运动简图 (27)3．4 平面机构的自由度与实例分析 (30)3．5 平面机构的组成原理与结构分析…………………．．……………．33复习题与练习题........................一36 第4章平面连杆机构 (39)4．1 概述 (39)4．2 用图解法作平面机构的运动分析 (39)4．3 用图解法作平面机构的力分析 (43)4．4铰链四杆机构的基本类型及其演化 (51)4．5铰链四杆机构的基本特性……．544．6 平面四杆机构的设计与实例分析 (58)复习题与练习题 (62)第5章凸轮机构 (64)5．1 概述..................”...............． (64)5．2从动件常用运动规律…………．665．3盘形凸轮轮廓设计…………一705．4 凸轮机构基本尺寸的确定 (74)复习题与练习题……………．……一76第6章间歇运动机构 (77)6．1棘轮机构……………………一776．2槽轮机构...........................一81 6．3 不完全齿轮机构 (85)6．4 凸轮式间歇运动机构…………一86复习题与练习题 (87)第7章螺纹连接 (88)7．1 螺纹连接的基本知识 (88)7．2 螺纹连接的预紧与防松 (91)7．3 单个螺栓连接的强度计算 (95)7．4 螺栓组连接的设计计算与实侈4分析 (101)7．5提高螺栓连接强度的措施…一1097．6 螺旋传动 (110)复习题与练习题………一…………‘·1 16课堂讨论题.................................一1 18 第8章轴毂连接 (119)8．1 概述......一 (119)8．2键连接……………………．1198．3花键连接…………………一1238．4销连接 (125)8．5过盈配合连接………………一126复习题与练习题 (127)第9章带传动 (128)9．1 概述 (128)9．2带和带轮..................-． (131)9．3 带传动的工作情况分析 (138)9．4 普通V带传动的设计与实例分析 (142)9．5 V带传动的张紧、正确安装与维护 (155)9．6 同步带传动设计 (157)复习题与练习题…………………．．165第10章链传动 (167)10．1 概述 (167)10．2链传动的结构和标准 (168)10．3链传动的工作情况分析 (170)10．4链传动的合理布置和润滑 (173)10．5 滚子链传动的设计计算与实例分析 (175)复习题与练习题…………………．．179第1l章齿轮传动 (181)11．1 齿轮传动的特点和基本类型 (181)11．2 齿廓啮合基本定律…………-18311．3渐开线及渐开线齿轮 (184)11．4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算……]8911．5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 (192)11．6 渐开线齿廓切削加工的原理 (196)11．7 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数 (198)11．8 变位齿轮传动 (199)儿．9 齿轮传动的失效形式及设计准则 (203)儿．10齿轮的常用材料及许用应力 (206)11．1l 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 (210)11．12平行轴斜齿圆柱齿轮传动 (215)11．13 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 (220)儿．14直齿锥齿轮传动 (222)11．15 齿轮结构设计 (228)11．16齿轮传动的润滑与效率 (230)11．17标准齿轮传动的设计计算与实例分析…………………．231复习题与练习题 (239)课堂讨论题………………………．242第12章蜗杆传动 (243)12．1 蜗杆传动的特点与类型 (243)12．2 阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 (245)12．3 蜗杆传动的相对滑动速度与效率 (250)12．4蜗杆传动的失效形式、材料与结构.....................．．.........．252 12．5 蜗杆传动的强度计算 (256)12．6 蜗杆传动的润滑与热平衡计算 (258)12．7 蜗杆传动的设计计算与实例分析 (260)12．8普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装与维护……．262复习题与练习题 (263)第13章齿轮系..............................．．265 13．1轮系的分类 (265)13．2定轴轮系传动比计算 (267)13．3周转轮系传动比计算 (269)13．4复合轮系传动比计算 (271)13．5轮系的应用 (272)13．6其他类型行星传动简介 (274)复习题与练习题…………………．．276第14章机械传动设计......................-279 14．1概述 (279)14．2机械传动的类型…………一28014．3机械传动的特性和参数 (283)14．4机械传动的方案设计 (287)14．5机械传动的设计程序 (292)复习题与练习题........................一292 第15章机械的调速与平衡 (293)15．1机械的运转过程及速度波动的调节 (293)15．2 飞轮的近似设计方法 (295)15．3机械的惯性载荷及平衡......．．298 15．4 刚性回转体的平衡 (300)复习题与练习题 (303)第16章轴 (305)16．1 概述 (305)16．2轴的材料及选择…………一30716．3轴的结构设计 (309)16．4轴的强度计算 (313)16．5轴的刚度计算 (317)16．6轴的设计计算与实例分析 (318)复习题与练习题 (329)附表 (330)第17章滚动轴承 (335)17．1 概述 (335)17．2滚动轴承的代号 (340)17．3 滚动轴承的工作情况分析 (343)17．4滚动轴承类型的选择 (346)17．5滚动轴承尺寸的选择.........．．348 17．6 滚动轴承组合设计 (358)17．7 滚动轴承的设计计算与实例分析 (366)复习题与练习题 (372)课堂讨论题 (373)第18章滑动轴承 (374)18．1 概述 (374)18．2 滑动轴承的结构 (374)18．3 滑动轴承的材料 (378)18．4滑动轴承的润滑 (380)18．5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析 (383)18．6液体动压润滑的形成及基本方程 (385)18．7 其他滑动轴承简介 (388)18．8 滚动轴承与滑动轴承性能比较 (389)复习题与练习题…………………一390第19章联轴器和离合器 (391)19．1联轴器 (391)19．2 离合器 (397)复习题与练习题........................一402 第20章弹簧 (403)20．1概述 (403)20．2 圆柱螺旋弹簧的结构和几何尺寸 (405)20．3 弹簧的材料与制造 (407)20．4 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算与实例分析 (409)复习题与练习题 (415)参考文献 (417)。
机械设计基础教案——第12章轮系
第 12 章轮系（一）教学要求1、掌握定轴轮系，周转轮系传动比的计算2、了解其他新型齿轮传动装置（二）教学的重点与难点1、定轴轮系转向判别2、转化机构法求解周转轮系传动比2、复合轮系的分析（三）教学内容12.1轮系的分类轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置称为轮系。
定轴轮系（普通轮系）周转轮系复合轮系定 +周（复杂轮系）周 +周12.2定轴轮系及其传动比计算一、传动比A ——输入轴B ——输出轴i AB W A n A W B n B二、定轴轮系的传动比计算i 15W1W2W3 W4Z 2 Z3 Z 4 Z5i12i23i3 4i4 5Z1Z 2 Z3 Z 4W2W3W4W5所有从动轮齿数的乘积∴ i15所有主动轮齿数的乘积三、输出轴转向的表示1、首末两轴平行，用“+”、“ -”表示。
Z——惰轮：不改变传动比的大小，但改变轮系的转向2、首末两轴不平行（将轮 5 擦掉）用箭头表示3、所有轴线都平行i W1( 1)m所有从动轮齿数的乘积W5所有主动轮齿数的乘积m——外啮合的次数12.3周转轮系的传动比计算一、周转轮系F 3 4 2 4 22差动轮系： F=2行星轮系： F=1（轮 3 固定）（F 3 3 2 3 2 1）二、周转轮系的构件行星轮行星架（系杆）、中心轮基本构件（轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件称基本构件）行星架绕之转动的轴线称为主轴线。
ZK-H （ K —中心轮； H —行量架； V —输出构件）还有其他： 3K ， K-H-V三、周转轮系传动比的计算以差动轮系为例（反转法）-W H（绕 O H—主轴线）转化机构（定轴轮系）i13H W1H W1W H( 1)Z 3W H W3W H Z13举例：图示为一大传动比的减速器， Z 1=100， Z 2=101， Z 2'=100， Z 3=99 求：输入件 H 对输出件 1 的传动比 i H1解： 1， 3 中心轮2， 2'行星轮H行星架给整个机构（ -W H）绕 OO 轴转动i13H W1WH( 1)2Z2Z3 W3W H Z1 Z2周转轮系传动比是计算出来的，而不是判断出来的。
《机械设计基础》第12章 蜗杆传动
3、摩擦磨损问题突出，磨损是主要 的失效形式。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高；
4、传动效率低，具有自锁性时，效率低于50%。
由于上述特点，蜗杆传动主要用于传递运动，而在动力传输中的应用受到限制。
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。
γ
β
γ＝β （蜗轮、蜗杆同旋向）
一、蜗杆传动的主要参数及其选择
1、模数m和压力角α
§12-2 蜗杆传动的参数分析及几何计算
ma1= mt2= m αa1=αt2 =α=20°
在蜗杆蜗轮传动中，规定中间平面上的模数和压力角为标准值，即：
模数m按表12-1选取，压力角取α=20° （ZA型αa＝20º；ZI型αn＝20º） 。
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（ZI蜗杆）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。
同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高。
三、分类
在轴剖面上齿廓为直线，在垂直于蜗 杆轴线的截面上为阿基米德螺旋线。
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
一、蜗轮齿面接触疲劳强度的计算
1、校核公式:
2、设计公式:
式中：a—中心距，mm；T2 —作用在蜗轮上的转矩，T2 = T1 iη； zE—材料综合弹性系数，钢与铸锡青铜配对时，取zE=150；钢与铝青铜或灰铸铁配对时， 取zE=160。 zρ—接触系数，由d1/a查图12-11，一般d1/a=0.3~0.5。取小值时，导程角大，故效率高，但蜗杆刚性较小。 kA —使用系数，kA =1.1~1.4。有冲击载荷、环境温度高(t>35oC)、速度较高时，取大值。
陈立德版机械设计基础第12章课后题答案
第12章 齿轮系12.1 定轴齿轮系与行星齿轮系的主要区别是什么？答：主要区别是：定轴齿轮系运转时齿轮轴线相对于机架固定，而行星齿轮系运转时则有一个或几个齿轮的轴线相对于机架不固定。
12.2 各种类型齿轮系的转向如何确定？()1m -的方法适用于何种类型的齿轮系？ 答：定轴轮系的转向可用()1m -的方法或在图上画箭头的方法确定；行星轮系的转向应根据其转化机构经计算确定；()1m -方法适用于平面圆柱齿轮定轴轮系。
12.3 “转化机构法”的根据何在？答：根据在于运动的相对性原理。
12.4 摆线针轮行星传动中，针轮与摆线轮的齿差为多少？答：齿数差为1。
12.5 谐波齿轮传动是怎样工作的？谐波齿轮传动中刚轮与柔轮的齿数差如何确定？ 答：谐波齿轮传动是利用波发生器使柔轮产生可控的弹性变形而实现柔轮与刚轮的啮合及运动传递。
刚轮与柔轮的齿数差212H2z z z i --= 式中：z 1—刚轮齿数;z 2—柔轮齿数;i H2—波发生器与柔轮的传动比。
12.6 谐波齿轮减速器与摆线针轮减速器相比有何特点？答：谐波齿轮减速器与摆线针轮减速器相比有以下特点：结构简单，体积小，重量轻，安装方便，传动效率高，但使用寿命相对不如摆线针轮减速器。
12.7 如题12.7图所示的某二级圆栓齿轮减速器，已知减速器的输入功率1P =3.8kW,转速1n =960r/min ，各齿轮齿数1z =22，2z =77，3z =18，4z =81，齿轮传动效率η齿=0.97，每对滚动轴承的效率η滚=0.98。
求：（1）减速器的总传动比IIII i ；（2）各轴的功率、转速及转矩。
题12.7图解：（1）总传动比()224IIII 137781115.752218z z i z z ⨯=-⨯==⨯ (2)轴I 的功率I 1P P =η滚=3.80.98 3.724kW ⨯=转速I n =960r/min 转矩31I 19.5510378.02N m P T n =⨯=⋅ 轴II ：II I P P = η齿η滚=3.54kW1II 1222960274.29r /min 77z n n z ==⨯= 3II II II 9.55101235.527N m P T n =⨯=⋅ 轴III ：P III =P II η齿η滚=3.37kW3III II 460.95r /min z n n z == 3III III III 9.5510528.031N m P T n =⨯=⋅12.8 在如题12.8图所示的齿轮系中，已知各齿轮齿数（括号内为齿数），3'为单头右旋蜗杆，求传动比15i 。
第12章 机械的运转及其速度波动的调节习题解答
11.1 在图示的搬运机构中，已知滑块5质量m 5=20kg ，l AB =l ED =100mm ，L BC =L CD =L EF =200mm ， 903231===ϕϕϕ。
作用在滑块5上的工作阻力F 5＝1000N ；其他构件的质量和转动惯量均忽略不计，如选构件1为等效构件，试求机构在图示位置的等效阻力矩M r 和等效转动惯量J e 。
图11.1【分析】对于本题，由于除滑块5外，其余构件的质量和转动惯量均忽略不计。
所以只要求得15/ωv 的值，就可求得所需的等效阻力矩和等效转动惯量。
解： （1）求15/ωv由于 903231===ϕϕϕ，所以在矢量方程CB B C +=中，C 和B v 大小相等，方向相同；同理，在矢量方程F EE F v v v +=中，F v 和E v 也是大小相等，方向相同。
对于构件3，由于L CD =2L ED ，所以2/C E v v =。
这样：A B B C E F l v v v v v 15212121ω=====从而m l v A B 05.021.0215===ω (2) 求M rm N v F M r ⋅=⨯==5005.01000)(155ω(3) 求J e根据公式∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i Si Si i eJ v m J 122ωωω得： ()22215505.005.020m kg v m J e ⋅=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ω 【评注】本例比较简单，关键在于进行运动分析，由于机构处于特殊位置，给速度的分析带来一定的困难，但只要弄清楚速度的关系，特殊位置的机构速度分析又非常简单。
11.2 在图11.2(a)所示的机构中，曲柄l 的长度为l 1，其对轴A 的转动惯量为J l 。
连杆2的长度为l 2，质心在S ，且l BS =l 2/2，质量为m 2，绕质心S 的转动惯量为J 2，滑块3为一齿条，质量为m 3。
齿轮4的转动惯量为J 4，其分度圆半径为r 4。
汽车机械基础
汽车机械基础课程名称：汽车机械基础课程代码：06921第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点工科«汽车机械基础»是一门专业基础课。
是学习汽车机械构造及相关机械部分检修的基础。
学生通过机械识图，机械制造基础和一些常见机械构造系统的学习，重点了解汽车内机械系统的差不多工作原理，并熟悉机械识图的一样方法，把握机械制造的基础知识，为以后系统地学习汽车构造打下基础。
本课程的内容具有较强的有用性，需要学生能够结合实物学习。
二、本课程的差不多要求1、把握机械识图的一样方法，能正确读画机械零件图和装配图2、了解简单的金属制造工艺，了解常见金属材料性能及牌号，了解常用的金属热处理方法。
3、把握汽车内常见的机构，组件的机械运动规律，从而了解其工作原理。
4、了解液压和液力传动的差不多形式和常用零件三、与本专业其它课程的关系本课程是汽车检测与修理专业的最差不多的课程，是后续«汽车发动机构造与修理», «汽车构造与原理»、«汽车故障诊断及检测»等专业课程的基础。
本课程可与«机械识图»课程同步学习。
第二部分考核内容与考核目标第1章正投影的差不多知识一、学习目的与要求把握正投影的差不多知识把握组合体的看图方法会画简单的组合体二、考核知识点与考核目标〔一〕正投影法〔次重点〕识记：投影法的概念和分类明白得：正投影的差不多规律〔二〕三视图〔重点〕识记：三视图的组成明白得：三视图的形成三视图的位置关系和投影规律〔三〕差不多体的投影〔重点〕明白得：棱柱的投影棱锥的投影圆柱的投影圆锥的投影圆球的投影〔四〕差不多体的尺寸标注法〔次重点〕应用：平面立体的尺寸标注法曲面立体的尺寸标注法〔五〕组合体〔重点〕识记：组合体的组合形式明白得：组合体的叠加，切割。
组合体的形体分析和线面分析〔六〕组合体三视图的画法〔重点〕应用：组合体三视图的画法和步骤〔七〕组合体的尺寸标注〔重点〕识记：尺寸基准尺寸种类应用：标注尺寸的差不多要求标注尺寸的步骤〔八〕组合体的看图方法〔重点〕明白得：看图的方法和要点应用：看图的差不多方法和步骤第2章机件的表达方法一、学习目的与要求熟悉机件的表达方法能快速看明白图样能够完整、清晰、简洁地表达各种机件的内外结构形状二、考核知识点与考核目标〔一〕视图〔次重点〕识记：差不多视图向视图局部视图斜视图〔二〕剖视图〔重点〕识记：剖视图的概念剖视图的标记及配置明白得：剖视图的种类及应用应用：单一剖切面剖视图的画法〔三〕断面图〔重点〕识记：断面图的概念断面图的种类应用：断面图的画法及标注〔四〕机件的其它表达方法〔次重点〕明白得：局部放大图应用：七种常见的简化画法齿轮的规定画法滚动轴承的规定画法〔五〕螺纹及螺纹紧固件的画法〔重点〕应用：螺纹及螺纹紧固件的规定画法第3章零件图一、学习目的与要求把握零件图的读图方法熟悉零件图的内容会画简单的零件图并能正确标注二、考核知识点与考核目标〔一〕零件图〔重点〕明白得：零件图的内容零件图的作用〔二〕视图的选择〔次重点〕明白得：主视图的选择其它视图的选择〔三〕典型零件的表达方法〔重点〕识记：轴套类零件的表达方法轮盘类零件的表达方法叉架类零件的表达方法箱壳类零件的表达方法〔四〕零件图的尺寸标注〔重点〕识记：尺寸标注的标准和规定明白得：标注本卷须知标注尺寸的清晰性，完整性，合理性应用：尺寸基准的选择常见零件结构的尺寸标注〔五〕零件的工艺结构〔一样〕识记：铸造工艺结构机械加工工艺结构〔六〕读零件图〔次重点〕应用：读零件图的方法和步骤第4章装配图一、学习目的与要求把握装配图的读法和画法二、考核知识点与考核目标〔一〕装配图的内容〔重点〕明白得：装配图的作用装配图的内容〔二〕装配图的表达方法〔重点〕应用：装配图的规定画法装配图的专门表达法〔三〕装配图的尺寸标注〔次重点〕明白得：性能尺寸装配尺寸安装尺寸外形尺寸其它重要尺寸〔四〕装配图中零部件的序号和明细栏〔重点〕应用：零部件的序号和编排方法明细栏〔五〕读装配图〔重点〕应用：读装配图的步骤和方法第5章金属材料及热处理概论一、学习目的与要求了解汽车常用金属材料和非金属材料的牌号及要紧性能了解常见热处理工艺二、考核知识点与考核目标〔一〕金属及合金的要紧性能〔重点〕识记：金属及合金的物理性能化学性能明白得：合金元素对钢性能的阻碍金属及合金的力学性能及工艺性能〔二〕常用的金属材料和非金属材料〔次重点〕识记：碳素钢合金钢铸铁有色金属合金非金属材料〔三〕热处理〔一样〕识记：热处理的意义钢的热处理工艺及分类第6章互换性与技术测量一、学习目的与要求了解机械的互换性概念和要求能正确使用相关外表进行常用的技术测量二、考核知识点与考核目标〔一〕光滑圆柱体结合的公差与配合〔重点〕识记：孔和轴差不多尺寸尺寸尺寸偏差尺寸公差加工误差配合与配合种类明白得：标准公差与差不多偏差基准制线性尺寸的一样公差应用：公差与配合在图上的标注方法及含义〔二〕形状和位置公差〔重点〕识记：形体的要素及其分类形位公差的项目及其符号应用：形状公差及其标注位置公差及其标注说明形位公差的含义〔三〕表面粗糙度〔次重点〕识记：表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的符号明白得：表面粗糙度与加工方法的关系表面粗糙度对零件使用性能的阻碍应用：表面粗糙度符号代号的标注第7章金属制造工艺一、学习目的与要求了解金属加工的常见方法，能利用相关工具进行简单的金属加工二、考核知识点与考核目标〔一〕铸造〔次重点〕识记：合金的铸造性能砂型铸造〔二〕压力加工〔次重点〕识记：自由锻造模型锻造板料冲压〔三〕焊接〔重点〕识记：手工电弧焊常用金属材料焊接〔四〕切削加工〔重点〕识记：常用切削加工方法，切削刀具，加工运动明白得：切削过程第8章机械基础知识一、学习目的与要求了解机械的差不多概念能对机械进行受力分析二、考核知识点与考核目标〔一〕机械〔重点〕识记：机器机器的特点〔二〕运动副〔重点〕识记：平面运动副运动副的分类〔三〕平面机构运动简图〔次重点〕了解：常见平面机构的运动简图〔四〕静力学基础知识〔次重点〕识记：静力学差不多概念和公理明白得：约束与约束反力〔五〕受力图〔重点〕应用：画机构受力图〔六〕平面力系〔次重点〕识记：力系应用：平面力系的简化及平稳方程第9章平面连杆机构一、学习目的与要求了解平面连杆机构的差不多概念能对平面连杆机构进行受力分析二、考核知识点与考核目标〔一〕平面连杆机构及曲柄连杆机构〔重点〕识记：平面连杆机构的类型曲柄连杆机构明白得：平面连杆机构的组成及特点应用：把握死点、急回运动、行程速比系数等差不多概念〔二〕曲柄连杆机构的运动规律〔重点〕明白得：曲柄连杆机构的运动规律第10章凸轮机构一、学习目的与要求了解凸轮机构的组成，特点和应用二、考核知识点与考核目标〔一〕凸轮机构〔重点〕识记：凸轮机构的应用和分类〔二〕凸轮机构的运动规律〔重点〕应用：把握从动推杆常用的运动规律第11章联接一、学习目的与要求了解联接的常用形式把握螺纹联接和键连接的类型和应用把握剪切和挤压的有用运算二、考核知识点与考核目标〔一〕联接〔次重点〕识记：联接的概念和常用形式〔二〕螺纹联接〔重点〕识记：螺纹的形成，类型和要紧参数螺纹连接的差不多类型明白得：螺旋副的受力分析，自锁和效率〔三〕螺纹联接的预紧和防松〔次重点〕识记：螺纹联接的预紧和防松方法各种防松装置及其应用〔四〕键联接〔次重点〕识记：键联接的类型明白得：键联接的方法花键联接第12章带传动一、学习目的与要求了解常见的带传动形式及应用二、考核知识点与考核目标〔一〕带传动〔重点〕识记：带传动类型，特点及应用〔二〕v带的结构和标准〔次重点〕识记：v带的结构和标准〔三〕带传动工况分析〔一样〕明白得：带传动的工作情形及受力分析第13章齿轮传动一、学习目的与要求了解齿轮传动的特点类型及差不多要求二、考核知识点与考核目标〔一〕齿轮传动的特点，类型和差不多要求〔重点〕识记：齿轮传动的类型及应用明白得：齿轮传动的特点和差不多要求〔二〕齿廓啮合的差不多定律〔次重点〕明白得：齿廓啮合的差不多定律〔三〕渐开线齿轮〔次重点〕识记：渐开线齿廓渐开线齿轮的名称及符号把握渐开线齿轮的差不多参数及几何尺寸运算明白得：渐开线齿轮的加工原理和根切现象渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线变位齿轮传动应用：标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸运算〔四〕齿轮传动的失效形式〔次重点〕识记：齿轮传动的失效形式明白得：齿轮传动的设计运算准那么〔五〕直齿圆柱齿轮传动〔重点〕应用：直齿圆柱齿轮传动受力分析运算载荷齿面接触疲劳强度运算及许用接触应力运算齿根弯曲疲劳强度运算及许用弯曲应力运算〔六〕斜齿圆柱齿轮传动〔重点〕识记：斜齿圆柱齿轮的当量齿数斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件明白得：斜齿廓曲面的形成及啮合特点斜齿圆柱齿轮的受力分析应用：斜齿圆柱齿轮几何参数及几何尺寸运算〔七〕直齿圆锥齿轮传动〔重点〕明白得：直齿圆锥齿轮传动的特点应用：直齿圆锥齿轮的差不多尺寸运算〔八〕齿轮传动的效率〔一样〕识记：齿轮传动的效率〔九〕齿轮传动的润滑〔重点〕明白得：齿轮传动的润滑〔十〕齿轮的结构〔次重点〕识记：常见齿轮结构形式〔十一〕蜗杆传动〔次重点〕识记：蜗杆传动的要紧参数蜗杆传动的结构和类型蜗杆传动的失效形式明白得：蜗杆传动的特点第14章轮系一、学习目的与要求了解轮系的概念和分类把握轮系传动比的运算二、考核知识点与考核目标〔一〕轮系〔次重点〕识记：轮系的分类定轴轮系行星轮系轮系的传动比明白得：轮系的功用〔二〕轮系传动比〔重点〕应用：把握定轴轮系传动比的运算了解行星轮系传动比的运算第15章轴类部件一、学习目的与要求了解轴和轴承的结构和特点二、考核知识点与考核目标〔一〕轴〔重点〕识记：轴的材料和分类明白得：轴的结构设计应用：圆轴扭转的有用运算〔二〕轴承〔重点〕识记：滑动轴承和滚动轴承的差不多代号应用：把握轴承类型选择的差不多原那么第16章液压传动一、学习目的与要求了解液压传动的原理和特点了解液力传动的特点和应用二、考核知识点与考核目标〔一〕液压传动〔重点〕识记：液压传动系统的组成液压系统图及图形符号明白得：液压传动的工作原理液压传动的特点〔二〕液力传动〔一样〕识记：液力变矩器明白得：液力传动的工作原理第17章液压泵一、学习目的与要求了解液压泵的结构和工作原理二、考核知识点与考核目标〔一〕液压泵〔次重点〕识记：液压泵的分类液压泵的性能参数明白得：液压泵的工作原理〔二〕齿轮泵〔重点〕识记：外啮合齿轮泵结构和工作原理内啮合齿轮泵结构和工作原理〔三〕叶片泵〔重点〕识记：叶片泵结构和工作原理〔四〕柱塞泵〔次重点〕识记：斜盘式轴向柱塞泵结构和工作原理径向柱塞泵结构和工作原理〔五〕螺杆泵〔一样〕识记：螺杆泵结构和工作原理第18章液压缸和液压马达一、学习目的与要求了解液压缸的结构，类型和特点了解液压马达的结构和特点二、考核知识点与考核目标〔一〕液压缸〔次重点〕识记：活塞式液压缸的结构和特点柱塞式液压缸的结构和特点摆动式液压缸的结构和特点〔二〕液压马达〔一样〕识记：液压马达的结构第19章液压操纵阀一、学习目的与要求了解液压操纵阀的类型，结构及作用二、考核知识点与考核目标〔一〕方向操纵阀〔重点〕明白得：单向阀结构和工作原理换向阀结构和工作原理〔二〕压力操纵阀〔重点〕明白得：溢流阀结构和工作原理顺序法结构和工作原理减压阀结构和工作原理压力继电器结构和工作原理〔三〕流量操纵阀〔重点〕明白得：流量操纵阀结构和工作原理节流阀结构和工作原理调速阀结构和工作原理第20章液压回路一、学习目的与要求了解液压回路的组成和功能二、考核知识点与考核目标〔一〕方向操纵回路〔重点〕识记：方向操纵回路的组成明白得：方向操纵原理〔二〕速度操纵回路〔重点〕识记：速度操纵回路的组成明白得：速度操纵原理〔三〕压力操纵回路〔重点〕识记：压力操纵回路的组成明白得：压力操纵原理〔四〕多缸操纵回路〔一样〕识记：常见的多缸操纵回路组成明白得：多缸操纵回路的组合原那么和工作原理第三部分有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中，按照〝识记〞、〝明白得〞、〝应用〞三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。
机械原理课件-行星轮
12.2 行星齿轮系传动比的计算
12.2.1 行星齿轮系的分类
组成
齿轮1、3和构件H均绕固定的互相重合的几何轴线转动，齿轮2空套 在构件H上，与齿轮1、3相啮合
齿轮2既绕自身轴线自转又随构件H绕另一固定轴线（轴线O-O）公。 齿轮2称为行星轮构件H称为行星架。轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮 或太阳轮。
设齿轮系中首齿轮的角速度为 A，末齿轮的角速度 K， A 与 K
的比值用
i
表示，即
AK
iAK A / ，K 则
iAK 称为齿轮系的传动比。
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
12.1.1 平面定轴齿轮系传动比的计算
一对齿轮的传动比大小为其齿数的反 比。若考虑转向关系，外啮合时，两轮转 向相反，传动比取“-”号；内啮合时，两 轮转向相同，传动比取“+”号；则该齿轮 系中各对齿轮的传动比为：
行星齿轮系中的 转化齿轮系中的
转速
转速
1
2
3
H
1H 1 H
H 2
2
H
H 3
3
H
H H
H
H
0
12.2 行星齿轮系传动比的计算
12.2.2 行星齿轮系的传动比计算
转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴齿轮系传动的计算方法得出
i1H3
1H
同理： 所以：
z3 z1 2z2 20 2 20 60 z5 z3' 2z4 20 2 20 60
n5
n1(1)2
z1
z
'
3
z3 z5
1440 20 20 r / min 60 60
各种齿轮系传动比的计算
[例题] 在如图所示的齿轮系中，已知 z1 = 24
z2 = 48
z
' 2
=
30
z3 = 90
z3' = 20 z4 = 30 z5 = 80 求传动比 i1H
[解] 该复合齿轮系由两个基本齿轮系构成。齿轮1、2、2’、3、系杆H
组成差动行星齿轮系；齿轮3’、4、5组成定轴齿轮系，齿轮5和系
杆H做成一体，其中：ω H = ω5
12.4 其他新型齿轮传动装置简介
由于柔轮比刚轮少 (z1 − z2)个齿，故柔轮相对刚轮沿相反方向转动 (z1 − z2)
i 个齿的角度，即反转
z1
z1 −
z2
周，所以其传动比
为 H2
iH 2
=
ωH ω2
=
−
(z1
−
1 z2)
/
z2
=
−
z1
z2 −
z2
谐波齿轮传动可以获得较大的传动比，单级传动的传动比可达 70~320。缺点是使用寿命会受柔轮疲劳损伤的影响。
z2 z3z4 z5
z1
z
' 2
z
' 3
z
4
推广后的平面定轴齿轮系传动比公式为：
n i = 1K
1
=
所有从动轮齿数的连乘 积 所有主动轮齿数的连乘 积
nK
12.1 定轴齿轮系传动比的计算
12.1.2 空间定轴齿轮系传动比的计算
一对空间齿轮传动比的大 小也等于两齿轮齿数的反比， 所以也可用（12-1）来计算空 间齿轮系的传动比，但其首末 轮的转向用在图上画箭头的方 法，如图所示
设齿轮系中首齿轮的角速度为 ω A，末齿轮的角速度 ωK，ω A 与 ωK
轮系
定义—— 运转过程中各齿轮的几何轴线位置相对于机架
(二)
周转轮系
固定，而是绕某一固定轴回转的轮系。
定义—— 运转过程中齿轮的轴线位置相对于机架的位置不
(三)
复合轮系
定轴轮系
定轴轮系根据结构组成，可分为：
单式轮系
每根轴上只装一个 齿轮所构成的轮系
复式轮系
有的轴上装有2个 以上齿轮的轮系
回归轮系
输入轮与输出轮共轴 线的轮系
转向： 画箭头法（适合任何定轴轮系）
(1) m 法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）
结果表示：
i1k
1 从动齿轮齿数连乘积 （输入、输出轴平行） k 主动齿轮齿数连乘积
图中画箭头表示（其它情况）
例
求：传动比 解：
题
已知：各轮齿数，齿轮1为主动轮
i16
z 2 z4 z5 z6 n1 n6 z1 z 2 z 4 z 5
线速度方向
用线速度方 向表示齿轮 回转方向
机构 运动 简图
投影方向
机构 运动 简图
投影方向
如何表示一对圆锥齿轮的转向？
机构运 动简图
投影
向方影投
线速度 方向
表示齿轮 回转方向 齿轮回转方向 线速度方向 用线速度方向表示齿 轮回转方向
如何表示蜗杆蜗轮传动的转向？
右旋蜗杆 蜗杆回转方向 蜗杆上一点 线速度方向 机构运 动简图
图上依次标出箭头的方
法确定。
二、定轴轮系的应用
1．实现大传动比传动
常用于减速（微调）机构； 当用于增速时，常发生自锁。
z1 100, z 2 101,
双排2K－H 型
z 2 100, z 3 99
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重点
定轴轮系和周转轮系的计算、特点及在汽车上的应用。
难点
周转轮系的计算
教学回顾
备注
授课教师: XXXXXXX部长签名: XXXXXXX主任签名XXXXXXX
提交日期: XXXXXXX审阅日期: XXXXXXX审阅日期: XXXXXXX
教案内容
时间
分配
教学活动/内容
教学方法与手段
讲授法
多媒体/PPT
30分钟
四、周转轮系
1．周转轮系的结构组成
在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，既作自转又作公转的齿轮，称为行星轮。
支持行星轮作自转和公转的构件称为行星架或转臂。
轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。
基本周转轮系由行星轮、支持它的行星架和与行星轮相啮合的两个(有时只有一个)中心轮构成。行星架与中心轮的几何轴线必须重合，否则便不能传动。
两轮轴线平行：可用“±”号表示转向关系：“+”转向相同，“—”转向相反。
或用画箭头方法表示其转向关系：定轴轮系各轮的相对转向可以通过逐对齿轮标注箭头的方法确定。
一对平行轴外啮合齿轮，其两轮转向相反。故用方向相反的箭头表示。一对平行轴内啮合齿轮，其两轮转向相同，故用方向同的箭头表示。
一对圆锥齿轮传动时，在节点具有相同速度，故表示转向的箭头或同时指向节点，或同时背离节点。
※齿轮2称为惰轮或过桥齿轮（过轮或中介轮）。
3.定轴轮系在汽车上的应用
定轴式变速器由一个外壳和在轴线固定的轴上安装有若干对齿轮副组成，从而实现变速、变矩和改变方向。
变速变矩原理：
一对齿数、大小均不同的齿轮啮合传动时，即可以实现变速变矩。设小齿轮为主动齿轮齿数，半径为r;大齿轮B为从动齿轮，齿数Zb＝20，半径为R（R=2r）。很显然，在相同的时间内，小齿轮转过两圈，大齿轮才转动一圈，其转速下降一倍；同时，转矩则增大一倍。反之，大齿轮作为主动齿轮，小齿轮作为从动齿轮时，则转速将加快，转矩则将小。这就是齿轮传动的变速变矩原理。汽车变速器正是根据这一原理，利用若干对大小不同、齿数不等的齿轮副啮合传动来实现变速变矩的。
转化轮系传动比计算公式：
周转轮系传动比的通用计算公式：
G——周转轮系中的主动轮；
K——周转轮系中的从动轮；
H——周转轮系中的行星架
应用上式时应注意：
（1）依G为首轮，K为末轮来判定各齿轮主、从动关系。
（2）G轮、K轮、转臂H三构件轴线平行。
（3）注意nG、nH、nK的大小与方向，它们均为代数值。
（4）
蜗轮的转向不仅与蜗杆的转向有关，而且与其螺旋线方向有关。具体判断时，可把蜗杆看作螺杆，蜗轮看作螺母来考察其相对运动。
（蜗轮蜗杆传动转向关系的判定：右旋蜗杆用右手法则判断；左旋蜗杆用左手法则判断。
左（右）手法则：蜗杆右（左）旋用右（左）手，四指握向蜗杆转向，拇指反向表示蜗轮啮合点的速度方向。）
2．定轴轮系传动比的计算公式
在应用上式时请注意：
①各轮主、从动关系以G、K为轮系的首轮和末轮来区分。
②若各轮轴线平行，可用（-1）m来判断首轮和末轮转向关系,m是外啮合齿轮的次数；也可用画箭头的方法来判断其转向关系。
③若各轮轴线不平行（一般轮系中有锥齿轮或蜗杆传动），不能用（-1）m来判断转向关系,只能用画箭头的方法来判断其转向关系。
资料、工具等
10分钟
一、知识的回顾
1.选2位同学上台复述上节课有关齿轮的内容；
2.分钟
二、定轴轮系
1.轮系的介绍：
2.轮系的分类：定轴轮系、周转轮系和复合轮系
（分别展示图片）
讲授法
模型、多媒体PPT
25分钟
三、定轴轮系
1．一对齿轮的传动比
一对圆柱齿轮传动比
（外啮合） （内啮合）
教案首页
编号：QD—0707—11版本：C/0流水号：
科目
汽车机械基础
授课日期
班级
课题
第12章轮系
课时
2
授课方法
陈述法
辅助教具
模型/PPT
课后作业
P163，三、计算题：1和2
拟用时间
30分钟
学习目标
本次课结束后，学生能够：
1、掌握定轴轮系和周转轮系的主要区别；
2、掌握定轴轮系和周转轮系的计算；
3、熟悉旋转方向的判断；
（5）公式右边的正负号按转化机构处理。
①由圆柱齿轮组成的周转轮系可用（-1）m或画箭头确定；
②含有锥齿轮的周转轮系，只能用画箭头的方法确定。
讲授法
模型、多媒体、PPT
5分钟
五、布置课后作业及小结
陈述法
为了使转动时的惯性力平衡以及减轻轮齿上的载荷，常常采用几个完全相同的行星轮均匀地分布在中心轮的周围同时进行传动。因为这种行星齿轮的个数对研究周转轮系的运动没有任何影响，所以在机构简图中可以只画出一个。
2．周转轮系的类型
两个中心轮都能转动周转轮系称为差动轮系。差动轮系的机构自由度 ，需要两个原动件。
只有一个中心轮能转动的周转轮系称为行星轮系，该轮系的机构自由度 ，即只需一个原动件。
3．周转轮系传动比的计算
如果能使行星架变为固定不动，并保持周转轮系中各个构件之间的相对运动不变，则周转轮系就转化成为一个假想的定轴轮系，便可列出该假想定轴轮系传动比的计算式，从而求出周转轮系的传动比。
在周转轮系中，设 为行星架片的转速。根据相对运动原理，当给整个周转轮系加上一个绕轴线 的大小为 、而方向与 相反的公共转速( )后，行星架 便静止不动了，而各构件间的相对运动并不改交。这样，所有齿轮的几何轴线的位置全部固定，原来的周转轮系便成了定轴轮系这一定轴轮系称为原来周转轮系的转化轮系。