机械基础第6章轮系PPT课件
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机械设计基础——轮系
齿轮系的类型
周转轮系的组成
如图所示，黄色齿轮既自转又公转 称为行星轮；绿色和白色齿轮和齿轮的 Leabharlann Baidu何轴线的位置固定不动称为太阳轮， 它们分别与行星轮相啮合；支持行星轮 作自转和公转的构件称为行星架或系杆。 行星轮、太阳轮、行星架以及机架组成 周转轮系。一个基本周转轮系中，行星 轮可有多个，太阳轮的数量不多于两个， 行星架只能有一个。
= n7
V8=V7=2 r7n7/60= m Z7n7/60
= 3.14x3x20x0.3125/60 =0.98mm/s =0.00098m/s
移动方向如图所示。
周转轮系传动比的计算
具有一个自由度的周转轮 系称为简单周转轮系，如 下图所示；将具有两个自 由度的周转轮系称为差动 轮系，如下图所示。
定轴轮系传动比的计算
1.平面定轴轮系传动比的计算 传动比大小的计算
i12
n1 n2
z2 z1
i23
n2 n3
z3 z2
i34
n3 n4
z4 z3
i45
n4 n5
z5 z4
i12i23i34i45
n1n2 n3n4 n2n3n4n5
z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
n2 n2 n3 n3
例：如图所示轮系中，已知各轮
齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30,
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 6第六章 轮系
第六章 轮 系
§6—2 定轴轮系传动比及计算
一、定轴轮系中各轮转向的判断
若外啮合齿轮的对数是偶 数，则首轮与末轮的转向相 同；若为奇数，则转向相反
若轮系中含有锥齿轮、蜗轮蜗杆或齿轮齿 条时，只能用标注箭头的方法判断旋向
二、传动比
1．传动路线分析
运动和动力由轴 Ⅰ经轴Ⅱ传到轴
Ⅲ
例1 分析轮系的传动路线，并判断轴Ⅵ的旋向 解
第六章 轮 系
制作：王希波
1．定轴轮系
轮系运转时，各 齿轮的几何轴线位 置均相对固定不变
2．周转轮系
轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线的位置 是不固定的，并且绕另一个齿轮的固定轴线转动
行星轮系 差动轮系 1—内齿轮 2—行星轮 3—外齿轮
行星轮系 差动轮系 1—内齿轮 2—行星轮 3—外齿轮
行星轮系：有一个中心轮的转速为零的周转轮系 差动轮系：中心轮的转速都不为零的周转轮系
解 （1）分析该传动路线
（2）计算传动比i17
结果为负值，说 明从动轮7与主 动轮1转向相反
3．惰轮的应用
惰轮对总传动比无 影响，但起到改变从 动轮回转方向的作用
三、定轴轮系传动比的应用
1．任意从动齿轮的转速计算
例4 z1=26，z2=51，z3=42， z4=29，z5=49，z6=36，z7=56 ，z8=43，z9=30，z10=90， nⅠ=200 r/min。求轴Ⅳ的三 种转速
机械设计基础轮系
H及行星轮转速n3。
解：
1.求n H i1H4
n
-
1
n
H
n 4- n H
Z2 Z4 Z1 Z3
n H = - 50/6 r/min 负号表示行星架与齿轮1转向相反。
2.求n3
:(n3
i1H2
=
nn21)- n H
n
-
2
n
H
Z2 Z1
n 2 = - 133 r/min = n3
负号表示轮3与齿轮1转向相反。
轮3固定
二、周转轮系的传动比
（转化机构法）
周转轮系 反转法
定轴轮系 （转化机构）
定轴轮系传动比 计算公式
求解周转轮系的 传动比
➢假想对整个行星轮系加 上一个与行星架转速nH大 小相等而方向相反的公共 转速-nH
➢这样，就变成了假想的 定轴轮系。
➢经过转化的假想定轴轮 系，称为转化轮系。
周转轮系及转化轮系中各构件的转速
齿数连 乘积 齿数连 乘积
如图所示的周转轮系中，已知各轮齿 数为Z1=100, Z2=99, Z3=100, Z4=101 ， 行星架H为原动件，试求传动比iH1？
解: iH1＝n H / n 1 i14H＝(n 1 - n H )/ (n 4 - n H ) ＝1- n 1 / n H ＝-Z2Z4/Z1Z3 ＝1- i1H
机械基础第6章轮系
n1 n3
nH nH
z3 z1
又因为在定轴轮系中有：
2 O2
O1
O3
H
1
i1H3
（ ）z2 z3 z1 z2
故有：
图5-4.d
i1H 3 n n1 3 H H
n1 nH n3nH
（ ） z2z3 z1z2
第6章 轮系
一般计算式:
i G K H n n G K H H n n G K n n H H （ ） 转 转 化 化 轮 轮 系 系 从 从 G G 到 到 K K 所 所 有 有 从 主 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 的 的 乘 乘 积 积
5 空间定轴轮系
第6章 轮系
2)周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动
3 2
O2
O1
OH
1
行星轮系
3 2
O2
O1
OH
O3
1
差动轮系
第6章 轮系 §6-2 定轴轮系及其传动比
(a) 传动比的大小
轮系的传动比:输入轴和输出轴的角速度（或转速）之比。
iab=a/b=na/nb
(b) 传动方向 确定首末两轮的转向关系。
n H1= n 4 ; n 6 = n 3 = 0
第6章 轮系
第6章 轮系
例12：已知: z1=50，z2=100，z3 = z4 = 40, z4’ =41, z5 =39, 求: i13 。
机械设计基础——轮系
n1 nH m 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 从动轮 齿数连 乘积 i (1) nk nH 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 主 动轮 齿数连 乘积
H 1k
+
周转轮系传动比的计算
n1 nH m 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 从动轮 齿数连 乘积 i (1) nk nH 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 主 动轮 齿数连 乘积
轮系的功用
4.实现变速传动
轮系的功用
5.实现运动的合成与分解
例：如图所示轮系中，已知各轮 齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30, Z4=80。计算传动比i1H 。 周转轮系：轮2`，3，H 解： 分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系传动比：
H i2/ 4
H n2 n2 nH z4 H =-4 n4 n4 nH z2
Z2 Z4 Z1 Z3
n H = - 50/6 r/min 负号表示行星架与齿轮1转向相反。 2.求n3 :(n3 = n2) Z2 n 1- n H H
i12
n 2- n H
Z1 = n3
n 2 = - 133 r/min
负号表示轮3与齿轮1转向相反。
混合轮系传动比的计算
先将混合轮系分解成基本周转轮系和定轴轮系， 然后分别列出传动比计算式，最后联立求解。
H 1k
+
周转轮系传动比的计算
n1 nH m 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 从动轮 齿数连 乘积 i (1) nk nH 轮 1至 轮 k 之 间 各对 齿轮 的 主 动轮 齿数连 乘积
轮系的功用
4.实现变速传动
轮系的功用
5.实现运动的合成与分解
例：如图所示轮系中，已知各轮 齿数Z1=20, Z2=40, Z2 ` =20 Z3=30, Z4=80。计算传动比i1H 。 周转轮系：轮2`，3，H 解： 分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系传动比：
H i2/ 4
H n2 n2 nH z4 H =-4 n4 n4 nH z2
Z2 Z4 Z1 Z3
n H = - 50/6 r/min 负号表示行星架与齿轮1转向相反。 2.求n3 :(n3 = n2) Z2 n 1- n H H
i12
n 2- n H
Z1 = n3
n 2 = - 133 r/min
负号表示轮3与齿轮1转向相反。
混合轮系传动比的计算
先将混合轮系分解成基本周转轮系和定轴轮系， 然后分别列出传动比计算式，最后联立求解。
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 机械基础 (第六版)
录 第十四章 液压传动
第十五章 气压传动
制作：王希波
机械基础
（第六版）
机械制造工艺基础
绪论
目
第一章 带传动
录 第二章 螺纹连接和螺旋传动
第三章 链传动
第四章 齿轮传动
目 第五章 蜗轮蜗杆传动
录 第六章 轮系
第七章 平面连杆机构
第八章 凸轮机构
目 第九章 其他常用机构
录 第十章 轴Байду номын сангаас
第十一章 键、销及其连接
第十二章 轴承
目 第十三章 联轴器、离合器和制动器
第十五章 气压传动
制作：王希波
机械基础
（第六版）
机械制造工艺基础
绪论
目
第一章 带传动
录 第二章 螺纹连接和螺旋传动
第三章 链传动
第四章 齿轮传动
目 第五章 蜗轮蜗杆传动
录 第六章 轮系
第七章 平面连杆机构
第八章 凸轮机构
目 第九章 其他常用机构
录 第十章 轴Байду номын сангаас
第十一章 键、销及其连接
第十二章 轴承
目 第十三章 联轴器、离合器和制动器
《机械基础》课件——第六章 轮系
滑移齿轮变速机构
利用中间齿轮变向机构
4．可以实现运动的合成与分解
采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个 运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。
§6－2 定轴轮系传动比计算
一、定轴轮系中各轮转向的判断 二、传动比 三、惰轮的应用
一、定轴轮系中各轮转向的判断
当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末 轮（或首轮）的转向也就确定了，齿轮转向可 以用标注箭头的方法表示。
§6－1 §6－2 §6－3 §6－4
轮系分类及其应用特点 定轴轮系传动比计算 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 实训环节——减速器的拆装
轮系应用举例
§6－1 轮系分类及其应用特点
轮系——由一系列相互啮合的齿轮组成的传动 系统。
一、轮系的分类 二、轮系的应用特点
一、轮系的分类
1．定轴轮系 2．周转轮系 3．混合轮系
1．定轴轮系
当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机 架固定不变，也称普通轮系。
定轴轮系
2．周转轮系
轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架 的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。
行星轮系——有一个中心轮的转速为零的周转轮系。
差动轮系——中心轮的转速都不为零的周转轮系。
行星轮系
一、任意从动齿轮的转速计算
i1k
ห้องสมุดไป่ตู้
利用中间齿轮变向机构
4．可以实现运动的合成与分解
采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个 运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。
§6－2 定轴轮系传动比计算
一、定轴轮系中各轮转向的判断 二、传动比 三、惰轮的应用
一、定轴轮系中各轮转向的判断
当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末 轮（或首轮）的转向也就确定了，齿轮转向可 以用标注箭头的方法表示。
§6－1 §6－2 §6－3 §6－4
轮系分类及其应用特点 定轴轮系传动比计算 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 实训环节——减速器的拆装
轮系应用举例
§6－1 轮系分类及其应用特点
轮系——由一系列相互啮合的齿轮组成的传动 系统。
一、轮系的分类 二、轮系的应用特点
一、轮系的分类
1．定轴轮系 2．周转轮系 3．混合轮系
1．定轴轮系
当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机 架固定不变，也称普通轮系。
定轴轮系
2．周转轮系
轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架 的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。
行星轮系——有一个中心轮的转速为零的周转轮系。
差动轮系——中心轮的转速都不为零的周转轮系。
行星轮系
一、任意从动齿轮的转速计算
i1k
ห้องสมุดไป่ตู้
机械基础-轮系 ppt课件
Page 17
PPT课件
定轴轮系传动比计算实例：
Page 18
PPT课件
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1.平面定轴轮系传动比的计算
n2 n2
n3 n3
Page 19
PPT课件
定轴轮系传动比的计算
平面定轴轮系的传动比计算公式为：
i1k
n1 nk
(1)m
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
式中，m为轮系中外啮合的次数。
Page 11
PPT课件
二．实现变速传动
实现多种传动比输出，例如汽车的变速机构。
Page 12
PPT课件
三．实现分路传动
利用轮系可以使一个主动轴带动 若干个从动轴同时旋转，并获得不同 的转速。
Ⅲ Ⅴ
Ⅱ 图
Page 13
Ⅳ
Ⅵ 主轴
Ⅰ PPT课件
四．实现换向传动
在主轴转速不变的条件下，利用惰轮可以改变从动轴的转向。
已知
。
求传动比 和 ，并确定轮5的转向。
Page 21
PPT课件
Page 22
PPT课件
定轴轮系 周转轮系
Page 9
PPT课件
混合轮系
3H
1
2
定轴轮系
Page 10
2' 4 周转轮系
第6章 轮系
公式经过变形就可以得到末轮的速度大小公 式，如下：
首轮至k 轮之间所有主动齿轮齿数的连乘积 nk n1 首轮至k 轮之间所有从动齿轮齿数的连乘积
例6-1 如图所示定轴轮系中，已知各齿轮的齿数 分别为：z1= 20，z2=50，z3=25，z4= 36。试计算： （1）轮系传动比i14。（2）确定各轮的转动方向。 （3）若齿轮1的转速n1=360 r/min，计算齿轮4的转 速n4。
通常一对齿轮传动 时，一般传动比不能过 大（一般i12 =3～5， imax≤8），而采用轮系 传动可以获得很大的传 动比，以满足低速工作 的要求。
3. 轮系的特点
序号 特点 图例 说明 当主、从动轴之间 的距离较远时，若用一 对齿轮来传递运动和动 力，齿轮的尺寸会很大， 使机器的结构尺寸和ຫໍສະໝຸດ Baidu 量增大，不仅浪费材料， 而且制造安装都不方便。 如采用若干对齿轮组成 的轮系来传动，就可以 避免上述缺点。
4
可以 改变 传动 轴的 回转 方向
3. 轮系的特点
序号 特点 图例 说明
5
可以 实现 运动 的合 成或 分解
制绳机中采用了周 转轮系，可以将两个独 立的回转运动合成一个 回转运动，也可以将一 个回转运动分解为两个 独立的回转运动。
6.2 轮系的类型
轮系的形式有很多，根据轮系传动时各齿 轮的轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可 分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系三类。
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一对齿轮传动的类型： 2
1 外啮合
1
1
2
2
圆锥齿轮机构
第6章 轮系
2
1 内啮合
2 1
蜗轮蜗杆
1
第6章 轮系
某 发 动 机 传 动 系 统
2
第6章 轮系
3
第6章 轮系
汽 车 差 速 器
• 轮系：一系列齿轮组成的传动系统
4
第6章 轮系
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型 §6-2 定轴轮系及其传动比 §6-3 周转轮系及其传动比 §6-4 复合轮系及其传动比 §6-5 轮系的应用
构件
原来的转速
转化轮系中的转速
中心轮1
n1
行星轮2
n2
中心轮3
n3
转臂H
nH
机架
0
n1H= n1- nH
n2H= n2- nH
n3H= n3- nH
nHH= nH- nH=0
- nH
3
转化齿轮系的传动比：
i1H 3
n n13H H
n1 n3
nH nH
z3 z1
又因为在定轴轮系中有：
2 O2
O1
O3
H
基本要求:
了解各类轮系的特点，学会判断轮系类型
熟练掌握各种轮系传动比的计算方法
掌握确定主、从动轮的转向关系
了解轮系的功用
5
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型
1)定轴轮系:齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机 架的位置都是固定不变的。
2 3
1 平面定轴轮系
2 3
1
3′ 4
4′
5 空间定轴轮系
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
2
7
3
8
6
14
5
(b) 方向的判断：
• 箭头法
× • 用“＋” “－”表示
10
第6章 轮系 结论
(a)定轴轮系传动比的大小
i1 k n n 1 k ((11→→kk从主动动轮 轮齿 齿数 数积 积)) = 各 级 传 动 比 的 连 乘 积
(b)定轴轮系传动比的方向 1.若首末两轮轴线平行，转向相同取“+”号、 转 向相同取“-”号或者用箭头 2.若首末两轮轴线不平行只能用箭头
• 用“＋” “－”表示
1 2′
2 3′
3 4
4′ 5
9
第6章 轮系
(二)空间定轴轮系传动比的计算
• 例2：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a) 传动比大小
i1 8
n1 n8
= i12 i34 i56 i78
(z2)(z3)(z5)(z7) z1 z4 z6 z8
z2 z3 z5 z7 z1z4 z6 z8
(5-2)
正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别
3.找基本(单一)周转轮系的方法: 先找行星轮→ 找其转臂(不一定是简单的杆件)→ 找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合)
16
分类: (按自由度分类)
第6章 轮系
①差动轮系:
F=2 图5-4.b (两个中心轮均转动) →要求原动件数=2
②行星轮系: F=1 图5-5.c (只有一个中心轮转动)
→要求原动件数=1
3
2
O1 O3
HO2
1 OH
3
2 H
O2
O1
OH
1
图5-4.b
图5-4 c. 17
第6章 轮系
n=4 PL=4 PH=3 F=1
行星轮系
n=5 PL=5 PH=3 F=2
差动轮系
18
分类:按基本构件分
第6章 轮系
2K- H
2K- H
2K- H
万向联轴节 ●
K-H-V 3K
19
第6章 轮系
②方向: 画箭头
2 3
3′
4
13
第6章 轮系 例5: 求i15和提升重物时手柄的转动方向 解:
i1 5Z Z 1 2 Z Z 2 3 Z Z 3 4 Z Z 5 4 5 2 0 3 0 1 0 4 5 1 1 0 58 2 5.7 87
14
第6章 轮系
§6-3 周转轮系及其传动比
(一)周转轮系的组成:
1.行星轮: 轴线位置变动, 既作自转又作公转
2.转臂(行星架, 系杆): 支持行星轮作自转和公转 3.中心轮(太阳轮): 轴线位置固定
4.机架
行星轮
转臂
中心轮
15
第6章 轮系
注意事项:
1.以中心轮和转臂 作输入和输出构件 →轴线重合 (否则不能传动)
2.基本周转轮系含 一个转臂, 若干个 行星轮及中心轮(1～2)
6
第6章 轮系
2Biblioteka Baidu周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动
3 2
O2
O1
OH
1
行星轮系
3 2
O2
O1
OH
O3
1
差动轮系
7
第6章 轮系 §6-2 定轴轮系及其传动比 (a) 传动比的大小
轮系的传动比:输入轴和输出轴的角速度（或转速）之比。
iab=a/b=na/nb
(b) 传动方向 确定首末两轮的转向关系。
8
第6章 轮系
(一)平面定轴轮系传动比的计算
• 例1：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a)传动比大小
i1 5
n1 n5
= i12 i2′3 i3′4 i4′5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
(b) 方向的判断： • 箭头法
(二)周转轮系传动比的计算(基本～)
→不能直接用定轴轮系的计算方法
1.机构反转法(转化机构) →当转臂转速=nH, 给整个轮系加上-nH的公共转速→转臂静 止→转化轮系(假想的定轴轮系)(各构件相对运动不变)
3 2 O2
O1
O3
H
1
3 2 O2
O1
O3
H
1
图5-4.d
图5-4.d
20
第6章 轮系
2.转化轮系中各构件的速度
1
i1H3
（ ）z2 z3 z1 z2
故有：
图5-4.d
i1H 3 n n1 3 H H
n1 n3
nH nH
（ ） z2z3 z1 2z1 2
第6章 轮系
一般计算式:
i G K H n n G K H H n n G K n n H H （ ） 转 转 化 化 轮 轮 系 系 从 从 G G 到 到 K K 所 所 有 有 从 主 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 的 的 乘 乘 积 积
例4: 已知Z1=16 , Z2=32, Z2′=20, Z3=40, Z3′=2(右)，
Z4=40,若n1=800r/min, 求蜗轮的转速n4及各轮的转向。
解: 求轮系传动比:
1
①大小:
i14Z Z12Z Z23Z Z3 4
32404080 16202
2′
n 4 n 1i1 4 8 0 0 8 0 1 0 rm in
11
第6章 轮系
• 例3：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解：
(a)大小
i1k
z2 z1
z3 z2
z4 z3
zk zk1
zk z1
(b)方向 画箭头或者(1)m
m →外啮合次数
惰轮(过桥轮→既是主动轮又作从动轮)
→其齿数对传动比无影响
惰轮
作用: ①控制转向 ②中心距较大时可使机构紧凑
12
第6章 轮系
1 外啮合
1
1
2
2
圆锥齿轮机构
第6章 轮系
2
1 内啮合
2 1
蜗轮蜗杆
1
第6章 轮系
某 发 动 机 传 动 系 统
2
第6章 轮系
3
第6章 轮系
汽 车 差 速 器
• 轮系：一系列齿轮组成的传动系统
4
第6章 轮系
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型 §6-2 定轴轮系及其传动比 §6-3 周转轮系及其传动比 §6-4 复合轮系及其传动比 §6-5 轮系的应用
构件
原来的转速
转化轮系中的转速
中心轮1
n1
行星轮2
n2
中心轮3
n3
转臂H
nH
机架
0
n1H= n1- nH
n2H= n2- nH
n3H= n3- nH
nHH= nH- nH=0
- nH
3
转化齿轮系的传动比：
i1H 3
n n13H H
n1 n3
nH nH
z3 z1
又因为在定轴轮系中有：
2 O2
O1
O3
H
基本要求:
了解各类轮系的特点，学会判断轮系类型
熟练掌握各种轮系传动比的计算方法
掌握确定主、从动轮的转向关系
了解轮系的功用
5
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型
1)定轴轮系:齿轮系传动过程中，其各齿轮的轴线相对于机 架的位置都是固定不变的。
2 3
1 平面定轴轮系
2 3
1
3′ 4
4′
5 空间定轴轮系
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
2
7
3
8
6
14
5
(b) 方向的判断：
• 箭头法
× • 用“＋” “－”表示
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第6章 轮系 结论
(a)定轴轮系传动比的大小
i1 k n n 1 k ((11→→kk从主动动轮 轮齿 齿数 数积 积)) = 各 级 传 动 比 的 连 乘 积
(b)定轴轮系传动比的方向 1.若首末两轮轴线平行，转向相同取“+”号、 转 向相同取“-”号或者用箭头 2.若首末两轮轴线不平行只能用箭头
• 用“＋” “－”表示
1 2′
2 3′
3 4
4′ 5
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第6章 轮系
(二)空间定轴轮系传动比的计算
• 例2：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a) 传动比大小
i1 8
n1 n8
= i12 i34 i56 i78
(z2)(z3)(z5)(z7) z1 z4 z6 z8
z2 z3 z5 z7 z1z4 z6 z8
(5-2)
正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别
3.找基本(单一)周转轮系的方法: 先找行星轮→ 找其转臂(不一定是简单的杆件)→ 找与行星轮啮合的中心轮(其轴线与转臂的重合)
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分类: (按自由度分类)
第6章 轮系
①差动轮系:
F=2 图5-4.b (两个中心轮均转动) →要求原动件数=2
②行星轮系: F=1 图5-5.c (只有一个中心轮转动)
→要求原动件数=1
3
2
O1 O3
HO2
1 OH
3
2 H
O2
O1
OH
1
图5-4.b
图5-4 c. 17
第6章 轮系
n=4 PL=4 PH=3 F=1
行星轮系
n=5 PL=5 PH=3 F=2
差动轮系
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分类:按基本构件分
第6章 轮系
2K- H
2K- H
2K- H
万向联轴节 ●
K-H-V 3K
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第6章 轮系
②方向: 画箭头
2 3
3′
4
13
第6章 轮系 例5: 求i15和提升重物时手柄的转动方向 解:
i1 5Z Z 1 2 Z Z 2 3 Z Z 3 4 Z Z 5 4 5 2 0 3 0 1 0 4 5 1 1 0 58 2 5.7 87
14
第6章 轮系
§6-3 周转轮系及其传动比
(一)周转轮系的组成:
1.行星轮: 轴线位置变动, 既作自转又作公转
2.转臂(行星架, 系杆): 支持行星轮作自转和公转 3.中心轮(太阳轮): 轴线位置固定
4.机架
行星轮
转臂
中心轮
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第6章 轮系
注意事项:
1.以中心轮和转臂 作输入和输出构件 →轴线重合 (否则不能传动)
2.基本周转轮系含 一个转臂, 若干个 行星轮及中心轮(1～2)
6
第6章 轮系
2Biblioteka Baidu周转轮系：至少有一个齿轮的轴线运动
3 2
O2
O1
OH
1
行星轮系
3 2
O2
O1
OH
O3
1
差动轮系
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第6章 轮系 §6-2 定轴轮系及其传动比 (a) 传动比的大小
轮系的传动比:输入轴和输出轴的角速度（或转速）之比。
iab=a/b=na/nb
(b) 传动方向 确定首末两轮的转向关系。
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第6章 轮系
(一)平面定轴轮系传动比的计算
• 例1：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a)传动比大小
i1 5
n1 n5
= i12 i2′3 i3′4 i4′5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
(b) 方向的判断： • 箭头法
(二)周转轮系传动比的计算(基本～)
→不能直接用定轴轮系的计算方法
1.机构反转法(转化机构) →当转臂转速=nH, 给整个轮系加上-nH的公共转速→转臂静 止→转化轮系(假想的定轴轮系)(各构件相对运动不变)
3 2 O2
O1
O3
H
1
3 2 O2
O1
O3
H
1
图5-4.d
图5-4.d
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第6章 轮系
2.转化轮系中各构件的速度
1
i1H3
（ ）z2 z3 z1 z2
故有：
图5-4.d
i1H 3 n n1 3 H H
n1 n3
nH nH
（ ） z2z3 z1 2z1 2
第6章 轮系
一般计算式:
i G K H n n G K H H n n G K n n H H （ ） 转 转 化 化 轮 轮 系 系 从 从 G G 到 到 K K 所 所 有 有 从 主 动 动 轮 轮 齿 齿 数 数 的 的 乘 乘 积 积
例4: 已知Z1=16 , Z2=32, Z2′=20, Z3=40, Z3′=2(右)，
Z4=40,若n1=800r/min, 求蜗轮的转速n4及各轮的转向。
解: 求轮系传动比:
1
①大小:
i14Z Z12Z Z23Z Z3 4
32404080 16202
2′
n 4 n 1i1 4 8 0 0 8 0 1 0 rm in
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第6章 轮系
• 例3：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解：
(a)大小
i1k
z2 z1
z3 z2
z4 z3
zk zk1
zk z1
(b)方向 画箭头或者(1)m
m →外啮合次数
惰轮(过桥轮→既是主动轮又作从动轮)
→其齿数对传动比无影响
惰轮
作用: ①控制转向 ②中心距较大时可使机构紧凑
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第6章 轮系