基础 机械设计基础轮系 (公开课)
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机械基础 教案 第十五讲 轮系03 (公开课)
若末端件是齿轮齿条传动，它可以把主动件的回转运动变为直线运动。齿条传动的移动速度v和输入轴每回转一周的移动距离L可以分别用以下的公式计算：
V＝nkπmz＝n1×n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×πmz
L＝n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×πmz
四、安排学生完成本节内容后课本上提供的两道题练习题并讲评解题过程。
教学
目的
要求
1、掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教学
重点
掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教学
难点
掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教具含电教设备
轮系模型。
时间
分配
教学内容及过程
教学方法及教学
内容的拾漏补遗
一、任意从动齿轮的转速计算
设轮系中各主动轮的齿数为Z1、Z3、Z5……，从动轮的齿数为Z2、Z4、Z6……，首轮的转速为n1,第k个齿轮的转速为nk,如不考虑齿轮的转向，
V＝nkPh＝n1×n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×Ph
L＝n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×Ph
（详细讲解课本例题）
先复习第十四讲的内容，就轮系中各轮的转向的判定、轮系传动比的计算等进行提问。
№:9-3
时间
分配
教 学 内 容及 过 程
教学方法及教学内容的拾漏补遗
三、轮系末端是齿条传动的计算：
安徽淮北煤电技师学院
2012～2013学年第二学期
教
案
课程名称：机械基础
专业班级：
制定教师：杨丽洁2013年3月25日
审批
签字
教研组： 年 月 日
系 领 导： 年 月 日
V＝nkπmz＝n1×n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×πmz
L＝n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×πmz
四、安排学生完成本节内容后课本上提供的两道题练习题并讲评解题过程。
教学
目的
要求
1、掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教学
重点
掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教学
难点
掌握定轴轮系中任意从动轮的转速计算。
教具含电教设备
轮系模型。
时间
分配
教学内容及过程
教学方法及教学
内容的拾漏补遗
一、任意从动齿轮的转速计算
设轮系中各主动轮的齿数为Z1、Z3、Z5……，从动轮的齿数为Z2、Z4、Z6……，首轮的转速为n1,第k个齿轮的转速为nk,如不考虑齿轮的转向，
V＝nkPh＝n1×n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×Ph
L＝n1×Z1Z3Z5…Zk-1/Z2Z4Z6…Zk×Ph
（详细讲解课本例题）
先复习第十四讲的内容，就轮系中各轮的转向的判定、轮系传动比的计算等进行提问。
№:9-3
时间
分配
教 学 内 容及 过 程
教学方法及教学内容的拾漏补遗
三、轮系末端是齿条传动的计算：
安徽淮北煤电技师学院
2012～2013学年第二学期
教
案
课程名称：机械基础
专业班级：
制定教师：杨丽洁2013年3月25日
审批
签字
教研组： 年 月 日
系 领 导： 年 月 日
机械设计基础课件--轮系
解轮系（1）、求轮系中某两轴之间的传动比i。 （2）、求轮系中某轴的转速n。
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图 B
§5-2 定轴轮系及传动比
一、传动比计算表达式
任意两轴之间的传动比定义为：
i Ⅰ
ⅠⅤ Ⅴ
传动比公式代表两个含义：
（1） 数值代表齿轮转速之比
S H 12
×
11 M
1
（2）、获得很大的传动比。
2 i12=6
1
i z2 z1
结构超大、小轮易坏
（3）实现换向传动
转向相反
转向相同
车床走刀丝杠三星轮换向机构
4）、实现多级变速。
5)运动合成
图示行星轮系中：Z1= Z2 = Z3 nH =(n1 + n3 ) / 2
2
1
3
H
6)运动分解
z1 z2
z3
z4
()3 z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
iIV
-1m所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
iIV
-1 所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
i ⅠⅤ
Ⅰ （1）m Ⅴ
所有啮合对中从动轮齿 所有啮合对中主动轮齿
应注意解法技巧
已知：z1=24， 求：i1H? z2=52，z2′=21，
z3=78，z3′=18，
z4=21， z5=78
L
蜗杆为原动件： 右旋蜗杆→左手定则 左旋蜗杆→右手定则
V b b1
行星轮系中各轮齿数的确定
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图 B
§5-2 定轴轮系及传动比
一、传动比计算表达式
任意两轴之间的传动比定义为：
i Ⅰ
ⅠⅤ Ⅴ
传动比公式代表两个含义：
（1） 数值代表齿轮转速之比
S H 12
×
11 M
1
（2）、获得很大的传动比。
2 i12=6
1
i z2 z1
结构超大、小轮易坏
（3）实现换向传动
转向相反
转向相同
车床走刀丝杠三星轮换向机构
4）、实现多级变速。
5)运动合成
图示行星轮系中：Z1= Z2 = Z3 nH =(n1 + n3 ) / 2
2
1
3
H
6)运动分解
z1 z2
z3
z4
()3 z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
iIV
-1m所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
iIV
-1 所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
i ⅠⅤ
Ⅰ （1）m Ⅴ
所有啮合对中从动轮齿 所有啮合对中主动轮齿
应注意解法技巧
已知：z1=24， 求：i1H? z2=52，z2′=21，
z3=78，z3′=18，
z4=21， z5=78
L
蜗杆为原动件： 右旋蜗杆→左手定则 左旋蜗杆→右手定则
V b b1
行星轮系中各轮齿数的确定
轮系 定轴轮系教案(1) (公开课专用)
①工作原理
定轴轮系+齿条传动
nk=n1*1/i L=nk*лdp=лmpzp（mm/min）
②移动距离计算
L=nk*лdp=nk*лmpzp（mm/min）
=n1пmpzp齿条的小齿轮转速（r/min）
dp—小齿轮分度圆直径（mm）
2.掌握定轴轮系末端带移动件的传动计算；
3.掌握行星轮系的传动比计算方法。
教学重点
定轴轮系的内容和行星轮系传动比计算方法
教学难点
行星轮系传动比的计算方法
更新、补
充、删节
内容
定轴轮系中的例题
课外作业
书本后习题
教学后记
授课主要内容或板书设计
第二节定轴轮系传动比的计算
1、复习回顾----1、什么叫轮系？
2、什么叫定轴轮系？
指定学生展示完成的任务行星轮既自转又公转的齿轮中心轮与行星轮相啮合且轴线固定的齿轮行星架支持并带动行星轮转动的构件二转化机构法现假想给整个行星齿轮系加一个与行星架的角速度大小相等方向相反的公共角速度则行星架h变为静止而各构件间的相对运动关系不变化
For personal use only in study and research; not for commercial use
定轴轮系+螺旋传动
nk=n1*1/i1kL=nk*Ph
②移动距离计算
L=nk*Ph=n1*Ph *z1*z3*z---zk-1/z2*z4*z6---zk（mm）
式中：nk—第k个齿轮转速（r/min）
Ph—导程（mm）
③移动方向判定
遵循螺旋传动的判别方法
例子见投影。
二、轮系末端是齿条传动的计算
举例：卧式车床溜板箱传动系统
中心轮-----与行星轮相啮合且轴线固定的齿轮
定轴轮系+齿条传动
nk=n1*1/i L=nk*лdp=лmpzp（mm/min）
②移动距离计算
L=nk*лdp=nk*лmpzp（mm/min）
=n1пmpzp齿条的小齿轮转速（r/min）
dp—小齿轮分度圆直径（mm）
2.掌握定轴轮系末端带移动件的传动计算；
3.掌握行星轮系的传动比计算方法。
教学重点
定轴轮系的内容和行星轮系传动比计算方法
教学难点
行星轮系传动比的计算方法
更新、补
充、删节
内容
定轴轮系中的例题
课外作业
书本后习题
教学后记
授课主要内容或板书设计
第二节定轴轮系传动比的计算
1、复习回顾----1、什么叫轮系？
2、什么叫定轴轮系？
指定学生展示完成的任务行星轮既自转又公转的齿轮中心轮与行星轮相啮合且轴线固定的齿轮行星架支持并带动行星轮转动的构件二转化机构法现假想给整个行星齿轮系加一个与行星架的角速度大小相等方向相反的公共角速度则行星架h变为静止而各构件间的相对运动关系不变化
For personal use only in study and research; not for commercial use
定轴轮系+螺旋传动
nk=n1*1/i1kL=nk*Ph
②移动距离计算
L=nk*Ph=n1*Ph *z1*z3*z---zk-1/z2*z4*z6---zk（mm）
式中：nk—第k个齿轮转速（r/min）
Ph—导程（mm）
③移动方向判定
遵循螺旋传动的判别方法
例子见投影。
二、轮系末端是齿条传动的计算
举例：卧式车床溜板箱传动系统
中心轮-----与行星轮相啮合且轴线固定的齿轮
(2024年)机械设计基础第06章轮系ppt课件
机械设计基础第06章轮系ppt课件
2024/3/26
1
contents
目录
2024/3/26
• 轮系概述 • 定轴轮系 • 周转轮系 • 复合轮系 • 轮系的效率与润滑 • 轮系的设计与应用
2
01 轮系概述
2024/3/26
3
轮系的定义与分类
定义
由一系列齿轮组成的传动系统，称为 轮系。
分类
根据轮系中齿轮的轴线位置是否固定， 可分为定轴轮系和周转轮系两大类。
16
复合轮系的应用实例
实例一
汽车变速器中的复合轮系，通过 不同的齿轮组合实现不同的传动 比，从而改变汽车的行驶速度和 牵引力。
实例二
工业机械中的复合轮系，用于实 现复杂的运动轨迹和精确的位置 控制，如数控机床、自动化生产 线等。
实例三
航空航天领域中的复合轮系，用 于实现高速、高精度的传动和控 制系统，如飞机发动机、导弹制 导系统等。
[传动比公式]
2024/3/26
12
周转轮系的应用实例
实例一
汽车自动变速器
实例二
行星齿轮减速器
实例三
差速器
2024/3/26
13
04 复合轮系
2024/3/26
14
复合轮系的组成与结构
组成
由定轴轮系和周转轮系（或者由几个周转轮系）组合而成，称为复合轮系。
结构
复合轮系的结构复杂，通常包含多个齿轮、轴、轴承等零部件，这些零部件通过特定的组合方式实现不同的传动 比和输出转速。
7
定轴轮系的传动比计算
2024/3/26
传动比定义
01
定轴轮系的传动比是指输入转速与输出转速之比，用i表示。
2024/3/26
1
contents
目录
2024/3/26
• 轮系概述 • 定轴轮系 • 周转轮系 • 复合轮系 • 轮系的效率与润滑 • 轮系的设计与应用
2
01 轮系概述
2024/3/26
3
轮系的定义与分类
定义
由一系列齿轮组成的传动系统，称为 轮系。
分类
根据轮系中齿轮的轴线位置是否固定， 可分为定轴轮系和周转轮系两大类。
16
复合轮系的应用实例
实例一
汽车变速器中的复合轮系，通过 不同的齿轮组合实现不同的传动 比，从而改变汽车的行驶速度和 牵引力。
实例二
工业机械中的复合轮系，用于实 现复杂的运动轨迹和精确的位置 控制，如数控机床、自动化生产 线等。
实例三
航空航天领域中的复合轮系，用 于实现高速、高精度的传动和控 制系统，如飞机发动机、导弹制 导系统等。
[传动比公式]
2024/3/26
12
周转轮系的应用实例
实例一
汽车自动变速器
实例二
行星齿轮减速器
实例三
差速器
2024/3/26
13
04 复合轮系
2024/3/26
14
复合轮系的组成与结构
组成
由定轴轮系和周转轮系（或者由几个周转轮系）组合而成，称为复合轮系。
结构
复合轮系的结构复杂，通常包含多个齿轮、轴、轴承等零部件，这些零部件通过特定的组合方式实现不同的传动 比和输出转速。
7
定轴轮系的传动比计算
2024/3/26
传动比定义
01
定轴轮系的传动比是指输入转速与输出转速之比，用i表示。
基础-机械设计基础轮系-(公开课)
作业
定轴轮系传动比计算 • 论轮系的功用
汽车后桥的差速器
差动轮系不仅能将两个独立地运动合成为一个运动，而且还可将 一个基本构件的主动转动，按所需比例分解成另两个基本构件的 不同运动。汽车后桥的差速器就利用了差动轮系的这一特性。
几种特殊形式的行星传动简介
一、渐开线少齿差行星传动
固定的太阳轮1、行星轮2、行星架H及输出机构3（等角速比机构） 组成。 输出机构转速=行星轮的转速
Z2 Z2 Z1
Z2 Z1 Z2
特点：传动比大，结构紧凑，效 率高，不需等角速比机构， 同时啮合的齿数多，传动 平稳，承载能力高，齿侧 间小，适于反向传动。 柔轮材料加工热处理要求 高；避免柔轮变形过大，传 动比一般要大于35。
钢轮1，柔轮2，波发生H 柔轮2比钢轮1少z2-z1个齿
iH 2
nH n2
(Z2
1 Z1) / Z2
惰轮(过轮):不影响传动比大小只起改变转向作用的齿轮
轮系的功用
1、传递相距较远的两轴之间的运动和动力；
2、获得大的传动比：
一对外啮合圆柱齿轮传动，其传动比一般可为i<=5-7。但是 行星轮系传动比可达i=1000,而且结构紧凑。
举例：图示为一大传动比的减速器，
Z1=100，Z2=101， Z2'=100，Z3=99
i
n1 n7
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
Z2Z3Z4Z5Z7 Z1Z 2 Z 3 Z 4 Z 6
• 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，方向 向上。问：该轮系可以输出几种转速？并求图示位置带轮轴的转 速和方向。
最新机械设计基础第7章 轮系演示教学精品课件
§7-2 定轴轮系传动比计算(jìsuàn)
6
第六页，共38页。
§7-2 定轴轮系传动比计算(jì
suàn) 设轮a为起始主动轮，轮b为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比
数值计算的一般公式为：
iabba
na nb
轮 轮aa至 至轮 轮 bb所 所有 有主 从动 动轮 轮齿 齿数 数之 之积 积
当起始主动轮a和最末从动轮b的轴线平行时，两轮转向的同异可用传 动比的正负表达。两轮转向相同时，传动比为“+”；两轮转向相反 时，传动比为“-”。因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式为：
因此，若设与轮1固联的轴为输入轴，
i17 i12i2'3i3'4i45i5'6i6'7
n1n2' n3' n4n5' n6' n2 n3 n4 n5 n6 n7
zz12zz23' zz34' zz54zz56' zz67'
n1 n7
与轮7固联的轴为输出轴，则输入、 输出轴的传动比数值如下：
zz12 zz23 'zz34'zz4 5zz5 6'zz76' zz12 zz23 'zz35'zz5 6'zz76'
转向(zh画uǎ箭nx头ià法ng（)：适合(shìhé)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：
从 动 齿 轮 齿 数 连 乘 积
iab
a b
± 主 动 齿 轮 齿 数 连 乘 积（输入、输出轴平行）
画箭头表示方向（输入、输出轴不平行）
§7-2 定轴轮系传动比计算(jìsuàn)
机械基础高考轮系复习公开课教案教学设计课件案例试卷题
教学教案一、看历年高考数据这是其中一年的计算题高考得分情况，大部分同学得分都得分不是很高。
我总结出来有以下几点原因：1.轮系中选择哪些齿轮是最高转速或最低转速无法应用公式（导致时间花费过长；或者多个计算太繁琐最后解答错误）2.轮系中蜗轮方向的判断不正确3.计算题目中单位换算不正确4.四杆机构的计算（根据模拟卷预测）二、实例讲解1.下面我们来总结一下多个齿轮中如何判定最高转速获得最高转速的方法是主动轮大齿轮，从动轮小齿轮获得最低转速的方法是主动轮小齿轮，从动轮大齿轮看下图哪个配合是获得最高转速，哪个配合获得最低转速2.蜗轮蜗杆的方向判断常用的是左右手判断，今天我们来复习一下特殊的蜗杆在下面蜗轮在上面的根据我们以前计算可以得出轴4的最快转速是齿轮5和齿轮6，最慢转速是齿轮4和齿轮7蜗杆判断基本方向为向右3.四杆机构的计算和判断4.计算中如何将mm/min换算成m/s（做题目时首先做好审题，然后用换算方法）mm-----m 相差1000min----s相差60大家计算好后可以按1/60000相乘。
三.练习计算1.轮系齿数（头数）如图所示，所有齿轮模数均为2mm且标准安装，输入转速n1=200r/min，BC杆用铰链与滚筒的端面圆周相连，利用鄂板CD的往复摆动完成碎石过程，如AD=CD=700mm，BC=800mm，完成下列填空。
(1)要使碎石过程顺利完成，滚筒直径的最大值为（）mm，此种情况重物的最大移动速度为（）mm/min。
（2）轴Ⅰ和Ⅱ间的中心距为（）mm（3）螺母和重物的移动方向（）（填“相同”或“相反”）（4）若使螺母向下移动，应使输入转速n1的方向（）（填“向上”或“向下”），图示啮合状态下螺母的移动速度为（）mm/min。
（5）当重物向下移动时，齿条向（）移动，其最小移动速度为（）mm/min。
答案：（1）1200 37680（2）70（3）相反（4）向上160（5）右50242、能力拓展小结•本节课主要学习了哪些内容？1.轮系中选择哪些齿轮是最高转速或最低转速2.轮系中蜗轮方向的判断3.计算题目中单位换算4.四杆机构的计算布置作业（2分钟）练习册：一、认知题1,2,二、能力拓展3板书设计一、轮系中最高转速、最低转速判断二、蜗轮蜗杆的方向判断三、四杆机构的计算和判断四、单位换算作业布置一、模拟卷教学反思。
机械设计基础 轮系ppt课件
1、用标注箭头来确定；
2、通过数外啮合齿轮的对数来确定
外啮合齿轮的对数为偶数，则首末两轮转向相同 外啮合齿轮的对数为奇数，则首末两轮转向相反
可编辑课件PPT
30
如何表示一对平行轴齿轮的转向？ 齿轮回转方向
用线速度方 向表示齿轮
线速度方向
回转方向
机构
运动 简图
投影方向
机构 运动 简图
投影方向
可编辑课件PPT
轮系传动比的计算包括传动比大小的计算和输入轴与 输出轴两者转向的关系的确定。传动比常用字母i表示 ，并在其右下角标明其对应的两轴。例如iAB表示轴A 与轴B的角速度之比。
iAB
A B
nA nB
可编辑课件PPT
39
二 定轴轮系传动比的计算
1.一对齿轮啮合时传动比的计算
1
1
2
1
1
2
2
2
外啮合圆柱齿轮，两轮
差动轮系(F=2)
行星轮系(F=1)
这种两个中心轮都不固
这种有一个中心轮固定，
定，自由度为2的周转轮系， 自由度为1的周转轮系，称
称为差动轮系。
可编辑课件PP为T 行星轮系。
14
复合轮系
轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系
（跳过本页图形）。
可编辑课件PPT
15
哪部分是定轴轮系？（轴上有没有斜线）
周转轮系
1 1
2
1
1
2
2 2
外啮合：两轮转向相反 内啮合：两轮转向相同 注：箭头表示可见侧圆周速度方向。
可编辑课件PPT
35
一对圆锥齿轮传动转向的表达
1
1
2
2
两箭头同时指向啮合点 两箭头同时相背啮合点
《机械设计基础》第五章轮系 ppt课件
机械设计基础
【例 5-1】如图 5-2 所示的平面定轴齿轮系中，已知 z1 z2 z3 z4 20 ，齿轮 1、
3、
3
和
5
同轴线，各齿轮均为标准齿轮。若已知轮
1
的转速为
n1
1440
r min
，求轮
5
的转速 n5 。
图 5-2 平面定轴齿轮系
图5-2 平面定轴齿轮系
机械设计基础
解 由图知该齿轮系为一平面定轴齿轮系，齿轮 2 和 4 均为惰轮，齿轮系中有两 对外啮合齿轮，由式（5-1）得
i15
n1 n5
(1)2
z3 z1
z5 z3
z3 z5 z1 z3
因齿轮 1、2、3 的模板相等，故它们之间的中心距关系为
a12 a23
m 2
(z1
z2 )
m 2
(z3
z2 )
此式中 m 为齿轮的模板。由上式可得
同理可得
z3 z1 2z2 20 2 20 60
z5 z3 2z4 20 2 20 60
自由度F＝2
差动轮系
5.2.2 行星齿轮系的传动比计算 定轴轮系与周转轮系比较。 显然，不能将定轴轮系传动比的计算公式直接用于周转轮系 一、周转轮系的转化轮系 根据相对运动原理，若给整个轮系加上一个公共的角速度
-ωH ，各构件之间的相对运动关系并不改变，但此时系杆Ｈ静止 不动。于是周转轮系就转化为一假想的定轴轮系—转化轮系。
机械设计基础
所以
n5
n1 (1)2
z1 z3 z3 z5
1440
20 20 60 60
r min
160 r min
n5 为正值，说明齿轮 5 与齿轮 1 转向相同。
机械设计基础教学课件第10章 轮 系
1
O3
3 (a)
a图中：n = 4, pL= 4, pH = 2 F=3n- 2pL - PH= 3×4－2×4－2 = 2
b图中：n = 3, pL= 3, pH = 2 F=3n- 2pL - PH= 3×3－2×3－2 = 1
2 O2
H OH
1
3 (b)
§5－3
二、周转轮系传动比的计算
－nH
nG nH nK nH
(转)中从G至K所有(从)齿数的连乘积 (转)中从G至K所有(主)齿数的连乘积
应用上式时，应注意以下几点：
1. 公式中G、K两齿轮和行星架 H 的轴线必须相互平行。
2.公式中的“+”、“－”号表示输入轮和输出轮的转向相 同或相反，可用画箭头的方法确定 。
3. 注意转速 n 的正负号。计算时，必须将转速的大小 连同它的符号一起代入公式 计算。
-----至少有一个齿轮的几何轴线绕另 一齿轮的几何轴线转动的轮系。
复合轮系（两者混合）
本章要解决的问题：
1.轮系传动比 i 的计算; 2.从动轮转向的判断。
由一对齿轮组成的机构是齿轮传动的 最简单形式。
§5－2 定轴轮系及其传动比
一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 = z2 / z1
可直接得出
对于轮系，设：输入轴的角速度为ωa，
iGHK
nGH
n
H K
nG nH nK nH
（）((转转))中中从从GG至至KK所所有有((从主))齿齿数数的的连连乘乘积积
右边各轮的齿数为已知，左边三个基本构件的参数中，如果已知其中任意两个， 则可求得第三个参数。于是，可求得任意两个构件之间的传动比。
§5－3 周转轮系及其传动比
《机械设计基础》教学课件第7章轮系
定义
轮系效率是指轮系传动中 输出功与输入功之比，反 映了轮系传动的能量损失 情况。
影响因素
轮系效率受多种因素影响， 如齿轮精度、润滑条件、 轴承摩擦等。
提高方法
提高齿轮精度、改善润滑 条件、选用低摩擦轴承等， 可有效提高轮系效率。
轮系的功率
定义
轮系功率是指轮系传动中输入或 输出的功率，反映了轮系传动的
使用注意事项
定期检查
为确保轮系的正常运行，应定期对其进行检查， 包括齿轮磨损、轴承间隙、油封密封性等。
润滑保养
轮系的正常运转离不开良好的润滑，应根据使用 条件选择合适的润滑剂，并定期更换。
避免过载
长时间过载运行会导致轮系损坏，因此在使用过 程中应避免过载现象的发生。
维护与保养
清洗
定期清洗轮系及其周围环境，去 除油污、杂质等，保持清洁。
学性能和耐磨性。
装配方法
1 2
清洗与检查 在装配前，对轮系的各个零件进行清洗，去除油 污和杂质，并进行外观和尺寸检查，确保零件符 合设计要求。
装配顺序 按照轮系的结构和工作原理，确定合理的装配顺 序，避免零件之间的相互干涉和损坏。
3
装配方法
采用压装、热装等装配方法，将轮系的各个零件 组装在一起，确保装配精度和紧固力符合要求。
调试与检测
空载调试
在轮系装配完成后，进行空载调试，检查轮系的运转是否平稳、 有无异常响声和振动等现象。
负载调试
在空载调试合格后，进行负载调试，逐渐增加负载，观察轮系的 运转情况和性能指标是否满足设计要求。
检测与验收
采用专业的检测设备和工具，对轮系的各项性能指标进行检测和 验收，确保轮系的质量和使用安全。
在轮系设计中，应综合考虑效率 和功率的要求，进行优化设计以
机械设计基础课件 第九章 轮系PPT课件
转化后所得轮系称为原轮系的 “转化轮系” 第7页/共33页
将轮系按－ωH反转后，各构件的角速度的变化如下:
构件
原角速度
转化后的角速度1Biblioteka ω1ωH1＝ω1－ωH
2
ω2
ωH2＝ω2－ωH
3
ω3
ωH3＝ω3－ωH
H
ωH
ωHH＝ωH－ωH＝0
2 H
1 3
2 H
1 3
转化后: 系杆=>机架， 周转轮系=>定轴轮系， 可直接套用定轴轮系传动比的计算公式。
第11页/共33页
3)
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
1 nH =－3 1 nH
n1=1, n3=1
n 1 这是数学上0比0未定
H
型应用实例
得： i1H = n1 / nH =1 ,
两者转向相同。
轮1轮3各逆时针转1圈，则系 杆逆时针转1圈。
三个基本构件无相对运动！
结论：
imHn
m H H
imH
1
即 imH 1 imHn 1 f (z)
以上公式中的ωi 可用转速ni 代替: 两者关系如何？
ni=(ωi/2
π)60
=ωi
30 π
rpm
用转速表示有：
imHn
nmH nnH
nm nH nn nH
= f(z)
第10页/共33页
例二 2K－H 轮系中， z1＝z2＝20, z3＝60 2
若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3=99。 i1H＝1-iH13＝1-101×99/100×100 ＝1/10000,
iH1＝10000
《机械设计基础》(贾磊)课件 第12章 轮系
周转轮系是指当轮系运转时，至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮轴 线转动的轮系，如左图所示。
左图所示的周转轮系具有两个自由度，这种具有两个自由度的周转轮系 称为差动轮系。如果将差动轮系中的一个中心轮固定，则整个轮系的自由度 为一，这种自由度为一的周转轮系称为行星轮系。
在工程实际中，轮系中既有定轴轮系又有周转轮系或由几个周转轮系组 成，我们将这种轮系称为混合轮系或复合轮系，如右图所示 。
:::::《机械设计基础》:::::
下图所示为一周转轮系，假设已知各轮和行星架的绝对转速分别为n1、 n2、n3和nH，都是逆时针方向。由相对原理可知，将周转轮系中每个构件都 加上公共转速（－nH）以后，行星架H的转速为nH－nH＝0，即行星架H变为 静止不动，周转轮系就转化成了定轴轮系。该定轴轮系即为转化机构，此时 便可以使用定轴轮系的传动比计算公式（12-1）来计算平面周转轮系的传动 比。此时，各构件相对于行星架H的转速如表12-1所示。
n4＝n1/i＝1450/80＝18.125 r/min 轮4的转向为逆时针转动。
:::::《机械设计基础》:::::
12.3 周转轮系传动比的计算
12.3.1 平面周转轮系传动比的计算 12.3.2 空间周转轮系传动比的计算
:::::《机械设计基础》:::::
12.3.1 平面周转轮系传动比的计算
:::::《机械设计基础》:::::
12.3.1 平面周转轮系传动比的计算
既然周转轮系的转化机构是定轴轮系，那么
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z3 z1
现将上式推广到平面周转轮系的一般情形。若轮系中任意两轮A、K 的转速分别为nA、nK，则两轮在转化机构中的传动比
iAHK
左图所示的周转轮系具有两个自由度，这种具有两个自由度的周转轮系 称为差动轮系。如果将差动轮系中的一个中心轮固定，则整个轮系的自由度 为一，这种自由度为一的周转轮系称为行星轮系。
在工程实际中，轮系中既有定轴轮系又有周转轮系或由几个周转轮系组 成，我们将这种轮系称为混合轮系或复合轮系，如右图所示 。
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下图所示为一周转轮系，假设已知各轮和行星架的绝对转速分别为n1、 n2、n3和nH，都是逆时针方向。由相对原理可知，将周转轮系中每个构件都 加上公共转速（－nH）以后，行星架H的转速为nH－nH＝0，即行星架H变为 静止不动，周转轮系就转化成了定轴轮系。该定轴轮系即为转化机构，此时 便可以使用定轴轮系的传动比计算公式（12-1）来计算平面周转轮系的传动 比。此时，各构件相对于行星架H的转速如表12-1所示。
n4＝n1/i＝1450/80＝18.125 r/min 轮4的转向为逆时针转动。
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12.3 周转轮系传动比的计算
12.3.1 平面周转轮系传动比的计算 12.3.2 空间周转轮系传动比的计算
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12.3.1 平面周转轮系传动比的计算
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12.3.1 平面周转轮系传动比的计算
既然周转轮系的转化机构是定轴轮系，那么
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z3 z1
现将上式推广到平面周转轮系的一般情形。若轮系中任意两轮A、K 的转速分别为nA、nK，则两轮在转化机构中的传动比
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孙雅萍
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• 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，方向 向上。问：该轮系可以输出几种转速？并求图示位置带轮轴的转 速和方向。
6、倒档
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三轴式五档位变速器
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六、各档换档过程
1、一档
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1、传递相距较远的两轴之间的运动和动力；
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2、获得大的传动比：
一对外啮合圆柱齿轮传动，其传动比一般可为i<=5-7。但是 行星轮系传动比可达i=1000,而且结构紧凑。
4、实现运动的合成与分解
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差动轮系：2个输入，1个输出。——合成
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例
n1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 6 i / / n6 Z1 Z 2 Z 3 Z 5
n1 Z1Z Z Z 5 n6 n1 i Z 2 Z3Z 4 Z6
i15
n1 3 z 2 z3 z5 (1) n5 z1 z 2, z 3,
惰轮(过轮):不影响传动比大小只起改变转向作用的齿轮
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轮系的功用
n1 所有从动轮齿数的乘积 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 i n5 所有主动轮齿数的乘积 Z1Z 2 Z 3 Z 4
n5 n5
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左(右)手定则
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例
n1 Z 2 i12 n2 Z1 Z3 n2 i2 / 3 / n3 Z 2
i3/ 4
i45
n3 Z4 / n4 Z3 Z5 n4 n5 Z4
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4、实现变速和换向
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图示为一滚齿机工作台的传动系统，已知各轮齿数为 z1=15，z 2=28，z 3=15，z 4=35，z 8 =1，z 9 =40；A为 单线滚刀z A=1，B为被切轮坯。现欲加工64个齿的齿轮 ，求传动比i 57。 （轮坯和齿轮9转速相同）
I39=i57z4 z9/ z3 z8
I1B= z2 zB/ z1 zA I39= I1B
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轮系
轮系的分类 定轴轮系传动比的计算 轮系的主要功用
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将一系列相互啮合的齿轮组成传动系统，以实现变速、 换向、大传动比、分路传动、运动分解与合成等功用。 这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。
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已知各齿轮的齿数Z1=21, Z2=65, Z2′=25, Z3=27, Z3′=48, Z4=56。 齿轮1为主动轮，转向如图所示，转速n1=100r/min，试求：传 动比i、齿轮4的速度和 转动方向。
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已知各齿轮的齿数Z1=20, Z2=42, Z2′=19, Z3=68, Z3′=18, Z4=19, Z5=35。齿轮1为主动轮，转向如图所示，转速 n1=100r/min，试求：传动比i、齿轮5的转速和方向。
n1 所有从动轮齿数的乘积 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 i n5 所有主动轮齿数的乘积 Z1Z 2 Z 3 Z 4
i15
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Z 2 Z3Z 4 Z5 n1 / / n5 Z1Z 2 Z 3 Z 4
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定轴轮系的传动比
1 n1 m 所有从动轮齿数的乘积 i1k (1) k nk 所有主动轮齿数的乘积
/ 2 / 3
n6 n7
mz 7 V8 2 ( ) n7 1000 * 60 2
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i15
n1 4 z 2 z3 z 4 z5 (1) n5 z1 z 2, z 3, z 4
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作业
定轴轮系传动比计算 • 论轮系的功用
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定轴轮系
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行星轮系
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定轴齿轮系传动比的计算 轮系的传动比大小: a na iab b nb 定轴轮系传动方向:
1、一对圆柱齿轮传动 外啮合:相反 － 内啮合:相同 ＋ 2、圆锥齿轮传动 同时指向(或背离)节点 3、蜗杆传动
• 6种
n1 所有从动轮齿数的乘积 Z 2 Z 6 Z11 i n11 所有主动轮齿数的乘积 Z1Z 5 Z10
z1 z5 z10 n11 n1 z 2 z6 z11
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• 图示轮系中，各轮齿数为z1=z2=z3′=z4=20，z3=z5 =60，模数 均为m =2 mm，求 • ⑴ 传动比 i15； • ⑵ 齿轮1、2及齿轮2、3的中心距a 12 ，a 23。已知主动轮1向上 标明输出方向。
n1 所有从动轮齿数的乘积 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 i n5 所有主动轮齿数的乘积 Z1Z 2 Z 3 Z 4
举例：图示为一大传动比的减速器， Z1=100，Z2=101， Z2'=100，Z3=99 求：输入件H对输出件1的传动比iH1
2'
2
iH 1
1 i1H
1 10000 101 99 1 100 100
1
H
3
若Z1=99
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iH 1 100
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轮系的分类
定轴轮系
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n1 所有从动轮齿数的乘积 Z 2 Z 3 Z 4 i n4 所有主动轮齿数的乘积 Z1Z 2 Z 3
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