轮系及其设计习题解答
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第六章 齿轮系及其设计习题解答
在图示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为201=z ，502=z ，153=z ，
304=z ，406=z 。试求传动比16i 并指出提升重物时手柄的转向。
解：2001
152040
305053164216=⨯⨯⨯⨯==
z z z z z z i
方向：从左往右看为顺时针方向。
题 图 题 图
在图示轮系中，各轮齿数为201=z ，402=z ，202='z ，303=z ，203='z ，
404=z 。试求：（1）传动比i 14；（2）如要变更i 14的符号，可采取什么措施
解： （1） 620
202040
304032143214-=⨯⨯⨯⨯==
''z z z z z z i
由于该轮系为空间定轴轮系，其方向只能用画箭头的方法判断，又轮4的轴线与轮1平行，通过画箭头判断轮4和轮1的转向相反，故在传动比前加“—”
（2）如要变更i 14的符号，可将齿轮3和4变为内啮合齿轮，或在3、4间加一个惰轮。
在图示的机械式钟表机构中，E 为擒纵轮，N 为发条盘，S 、M 、及H 分别为秒针、分针和时针。已知：721=z ，122=z ，643=z ，84=z ，605=z ，86=z ，607=z ，
68=z ，89=z ，2410=z ，611=z ，2412=z ，求秒针和分针的传动比SM i 和分针与时
针的传动比MH i 。
解： 该轮系为平面定轴轮系，故有 608864
60)1(463524664=⨯⨯=-====
z z z z n n i n n i M S SM 126
824
24)1(11912102129912=⨯⨯=-====
z z z z n n i n n i H M MH
题 图 题 图
图示为一滚齿机工作台的传动机构，工作台与蜗轮5固联。已知：2011=='z z ，
352=z ，505=z 287=z ，蜗杆164==''z z ，旋向如图所示，若要加工一个齿数32
5='z 的齿轮， 试求挂轮组齿数比42z z '。
解：该轮系为空间定轴轮系，故有 12050
3524432154325115⨯⨯⨯⨯===
'''z z z z z z z z z z n n i =⨯⨯===
''''''1
2032
2861575151z z z z n n i 又 5115''=i i 联立解得：
64
125
z 42='z 在图示轮系中，已知181=z ，302=z ，182='z ， 363=z ，183='z ，364=z ，
24='z （右旋蜗杆 ），605=z ，205='z ，齿轮的模数2=m mm ，若m in 10001r n =（方
向如图所示），求齿条6的线速度υ的大小和方向。
解：该轮系为空间定轴轮系，故有 200218181860363630432154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===
''z z z z z z z z n n i min 5200
1000
15155r i n n n ===
=' 齿条6的线速度为
s mm mz n d 5.1060
5
20260
60
555=⨯⨯⨯=
=
=
'
'
'πππυ
方向：水平向右。
题 图 题 图
图中所示轮系中，已知各轮齿数为：2065321=====z z z z z ， 已知齿轮1、4、5、7为同轴线，试求该轮系的传动比17i 。
解：由于齿轮1、4、5、7为同轴线，有
3214d d r r ++=
则 100404020223214=++=++=z z z z 同理 6040202657=+=+=z z z 又该轮系为空间定轴轮系，故有 1520
2060
100)1(5174653217643235115-=⨯⨯-=-=-==
z z z z z z z z z z z z z z n n i 图示(ａ)、（ｂ）为两个不同结构的锥齿轮周转轮系，已知201=z ，242=z ，
302=''z ，403=z ， m in 2001r n =，min 1003r n -=。求两轮系的H n 等于多少
题 图
解：在图（a ）所示差动轮系1、2—2/
、3中 21323113'
=--=
z z z z n n n n i H H
H
30
2040
24100n 200⨯⨯=---H H n
解得 m in 600r n H -= 方向与轮1的方向相反。
在图（b ）所示差动轮系1、2—2/
、3中
21323113'
-=--=
z z z z n n n n i H H
H
30
2040
24100n 200⨯⨯-=---H H n
解得 m in 4.15r n H = 方向与轮1的方向相同。
在图示轮系中，已知601=z ，182=z ，213=z ，各轮均为标准齿轮，且模数相等。试求（1）齿轮4的齿数4z ，（2）传动比H i 1的大小及行星架H 的转向。
解：在行星轮系1、2—3、4中，根据同心条件有
2
)
(2)(3221z z m z z m -=-
解得 634=z 10
12160631811131421411=⨯⨯-=-=-==
z z z z i n n i H
H H 行星架H 的方向与轮1的方向相同。
题 图 题 图