最新机械设计基础-轮系

一对圆柱齿轮传动转向的表达
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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。
一对圆锥齿轮传动转向的表达
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1
2
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两箭头同时指向啮合点 两箭头同时相背啮合点
思考！
如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？
2
4
1
3′
3
5
平行轴传动的定轴轮系
1、用标注箭头来确定； 2、因外啮合齿轮的对数为偶数（2对），则1、5 两轮转向相同。
用线速度方 向表示齿轮
线速度方向
回转方向
Байду номын сангаас
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？
投影
机构运 动简图
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
机械设计基础-轮系
一般情况下，一对圆柱齿轮的传 动比不大于5～7，对于各种不同 的机械来说，采用一对齿轮传动 往往不能满足工作要求。如：
钟表在12小时内
时针：1圈 分针：12圈 秒针：720圈
i = 12 i = 60
i = 720
大传动比传动是如何实现的？
机床的主轴转速是可以调节 的，这又是如何实现的呢？
利用周转轮系和复合轮系实现
例如：啤酒大麦发酵池 为了使搅拌器缓慢移动， 以达到充分搅拌的目的， 在电机到移动齿轮间采用 了一个行星减速器，其传 动比高达702.25
减速比越大，传动效率越 低。 （记住P130相关内容）
3.实现分路传动
输入轴的转速一定时，利用轮系 可将输入的一种转速同时传动到 几根输出轴上，使各输出轴获得 所需的不同转速。
(三) 复合轮系
定义—— 既不是简单的定轴轮系，也不是单一的行星轮系。 而是他们之间的组合。
定轴轮系（普通轮系）
本章重点
轮系运转时，每个齿轮的几何轴线位置 相对机架均固定不变。
平面定轴轮系
空间定轴轮系
行星轮系（周转轮系）
轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线 相对机架不固定, 而绕其它齿轮的轴线回转。
4.实现变速传动
5.实现转向传动
只改变输出轴转向、不改变传动比大小的齿
轮称为惰轮。
在主动轴转向不变的条件下，利用惰轮可以改变输出轴的转 向。如车床上走刀丝杠的三星轮换向机构。
6.实现大功率传动
为了减小传动机构的尺寸和重量， 在大功率传动中，广泛采用行星轮 系。由于行星轮系减速器的输入轴 和输出轴在同一轴线上，行星轮在 其周围均匀对称布置，尺寸十分紧 凑，很适合于飞行器。
一对齿轮受结构限制，中心距较近。 轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。
两轴距离较远而传动比不大时， 传动距离相同，但是结构尺寸不同
2.获得大的传动比
当两轴的传动比较大时， 若仅用一对齿轮传动，则 两齿轮直径相差很大。小 齿轮易磨损、寿命短。
• 一对齿轮传动比一般不大于5~7 • 大传动比可用定轴轮系多级传动实现，也可
一 轮系及其分类 1.根据齿轮的轴线是否互相平行分类
平面轮系
空间轮系
2.根据轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架 是否固定分类
(一) 定轴轮系 定义—— 运转过程中各齿轮的几何轴线位置相对于机架
的位置均固定不动的轮系。 (二) 行星轮系（周转轮系）
定义—— 运转过程中齿轮的轴线位置相对于机架的位置不 固定，而是绕某一固定轴回转的轮系。
蜗轮回转方向
表示蜗杆、蜗 轮回转方向
蜗杆旋向影响蜗轮的回转方向
如何判断蜗杆、蜗轮的转向？
蜗杆的转向
右旋蜗杆 左旋蜗杆
左 以左手握住蜗杆，四指 手 指向蜗杆的转向，则拇
规 指的指向为啮合点处蜗 则 轮的线速度方向。
右 以右手握住蜗杆，四指 手 指向蜗杆的转向，则拇 规 指的指向为啮合点处蜗 则 轮的线速度方向。
7.用于运动的合成与分解
对于差动轮系（自由度为2）来说，它的三个基本构件（中心 轮、行星轮和行星架）都是运动的，必须给定其中任意两个基 本构件的运动，第三个构件才有确定的运动。这就是说，第三 个构件的运动是另两个构件运动的合成。
船用航向指示器
汽车后桥差速器
差速装置
差速装置
5 H
2 13
4 汽车后桥差速器的轮系可根据 转弯半径大小自动分解，nH使 n1 、n3符合转弯的要求
像机床、钟表等，都是依靠一系 列彼此相互啮合的齿轮所组成的 齿轮机构来实现的。
这种用一系列彼此相互啮合的齿 轮将主动轴和从动轴连接起来的 传动装置称为齿轮系，简称轮系 。
轮系可由圆柱齿轮、圆锥齿轮、 蜗轮蜗杆等各种类型的齿轮所组 成。本章只讨论轴系传动比的计 算和轮系在机械传动中的作用。
齿轮系
第一节 轮系的分类和应用
由若干对相互啮合的齿轮所组成的传动系统，称为轮系。
轮系的应用特点如下： （1）可获得很大的传动比
（2）可作较远距离的传动
（3）可方便实现变速和变向要求
（4）可实现运动的合成与分解
小
（5）可实现分路传动
结
按轮系传动时各齿轮的几何轴线在空间的相对位 置是否都固定，分三大类：
（1）定轴轮系（普通轮系）
（2）周转轮系
差动轮系(F=2)
这种两个中心轮都不固 定，自由度为2的周转轮系， 称为差动轮系。
行星轮系(F=1)
这种有一个中心轮固定， 自由度为1的周转轮系，称 为行星轮系。
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）。
哪部分是定轴轮系？（轴上有没有斜线）
周转轮系
复合轮系
定轴轮系
二 轮系的应用 1.实现远距离传动
行星轮主要由行星轮、行星架（系杆）和中心 轮组成。
由于行星轮系中一般以中心轮和行星架作为运 动的输入或输出构件，它们的轴线与主轴线重 合而承受外力矩，所以，我们把中心轮、行星 轮和行星架称为行星轮的基本构件。
（1）根据结构复杂程度不同，行星轮系可分为 单级行星轮系和多级行星轮系
（2）根据自由度的不同，行星轮系通常可分为 简单行星轮系和差动轮系。
（3）混合轮系
定轴轮系中各轮转向的表示方法
按照轮系中各齿轮的轴线是否平行，有两种情况：
非平行轴（空间）定轴轮系
平行轴（平面）定轴轮系
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
如何表示一对平行轴齿轮的转向？ 齿轮回转方向