机械设计基础 项目九 齿轮系

负号，表示轮1和轮5的转向相反。 齿轮系首轮与末轮的相对转向，
也可用画箭头的方法来确定和验证， 如图9-1所示。
由图中可以看出，轮1和轮5的 转向相反。：
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
二、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，
由一系列齿轮组成的传动系统成为齿轮系。 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。
根据齿轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定，又可将 齿轮系分为两大类：
定轴齿轮系和行星齿轮系。
各种齿轮系
模块一 齿轮系概述
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
如果齿轮系运转时所有齿轮的轴线保持固定，称为定轴齿轮系，定轴 齿轮系又分为平面定轴齿轮系和空间定轴齿轮系两种。
齿轮系的传动比：i AK
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 iAK表示，即 iAK A / K
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
一、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
4
4
Z3/
z i 2'3
'
2 3
3
Z
' 2
i 45
z 4 5
学习目标
技能目标
1．能分清齿轮系的类型及作用。 2．能计算平面定轴齿轮系、空间定轴齿轮系的传动比。 3，能计算行星齿轮系的传动比。 4，熟悉减速器的主要类型、结构、特点及润滑。 5．通过完成上述任务，能够自觉遵守安全操作规范。
模块一 齿轮系概述
模块一 齿轮系概述
在现代机械中，为了满足不同的工作要求，仅用一对齿轮传动或蜗杆 传动往往是不够的，通常需要采用一系列相互啮合的齿轮（包括蜗杆传动） 组成的传动系统将主动轴的运动传给从动轴。
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
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
由于
2
' 2
3
' 3
以上各式连乘可得：
i i i i 12
2'3
3'4
45
12' 3'4 234
5
(1)3
z2 z3z4 z5 z1z2' z3' z4
i i i i 所以
模块三 行星齿轮系传动比的计算
一、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。
模块三 行星齿轮系传动比的计算
一、行星齿轮系的分类
分类
通常将具有一个自由度的行星齿轮系称为简单行星齿轮系。
将具有二个自由度的行星齿轮系称为差动齿轮系。
差动齿轮系 简 单 行 星 齿 轮 系
模块三 行星齿轮系传动比的计算
二、行星齿轮系的传动比计算
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 H 大小相等、方向相反的公共角速度 H
则行星架H变为静止，而各构件间的 相对运动关系不变化。齿轮1、2、3 则成为绕定轴转动的齿轮，
因此，原行星齿轮系便转化为假想 的定轴齿轮系。
该假想的定轴齿轮系称为原行星 周转轮系的转化机构。转化机构中， 各构件的转速如右表所示：
构件
太阳轮1 行星轮2 太阳轮3 行星架H
但其首末轮的转向用在图上 画箭头的方法，如图所示
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
二、空间定轴齿轮系传动比的计算
[例题] 在如图所示的齿轮系中，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n1=1440r/min， 求轮5的转速
[解]
项目九 齿轮系
张家界航空工业职业技术学院
项目九 齿轮系
模块一 齿轮系概述述
主 模块二 定轴齿轮系传动比的计算 要 内 模块三 行星齿轮系传动比的计算 容
模块四 齿轮系的应用
模块五 减速器
学习目标
知识目标
1．掌握齿轮系的类型及特点。 2．掌握平面定轴齿轮系、空间定轴齿轮系的传动比计算方法。 3．掌握行星齿轮系的分类及其传动比计算方法。 4．掌握齿轮系的作用、减速器的主要类型、结构、特点及润滑。
解： 此定轴齿轮系各轮轴线相互平行，
且齿轮4为惰轮，齿轮系中有 三对外啮合齿轮
由式（9-1）得
i
n1 n5
13
z2 z1
z3 z2
z4 z3
z5 z4
13
40 60 30 50 20 30 25 30
8
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
解：
n5=n1/i=1440/（-8）=-180r/min。
该齿轮系为一平面定轴齿轮系，齿轮
2和4为惰轮，齿轮系中有两对外啮合齿
轮，根据公式可得
i 15
n1 n5
(1)2
z3z5 z1 z3'
因齿轮1、2、3的模数相等，故它们之间
的中心距关系为
m 2
( z1
z2
)
m 2
(z3
z2
)
因此： z1 z2 z3 z2
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
二、空间定轴齿轮系传动比的计算
z3 z1 2z2 20 2 20 60 同理： z5 z3' 2z4 20 2 20 60
所以：
n5
n1(1)2
z1
z
来自百度文库
'
3
z3 z5
1440 20 20 r / min 60 60
160r / min
n5 为正值，说明齿轮5与齿轮1转向相同。
模块三 行星齿轮系传动比的计算
12' 3' 4 (1)3 z2 z3 z4 z5
12 2'3 3'4 45
234 5
z1
z
' 2
z3'
z
4
推广后的平面定轴齿轮系传动比公式为：
所有从动轮齿数的连乘积
n i 1K
1 所有主动轮齿数的连乘积
nK
模块二 定轴齿轮系传动比的计算
例9.1 在图9-1所示的齿轮系中，已知z1=20，z2=40，z2' =30， z3=60， z3' =25，z4=30，z5=50，均为标准齿轮传动。若已 知轮1的转速n1=1 440 r/min，试求轮5的转速。