轮系及其传动比的计算

1、第六章 轮系学习要求：学习要求：1.1.了解轮系的分类和应用特点。了解轮系的分类和应用特点。轮系分类及其应用特点轮系分类及其应用特点一、一、轮系应用举例轮系应用举例车床主轴箱车床主轴箱世纪钟世纪钟一、轮系的定义一、轮系的定义由一系列相啮合的齿轮组成的传动系统，称由一系列相啮合的齿轮组成的传动系统，称为轮系。为轮系。定轴轮系（普通轮系）周转轮系按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定，按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定，分三大类：分三大类：混合轮系二、轮系的分类定轴轮系定轴轮系轮系运转时，各齿轮的几何轴线位置相轮系运转时，各齿轮的几何轴线位置相对机架固定不变，称为定轴轮系。对机架固定不变，称为

2、定轴轮系。 本章重点本章重点周转轮系周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对机架的位置是不固定的，称为周转轮系。相对机架的位置是不固定的，称为周转轮系。 混合轮系混合轮系轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。 知识链接齿轮在轴上的固定方式齿轮与轴之间的关系齿轮与轴之间的关系结构简图结构简图单一齿轮单一齿轮双联齿轮双联齿轮固定固定（齿轮与轴固定为一体，（齿轮与轴固定为一体，齿轮与轴一同转动，齿轮不齿轮与轴一同转动，齿轮不能沿轴向移动）能沿轴向移动）空套空套（齿轮与轴空套，齿轮（齿轮与轴空套，齿轮与轴各自转动，互不影响）与轴

3、各自转动，互不影响）滑移滑移（齿轮与轴周向固定，（齿轮与轴周向固定，齿轮与轴一同转动，但齿轮齿轮与轴一同转动，但齿轮可沿轴向滑移）可沿轴向滑移）1 1、可获得很大的传动比、可获得很大的传动比2 2、可作较远距离的传动、可作较远距离的传动3 3、可方便地实现变速和变向要求、可方便地实现变速和变向要求4 4、可实现运动的合成与分解、可实现运动的合成与分解三、轮系的应用特点三、轮系的应用特点一对齿轮受结构限制，一对齿轮受结构限制，中心距较近。中心距较近。轮系可作较远距离的传动轮系可作较远距离的传动增加中间轮增加中间轮2 2实现变向要求实现变向要求一对外啮合齿轮，主、一对外啮合齿轮，主、从动轮（从动轮

4、（1 1、3 3）转向）转向相反相反中间轮（惰轮中间轮（惰轮或过桥轮）或过桥轮）13132可方便地实现变速和变向要求123h45123h行星架行星架h h的转速是轮的转速是轮1 1、3 3转速的合成。转速的合成。此轮系根据转弯半径大此轮系根据转弯半径大小自动分解，小自动分解，n nh h使使n n1 1 、n n3 3符合转弯的要求符合转弯的要求学习要求：学习要求：1 1能够确定定轴轮系各轮的转向；能够确定定轴轮系各轮的转向；2 2能够正确计算定轴轮系的传动比。能够正确计算定轴轮系的传动比。定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算二、二、定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比大小大小末轮的转向末轮的

5、转向一、定轴轮系中各轮转向的判断一、定轴轮系中各轮转向的判断1 1、一对齿轮传动转向的表示、一对齿轮传动转向的表示表示方法可以用标注箭头来确定。1221圆柱齿轮传动：圆柱齿轮传动：外啮合：两箭头指向相反外啮合：两箭头指向相反内啮合：两箭头指向相同内啮合：两箭头指向相同蜗轮蜗杆传动：蜗轮蜗杆传动：锥齿轮传动锥齿轮传动：两箭头同时指向啮合点或同时相背啮合点两箭头同时指向啮合点或同时相背啮合点2 2、轮系末轮转向的表示、轮系末轮转向的表示1 1）轴线平行时，用画箭头来表示）轴线平行时，用画箭头来表示或用外啮合齿轮的对数来确定。或用外啮合齿轮的对数来确定。 对数为对数为偶偶数，首、末轮转向数，首、末轮

6、转向相同相同 对数为对数为奇奇数，首、末轮转向数，首、末轮转向相反相反2 2）轴线不平行时，画箭头来表示轴线不平行时，画箭头来表示。图图6-4 6-4 平行轴传动的定轴平行轴传动的定轴轮系轮系123345轮系中各轮回转方向轮系中各轮回转方向只能用箭头标注在图上只能用箭头标注在图上。1 15 56 63 34 42 21n图图6-5 6-5 非平行轴传动的定轴轮系非平行轴传动的定轴轮系 1 1、传动路线、传动路线1 14 43 32 2动力输入动力输入动力输出动力输出二、传动比二、传动比在计算传动比大小之前在计算传动比大小之前要先学会分析传动路线要先学会分析传动路线图图6-6 6-6 两级齿轮传

7、动装置两级齿轮传动装置图图6-7 6-7 轮系轮系解：该轮系传动路线为解：该轮系传动路线为1n9n1z2z3z4z5z6z7z8z9z1n21zz43zz65zz87zz98zz9n 例例1 1 如图如图6-76-7所示轮系，分析该轮系传动路线。所示轮系，分析该轮系传动路线。2 2、传动比计算、传动比计算32nn即即41nnnni末首总轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比。轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比。4321nnnn3412ii 3412zzzz41nnnni末首总以图以图6-66-6为例，求该轮系的总传动比为例，求该轮系的总传动比。轮系的传动比：轮系的传动比：（以（以1 1表示首轮

8、，以表示首轮，以k k轮表示末轮）轮表示末轮）kk总nnii11积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘平行定轴轮系总传动比为：平行定轴轮系总传动比为：若以若以1 1表示首轮，以表示首轮，以k k轮表示末轮，外啮合的对数为轮表示末轮，外啮合的对数为m m。当当i1k1k结果为结果为正正，表示首末两轮回转方向，表示首末两轮回转方向相同相同。当当i i1k1k结果为结果为负负，表示首末两轮回转方向，表示首末两轮回转方向相反相反。积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘m1k总1)(ii例例2 2 如图如图6-86-8所示轮系，已知各齿轮齿数及所示轮系，已知各齿轮齿数及n n1 1转向，求转

9、向，求i i19和判定和判定n n9 9转向。转向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn)()()()(8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即为为正正，首末两轮回转方向，首末两轮回转方向相同相同。解：解：1n9n惰轮惰轮2 25 57 76 64 43 31 11n例例3 3 如图如图6-96-9所示，已知所示，已知z z1 1=24=24，z z2 2=28=28，z z3 3=20=20，z z4 4=60=60，z z5 5=20=20，z z6

10、 6=20=20，z z7 7=28=28，齿轮，齿轮1 1为主动件。分析该机构的传动为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比路线；求传动比i i1717；若齿轮；若齿轮1 1转向已知，试判定齿轮转向已知，试判定齿轮7 7的转向的转向。7n分析分析 该轮系传动路线为：该轮系传动路线为：1n21zz43zz65zz76zz7n解解 根据公式根据公式结果为负值，说明从动轮结果为负值，说明从动轮7 7与主动轮与主动轮1 1的转向相反。的转向相反。65317642317)1(zzzzzzzzi9.4202024286028531742zzzzzz各轮转向如图中箭头所示。各轮转向如图中箭头所示。由例由例2 2和例和例3 3可知，惰轮只改变从动轮回转方向，可知，