机械设计基础（第3版）课件 第7章 轮系

2第7章轮系第1节轮系的类型第2节定轴轮系的传动比第3节周转轮系的传动比第4节复合轮系的传动比第5节轮系的功能3第1节轮系的类型

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。这种由一系列齿轮组成的传动系统成为轮系。

如果齿轮系中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面轮系，否则称为空间轮系。

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：定轴轮系和周转轮系。4第1节轮系的类型所有齿轮轴线的位置都固定不变的轮系。一、定轴轮系5二、周转轮系至少有一个齿轮的轴线可绕另一齿轮的固定轴线转动的轮系。第1节轮系的类型6三、复合轮系将定轴轮系和周转轮系组合在一起或将几个周转轮系组合在一起的轮系。第1节轮系的类型7第2节定轴轮系的传动比

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。的比值用设齿轮系中首齿轮的角速度为，末齿轮的角速度，与表示，即，则称为齿轮系的传动比。

大小方向8

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：第2节定轴轮系的传动比9由于以上各式连乘可得：所以平面定轴齿轮系传动比公式为：第2节定轴轮系的传动比10[例]在图示的齿轮系中已知求n6的大小和方向。1、分析传动关系2、计算传动比3、在图中画箭头指示n6的方向。第2节定轴轮系的传动比111周转轮系的组成

齿轮2既绕自身轴线自转又随构件H绕另一固定轴线公转。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。第3节周转轮系的传动比122.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-ωH

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。原行星齿轮系便转化为假想的定轴齿轮系。

第3节周转轮系的传动比13

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，各构件的转速如表所示：行星架H太阳轮3行星轮2太阳轮1转化齿轮系中的转速行星齿轮系中的转速构件第3节周转轮系的传动比14转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴齿轮系传动的计算方法得出推广后一般情况，可得：第3节周转轮系的传动比15注意事项：1）a、b、H三个构件的轴线应满足互相平行，才可用转化机构法，其大小计符号按定轴轮系传动比计算方法确定。2），代表转化轮系中a、b两轮的角速度比是原周转轮系中a、b的绝对角速度比，对周转轮系必须经过求后才能求得。3）将，，中两个代如式中求解第三个数时，应当将其本身的正负号同时代入。第3节周转轮系的传动比16例1：图示周转轮系中，各轮齿数为：若已知方向相反求nH的大小和方向。1、分析传动关系2、列传动比计算公式3、带入求解nH为正，说明系杆H与轮1转向相同，而与轮3转向相反。第3节周转轮系的传动比17例2：图示锥齿轮组成的行星轮系中，求系杆H的转速nH。解：1、分析传动关系2、列传动比计算公式3、求解nH为正，说明系杆H与轮1转向相同。第3节周转轮系的传动比18将定轴轮系和周转轮系组合在一起，或将几个基本的周转轮系组合在一起的齿轮系。1.复合齿轮系：第4节复合轮系的传动比192.一般步骤：区别轮系中的定轴轮系部分和周转轮系部分。分别列出定轴轮系部分和周转轮系部分的传动比公式，并代入已知数据。找出定轴轮系部分与周转轮系部分之间的运动关系，并联立求解即可求出混合轮系中两轮之间的传动比。第4节复合轮系的传动比20电动卷扬机减速器，已知各齿轮齿数解：1)分解轮系求传动比3.复合齿轮系传动比计算：第4节复合轮系的传动比212)对基本轮系计算传动比定轴轮系：周转轮系：3)联立求解第4节复合轮系的传动比22

若想要用一对齿轮获得较大的传动比，则必然有一个齿轮要做得很大，这样会使机构的体积增大。1实现大传动比的传动

采用多对齿轮组成的齿轮系可以获得较大的传动比。在行星齿轮系，用较少的齿轮即可获得很大的传动比。第5节轮系的功能232.实现变速、换向传动如图所示车床上走刀丝杆的三星轮换向机构，扳动手柄可实现两种传动方案。第5节轮系的功能243实现多路传动

利用齿轮系可使一个主动轴带动若