机械基础 课件 模块五任务五 轮系

教学目标知识目标1.了解轮系的类型与特点；2.掌握定轴轮系传动比的计算；3.掌握周转轮系传动比的计算；4.掌握混合轮系传动比的计算。能力目标1.能够分析各种轮系的结构，并计算传动比；2.能够设计简单的定轴轮系、周转轮系。素养目标1.培养学生标准意识和规范意识；2.培养学生严谨细心、爱岗敬业、精益求精的工匠精神。模块五齿轮传动

任务五

轮系【学习重点与难点】1.轮系的类型与特点；2.定轴轮系传动比的计算；3.周转轮系传动比的计算；4.混合轮系传动比的计算。【相关知识】一、轮系的类型与功用

由一系列齿轮组成的传动装置，称为轮系。（一）轮系的类型

轮系有三种类型：定轴轮系、周转轮系与混合轮系。1.定轴轮系

轮系运转时，若所有齿轮的几何轴线都固定不变的轮系，称为定轴轮系，如图所示。定轴轮系机构运动简图2.周转轮系

轮系运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线是绕其他齿轮的固定几何轴线转动的轮系，称为周转轮系，常称周转轮系为行星轮系。如图所示。行星轮：齿轮2既绕自身的轴线转动，同时绕齿轮1的几何轴线转动。太阳轮：齿轮1的轴线位置固定不动。行星架：构件H用于支持行星轮并与太阳轮共轴线。周转轮系

周转轮系按其自由度F的不同，可分为差动轮系（F=2）和行星轮系（F=1），如图所示。（a）差动轮系（b）行星轮系周转轮系的分类3.混合轮系

轮系中既有定轴轮系又有周转轮系，或直接由几个周转轮系组合而成的轮系，称为混合轮系，如图所示。（二）轮系的功用

（1）实现相距较远的两轴间的传动。

（2）可获得较大的传动比（如图）。

（3）实现变速、换向和多路传动（如图）。大的传动比多路传动（4）可实现运动的合成或分解。汽车后桥差速器二、定轴轮系传动比的计算

定轴轮系的传动比是指轮系中主动轮与从动轮的角速度（或转速）之比，用i12表示。定轴轮系的传动比的计算，包括两个方面：（1）计算传动比的大小；（2）确定从动轮的传动方向。（一）齿轮副的传动比分析

一对齿轮的传动比是指主、从动轮的角速度（转速）之比，也等于两轮齿数的反比，即：正负号分别表示主、从动轮的传动方向是相同还是相反。外啮合

内啮合锥齿轮传动

蜗杆传动

（二）定轴轮系传动比的计算1.写出轮系的啮合线图顺序线（如图）“——”表示两轮啮合

“====”表示两轮同轴并连成一体

1—2==2′—3==3′—4—52.计算公式末端齿轮转向的确定：1.对于平行轴定轴轮系，用

表示。2.对于非平行轴定轴轮系，必须用画箭头的方法在图中表示（如图）。（三）定轴轮系中任意从动轮转速的计算第k个齿轮的转速为：课堂练习：

在如图所示的空间定轴轮系中，已知各齿轮的齿数分别为z1=15，z2=25，z3=z5=14，z4=z6=20，z7=30，z8=40，z9=2（且为右旋蜗杆），z10=60。1）试求传动比i17和i110；2）若n1=200r/min，已知齿轮1的转动方向，试确定n7和n10。答案：三、周转轮系传动比的计算

周转轮系的传动比的计算通常用反转法。

反转法原理：假设给整个轮系加一个与行星架转速nH反向的转速-nH，则行星架H静止不动，该轮系成了一个假想的定轴轮系。由周转轮系转化而来的定轴轮系称为周转轮系的转化轮系。周转轮系的转化如图所示。构件在转化轮系中的相对转速见表5-28。周转轮系的转化转化轮系的传动比可按照定轴轮系来计算，周转轮系计算式如下：设周转轮系中，首轮为1，末轮为K，则转化轮系传动比计算通式为：式中：m—转化轮系在齿轮1、k间外啮合次数。注意：（1）式中1为主动轮，K为从动轮。中间各轮的主、从动地位从齿轮1按顺序判定。（2）将n1、nk和nH已知值代入公式时，必须带有正、负号，两构件转向相同时取同号，两构件转向相反时取异号。（3）因为只有两轴平行时，两轴转速才能代数相加，故公式只用于齿轮1、K和行星架轴线平行的场合。对于锥齿轮组成的周转轮系，两太阳轮和行星架轴线必须平行，转化机构的传动比i的正、负号可用画箭头的方法确定。四、混合轮系传动比的计算

由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组成的轮系，称为混合轮系。（一）混合轮系的传动比计算方法