机械基础轮系
机械设计基础第5章 轮系习题解答1
45 30 34 15 15 17
12
例2：在下图所示的轮系中，已知z1=20，z2=40，
z2'=20，z3=30，z4=80，试求传动比i1H。
解： i12
n1 n2
z2 z1
40 20
2
i2H4
n2 n4
nH nH
z4 z2
80 4 20
n2 n2
n4 0
联立求解得：
i1H
解: 将轮系分解
4 13
1－2为定轴轮系 2－2’共轴
2
H
H－4－3－2’为周转轮系
2’
定轴轮系： i12＝ω1/ω2 ＝-z2/ z1
周转轮系： iH2’4＝(1- i2’H) =-z4 /z2’
连接条件： ω2＝ω2’
i12 • i2’HBiblioteka 联立解得 i1H1 H
z2 (1 z4 ) 40 (1 20) 10 z1 z2 20
n1 1 991909100
nH
1010000000
n1 19091909011 1100 1 nH 1100000 1010000000 100
iH 1
1 i1H
10100000
例题5.4：如图所示的轮系中 ，已知若 z1=20, z2=40,
z2’=20, z3=30，z4=80，试求传动比i1H。
z2=25，z2'=20，z3=75，齿轮1的转速为200r/min（箭头朝
上），齿轮3的转速为50r/min，求行星架转速的nH大小和
方向。
解： i13H
n1H n3 H
n1 nH n3 nH
z2z3 z1 z2
25 75 25 30 20 8
机械原理轮系基础讲解
(1)m
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
齿轮转向标注
1
2
2‘
4 3
5
1
2
2‘
3
二、定轴轮系传动比计算
1、平面定轴轮系
i15
n1 n5
(1)4
z2 z3z4 z5 z1 z2, z3, z4
i15
n1 n5
(1)3
z2 z3z5 z1 z2, z3,
惰轮(过轮):不影响传动比大小只起改变转向作用的齿 轮。
在轮系中，2轮与2＇轮及3轮与3＇轮共轴线——双联齿轮
n2 = n2＇ 、n3=n3＇ 轮系的传动比可由各对齿轮的传动比求出
i15
i12i23i34i45
n1 n2
n2 n3
n3 n4
n4 n5
n1 n5
( z2 )( z3 )( z4 )( z5 )
z1
z2
z3
ห้องสมุดไป่ตู้
z4
2
2 H
带动行星轮转动
2〃 的构件称为系杆
H
（转臂）。
1
1
3
2′
3
轴线作周转运动的 齿轮叫行星轮。
轴线固定且与行星轮相 啮合的齿轮叫中心轮。
一般情况下，同一系杆上一套行星轮和与这套行星 轮啮合的两个中心轮组成一个基本的周转轮系
周转轮系可根据其自由度的不同分为两类 • 行星轮系 有一个中心轮固定不动，自由度等于1
输入轴
输出轴
在主动转速
和转向不变的情
况下，利用轮系
可使从动轴获得
不同转速和转向。
如图所示汽
车变速箱，按照
轮系传动比计算(机械基础)教案
轮系传动比计算(机械基础)教案第一章：轮系传动简介1.1 轮系的定义和分类定义：轮系是由两个或多个相互啮合的齿轮组成的传动系统。
分类：定传动比轮系、变传动比轮系、混合传动比轮系。
1.2 轮系的应用和特点应用：轮系广泛应用于机械传动、汽车传动、船舶传动等领域。
特点：传动平稳、噪声小、效率高、传动比精确。
第二章：传动比的计算方法2.1 定传动比轮系的传动比计算计算公式：传动比= 驱动齿轮齿数/ 从动齿轮齿数。
2.2 变传动比轮系的传动比计算计算方法：根据变传动比轮系的传动比曲线，确定所需的传动比值。
2.3 混合传动比轮系的传动比计算计算方法：分别计算定传动比轮系和变传动比轮系的传动比，相乘或相除得到混合传动比。
第三章：轮系传动比的实验测量3.1 实验目的和原理目的：验证轮系传动比的计算结果，提高实验技能。
原理：通过测量驱动齿轮和从动齿轮的转速，计算传动比。
3.2 实验设备和步骤设备：计时器、转速计、齿轮组。
步骤：安装齿轮组，调整转速，测量并记录驱动齿轮和从动齿轮的转速，计算传动比。
3.3 实验数据的处理和分析处理：计算实验测得的传动比与理论计算值的误差。
分析：讨论误差产生的原因，改进实验方法，提高实验精度。
第四章：轮系传动比的优化设计4.1 优化设计的目的和方法目的：提高轮系传动比的性能，降低成本。
方法：选择合适的齿轮材料、齿形和齿数。
4.2 齿轮材料的选择材料：钢、铸铁、塑料、陶瓷等。
选择原则：根据工作条件和要求选择合适的齿轮材料。
4.3 齿轮齿形的设计齿形：直齿、斜齿、螺旋齿等。
设计原则：根据传动比和负载要求选择合适的齿轮齿形。
4.4 齿轮齿数的选择齿数：根据传动比和齿轮尺寸选择合适的齿数。
选择原则：齿数越多，传动比越大，但尺寸和成本也增加。
第五章：轮系传动比的实际应用案例分析5.1 汽车传动系统中的应用案例案例：分析汽车变速箱中齿轮传动比的计算和设计。
5.2 机械传动系统中的应用案例案例：分析机械设备中齿轮传动比的计算和优化设计。
机械设计基础第五章轮系
2. 根据周转轮系的组合方式，利用周转轮系传动比计算公式求
03
出周转轮系的传动比。
实例分析与计算
1
3. 将定轴轮系和周转轮系的传动比相乘，得到复 合轮系的传动比。
2
4. 根据输入转速和复合轮系的传动比，求出输出 转速。
3
计算结果：通过实例分析和计算，得到了复合轮 系的输出转速。
05 轮系应用与实例分析
仿真结果输出
将仿真结果以图形、数据等形式输出，以便 进行后续的分析和处理。
实验与仿真结果对比分析
01
数据对比
将实验数据和仿真数据进行对比 ，分析两者之间的差异和一致性 。
结果分析
02
03
优化设计
根据对比结果，分析轮系设计的 合理性和可行性，找出可能存在 的问题和改进方向。
针对分析结果，对轮系设计进行 优化和改进，提高轮系的性能和 稳定性。
04 复合轮系传动比计算
复合轮系构成及特点
构成
由定轴轮系和周转轮系（或几个周转轮系）组合而成，称为复合轮系。
特点
复合轮系的传动比较复杂，其传动比的计算需结合定轴轮系和周转轮系的传动比计算公式进行。
复合轮系传动比计算公式
对于由定轴轮系和周转轮系组成的复合轮系，其传动比计算 公式为：i=n1/nK=(Z2×Z4×…×Zk)/(Z1×Z3×…×Zk-1)×(1)m，其中n1为输入转速，nK为输出转速，Z为各齿轮齿数 ，m为从输入轴到输出轴外啮合齿轮的对数。
火车车轮与轨道
通过轮系保证火车在铁轨 上的平稳运行和导向作用 。
船舶推进器
利用轮系将主机的动力传 递给螺旋桨，推动船舶前 进。
军事装备中轮系应用举例
坦克传动系统
采用轮系实现坦克发动机的动力 输出与行走机构的连接，确保坦 克在各种地形条件下的机动性。
轮系传动比计算(机械基础)教案
轮系传动比计算(机械基础)教案一、教学目标1. 让学生了解轮系传动的基本概念，理解传动比的意义和计算方法。
2. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对机械传动系统的认识，为学习后续课程打下基础。
二、教学内容1. 轮系传动的基本概念2. 传动比的计算方法3. 传动比的应用实例三、教学重点与难点1. 教学重点：传动比的概念、计算方法及应用。
2. 教学难点：传动比的计算方法及在实际应用中的灵活运用。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解轮系传动的基本概念、传动比的计算方法及应用实例。
2. 利用多媒体课件，展示传动比的计算过程和实际应用场景。
3. 引导学生通过讨论、思考，提高对传动比计算的理解和应用能力。
五、教学过程1. 导入：简要介绍轮系传动的概念，引导学生关注传动比在机械传动系统中的重要性。
2. 新课讲解：讲解传动比的概念、计算方法及应用实例。
3. 案例分析：分析实际应用中的传动比计算，让学生动手解决实际问题。
4. 课堂练习：布置练习题，让学生巩固所学知识。
6. 作业布置：布置课后作业，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂练习：通过课堂练习，了解学生对传动比计算的掌握情况。
2. 课后作业：布置有关传动比计算的课后作业，评估学生对知识的巩固程度。
3. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，评估学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。
七、教学资源1. 多媒体课件：制作详细的课件，展示传动比的计算过程和实际应用场景。
2. 练习题库：准备一系列的练习题，用于巩固学生的知识。
3. 实物模型：准备一些传动比的实物模型，帮助学生更直观地理解传动比的概念。
八、教学进度安排1. 第1周：讲解轮系传动的基本概念，引入传动比的概念。
2. 第2周：讲解传动比的计算方法，并进行案例分析。
3. 第3周：讲解传动比的应用实例，进行课堂练习。
4. 第4周：进行课后作业的讲解和评估，进行小组讨论。
九、教学反馈1. 课堂反馈：通过课堂提问，了解学生在课堂上的理解和掌握情况。
轮系传动比计算(机械基础)教案
轮系传动比计算(机械基础)教案一、教学目标1. 让学生理解轮系传动的基本概念，掌握传动比的计算方法。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对机械传动系统的认识，为学习后续课程打下基础。
二、教学内容1. 轮系传动的概念2. 轮系传动的类型3. 传动比的计算方法4. 实例分析5. 轮系传动在机械中的应用三、教学方法1. 采用讲授法，讲解轮系传动的基本概念、传动比的计算方法及应用。
2. 利用多媒体演示轮系传动的工作原理及传动比的计算过程。
3. 开展小组讨论，分析实例，巩固所学知识。
4. 布置课后作业，检验学生掌握程度。
四、教学准备1. 教材或教学资源：《机械基础》、《轮系传动》等。
2. 多媒体教学设备：电脑、投影仪、PPT等。
3. 实物模型：轮系传动模型。
4. 计算工具：计算器、草稿纸等。
五、教学过程1. 导入新课：简要介绍轮系传动的概念及重要性。
2. 讲解轮系传动的基本概念：轮齿、齿轮、传动比等。
3. 讲解传动比的计算方法：即时传动比、连续传动比等。
4. 实例分析：分析实际工作中的轮系传动，如汽车变速箱、减速器等。
5. 课堂互动：提问学生，检查理解程度。
7. 布置课后作业：巩固所学知识。
8. 课后反思：根据学生反馈，调整教学方法，提高教学质量。
六、教学评价1. 课后作业：评估学生对轮系传动比计算的理解和应用能力。
2. 小组讨论：观察学生在团队合作中的表现，评估他们的交流和协作能力。
3. 课堂问答：通过提问，检查学生的参与度和思考问题的深度。
4. 模拟测试：设计相关的传动比计算题目，测试学生的掌握程度。
七、教学拓展1. 介绍其他传动系统：如皮带传动、链条传动等，让学生了解不同的传动方式及其特点。
2. 探讨传动系统的设计：引导学生思考如何根据实际需求设计传动系统，优化性能。
3. 参观企业：安排学生参观机械制造企业，实地了解轮系传动在生产中的应用。
八、教学难点与解决策略1. 难点：传动比的复杂计算。
【机械设计基础】第五章 轮系
轮
系
三个运动件中,有两个构件为主动件 一个为从动 三个运动件中 有两个构件为主动件,一个为从动， 运动复合的差动轮系 有两个构件为主动件 一个为从动， 三个运动件中，有一件主动，两件从动， 三个运动件中，有一件主动，两件从动，运动分解的差动轮系 三个运动件中，两个中心轮之一固定， 三个运动件中，两个中心轮之一固定， 行星轮系 系杆H固定 演变为定轴轮系。 固定， 系杆 固定，演变为定轴轮系。
第五章
轮
系
重点学习内容
1.定轴轮系和周转轮系的传动比计算 2.轮系中从动轮转动方向的判定
机 械 设 计 基 础
第五章
轮
系
第一节 定轴轮系及其传动比计算 第二节 周转轮系及其传动比计算 第三节 轮系的功用
机 械 设 计 基 础
第五章
轮
系
现代机械中， 现代机械中，为了满足不同的工作要求只用一对齿轮传 动往往是不够的，通常用一系列齿轮共同传动。 动往往是不够的，通常用一系列齿轮共同传动。这种由一系列 齿轮(包括蜗杆蜗轮)组成的传动系统称为齿轮系（简称轮系）。 齿轮(包括蜗杆蜗轮)组成的传动系统称为齿轮系（简称轮系）。 齿轮系
机 械 设 计 基 础
周转轮系的分类： 周转轮系的分类：
第五章
轮
系
1、行星轮系：自由度为1的周转轮系，需要两个原动 、行星轮系：自由度为 的周转轮系 的周转轮系， 件才能有确定的运动。 件才能有确定的运动。 2、差动轮系：自由度为2的周转轮系，需要一个原动 、差动轮系：自由度为 的周转轮系 的周转轮系， 件才能有确定的运动。 件才能有确定的运动。
第五章
转化后的定轴轮系 的传动比为： 的传动比为：
H 13
n1 n1 − nH i = H = n3 n3 − nH
轮系传动比计算（机械基础）教案
轮系传动⽐计算（机械基础）教案教案⾸页科⽬：机械基础（第四版）授课班级：08级模具（1）班授课地点：多媒体教室（⼀）室课时：2课时课题：§6—2 定轴轮系的传动⽐授课⽅式：讲授教学内容：定轴轮系的传动⽐及其计算举例教学⽬标：能熟练进⾏定轴轮系传动⽐的计算⽅法及各轮回转⽅向的判定选⽤教具：三⾓板、圆规、平⾏轴定轴轮系模型、⾮平⾏轴定轴轮系模型教学⽅法：演⽰法、循序渐进教学法、典型例题法第⼀部分：教学过程⼀、复习导⼊新课（约7分钟）（⼀）组织教学（2分钟）学⽣点名考勤，课前6S检查，总结表扬上次优秀作业学⽣，调节课堂⽓氛，调动学⽣主动性。
（⼆）教学回顾（2分钟）1、什么是轮系？2、轮系有什么应⽤特点？3、轮系的分类依据是什么？可分为哪⼏类？4、什么是定轴轮系？（让学⽣回顾上次课的内容）（三）复习，新课导⼊（2分钟）演⽰减速器、车床主轴箱、钟表机构等，我们看到的这些都是定轴轮系的应⽤，请问：我们⽣活中常见钟表⾥的时针⾛⼀圈，分针⾛了12圈，秒针⾛了720圈，那么由时针到秒针是如何实现传动的？时针把运动传到秒针时，其转速⼤⼩有何变化？具体⽐值如何确定？（四）教学内容介绍（1分钟）重点：定轴轮系的传动路线的分析、传动⽐的计算及各轮回转⽅向的判定。
难点：⾮平⾏轴定轴轮系传动⽐公式推导及各轮回转⽅向的判定。
⼆、新课讲解（约32分钟）（⼀）定轴轮系的传动⽐概念（2分钟）教师先展⽰定轴轮系模型，引导学⽣参与到演⽰教学中来，通过⼀对齿轮的传动⽐概念，教师提出问题：定轴轮系的传动⽐是否就是输⼊轴的转速与输出轴的转速之⽐？引发学⽣思考。
演⽰得出定轴轮系的概念：定轴轮系的传动⽐是指⾸末两轮的转速之⽐。
（⼆）知识分解（12分钟）对于定轴轮系，我们不但要能求出传动⽐的⼤⼩，还要能确定末轮的回转⽅向。
如车床主轴箱，我们知道了电动机的转速和旋转⽅向，主轴的转速和旋转⽅向从何⽽得？因此，我们先把定轴轮系分解为各对齿轮副，如果知道了各对齿轮副的传动⽐⼤⼩和回转⽅向，那总的传动⽐⼤⼩和末轮的回转⽅向就不得⽽知了。