机械原理题目---轮系教学文稿
机械原理课件-轮系
2. 主 、从动轮转向关系的确定
（1）轮系中各轮几何轴线均互相平行的情况
i15 (1)3
z2 z3z5 z1z2, z3,
z2z3z5 z1z2, z3,
(2) 轮系中所有齿轮的几何轴线不都平行， 但首、尾两轮的轴线互相平行
用箭头表示各轮转向；
（3）轮系中首尾两轮几何轴线不平行的情况 其转向只能用箭头表示在图上。如图所示：
2、列出计算各基本轮系传动比的方程式； 3、找出各基本轮系之间的关系； 4、方程式联立求解，即可求得混合轮系的传动比。
§5-４ 轮系的功能
一、实现分路传动：
利用轮系可以使一个 主动轴带动若干个从动轴同 时旋转，并获得不同的转速。
二、获得较大的传动比
采用周转轮系，可以在使用很 少的齿轮并且也很紧凑的条件下， 得到很大的传动比。
图5-1
§5-1 轮系的类型
2. 周转轮系：
至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线 做周向运动的轮系。
周转轮系举例：
图中所示为一基本型 周转轮系。它由4个活动构 件组成，它们是：两个定 轴转动的中心轮（又称太 阳轮）1和3，支承齿轮2轴 线且作定轴转动的系杆 （又称行星架或转臂）H， 轴线随系杆H而转动的行星 轮2。
五、实现换向传动：
在主轴转向不变的条件下， 可以改变从动轴的转向。
六、实现运动的分解:
差动轮系可以将一个基本构件的主 动转动按所需比例分解成另两个基本构件的不同转动。
七、实现结构紧凑的大功率传动
周转轮系常采用多个行星轮均 布的结构形式
多个行星轮共同分担载荷，可 以减少齿轮尺寸;
各齿廓啮合处的径向分力和行星 轮公转所产生的离心惯性力得以平衡， 可大大改善受力状况；
《机械原理》课程思政的教学设计——以周转轮系的传动
要教师仔细考虑如何有效管理课堂、如何取舍课堂教学
内容、如何讲授课堂教学内容、如何有技巧地融入思政
内容。比如，需要对知识点进行深入梳理，采用合适方
法将知识点贯穿在知识创新的骨架上；需要以具体教学
内容为载体，采用合适方法引导学生发现问题、分析问
题，增强创新意识，激发探究新知识的兴趣；可以尝试结
动比。
结合以上重难点，在授课过程中要时刻观察学生掌
握程度，据此调整讲解速度；要经常设问，加强与学生互
动，必要时就所提问题要求学生分小组讨论；同时周转
轮系的运动要通过播放动画或者实物演示，加深学生的
理解。
5 “周转轮系的传动比”的思政点融入
在学习“周转轮系的传动比”之前，学生已经学会了
定轴轮系传动比的计算方法，以此为前提，
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
· 131 ·
2023 年第 08 期
总第 315 期
《机械原理》课程具备理论性和实践性的特点。理
论性的特点要求学生在学习过程中要充分借鉴前面学
习过的《高等数学》《机械制图》《理论力学》等理论知识。
实践性的特点指本课程实验较多，要求学生独立完成以
之渗入教学内容中，对培养学生“思政”素质，实现全过
程育人具有重要意义。
2 机械原理课程简介
于课时少等原因，基本上只是知识点的讲授，很少涉及
《机械原理》课程的内容包括两部分：机构学部分和
思政内容。即便有些教师在课堂教学过程中设计了思
机械动力学部分［7］。机构学部分由机构的结构和运动
政元素，如果思政内容不能与课程内容很好的结合，由
的掌握似是而非，甚至对有些基本概念（机械学科中的
(精品) 机械原理及设计课件：轮系
2
蜗
轮
3
3’
锥齿轮
4
空间定轴轮系
目录 1 轮系的定义与分类 2 定轴轮系 3 周转轮系 4 混合轮系 5 小结
周转轮系
当轮系运转时，有一个或几个齿轮几何轴线的位置绕其他齿轮的固定 轴线回转的轮系。
周转轮系
周转轮系
周转轮系的组成
2 H
1 3
H — 转臂 (系杆) 1 — 中心轮 2 — 行星轮 3 — 中心轮
传动比大小的计算
输入
1
定轴轮系的传动比 =
传动比 i15
1 5
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
输出
5
1 5
i12=
1 2
=
z2 z1
ii22´33 ==
2´2 3
==
zz33 z2´
i34
=
3 4
=
z4 z3´
i45 =
4 5
=
z5 z4
=
1 2
2 ˙ 3
3 ˙ 4
˙
4
5
z2z3z4z5 z1 z 2 z 3 z 4
目录 1 问题描述 2 传动比计算 3 小结
传动比计算
图示为一钟表机构。
已知：z1=8，z2=60，z3 =8， z7=12 ，z5=15；各齿轮的模数均相等。
求：齿轮4，6，8的齿数。
解：
由秒针S 到分针M 的传动路线所确定的定轴轮系为1(S)－2(3)－4(M)，
其传动比是
i SM
nS nM
nM
z 6 z 8 12
MH
z5 z7
nH z5 z6 z7 z8
6 0z 4 6 0
机械设计基础课件--轮系
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图
认识轮系机构运动简图 B
§5-2 定轴轮系及传动比
一、传动比计算表达式
任意两轴之间的传动比定义为：
i Ⅰ
ⅠⅤ Ⅴ
传动比公式代表两个含义：
（1） 数值代表齿轮转速之比
S H 12
×
11 M
1
（2）、获得很大的传动比。
2 i12=6
1
i z2 z1
结构超大、小轮易坏
（3）实现换向传动
转向相反
转向相同
车床走刀丝杠三星轮换向机构
4）、实现多级变速。
5)运动合成
图示行星轮系中：Z1= Z2 = Z3 nH =(n1 + n3 ) / 2
2
1
3
H
6)运动分解
z1 z2
z3
z4
()3 z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
iIV
-1m所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
iIV
-1 所有啮合对中从动轮齿
所有啮合对中主动轮齿
数之积 数之积
b
i ⅠⅤ
Ⅰ （1）m Ⅴ
所有啮合对中从动轮齿 所有啮合对中主动轮齿
应注意解法技巧
已知：z1=24， 求：i1H? z2=52，z2′=21，
z3=78，z3′=18，
z4=21， z5=78
L
蜗杆为原动件： 右旋蜗杆→左手定则 左旋蜗杆→右手定则
V b b1
行星轮系中各轮齿数的确定
机械原理典型例题第七章轮系详解
第八页，共19页。
解法一：
差动轮系1-2-2‘-4-H
行星轮系1-2-3-H
i1H4
n1 nH n4 nH
z2 z3 = 174 z1z2 ' 33
i1H3
n1 nH n3 nH
1 n1 nH
z3 = 5
z1
i14
n1 n4
n1 n4
116
解二：
行星轮系3-2-2‘-4-H 行星轮系3-2-1-H
机械原理典型例题第七章轮系 ppt课件
第一页，共19页。
例1. 在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速 n1=1440r/min,转动方向如图示，其余各轮齿数为： Z2 = 40，Z2‘ = 20，Z3 = 30，Z3’ = 18，Z4 = 54， 试： （1） 说明轮系属于何种类型； (2） 计算齿轮4的转速n4;
用箭头确定的构件的转向关系，是指转化 机构中各构件的转向关系，而非该周转轮
系中各构件绝对运动的转向关系。
第七页，共19页。
例6：已知Z1=18，Z2=36，Z2’=33，Z3=90， Z4=87，求i14
3 2 2' 4
H 1
行星轮 — Z2，Z2’ 联动关系 — n2=n2’
系杆 — H 中心轮 — 1，3，4
1800 3
600r
/
min
第六页，共19页。
2'
3 2
H
1 b
i1H3
n1 nH n3 nH
z2 z3 z1z2 '
200 nH 8 100 nH 5
nH
200 13
15.38r
/ min
注意：
转化轮系传动比的“±”号的确定错误，将导 致整个计算结果的错误。
基础-机械设计基础轮系-(公开课)
作业
定轴轮系传动比计算 • 论轮系的功用
汽车后桥的差速器
差动轮系不仅能将两个独立地运动合成为一个运动，而且还可将 一个基本构件的主动转动，按所需比例分解成另两个基本构件的 不同运动。汽车后桥的差速器就利用了差动轮系的这一特性。
几种特殊形式的行星传动简介
一、渐开线少齿差行星传动
固定的太阳轮1、行星轮2、行星架H及输出机构3（等角速比机构） 组成。 输出机构转速=行星轮的转速
Z2 Z2 Z1
Z2 Z1 Z2
特点：传动比大，结构紧凑，效 率高，不需等角速比机构， 同时啮合的齿数多，传动 平稳，承载能力高，齿侧 间小，适于反向传动。 柔轮材料加工热处理要求 高；避免柔轮变形过大，传 动比一般要大于35。
钢轮1，柔轮2，波发生H 柔轮2比钢轮1少z2-z1个齿
iH 2
nH n2
(Z2
1 Z1) / Z2
惰轮(过轮):不影响传动比大小只起改变转向作用的齿轮
轮系的功用
1、传递相距较远的两轴之间的运动和动力；
2、获得大的传动比：
一对外啮合圆柱齿轮传动，其传动比一般可为i<=5-7。但是 行星轮系传动比可达i=1000,而且结构紧凑。
举例：图示为一大传动比的减速器，
Z1=100，Z2=101， Z2'=100，Z3=99
i
n1 n7
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
Z2Z3Z4Z5Z7 Z1Z 2 Z 3 Z 4 Z 6
• 某主轴箱中，已知各齿轮齿数分别为Z1=18、Z2=20，Z3=18、 Z4=19、Z5=20、Z6=20、Z7=21，Z8=22、Z9=22、Z10= 18、 Z11=30、Z12=26。且已知1轴的转速为n1=446.7转／分，方向 向上。问：该轮系可以输出几种转速？并求图示位置带轮轴的转 速和方向。
第11章 轮系(OK)——机械原理学习指导资料文档
解
1. 根据同心条件
z7 z5 2z6 18 218 54
15
2. (1)划分基本轮系 差动轮系：1、2-3、4和5 定轴轮系：5、6、7
因为：n4=n7
(2)列方程
i154
n1 n4
n5 n5
z2z4 z1 z 3
18 63 24 21
9 4
i57
n5 n7
z7 z5
54 18
12
（2）快速退回时，齿轮1、4组成定轴轮系
i14
n1 n4
z4 z1
1
手轮转动一周，砂轮横向移动量为：
l sn4 sn1 41 4mm
2. 如手轮圆周刻度为200格，则根 据1（1），慢速 进给时，每格砂 轮架的移动量为
11
1
l sn4 4 sn1 4 4 200 0.005mm
17
解
齿轮1、2、3、4和H组成行星轮系
n1 0
i1H4
n1 nH n4 nH
z2z4 z1 z 3
19 20 10 1918 9
手轮转动一周时，工作台的进给量为：
l
Pn4
1 10
P
nH
1 51 0.2mm 10
i4 H
n4 nH
1 10
18
2.图示为行星搅拌机的机构简图，已知：
13
例3 图示为一电动卷扬机简图，所有齿轮均为标准齿轮，模数 m=4mm，各轮齿数为:
z1 24, z2 z2' 18, z3 z3' 21, z4 63, z5 z6 z6' 18
试求： 1. 齿数z7＝？ 2. 传动比i17＝？
14
分析
利用同心条件可以计算出z7，然后按照复合轮系 的“三步走”即可求解出i17。
机械原理课件第7章--轮系
教材习题： 7-2
1.周转轮系如何计算其传动比？ 2.复合轮系是如何构成的？
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
一、周转轮系的结构组成
太 太 阳啮合行星轮 啮合阳 支 轮 轮 承 行星架H （转臂或系杆） 太阳轮、行星架H 、行星轮 、机架
基本构件 ——应绕同一轴线回转
︸
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
——由定轴轮系和周转轮系组成 的轮系或由几个单一周转轮系组成的轮系。
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
定轴轮系图示
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
周转轮系图示
行星轮——
轮系运转时，既能自转，又能公转的齿轮。
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
第七章 轮系及其设计
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
§1. 轮系及其分类 §2. 定轴轮系的传动比
本章 内容 提要
§3. 周转轮系的传动比 §4. 复合轮系的传动比
§5. 轮系的功用
§6. 轮系设计的有关问题
音乐欣赏
第二章 齿轮系及其设计 机构的结构分析 第七章 轮系及其设计
定轴轮系：
在周转轮系中 在定轴轮系中 两方程联立可得
3′— 4 — 5
i 13
H
n n n n
1 3
H H
zz zz
2 1
3
2,
52 78 24 21
n3' z5 78 i3'5 n5 z3' 18
i
1H
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 轮系及其设计计算及分析题1、已知：Z 1=30，Z 2=20，Z 2’=30，Z 3 = 25，Z 4 = 100，求i 1H 。
2、图示轮系，已知各轮齿数Z 1=18，Z 2= Z 4=30，Z 3=78，Z 5=76，试计算传动比i 15。
12 34 5 H3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z 4=30，试求传动比i 1H ，并说明I 、H 轴的转向是否相同？4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z 4=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比i 1 H ，并说明H 的转向是否和齿轮1相同？1I2 2’ 33’4H5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20， Z 2=30，Z 3=80， Z 4=25，Z 5=50，试求传动比i 15。
6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。
7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求：（1）轮系的传动比i 1H 。
（2）若n 1=1000r/min ，转臂H 的转速n H =?122’ 34 53’ 45 123H12 32’ 3’4 H8、已知图示轮系中各轮的齿数Z 1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，轮1的转速为n 1=120 r/min ，转向如图。
试 求轮3的转速n 3 的大小和转向。
9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3= Z 4=20，Z 2=40，Z 5= 60， n 1 = 800r/min ，方向如图所示，试求n H 的大小及转向。
10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=16 ，Z 2=24， Z 2’= 20，Z 3=40，Z 3’= 30， Z 4= 20，Z 5=70试求轮系的传动比i 1H 。
11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 15，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=60，Z 4=10，Z 5=30，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求n 1、n 3转向相反时，n 5＝？。
1 23H45 n 1 12 3 H 2’3’4512、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 30，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=75，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求：（1）n 1与n 3转向相同时， n H 的大小和方向。
（2）n 1与n3转向相反时， n H 的大小和方向。
13、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 4=20，Z 2= Z 5=30，Z 3= Z 6=100，试求传动比i 1H 。
14、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 17，Z 2=20，Z 3= 85，Z 4=18，Z 5=24，Z 6=21，Z 7=63 试求当n 1=n 4=100r/min ，n p =?。
15、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2=40，Z 2’= 20，Z 3=30，Z 4=80，试求i 1H 。
716、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 40，Z 2=16，Z 3=20，Z 4=76，Z 5= 40，Z 6=20，n 6=60r/min ，方向如图所示，试求n 1的大小和方向。
17、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=15， Z 2=25，Z 2’=20， Z 3=20， Z 4=60，Z 4’= 55， n 1=110r/min ，转向如图所示，试求n H 的大小及转向。
18、某起重装置，其运动简图所图所示，已知各轮齿数为Z 1=Z 2=20，Z 3=60，Z 4=2(蜗杆)， Z 5=40，n 1的转向如图所示，试求：（1）i 15的大小；（2）此时重物W 是上升还是下落？12 3H 2’412 345 6 H122’ 344’Hn 119、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z2=80，Z3=24，Z3’=20，Z4=36，Z5=40，n1=1000r/min，转向如图所示，试求丝杆的转速及转向。
20、已知: Z1=20，Z2=100，Z3 = Z4 = 40, Z4’ =41, Z5 =39, 求：i13。
{参考答案}1、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系321212-=-=Z Z i （2分） 2’-3-4-H 为行星轮系310'244'24'2-=-=--=Z Z n n n n i H H H （3分） n 2=n 2’，n 4=0313'2=H i （1分） 926'2121-=⋅=H H i i i（2分）2、（本题共8分）解：1-2-3-H 为行星轮系 313133113-=-=--=Z Z n n n n i H HH（2分） 5-4-3-H 为行星轮系3839533553==--=Z Zn n n n i H H H（2分） n 3=03161=H i 3815-=H i （2分） 3608/5115-==H H i i i （2分）3、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系31212==Z Zi（2分） 2’-3-3’-4-H 为行星轮系 169'3'2344'24'2==--=Z Z ZZ n n n n i H HH（2分） n 4=0，n 2= n 2’1672=H i （1分） 16212121==H H i i i （2分） 转向相同。
（1分）4、（本题共8分）解：1-2-2’-3为定轴轮系916'213213==Z Z Z Z i（2分） 3’-4-5-H 为行星轮系3'355'35'3-=-=--=Z Z n n n n i H HH（2分）n 5=0，n 3= n 3’9643131==H H i i i （2分） 转向相同。
（1分）5、（本题共8分）解：4-5为定轴轮系24545-=-=Z Z i （2分） 1-2-3-H 为行星轮系 4133113-=-=--=Z Z n n n n i H H H （3分） n 3=0，n 4= n H51=H i （1分） 1045115-==i i i H（2分）6、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系41212==Z Z i（2分） 2’-3-4-H 为行星轮系 2'244'24'2-=-=--=Z Zn n n n i H H H（3分） n 4=0，n 2= n 2’32=H i （1分） 122121==H H i i i（2分） 7、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系231212-=-=Z Z i （1分） 2’-3-3’-4-H 为行星轮系 29'3'2344'24'2-=-=--=Z Z ZZ n n n n i H H H（3分） n 4=0，n 2= n 2’2112=H i （1分） 4332121-==H H i i i （2分） n H =n 1/i 1H = -4000/33 r/min（1分） 8、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系21212-=-=Z Zi（1分） 3-4-H 为行星轮系4344334-=-=--=Z Z n n n n i H HH（3分） n 4=0，n 2= n H5/2/31213-==H i i i （2分） n 3=n 1/i 13= -300 r/min （1分）9、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系21212-=-=Z Z i （1分） 3-4-5-H 为行星轮系 3355335-=-=--=Z Z n n n n i H H H （2分） N 5=0，n 2= n 342=H i （1分） 82121-==H H i i i （2分） n H =n 1/i 1H = -100 r/min （1分） 与n 1的转向相反。
（1分）10、（本题共8分）解：1-2-2’-3为定轴轮系 31'22312==Z Z Z Z i （2分） 3’-4-5-H 为行星轮系 3/7'355'35'3-=-=--=Z Z n n n n i H H H （3分） n 5=0，n 3= n 3’3/103=H i （1分） 10/3131==H H i i i （2分）11、（本题共8分）解：4-5为定轴轮系34545-=-=Z Z i （2分） 1-2-2’-3-H 为差动轮系 51'2233113-=-=--=Z Z Z Z n n n n i H H H （3分） n 1、n 3转向相反，n 1=200r/min ，n 3= -50r/min550200-=---HH n n n H = -25/3r/min （1分） n 5=n 4/i 45=25/9 r/min （2分）12、（本题共8分）解：1-2-2’-3-H 为差动轮系8/251'2233113-=-=--=Z Z Z Z n n n n i H H H （4分） （1）n 1、n 3转向相同，n 1=200r/min ，n 3=50r/min8/2550200-=--HH n n n H = 750/11 r/min （2分）（2）n 1、n 3转向相反，n 1=200r/min ，n 3=-50r/min 8/2550200-=---HH n n n H = 350/33 r/min （2分）13、（本题共8分）解：1-2-3为定轴轮系51313-=-=Z Z i （2分） 4-5-6--H 为行星轮系 5466446-=-=--=Z Z n n n n i H HH（3分） n 6=0，n 4=n 3643==H H i i （1分） 30/3131-==H H i i i（2分） 14、（本题共8分）解：1-2-3为定轴轮系51313==Z Z in 3= n 1/i 13=20 r/min （2分） 4-5-6-7-H 为行星轮系 446577447-=-=--=Z Z ZZ n n n n i H H H（3分） n H =n 3420201007-=--nn 7=0 （2分） n P =n 7=0（1分） 15、（本题共8分）解：1-2为定轴轮系21213-=-=Z Z i （2分） 2’-3-4-H 为行星轮系 4'244'24'2-=-=--=Z Z n n n n i H HH（3分） n 4=0，n 2=n 2’5'22==H H i i （1分） 10/3121-==H H i i i（2分） 16、（本题共8分）解：5-6为定轴轮系2/15656-=-=Z Z in 5= n 6i 56= -30 r/min （2分） 4-5-6-7-H 为行星轮系25/3813244114-=-=--=Z Z Z Z n n n n i H H H （3分） n 4=0，n 5= n H25/3830301-=+n n 1= -378/5 r/min （2分） 方向n 6与相反。