机械设计基础课件第五章轮系
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机械设计基础课件--轮系
解轮系（1）、求轮系中某两轴之间的传动比i。 （2）、求轮系中某轴的转速n。
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
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
机械设计基础 第5章 轮系
z’2 =100,
Z2 H Z1
Z’2
Z3
=99。 z3=99。源自101×99/100× i1H＝1-iH13＝1-101×99/100×100 ＝1/10000, iH1＝10000 结论：系杆转10000圈时， 结论：系杆转10000圈时，轮1同向转1圈。 10000圈时 同向转1 100， 又若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3＝100， ＝－1/100, i1H＝1-iH1H＝1-101/100 ＝－1/100, iH1＝-100
所有齿轮几何轴线的位置均固定不 变的轮系，称为定轴轮系。 变的轮系，称为定轴轮系。
§5-1 轮系的类型
二、周转轮系
周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定， 周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定， 而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。 而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。
方向： 方向：见图 复合轮系
Z5
Z’5
§5-4 复合轮系及其传动比
复合轮系：几个基本周转轮系构成， 复合轮系：几个基本周转轮系构成，或定轴轮系与周转轮系构成 整个复合轮系不可能转化为一个定轴轮系，所以正确的做法是： 整个复合轮系不可能转化为一个定轴轮系，所以正确的做法是： 1 区分其中的基本周转轮系和定轴轮系 2 分别计算各轮系的传动比 3 各传动比联合求解
ω1 3 Z2 Z3 Z5 = i12i2′3i34i45 = (− 1) ω5 Z1Z2′ Z3′
§5-2 定轴轮系及其传动比
传动比计算
ω1 (− 1)3 Z2Z3Z4 Z5 i15 = =i i ′ i i = ω5 12 2 3 34 45 Z1Z2′ Z3′ Z4
Z2 H Z1
Z’2
Z3
=99。 z3=99。源自101×99/100× i1H＝1-iH13＝1-101×99/100×100 ＝1/10000, iH1＝10000 结论：系杆转10000圈时， 结论：系杆转10000圈时，轮1同向转1圈。 10000圈时 同向转1 100， 又若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3＝100， ＝－1/100, i1H＝1-iH1H＝1-101/100 ＝－1/100, iH1＝-100
所有齿轮几何轴线的位置均固定不 变的轮系，称为定轴轮系。 变的轮系，称为定轴轮系。
§5-1 轮系的类型
二、周转轮系
周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定， 周转轮系：在运转过程中至少有一个齿轮几何轴线的位置并不固定， 而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。 而是绕着其它定轴齿轮轴线回转的轮系，称为周转轮系。
方向： 方向：见图 复合轮系
Z5
Z’5
§5-4 复合轮系及其传动比
复合轮系：几个基本周转轮系构成， 复合轮系：几个基本周转轮系构成，或定轴轮系与周转轮系构成 整个复合轮系不可能转化为一个定轴轮系，所以正确的做法是： 整个复合轮系不可能转化为一个定轴轮系，所以正确的做法是： 1 区分其中的基本周转轮系和定轴轮系 2 分别计算各轮系的传动比 3 各传动比联合求解
ω1 3 Z2 Z3 Z5 = i12i2′3i34i45 = (− 1) ω5 Z1Z2′ Z3′
§5-2 定轴轮系及其传动比
传动比计算
ω1 (− 1)3 Z2Z3Z4 Z5 i15 = =i i ′ i i = ω5 12 2 3 34 45 Z1Z2′ Z3′ Z4
《机械设计基础》第5章轮系
链传动的布置、张紧与润滑
布置
链传动的布置应使链条的紧边在上，松边在下，以减小链条的垂度，提高传动效率。同时 应避免链条与链轮轮齿的过度磨损。
张紧
链传动的张紧可通过调整中心距或使用张紧轮实现。张紧程度应适当，过紧会加速磨损， 过松则易产生跳齿和脱链现象。
润滑
链传动需要良好的润滑以减小磨损和功率损失。润滑方式可采用油池润滑、喷油润滑或刷 油润滑等。选择合适的润滑剂对延长链条使用寿命和提高传动效率具有重要意义。
《机械设计基础》第5章轮 系
目录
• 轮系概述 • 齿轮传动设计基础 • 蜗杆传动设计基础 • 带传动和链传动设计基础 • 轮系的运动分析与设计 • 轮系的典型应用与案例分析
01
轮系概述
定义与分类
定义
轮系是由一系列齿轮组成的传动系统 ，用于传递动力和扭矩。
分类
根据轮系中齿轮的轴线位置关系，可 分为平行轴轮系、相交轴轮系和交错 轴轮系。
计算
根据传动比、输入功率、转速等条件，进行蜗杆传动的受力分析和强度计算，以确定合适的参数。
蜗杆传动的效率与润滑
效率
蜗杆传动的效率较低，一般在0.7～0.9之 间。为了提高效率，可以采用多头蜗杆 、减小摩擦系数、降低输入转速等措施 。
VS
润滑
良好的润滑对蜗杆传动的性能和使用寿命 至关重要。一般采用油浴润滑或喷油润滑 ，选择合适的润滑油和添加剂，以降低摩 擦和磨损。同时，要定期检查和更换润滑 油，保持清洁和良好的润滑状态。
02
齿轮传动设计基础
齿轮传动的类型与特点
齿轮传动的类型
根据齿轮轴线相对位置，可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿 轮传动和交错轴齿轮传动。
齿轮传动的特点
传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定。
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。
机械设计基础第5章课件
机械设计基础第5章课件一、教学内容1. 轮系及其传动特点：本部分将介绍轮系的分类、特点以及传动比的计算方法。
通过实例分析，使学生了解不同轮系的应用场景和优缺点。
2. 齿轮传动：本部分将讲解齿轮的分类、标准，以及齿轮传动的原理和计算方法。
同时，介绍齿轮的材料、热处理和安装等方面的知识。
3. 蜗轮蜗杆传动：本部分将阐述蜗轮蜗杆传动的原理、特点和计算方法，以及蜗轮蜗杆的材料、热处理和安装等方面的知识。
4. 轴承和轴的设计：本部分将介绍轴承的分类、特点和选用方法，以及轴的设计原则和计算方法。
二、教学目标1. 使学生了解轮系及其传动特点，能够根据实际需求选择合适的轮系。
2. 使学生掌握齿轮传动的基本原理和计算方法，能够对齿轮传动系统进行设计和分析。
3. 使学生了解蜗轮蜗杆传动的特点和应用，能够对蜗轮蜗杆传动系统进行设计和分析。
4. 使学生掌握轴承和轴的设计原则和方法，能够对机械传动系统中的轴承和轴进行设计和分析。
三、教学难点与重点1. 教学难点：轮系传动比的计算方法，齿轮、蜗轮蜗杆传动的设计和分析。
2. 教学重点：轮系及其传动特点，齿轮、蜗轮蜗杆传动的基本原理和计算方法，轴承和轴的设计原则和方法。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、模型轮系、模型齿轮、模型蜗轮蜗杆、图纸等。
2. 学具：教材、笔记本、尺子、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车传动系统的图片，引导学生思考轮系在实际机械中的应用。
2. 轮系及其传动特点：讲解轮系的分类、特点，以及传动比的计算方法。
以实例分析不同轮系的应用场景和优缺点。
3. 齿轮传动：讲解齿轮的分类、标准，以及齿轮传动的原理和计算方法。
介绍齿轮的材料、热处理和安装等方面的知识。
4. 蜗轮蜗杆传动：讲解蜗轮蜗杆传动的原理、特点和计算方法，以及蜗轮蜗杆的材料、热处理和安装等方面的知识。
5. 轴承和轴的设计：讲解轴承的分类、特点和选用方法，以及轴的设计原则和计算方法。
第5章-机械设计基础-轮系1PPT课件
H z2
ωH
z1
.
z2
z3
z1
ωH 设计：潘存云
铁锹
16
例五：图示圆锥齿轮组成的轮系中，已知：
z2 o
z1＝33，z2＝12, z2’＝33, 求
解:判别转向: 齿轮1、3方向相反
i3H1
3 1
H H
3 H 0 H
i3H 1
i3H
r1
H
z1 z3
=－1
p z1
δ1
ωH
ωωδ2H22
设计：潘存云
2)实现分路传动，如钟表时分秒针；
3)换向传动 4)实现变速传动 5)运动合成加减法运算
图示行星轮系中：Z1= Z2 = Z3
2
作者：潘存云教授
1
3
H
i3H1
n3 n1
nH nH
z1 z3
=－1
nH =(n1 + n3 ) / 2
结论：行星架的转.速是轮1、3转速的合成。
25
§11－5 轮系的应用
结论：系杆转1000. 0圈时，轮1同向转1圈。
14
又若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3＝100，Z2
Z’2
i1H＝1-iH1H＝1-101/100 ＝－1/100,
H
iH1＝-100
设计：潘存云
结论：系杆转100圈时，轮1反向转1圈。
Z1
Z3
此例说明行星轮系中输出轴的转向，不仅与输入轴的转向有关，而且与各轮的齿数有关。本例中只将 轮3增加了一个齿，轮1就反向旋转，且传动比发生巨大变化，这是行星轮系与定轴轮系不同的地方
联立解得：i1 B
1 B
z3 (1 z5 )
ωH
z1
.
z2
z3
z1
ωH 设计：潘存云
铁锹
16
例五：图示圆锥齿轮组成的轮系中，已知：
z2 o
z1＝33，z2＝12, z2’＝33, 求
解:判别转向: 齿轮1、3方向相反
i3H1
3 1
H H
3 H 0 H
i3H 1
i3H
r1
H
z1 z3
=－1
p z1
δ1
ωH
ωωδ2H22
设计：潘存云
2)实现分路传动，如钟表时分秒针；
3)换向传动 4)实现变速传动 5)运动合成加减法运算
图示行星轮系中：Z1= Z2 = Z3
2
作者：潘存云教授
1
3
H
i3H1
n3 n1
nH nH
z1 z3
=－1
nH =(n1 + n3 ) / 2
结论：行星架的转.速是轮1、3转速的合成。
25
§11－5 轮系的应用
结论：系杆转1000. 0圈时，轮1同向转1圈。
14
又若 Z1=100, z2=101, z2’=100, z3＝100，Z2
Z’2
i1H＝1-iH1H＝1-101/100 ＝－1/100,
H
iH1＝-100
设计：潘存云
结论：系杆转100圈时，轮1反向转1圈。
Z1
Z3
此例说明行星轮系中输出轴的转向，不仅与输入轴的转向有关，而且与各轮的齿数有关。本例中只将 轮3增加了一个齿，轮1就反向旋转，且传动比发生巨大变化，这是行星轮系与定轴轮系不同的地方
联立解得：i1 B
1 B
z3 (1 z5 )
机械设计基础课件 第五章
关键是找出行星轮系，剩下的就是定轴轮系。
例1：已知各轮齿数， 求传动比i1H
3' 2 输入 1 3 2' 4 H 1' 输出
1、分析轮系的组成
1，2，2'，3——定轴轮系 1'，4，3'，H——周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比
1 2 Z 2 Z3 定轴轮系 ： i13 (1) 3 Z1Z 2
H 4. iGK
是利用定轴轮系解决行星轮系问题的过渡环节。
例行星轮系如图所示。已知 Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60,n1=200r/min,n4=50r/min,且两太阳轮1、 4转向相反。试求行星架转速nH及行星轮转速n3。
例图示的输送带行星轮系中，已知各齿轮的齿数分别为 Z1=12,Z2=33,Z'2=30,Z3=78,Z4=75。电动机的转速n1=1450r/min。试 求输出轴转速n4的大小与方向。
§5—3 行星齿轮系传动比计算 一.单级行星齿轮系传动比的计算
不能直接用定轴轮系传动比的公式计算行星轮系的传动比。可 应用转化轮系法，即根据相对运动原理，假想对整个行星轮系 加上一个与nH大小相等而方向相反的公共转速-nH，则行星架被 固定，而原构件之间的相对运动关系保持不变。这样，原来的 行星轮系就变成了假想的定轴轮系。这个经过一定条件转化得 到的假想定轴轮系，称为原行星轮系的转化轮系。
当车身绕瞬时转心转动时，左右两车 轮走过的弧长与它们至瞬心的距离成 正比 n1 (r L) r L n3 (r L) r L 又 H n1 n2 n1 n4 z3
i13 n3 n2 n1 n4 z1 1 n1 n3 2n4
当给定发动机的转速或转速n5和轮距L 时，左右两后轮的转速随转弯半径r的 大小不同而自动改变，即利用该差速器 在汽车转弯时可将原动机的转速分解为 两后车轮的两个不同的转速，以保证汽 车转弯时，两后轮与地面均作纯滚动
例1：已知各轮齿数， 求传动比i1H
3' 2 输入 1 3 2' 4 H 1' 输出
1、分析轮系的组成
1，2，2'，3——定轴轮系 1'，4，3'，H——周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比
1 2 Z 2 Z3 定轴轮系 ： i13 (1) 3 Z1Z 2
H 4. iGK
是利用定轴轮系解决行星轮系问题的过渡环节。
例行星轮系如图所示。已知 Z1=15,Z2=25,Z3=20,Z4=60,n1=200r/min,n4=50r/min,且两太阳轮1、 4转向相反。试求行星架转速nH及行星轮转速n3。
例图示的输送带行星轮系中，已知各齿轮的齿数分别为 Z1=12,Z2=33,Z'2=30,Z3=78,Z4=75。电动机的转速n1=1450r/min。试 求输出轴转速n4的大小与方向。
§5—3 行星齿轮系传动比计算 一.单级行星齿轮系传动比的计算
不能直接用定轴轮系传动比的公式计算行星轮系的传动比。可 应用转化轮系法，即根据相对运动原理，假想对整个行星轮系 加上一个与nH大小相等而方向相反的公共转速-nH，则行星架被 固定，而原构件之间的相对运动关系保持不变。这样，原来的 行星轮系就变成了假想的定轴轮系。这个经过一定条件转化得 到的假想定轴轮系，称为原行星轮系的转化轮系。
当车身绕瞬时转心转动时，左右两车 轮走过的弧长与它们至瞬心的距离成 正比 n1 (r L) r L n3 (r L) r L 又 H n1 n2 n1 n4 z3
i13 n3 n2 n1 n4 z1 1 n1 n3 2n4
当给定发动机的转速或转速n5和轮距L 时，左右两后轮的转速随转弯半径r的 大小不同而自动改变，即利用该差速器 在汽车转弯时可将原动机的转速分解为 两后车轮的两个不同的转速，以保证汽 车转弯时，两后轮与地面均作纯滚动
《机械设计基础》第5章轮系1
圆周力
作用在齿轮分度圆上的切 向力，其方向与分度圆的 切线方向一致。
径向力
作用在齿轮分度圆上的径 向力，其方向垂直于分度 圆的切线方向。
轴向力
对于斜齿轮等具有螺旋角 的齿轮，还会产生轴向力， 其方向平行于齿轮的轴线。
齿轮传动的强度计算
01
弯曲强度计算
根据齿轮的受力情况，计算齿根弯曲应力，并进行弯曲强度校核。
定义轮系效率
轮系效率是指轮系输出功率与输 入功率之比，通常以百分比表示。
效率计算公式
轮系效率 = (输出功率 / 输入功率) × 100%。
影响效率的因素
包括齿轮精度、齿面粗糙度、润滑 条件、轴承摩擦等。
轮系的润滑方式与选择
润滑方式
主要有油润滑和脂润滑两种方式。油润滑适用于高速、重载、高温 等恶劣工况，而脂润滑适用于低速、轻载、低温等一般工况。
轮系的调试步骤与注意事项
01
注意事项
02
03
04
在调试过程中，要严格遵守安 全操作规程，确保人身和设备
安全。
调试过程中要及时记录各项数 据和现象，以便后续分析和处
理。
若发现异常情况，应立即停机 检查，排除故障后方可继续调
试。
常见故障分析与排除方法
齿轮磨损
由于长期使用或润滑不良等原因导致齿轮磨损严重，影响传动精度和稳定性。
06
轮系的应用实例与拓展知识
汽车变速器中的轮系应用
变速传动
汽车变速器中采用不同大小和齿数的 齿轮组成轮系，实现发动机扭矩和转 速的变换，从而满足汽车在不同行驶 条件下的动力需求。
倒档实现
同步器
为确保齿轮换挡的平顺性和减少噪音， 变速器中常采用同步器结构，使待啮 合的齿轮达到相同的转速后顺利啮合。
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第五章 轮 系
一、轮系的分类 二、定轴轮系及其传动比 三、周转轮系及其传动比 四、混合轮系及其传动比 五、轮系的应用
机械设计基础课件第五章轮系
第一节 轮系的分类
轮系：一系列齿轮副组成的齿轮机构。 一、定轴轮系
轮系中各齿轮的 轴线相对机架的位置 都是固定的。
机械设计基础课件第五章轮系
第一节 轮系的分类
第四节 混合轮系及其传动比
机械设计基础课件第五章轮系
机械设计基础课件第五章轮系
第五节 轮系的应用
一、相距较远的两轴之间的传动
机械设计基础课件第五章轮系
ห้องสมุดไป่ตู้ 第五节 轮系的应用
二、实现变速传动
机械设计基础课件第五章轮系
第五节 轮系的应用
三、 获得大的传动比 例：如图5-10所示行星轮系，当Z1=100，Z2=101，
第二节 定轴轮系及其传动
机械设计基础课件第五章轮系
第二节 定轴轮系及其传动比
一对圆锥齿轮传动时，在节点具有相同速度， 故表示转向的箭头或同时指向节点（图c），或同时 背离节点。
蜗轮的转向不仅与蜗杆 转向有关，而且与其螺旋线 方向有关。判断时可采用左 手或右手定则。
请注意蜗杆旋向的表示 方法。
机械设计基础课件第五章轮系
• 由相对运动原理可知，对周转轮系加上一个附加 的公共转动后，周转轮系各构件间的相对运动并 不会发生变化。这样，可使系杆不动，形成定轴 轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转 化轮系。
• 现将各构件转化前后的转速列表如下：
机械设计基础课件第五章轮系
第三节 周转轮系及其传动比
构件 1
2 构件
3
H
顶圆之间有一定间隙，如图所示，即满足以下不 等式
• 4、装配条件 • 为了保证各行星齿轮能能均匀的分布在两中心轮
之间，并且与两中心轮啮合良好而没有错位现象， 即在行星轮数目确定后齿数的选择应满足装配条 件。
机械设计基础课件第五章轮系
机械设计基础课件第五章轮系
第四节 混合轮系及其传动比
混合轮系是指在轮系中既包括定轴轮系又包括 周转轮系，或由两个以上单一的周转轮系所组成的 轮系。
第二节 定轴轮系及其传动比 定轴轮系传动比的计算，以图5-1所示轮系说明 如下：
机械设计基础课件第五章轮系
第二节 定轴轮系及其传动比 设与轮1固联的轴为输入轴，与轮7固联的轴为 输出轴，则输入轴与输出轴的传动比数值为：
上式表明，定轴轮系传动比的数值等于组成该 轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对 啮合齿轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿 数的乘积之比。
二、周转轮系 轮系中有一个或几个齿轮
的轴线位置并不固定，而是绕 着其它齿轮的固定轴线回转的 轮系。
1—中心轮（太阳轮） 2—行星轮 H—系杆（转臂）
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第一节 轮系的分类
根据周转轮系所具有的自由度的数目，可分 为：差动轮系（Ｆ=２）、行星轮系（Ｆ=１）
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第五节 轮系的应用
图5-12所示汽车后桥 差速器可作为差动轮系分 解运动的实例。当汽车拐 弯时，它能将发动机传到 齿轮5的运动，以不同转速 分别传递给左右两轮。
原来的转数
n1 n2
原来的转数
n3
nH
转化轮系中的转数 转化轮系中的转数
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第三节 周转轮系及其传动比
转化轮系中任意两轮的传动比均可用定轴轮系 的方法求得。
公式中的“-”表示在转化轮系中轮1与轮3转向相反。
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第三节 周转轮系及其传动比
周转轮系转化机构的一般公式：
第三节 周转轮系及其传动比
• 齿数的确定 • 确定齿数的条件 • 在选择行星齿轮传动的齿数时应满足以下条件： • 1、传动比条件 • 齿数的选择首先应保证实现给定传动比的要求。 • 2、同心条件 • 为了保证正确的啮合，各对啮合齿轮的中心距必
须相等。
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• 3、邻接条件 • 确定齿轮齿数时，必须保证相邻两行星齿轮的齿
混合轮系的传动比计算不能直接用定轴轮系传 动比的计算公式计算，也不能直接套用周转轮系的 传动比计算公式。正确的方法是将其所包含的各部 分定轴轮系和周转轮系一一加以分开，并分别用定 轴轮系和周转轮系的传动比计算公式来计算它们的 传动比，然后联立求解。
因此，将轮系作出正确的划分是解题的关键。 机械设计基础课件第五章轮系
正负号的判定：用在图上画箭头的方法确定转化轮 系中齿轮G和齿轮K的相对转向，相对转向相同 时取“+”，相反时取“-”。
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第三节 周转轮系及其传动比
机械设计基础课件第五章轮系
第三节 周转轮系及其传动比
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第三节 周转轮系及其传动比
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第二节 定轴轮系及其传动比
机械设计基础课件第五章轮系
第三节 周转轮系及其传动比
周转轮系中行星轮的运动不是绕固定轴线的 简单转动（包括自转和公转），所以周转轮系各 构件间的传动比就不能直接用定轴轮系的方法来 计算了。
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第三节 周转轮系及其传动比
• 周转轮系和定轴轮系的根本区别在于周转轮系中 有转动着的系杆。为了解决周转轮系的传动比的 计算问题，我们应当设法将周转轮系转化成定轴 轮系。也就是说应当使系杆静止不动。
Z2′=100，Z3=99时，其传动比iH1可达10000。
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第五节 轮系的应用
四、合成运动和分解运动 合成运动是将两个输入运动合为一个输出运动；
分解运动是将一个输入运动分为两个输出运动。合成 运动和分解运动都可以用差动轮系实现。如图5-11所 示，其中Z1=Z2。由式5-2得
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第二节 定轴轮系及其传动比 以上结论可推广到一般情况。设轮1为起始主 动轮，轮K为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传 动比数值计算的一般公式为：
上式所求为传动比数值的大小，通常以绝对值 表示。两轮相对转动方向则由图中箭头表示。
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第二节 定轴轮系及其传动比 当主动轮1和最末从动轮K的轴线平行时，两轮 转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同 时，传动比为“+”；两轮转向相反时，传动比为“-”。 因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式 为：
一、轮系的分类 二、定轴轮系及其传动比 三、周转轮系及其传动比 四、混合轮系及其传动比 五、轮系的应用
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第一节 轮系的分类
轮系：一系列齿轮副组成的齿轮机构。 一、定轴轮系
轮系中各齿轮的 轴线相对机架的位置 都是固定的。
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第一节 轮系的分类
第四节 混合轮系及其传动比
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第五节 轮系的应用
一、相距较远的两轴之间的传动
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ห้องสมุดไป่ตู้ 第五节 轮系的应用
二、实现变速传动
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第五节 轮系的应用
三、 获得大的传动比 例：如图5-10所示行星轮系，当Z1=100，Z2=101，
第二节 定轴轮系及其传动
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第二节 定轴轮系及其传动比
一对圆锥齿轮传动时，在节点具有相同速度， 故表示转向的箭头或同时指向节点（图c），或同时 背离节点。
蜗轮的转向不仅与蜗杆 转向有关，而且与其螺旋线 方向有关。判断时可采用左 手或右手定则。
请注意蜗杆旋向的表示 方法。
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• 由相对运动原理可知，对周转轮系加上一个附加 的公共转动后，周转轮系各构件间的相对运动并 不会发生变化。这样，可使系杆不动，形成定轴 轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转 化轮系。
• 现将各构件转化前后的转速列表如下：
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第三节 周转轮系及其传动比
构件 1
2 构件
3
H
顶圆之间有一定间隙，如图所示，即满足以下不 等式
• 4、装配条件 • 为了保证各行星齿轮能能均匀的分布在两中心轮
之间，并且与两中心轮啮合良好而没有错位现象， 即在行星轮数目确定后齿数的选择应满足装配条 件。
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第四节 混合轮系及其传动比
混合轮系是指在轮系中既包括定轴轮系又包括 周转轮系，或由两个以上单一的周转轮系所组成的 轮系。
第二节 定轴轮系及其传动比 定轴轮系传动比的计算，以图5-1所示轮系说明 如下：
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第二节 定轴轮系及其传动比 设与轮1固联的轴为输入轴，与轮7固联的轴为 输出轴，则输入轴与输出轴的传动比数值为：
上式表明，定轴轮系传动比的数值等于组成该 轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对 啮合齿轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿 数的乘积之比。
二、周转轮系 轮系中有一个或几个齿轮
的轴线位置并不固定，而是绕 着其它齿轮的固定轴线回转的 轮系。
1—中心轮（太阳轮） 2—行星轮 H—系杆（转臂）
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第一节 轮系的分类
根据周转轮系所具有的自由度的数目，可分 为：差动轮系（Ｆ=２）、行星轮系（Ｆ=１）
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第五节 轮系的应用
图5-12所示汽车后桥 差速器可作为差动轮系分 解运动的实例。当汽车拐 弯时，它能将发动机传到 齿轮5的运动，以不同转速 分别传递给左右两轮。
原来的转数
n1 n2
原来的转数
n3
nH
转化轮系中的转数 转化轮系中的转数
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第三节 周转轮系及其传动比
转化轮系中任意两轮的传动比均可用定轴轮系 的方法求得。
公式中的“-”表示在转化轮系中轮1与轮3转向相反。
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第三节 周转轮系及其传动比
周转轮系转化机构的一般公式：
第三节 周转轮系及其传动比
• 齿数的确定 • 确定齿数的条件 • 在选择行星齿轮传动的齿数时应满足以下条件： • 1、传动比条件 • 齿数的选择首先应保证实现给定传动比的要求。 • 2、同心条件 • 为了保证正确的啮合，各对啮合齿轮的中心距必
须相等。
机械设计基础课件第五章轮系
• 3、邻接条件 • 确定齿轮齿数时，必须保证相邻两行星齿轮的齿
混合轮系的传动比计算不能直接用定轴轮系传 动比的计算公式计算，也不能直接套用周转轮系的 传动比计算公式。正确的方法是将其所包含的各部 分定轴轮系和周转轮系一一加以分开，并分别用定 轴轮系和周转轮系的传动比计算公式来计算它们的 传动比，然后联立求解。
因此，将轮系作出正确的划分是解题的关键。 机械设计基础课件第五章轮系
正负号的判定：用在图上画箭头的方法确定转化轮 系中齿轮G和齿轮K的相对转向，相对转向相同 时取“+”，相反时取“-”。
机械设计基础课件第五章轮系
第三节 周转轮系及其传动比
机械设计基础课件第五章轮系
第三节 周转轮系及其传动比
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第三节 周转轮系及其传动比
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第二节 定轴轮系及其传动比
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第三节 周转轮系及其传动比
周转轮系中行星轮的运动不是绕固定轴线的 简单转动（包括自转和公转），所以周转轮系各 构件间的传动比就不能直接用定轴轮系的方法来 计算了。
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第三节 周转轮系及其传动比
• 周转轮系和定轴轮系的根本区别在于周转轮系中 有转动着的系杆。为了解决周转轮系的传动比的 计算问题，我们应当设法将周转轮系转化成定轴 轮系。也就是说应当使系杆静止不动。
Z2′=100，Z3=99时，其传动比iH1可达10000。
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第五节 轮系的应用
四、合成运动和分解运动 合成运动是将两个输入运动合为一个输出运动；
分解运动是将一个输入运动分为两个输出运动。合成 运动和分解运动都可以用差动轮系实现。如图5-11所 示，其中Z1=Z2。由式5-2得
机械设计基础课件第五章轮系
第二节 定轴轮系及其传动比 以上结论可推广到一般情况。设轮1为起始主 动轮，轮K为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传 动比数值计算的一般公式为：
上式所求为传动比数值的大小，通常以绝对值 表示。两轮相对转动方向则由图中箭头表示。
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第二节 定轴轮系及其传动比 当主动轮1和最末从动轮K的轴线平行时，两轮 转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同 时，传动比为“+”；两轮转向相反时，传动比为“-”。 因此，平行二轴间的定轴轮系传动比计算公式 为：