轮系中传动方向判断
机械基础第七章第五节教案：轮系05(世福版)
课程机械基础班级15级加工制造升学1、2班任课教师阙建军钟的齿轮系统大钟的齿轮系统某发动机传动系统《闲置的机器》--《摩登时代》传动比一般不大于5-7 可实现较大的传动比轮系的功用：用于原动机和执行机构之间的运动和动力传（一）轮系的类型、定轴轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的.）平面定轴轮系：各齿轮在同一个平面或互相平行的平面内运动。
特点：均是由圆柱齿轮组成，各齿轮轴线平行。
含蜗杆的定轴轮系.swf空间定轴轮系2）周转轮系若轮系中至少有一个齿轮的几何轴线不固定，而绕其它齿轮的固定几何轴线回转，则称为周转轮系。
周转轮系是由中心轮、行星轮和行星架组成的。
在行星轮系中，与行星轮相啮合且轴线位置固定的齿轮称为中心；内齿中心轮称为齿圈；齿轮同时与中心轮和齿圈相啮合，其既做自转又做公转称为行星轮；行星轮系与差动轮系两种。
第一课时．可获得很大的传动比．可作较远距离的传动．可以方便地实现变速和换向要求．可以实现运动的合成与分解一对齿轮传动的传动比不能过大（一般i12=3~5，i max≤8），而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。
．可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构利用中间轮变向机构转向用画箭头的方法表示，主、从动轮转向相反时，两箭头指向相反。
2，圆柱齿轮啮合－内啮合主、从动轮转向相同时，两箭头指向相同。
两箭头指向或相背啮合点。
4，蜗杆蜗轮啮合传动（二）定轴轮系传动比计算轮系中输入轴的角速度（或转速）与输出轴的角速度（或转速）之比，即：和k分别表示输入和输出轮；也等于各对啮合齿定轴轮系的传动比：等于各对啮合齿轮传动比的连乘积；其大小等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。
=各级传动比的连乘积分析如图所示轮系传动路线。
Z1=1,Z 2=48,Z 3=24,Z 4=36,求轮系的传动比。
Z7第三课时当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末轮（或首轮）的转向平面定轴轮系：各齿轮在同一个平面或互相平行的平面内运动。
轮系
轮系考纲要求：齿轮系：（1）了解齿轮系的分类和应用；（2）掌握定轴齿轮系传动比计算及转向判定。
（考纲细化：轮系的定义、组成、分类及应用，定轴轮系传动比计算、转向判定，末端含有螺旋传动、蜗杆传动、齿轮齿条传动等形式时相关计算。
）Ⅰ.内容：1.定义：由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统。
2.组成；在一个轮系中，可以同时有圆柱齿轮.圆锥齿轮.齿轮齿条.蜗轮蜗杆等3.分类：（根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定分类）（1）定轴轮系：（2）周转轮系：4.轮系的应用：（1）（2）（3）（4）5.定轴轮系方向判断：（1）箭头法：一对外啮合圆柱齿轮：一对内啮合圆柱齿轮：一对圆锥齿轮：（2）蜗轮蜗杆传动：（3）螺旋传动：6.定轴轮系传动比的计算：主要计算公式：i1k =n1/nk=所有从动轮齿数连乘积/所有主动轮齿数连乘积（i1k =n1/nk=z2×z4×z6×…×zk/z1×z3×z5×…×zk-1）演化公式：（1）nk =n1/ i1k= n1×z1×z3×z5×…×zk-1/ z2×z4×z6×…×zk（2）末端是螺旋传动：V（或L）=Ph ×nkmm/min（或mm）（3）末端是蜗杆传动：V（或L）=π×D×nkmm/min（或mm）（4）末端是齿条传动：V（或L）=π×mk ×Zk×nkmm/min（或mm）Ⅱ.本节掌握的知识点：1．惰轮的作用是( )A．作主动轮 B．作从动轮 C．改变从动轮的转向 D．改变传动化2.以下有关惰轮的叙述正确的是( )A.惰轮只改变从动轮的转向B. 惰轮既改变从动轮的转向，也影响传动比的大小C. 惰轮只影响传动比的大小D.惰轮既不改变从动轮的转向，也不影响传动比的大小3.轮系（）A.不可获得很大的传动比B.不可作较远距离的传动C.可合成运动但不可分解运动D.可实现变速变向要求4.画箭头标注轮系旋转方向的正确画法为（）A.一对外啮合圆柱齿轮箭头方向画相反，内啮合时箭头方向画相同B.同一轴上齿轮的箭头方向画相反C.锥齿轮箭头画相对同一点或相背同一点D.蜗杆传动时蜗轮转向用左.右手螺旋定则判别画出箭头方向5.汽车前进和后退的实现是利用了轮系中的（）A.主动轮B.从动轮C.惰轮D.末轮6.在定轴轮系中，常用惰轮来完成的功能是（）A.变速B.变向C.变速和变向D.都不能7.以下关于惰轮的说法错误的是（）A.在三星轮变向机构中采用了惰轮B.惰轮只影响从动轮的转向，不改变其转速C.惰轮既改变从动轮的转向，也改变其转速D.在汽车的倒行中，常采用惰轮。
学习情境8 轮系
2.代入已知转速时，必须带入符号，一般先假设某一方向正， 相同以正值带入， 相反以负值带入，求得的转速与哪个已知量的符号相同就与谁的转向相同。 3. i H 不是周转轮系的传动比.
GK
圆锥齿轮组成的周转轮系
2 O 1
Z 2 Z3 W1 WH i W3 WH Z1Z 2
H 13
H
3
温故而知新
1.齿轮传动比； 2.齿轮啮合的转动方向。
学习情境8
轮系
在生产实践中，一对齿轮传动往往无法满足大的传动比、多种转速、 多种转向等的要求，于是就发展了轮系。
（何谓轮系？）定义： 由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。
知识目标：
1.了解轮系的功用，熟悉轮系的类型； 2.掌握轮系的传动比的计算； 3.掌握轮系的传动方向的判定。
5分 5分ห้องสมุดไป่ตู้5分 5分 5分 5分 10分 10分 10分 10分 15分 15分
积极【5】；一般【3】；不积极【0】 全部【5】；一半【3】；没有【1】 全勤【5】；缺两次【3】；30%【0】 强【5】；一般【3】；不强【1】 强【5】；一般【3】；不强【0】 强【5】；一般【3】；不强【1】 强【10】；一般【6】；不强【2】 强【10】；一般【6】；不强【2】 积极【10】；一般【6】；较差【2】 好【10】；一般【6】；较差【2】 好【15】；一般【10】；较差【5】 【0】-【15】
答案： 14.5
轮系在生产实践中应用广泛，如减速器中、手表中、机床中等。具体的应用种类也很多， 为了便于识别和应用，先熟悉各种轮系。
1、按照各个齿轮的轴线是否全部平行分为：平行轴轮系和 非平行轴轮系。
3 1 2 4 2 5 (a) (b) 1 右旋蜗杆 3
轮系的传动比计算
轮系的传动比计算1源自新能源汽车技术教学资源库一、轮系的传动比
轮系中首末两轮的转速之比称为轮系的传动比，用iab表
示。
iab na / nb
轮系的传动比计算，包括计算传动比的大小和确定转向两 个内容。
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二、定轴轮系的传动比计算
z5 n4 i45 n5 z4
z 2 z3 z 5 n1 3 z 2 z 3 z 4 z5 i15 (1) n5 z1 z2 z3 z4 z1 z 2 z3
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轮系传动比的一般表达式：
n表示外啮合的次数。
n主 n 各从动轮齿数的乘积 i （ 1 ） n从 各主动轮齿数的乘积
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例4-7
图示轮系中，已知各轮齿数z1=20，z2=40，z2’=20，z3=30，
解： （1）分解轮系 定轴轮系：轮1，2 周转轮系：轮2’，3 ，H，4 （2）分别计算各轮系传动比 定轴轮系传动比：
z4=80。计算传动比i1H。
i12
（3）联立以上两式，得
n1 z2 2 n2 z1
齿轮4既是从动轮，又是主动轮，其存在不影响传动比，但改
变了外啮合的次数，称为过桥齿轮或惰轮。
（1）对于圆柱齿轮组成的定轴轮系确定传动比正负的方法： a.外啮合的次数； b.画箭头。 （2）当轮系中包含圆锥齿轮、蜗杆蜗轮时，传动比的计算仍用上 式计算，但各轮的转向必须画箭头确定。 a.当首末两轮轴线平行时，仍用正负表示两轮之间的关系。 b.当首末两轮轴线不平行时，不能用正负表示，只能依次画箭
解得
iH1 10000
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轮系中传动方向的判断课件
详细描述：定义法是最基本的判断方法，只需要根据定义进行判断，无 需其他辅助工具或方法。
标箭头法
标箭头法：在轮系中，对每个齿轮都标注一个箭头，表示其转动方向。根据齿轮之间的啮合 关系，判断出各齿轮的转动方向，从而确定整个轮系的传动方向。
总结词：直观易懂
详细描述：标箭头法通过直观的箭头表示齿轮的转动方向，易于理解和操作。适用于简单的 轮系，但对于复杂的轮系可能不够准确。
齿轮打滑问题
总结词
齿轮打滑是指齿轮在传动过程中出现 相对滑动，导致传动失效或效率降低。
详细描述
齿轮打滑通常是由于润滑不足、载荷 过大或齿面磨损引起的。为了解决齿 轮打滑问题，可以采取以下措施：增 加润滑、减轻载荷、更换磨损的齿轮 或调整齿轮的安装精度。
齿轮噪音问题
总结词
齿轮噪音是指齿轮传动过程中产生的声音，可能影响工作环境的舒适度和对设备的听觉损伤。
机械制造
用于各种机械设备的传动 系统，如机床、纺织机械 等。
船舶推进
大型船舶的推进系统通常 采用齿轮传动，以实现高 效的动力传递和方向调整。
02
轮系中传动方向的判断方 法
定义法
定义法：根据齿轮传动方向的判定定义来判断。在轮系中，对于主动轮， 其转动方向由主动轮的轴向力方向决定；对于从动轮，其转动方向由从 动轮的切向力方向决定。
04ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轮系中传动方向的实例分 析
汽车变速器中的轮系传动方向判断
总结词
汽车变速器中的轮系传动方向判断是轮系中传动方向判断的重要实例之一。
详细描述
汽车变速器中的轮系由多个齿轮组成，通过判断各齿轮的旋转方向，可以确定 整个轮系的传动方向。例如，在手动变速器中，可以通过观察各档位的齿轮旋 转方向来判断变速器的传动方向。
【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
机械基础第七章 轮系
这种由一系 列相互啮合的齿 轮组成的传动系 统称为轮系。 称为轮系。 称为轮系
第七章 轮系
第一节 轮系分类及应用
1．了解轮系的分类。 2．了解轮系的特点及应用。
第七章 轮系
如图所示的铣床滑移齿轮变速箱、汽车 变速器是如何实现变速和变向的？它们属于 哪种轮系呢？有何特点？
铣床滑移齿轮变速箱
∴nⅣ＝n1 × Z1/ Z2 × Z3/ Z4× Z5/ Z6 nⅣ＝ 1000×1/40×18/54×24/32＝6.25（转/分）
第七章 轮系
【例2】在图示定轴轮系，主动轴Ⅰ上采用一个三联滑移齿轮，若已知轴Ⅰ的转速n1 例 ＝1000转/分，Z1=28，Z2=56，Z3=48，Z4=56，Z5=20，Z6=30，Z7=60，Z8=20，求从动轴 Ⅲ有几种转速？最快转速、最慢转速各是多少？图示情况下轴Ⅱ的转速是多少？ 【解】轮系的传动路线：
Z2 Z4
56×57
当n1=50r/min时，砂轮架移动速度为： V＝n1 Z1Z3 Ph＝50× 28×38×3＝50(mm/min)
Z2 Z4
56×57
因丝杠为右旋，砂轮架向右移动(如图所示)。
第七章 轮系
2．末端是齿轮齿条传动的计算 ．
L＝N末·π·m·Z末＝N1 · 所有主动轮齿轮连乘积 ·π·m·Z末 (mm) 所有从动轮齿轮连乘积 所有主动轮齿轮连乘积 ·π·m·Z末 (mm/min) 所有从动轮齿轮连乘积
40 × 100 × 20 × 30 = −10 20 × 20 × 30 × 20
= (−1) 3
“-”号表示首、末两轮转向相反。
第七章 轮系
【例2】如图所示空间定轴轮系，已 】 知主动轮的转速n1=1000r/min，各齿 轮的齿数Z1=1， Z2=40， Z3=20， Z4=80， Z5=20，Z6=60，求总的传动 比i16？
轮系1
机械基础部分
3
61
3 2 O2 H OH 1
2
H
3
O2
H
OH O3 O1
H
1
2 O1
1
O3
3
2H
O2 2 O1 1 O1 O3
3
2 O2 H
3H
O3
1H
1
机械基础部分
周转轮系转化机构中各构件的角速度
构件代号 1 2 3 H 原角速度 在转化机构中的角速度 (相对于系杆的角速度)
z z H i 1 2 3 H z 1 z 2
68 机械基础部分 例2 图示轮系， 已 知 z115 ， z225 ， z220 ， z360 ， n1200rmin ， n350rmin ，试求系杆 H 的转速 nH 的大小和方 向，⑴ n1、n3转向相同时；⑵ n1、n3转向相反时。
机械基础部分
27
推广：
设首轮A的转速为n1，末轮K的转速为nK，m为圆柱齿轮外啮合 的对数，则平面定轴轮系的传动比可写为：
1 n1 m 所有从动轮齿数的乘积 i1k ( 1) k nk 所有主动轮齿数的乘积
机械基础部分
28
推广：
设首轮A的转速为n1，末轮K的转速为nK，m为圆柱齿轮外啮合 的对数，则平面定轴轮系的传动比可写为：
62
1 2 3
1H1H 2H2H 3H3H
H
HHHH =0
周转轮系中所有基本构件的回转轴共线，可以根据周 转轮系的转化机构写出三个基本构件的角速度与其齿数之 间的比值关系式。已知两个基本构件的角速度向量的大小 和方向时，可以计算出第三个基本构件角速度的大小和方 向。
1 n1 i1k k nk
福建专升本机械类：轮系(专题复习)
第五章轮系1 、熟练掌握定轴轮系传动比的计算。
2 、掌握周转轮系传动比的计算。
0810. 定轴轮系的传动比大小与论戏中的惰轮的齿数（）。
A. 无关B. 有关C. 成正比D. 成反比10. 定轴轮系可以把旋转运动转变成直线运动。
（）09蜗杆传动的主要失效形式有（）、（）和（)在周转轮系中，行星架与中心轮的几何轴线不重合也能完成传动。
（）107. 定轴轮系中，（）的转速之比称为轮系的传动比。
A. 输入轴和输出轴B. 输出轴和中间轴C. 输出轴和输入轴D. 输入轴和中间轴输入轴一种转速变换为输出轴多种转速1.轮系可以分为定轴轮系和周转轮系。
转动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。
至少有一个轮系的几何轴线绕另一个轮系的几何轴线转动的轮系，称为周转轮系。
轮系的传动比：输入轴与输出轴的角速度（），之比计算轮系的传动比不仅要确定它的的数值，而且要确定两轴的相对转动方向。
用标注尺寸方法来确定。
定轴轮系传动比的数值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乘积之比。
定轴转速比等于其齿数反比。
涡轮蜗杆的左右手定则：左旋用左手，右旋用右手，四指弯曲的方向是蜗杆的旋转方向，拇指的反向是涡轮的转动方向。
一个周转轮系包括：一个系杆，系杆上的行星轮，和行星轮直接接触的所有太阳轮。
周转轮系及其传动比的计算。
复合轮系及其传动比。
优点 1.传动比大，结构紧凑。
蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。
从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I 可达1000。
这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
2. 传动平稳，无噪音。
因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音小。
第6章 轮系
n1k n1 n1 i1k
末端是螺旋传动
v nk Ph
末端是齿条传动
v nk πmz n1 z 1z 3 z 5 z k 1 πmz z2z 4z6 zk
v
n1
z 1z 3 z 5 z k 1 z 2z 4z 6 zk
z 1z 3 z 5 z k 1 Ph z2z 4z6 zk
L
z z z z k 1 L 1 3 5 Ph z2z 4z6 zk
L
z 1z 3 z 5 z k 1 πmz z2z 4z6 zk
汽车变速箱
世纪钟
６.１轮系分类及其应用特点 轮系——由多对齿轮所组成的传动系统称为齿轮系，简称轮系。 一、分类 按照传动时各齿轮的轴线位置是否固定，分为：定轴轮系、 周转轮系和混合轮系三大类。
定轴轮系——传动时所有齿轮的几何轴线位置均固定不变，这 种轮系统称为。
周转轮系——若轮系中，至少有一个齿轮的几何轴线不固定， 而绕其它齿轮的固定几何轴线回转。
1——表示首轮； k——表示末轮； m——外啮合的次数； i1k为+时，首轮与末轮转向相同； 为-时，首轮与末轮转向相反。
例 如下图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定 n９转向。
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ
Ⅳ
n9
Ⅵ
Ⅴ
i19 i12i 23i 45i67i89 n1 n2 n 4 n6 n8 n 2 n3 n5 ，会增加齿轮的结构尺寸。采用轮系 可使结构紧凑，缩小传动空间，节约材料。
3.可以方便地实现变速和变向要求
4.可以实现运动的合成与分解
如采用行星轮系，可将两个独立的运动合成一个运动，或将一个运 动分解为两个独立的运动。
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小结
本节课同学们学到了那些知识呢 ？
1、圆柱齿轮在轮系中转动方向的判断。
2、圆锥齿轮在轮系中转动方向的判断。
3、蜗杆传动在不同视图下蜗杆涡轮的转动方向。
作业：
完成ห้องสมุดไป่ตู้页学案练习。
小试牛刀2：用标箭头的方法标出轮系转动方向
提升难度：下面两图中哪个图形代表蜗杆， 哪个图形代表蜗轮呢？你能判断出蜗轮的 转动方向么？
2
2
1 A图 1
大展身手：用标箭头的方法标出轮系转动方向
2 3
7
8
6 1
4
5
思考：如图轮系中各轮转向判断是否正确呢？
1
7 3 8
2 5 6 4
不正确，右旋应该用右手判断，蜗轮的旋转方向应为逆时针。
轮系中齿轮、蜗杆传动转动方向的判断
学 习 目 标
1.学会判断在定轴轮系中圆柱齿 轮的转动方向 2.学会判断在定轴轮系中圆锥齿 轮的转动方向。 3.学会判断蜗杆传动在不同视图 下的转动方向。（重点、难点）
复合轮系
一、复习
1
、如何来判断蜗杆和蜗轮的转动方向呢？
右旋 蜗杆
左旋 蜗轮
右旋 蜗杆
二、齿轮传动方向判断
1、一对圆柱齿轮传动方向的判断
1 2 2 (a) 1
(b)
2、一对直齿圆锥齿轮传动方向的判断
小试牛刀1：用标箭头的方法标出齿轮转动方向
2 3‘
1
4
4’ 3 5
三、蜗杆传动方向判断
左右手定则：左旋用左手，右旋用右手，四指弯曲 表示蜗杆的转动方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则 啮合点的运动方向与大拇指所指的方向相反。