轮系轮系机械基础朱仁胜
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
考研备考期末复习 机械设计基础 第05章 轮系
1
nH
1 2 (n1
n3 )
H的运动是1、3两构 件运动的合成。
2 H
1
3
机械设计基础 — 轮系
七、用作运动的分解
差速器可根据不同的弯 道半径，自动地将发动机 传来的转动分解为左右两 个后轮的不同速转动。
发动机 传动轴
5
4
2
13
2
机械设计基础 — 轮系
汽车差速器
i143
n1 n4 n3 n4
iab
na nb
a b
1、传动比大小
2、转向关系
机械设计基础 — 轮系
一、定轴轮系传动比的大小计算
求：i15
i12
1 2
z2 z1
i34
3 4
z4 z3
i23
2 3
z3 z2
i45
4 5
z5 z4
i15
1 5
i12 i23 i34 i45 1 2 3 4
2 3 4 5
z2 z3 z4 z5
定轴轮系： i12
n1 n2
z2 z1
1
周转轮系：i2H4
n2 nH n4 nH
z3z4 z2 z3
n4 0
i2 H
1
z4 z2
2
3、找联系条件，联立求解
n2 n2
周转轮系
3
H
2 4
机械设计基础 — 轮系
例1 电动卷扬机的减速器，已知各轮齿数，求 i15
z1 24, z2 52, z2 21, z3 78, z3 18, z4 30, z5 78
z4z5 z1 z4
1'、4、5、H
（1 '、5均不固定）
机械基础教案-轮系
教师授课教案2016下-2017上学年一学期课程机械基础教 学 内 容旧知复习：1.蜗杆传动的结构、特点、基本参数和几何计算方法。
2.蜗杆传动的失效形式及润滑形式。
讲授新课： 项目二 机械传动任务4 计算齿轮系的传动比一、齿轮系的类型1. 定轴齿轮系在齿轮系中，如果所有齿轮的几何轴线相对于机架都是固定不动的，称该齿轮系为定轴齿轮系。
2. 行星齿轮系在齿轮系运转中，至少有一个齿轮的轴线是不断变化位置的，且绕某一固定轴线回转，称该齿轮系为行星齿轮系。
二、定轴齿轮系的传动比计算1. 平面定轴齿轮系的传动比计算齿轮系的传动比是指输入轴的角速度与输出轴角速度的比值。
一对圆柱齿轮的传动比为i 12=122121z z n n ==ωω （2-34） 外啮合时，主动轮与从动轮的转向相反，规定传动比i 取“-”号；内啮合时，主动轮与从动轮的转向相同，规定传动比i 取“+”号。
定轴齿轮系的传动比等于组成齿轮系中各对齿轮传动比的连乘积，也等于各对齿轮的从动轮齿数连乘积与主动轮齿数连乘积之比；首末两轮转向取决于外啮合齿轮的次数，“+”表示两轮转向相同，“-” 表示两轮转向相反。
例2-3 如图2-56中，已知z 1=20，z 2=30，z 3=15，z 4=30，z 5=40，z 6=15，z 7=60，求该齿轮系的传动比？假设n 1=2000r/min ，求n 7=？如果齿轮1的转向如图所示，齿轮7的转向又是如何？2. 空间定轴齿轮系的传动比计算空间定轴齿轮系指含有圆锥齿轮、蜗杆蜗轮的定轴齿轮系，如图2-57a 所示。
传动比的计算公式仍然应用定轴齿轮系传动比的计算公式，但传动比的正负号及各轮的转向不能用（-1）m确定，只能用画箭头的方法确定各轮的转向，如图2-57b所示。
三、行星齿轮系的传动比计算行星齿轮系传动比的计算通式，用“1”代表第一主动齿轮，用“k”代表最末的从动齿轮，得出i Hk1=HkHnn1=HkHnnnn--1=主动齿轮齿数连乘积轮之间啮合齿轮中所有轮到从从动齿轮齿数连乘积轮之间啮合齿轮中所有轮到从KK11±（2-42）使用公式需注意：（1）转速n1、n k、n H是代数量，代入公式时必须带入正负号。
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7章 轮系
a,b齿轮选择原则
1. 2.
3.
4.
已知转速的齿轮 固定的齿轮（n=0） 需要求该齿轮转速的齿轮 轮系之间有关联的齿轮（复合轮系） a,b,H轴线平行（周转轮系）
17
例题 在图所示的差动轮系中，已知各轮的齿数为：z1 =30，z2 =25， z2’=20， z3=75。齿轮1的转速为210r/min(蓝箭头向上)，齿轮3的转速为 54r/min(蓝箭头向下)，求系杆转速 的大小和方向。 解：将系杆视为固定，画出转化轮系中各轮的转向，如图中红 线箭头所示(红线箭头不是齿轮真实转向，只表示假想的转 化轮系中的齿轮转向，二者不可混淆)。因1、3两轮红线箭 头相反，因此 应取符号“-”，根据公式得：
§7-3 周转轮系传动比计算 19
§7-4 复合轮系传动比计算
除了前面介绍的定轴轮系和周转轮系 以外，机械中还经常用到复合轮系。复合轮系常以两 种方式构成： ① 将定轴轮系与基本周转轮系组合； ② 由几个基本周转轮系经串联或并联而成。 由于整个复合轮系不可能转化成为一个 定轴轮系，所以不能只用一个公式来求解。计算复合 轮系时，首先必须将各个基本周转轮系和定轴轮系区 分开来，然后分别列出计算这些轮系的方程式，最后 联立解出所要求的传动比。 正确区分各个轮系的关键在于找出各个基本周转 轮系。找基本周转轮系的一般方法是：先找出行星轮， 即找出那些几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的齿 轮；支持行星轮运动的那个构件就是行星架；几何轴 线与行星架的回转轴线相重合，且直接与行星轮相啮 合的定轴齿轮就是中心轮。这组行星轮、行星架、中 心轮构成一个基本周转轮系。
根据题意，齿轮1、3的转向相反，若假设n1为正，则应 将n3以负值带入上式，
解得nH =10r/min。因nH 为正号，可知nH 的转向和n1 相同。 在已知n1、nH或n3、nH的情况下，利用公式还可容易地算 出行星齿轮2的转速 。
机械基础轮系教案
机械基础轮系教案(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--轮系定轴轮系传动比计算李静2008-7-11教学目的：掌握定轴轮系的传动比计算方法，能够独立解决相关实际应用问题教学重点：１、平行轴定轴轮系传动比计算２、非平行轴定轴轮系传动比计算教学方法：讲授法课时安排：１课时学生情况分析：通过前面的讲授，学生已经认识了轮系并了解轮系不同于齿轮副的传动特点，会简单得齿轮副传动比计算，在此基础上介绍轮系的传动比计算，学生对新课的接受应比较快。
大专院校的学生领悟能力及自学能力都比较高，所以在讲授新课的时候对于轮系传动比的推导没有过多解释。
教学安排：由前面所学的轮系引入新课程，开始介绍定轴轮系的传动比计算。
一、轮系简介：轮系：由一系列齿轮组成的传动系统。
按照各齿轮轴线位置是否均固定，可以分为：定轴轮系（又称普通轮系）周转轮系两类二、定轴轮系（一）、定义定轴轮系：各个齿轮轴线均固定，并只绕其自身轴线回转的轮系。
（二）、分类平行轴定轴轮系：各齿轮的轴线均平行的定轴轮系。
非平行轴定轴轮系：各齿轮的轴线不全部平行的定轴轮系。
三、传动比计算（一）、平行轴定轴轮系:方向相反：轮系中首末两轮回转方向相同：轮系中首末两轮回转结果分析：副数目轮系中所有外啮合齿轮有主动轮齿数连乘积轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积轮系中各级齿轮副中所）（-+=:m 1-i m（二）、非平行轴定轴轮系：有主动轮齿数连乘积轮系中各级齿轮副中所有从动轮齿数连乘积轮系中各级齿轮副中所=i（三）、比较平行轴定轴轮系的传动比计算不仅可以得到传动比的大小还可以判定首末两轮的回转方向的同异。
非平行轴定轴轮系的传动比计算只能得到传动比的大小，首末轮的方向需用其他方法判别。
定轴轮系的传动比计算还可以用首末两轮的转速来计算。
末轮首轮末轮首轮ωω==n n i （四）、例题例1:在如图所示定轴轮系中，已知：n 1=1440r/min ，各齿轮齿数分别为z 1=z 3=z6=18，z 2=27, z 4=z 5=24, z 7=81。
机械设计基础-第8章-轮系
构件
太阳轮1 行星轮2 太阳轮3 行星架H
行星齿轮系中的 转化齿轮系中的
转速
转速
n1
n1H n1 nH
n2
n2H n2 nH
n3
n3H n3 nH
nH
nHH nH nH 0
转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴齿轮系传动的计算方法得出
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
[解]
该齿轮系为一平面定轴齿轮系，齿轮 2和4为惰轮，齿轮系中有两对外啮合齿 轮，根据公式可得
i 15
n1 n5
(1)2
z3z5 z1 z3'
因齿轮1、2、3的模数相等，故它们之间
的中心距关系为
m 2
( z1
z2
)
m 2
(z3
z2
)
因此： z1 z2 z3 z2
同理：
z3 z1 2z2 20 2 20 60 z5 z3' 2z4 20 2 20 60
在机床、计算机构和补偿装置等得到广泛应用。
滚齿机中的差动齿轮系（下图）
如图所示为滚齿机中的差动
齿轮系。滚切斜齿轮时，由齿轮4
传递来的运动传给中心轮1，转速
为n1；由蜗轮5传递来的运动传给 H，使其转速为nH。这两个运动 经齿轮系合成后变成齿轮3的转速
n3输出。
因 Z1 Z3
则
i1H3
n1 nH n3 nH
i 12
z 1 2
2
z1
z 3' i 3'4
4;3
'
2 3
3
Z
' 2
i 45
z 4 5
5
机械设计基础 第10章 轮系
第10章轮系由一系列齿轮所组成的传动系统，称为轮系。
1第10章轮系10.1 概述10.2 定轴轮系及其传动比计算10.3 周转轮系及其传动比计算10.4 混合轮系及其传动比计算10.5 轮系的功用轮系周转轮系混合轮系定轴轮系轮系的分类10.1 概述轮系的传动比系指：轮系中输入构件与输出构件的角速度（或转速）之比。
包括角速度（或转速）比的大小和两构件的转向关系两个方面。
轮系的传动比10.1 概述传动时，所有齿轮的几何轴线均相对机架固定的轮系。
平面定轴轮系空间定轴轮系10.2 定轴轮系及其传动比计算定轴轮系平面定轴轮系空间定轴轮系10.2 定轴轮系及其传动比计算传动时，所有齿轮的几何轴线均相对机架固定的轮系。
定轴轮系12212,1z z i -==ωω23323,2'''+==z z i ωω34434,3'''-==z z i ωω45545,4z z i -==ωω10.2 定轴轮系及其传动比计算图示轮系中，各对齿轮的传动比大小：定轴轮系的传动比计算))()()((45342312544332215,44,33,22,1z z z z z z z z i i i i --+-=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅''''''ωωωωωωωω515,1ωω=i 注意：在轮系中的作用是改变方向，不改变大小4z —惰轮。
3523123)1(''⋅⋅-=z z z z z z 5,44,33,22,1i i i i ⋅⋅⋅=''10.2 定轴轮系及其传动比计算图示轮系中，各对齿轮的传动比大小：定轴轮系的传动比计算结论：1.定轴轮系传动比为组成该轮系的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齿数的连乘积与所有主动齿数的连乘积之比。
积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘===k k k n n i 11,1ωω)1(321432'-''=k k z z z z z z z z 10.2 定轴轮系及其传动比计算定轴轮系的传动比计算结论：2.首尾转向关系的判定。
《机械设计基础》电子教案(1) 第十二章 轮系
• 由以上所述可知，在平行轴定轴齿轮系中，当输入轴为A、输出轴为 B时，则此齿轮系的传动比为
• 式中，m为齿轮系中外啮合齿轮的对数。 • 以下举例说明平行轴定轴齿轮系的传动比计算。 • 例12 -1在图12 -4所示的齿轮系中，已知z1= 20 , z2 = 40 , z2’= 30 , z3
• 在机械设备中，由一对齿轮所组成的齿轮机构是齿轮传动中最简单的 形式，只用一对齿轮传动往往难以满足工作要求。为了获得较大的传 动比，或者为了变速、换向，一般需要采用多对齿轮进行传动，这种 由多对齿轮组成的传动系统称为轮系。本章主要讨论齿轮系的常见类 型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。
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第一节轮系的分类
• 定轴轮系分为两大类:一类是所有齿 轮的轴线都相互平行，称为平 行轴定轴轮系(亦称平面定轴轮系)，如图12一1所 示;另一类轮系中 有相交或交错的轴线， 称为非平行轴定轴轮系(亦称空间定轴 轮系)， 如图12一3所示。
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第二节 定轴轮系及其传动比
• 一、平面定轴轮系传动比的计算
• 图12 -4所示为各轴线平行的定轴轮系，它的传动比有正、负之分:如 果输入轴与输出轴的转动方向相同，则其传动比为正，反之为负。
• 负号表示轮1和轮5的转向相反。
• 二、非平行轴定轴轮系(空间定轴轮系)传动比的 计算
• 图12 -3所示的非平行轴定轴齿轮系，其传动比的大小仍可用平行轴 定轴齿轮系的传动比计算公式计算，但因各轴线并不全部相互平行， 故不能用(一1 )m来确定主动轮与从动轮的转向，必须用画箭头的方式 在图上标注出各轮的转向。
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第三节 行星轮系及其传动比
• 假定行星齿轮系各齿轮和行星架H的转速分别为ω1、ω2、 ω3、ωH。 现在整个行星齿轮系上加上一个与行星架转速大小相等、方向相反的 公共转速(ωH)，将行星齿轮系转化成一假想的定轴齿轮系(行星架固 定不动)，如图12一5(b)所示。再用定轴齿轮系的传动比计算公式， 求解行星齿轮系传动比。
机械基础-轮系 ppt课件
对于包含圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动或螺旋传动等的空间定轴轮系，其 传动比的大小仍可用上式计算。但空间齿轮轴线不平行，主、从动轮间不存 在转向相同或相反问题，所以确定轮系中各轮转向问题须用画箭头标注的方 法确定。
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PPT课件
◆例题讲解：
例7-1 在下图所示的轮系中，齿轮1为输入轮，n1 1440 r/ min 。转动方向 如图所示；蜗轮5为输出轮。
已知
。
求传动比 和 ，并确定轮5的转向。
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轮系分类周转轮系轴有公转定轴轮系轴线固定复合轮系两者混合差动轮系行星轮系平面定轴轮系空间定轴轮系page6定轴轮系在轮系运转时各齿轮包括蜗杆蜗轮的几何轴线的位置相对于机架固定这种轮系称为定轴轮系
《汽车机械基础》 ----轮系
主讲人 赵磊 汽车工程系
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PPT课件
任务1 任务2
轮系
轮系的分类 轮系的用途
任务3
定轴轮系传动比的计算
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PPT课件
轮系传动
基本要求：能正确划分轮系，能计算定轴轮系的传动比；
了解轮系的主要应用。
重 点：定轴轮系传动比的计算。 难 点：如何正确划分复合轮系为各个基本轮系。
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PPT课件
轮系的基本知识
在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的 需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统称为 轮系。例如汽车的手动变速器。
周转轮系（轴有公转）
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复合轮系（两者混合）
PPT课件
差动轮系 行星轮系
定轴轮系
在轮系运转时，各齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线的 位置相对于机架固定，这种轮系，称为定轴轮系。