机械基础轮系教案-参考模板
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
汽车机械基础课件：4单元5轮系
相距较远的两轴间必须应用齿轮传动时，采用齿轮系可缩小传动装置所占空间，节约材料，减
轻重量。如图 所示为传动比相同时，一对齿轮传动和轮系传动的方案比较。
轮系的功用
2.获得大的传动比
当两轴之间的传动比较大时，若仅有一对齿轮
传动，不仅大齿轮的齿廓尺寸大，而且小齿轮啮
合频率高；而采用轮系传动，可有效减小齿轮的
假想给如图的行星轮系加上一个与行星架的转速狀Ｈ 大小相等、方向相反的公共转速（-nH）,
则行星架Ｈ 的转速合成为０，处于静止状态，各构件的相对运动关系也没有变化。这样，所有
齿轮的轴线位置固定不动，得到了假想的定轴轮系，这种假想的定轴轮系称为行星轮系的转化
轮系。
行星轮系传动比计算
在转化轮系中，各构件的转速见表
体积和齿轮啮合的频率差。
轮系的功用
3.实现变速、换向和分路传动
采用轮系传动可满足金属切削机床、汽车等机械需要的不同转速和转向要求，如汽车前进与
倒退，机床主轴丝杠的正反转转动等。
轮系的功用
3.实现变速、换向和分路传动
轮系的功用
4.实现运动的合成和分解
应用行星齿轮系的特点，可以将输入的两个运动合成为一个输出运动，也可以将输入的一个
主动件。分析该机构的传动路线；求传动比i17；若齿轮1转向已知，试判定齿
轮7的转向。
定轴轮系
（3）惰轮的应用
在轮系中既是从动轮又是主动轮，对总传动比毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从
动轮回转方向的作用，像这样的齿轮称为惰轮。
惰轮常用于传动距离
稍远和需要改变转向的场
合。
定轴轮系
【例4】已知：z1=26，z2=51，z3 =42， z4=29，z5 =49，z6=36，z7=56，z8=43，
《轮系》教案
柳州市第一职业技术学校级2012－2013 学年上学期教学教案科目《机械基础》授课班级：12模具班任课教师：单均镇教案使用时间：第14 周第 3 课时柳州市第一职业技术学校教师备课纸（三）实施分组讨论完成学习项目活动书。
根据咨询的知识，且已知n1转向，试判断车床中托板各齿轮的传动方向。
巡视指导讨论，总结完成项目活动书养成自学的习惯；培养严谨的学习态度。
（四）展示及评价1）提交学习任务完成材料；2）学生分组展示评价；3）老师归纳总结。
（学习态度、掌握情况等。
）评价、总结给出本节课最理想答案学生总结、自评、互评培养科学严谨的态度；提高口头表达能力。
（五）巩固练习查阅资料完成活动书思考与练习部分。
布置练习课后做练习。
反复加深印象（六）布置作业布置作业课后作业加深印象课题：定轴轮系各轮回转方向的判定班级：组号：姓名：学习目标：知识与技能目标：1、认识什么是定轴轮系传动；2、领会定轴轮系传动路线的分析方法；3、掌握定轴轮系各轮回转方向判定的方法。
过程与方法目标：1、通过阅读项目活动书完成信息查，逐渐培养学生自学的能力。
2、通过小组学习、教师指导，掌握判定定轴轮系各轮回转方向及传动路线的分析方法。
情感态度与价值观目标：1、通过分组学习锻炼学生协作能力、交流沟通能力、表达能力、组织能力；2、逐步养成自学的好习惯；3、培养出科学严谨的学习态度。
教学重点：1、定轴轮系传动路线的分析方法。
2、定轴轮系各轮回转方向的判定方法。
教学难点：定轴轮系各轮回转方向的判定方法。
教学重点、难点解决方法：讲授法、任务驱动法、分组讨论法。
教学程序设计：回顾旧知→应用赏析→新课点拨→下发活动项目书并分组完成→分组展示及对比评价→归纳总结→布置作业。
一、回顾旧知一对内啮合与外啮合圆柱齿轮转向的判断圆柱齿轮传动并各齿轮轴线相互平行时回转方向：（速记口诀：内啮合齿轮转向相同，外啮合齿轮转向相反)二、咨询1、什么是轮系（阅读课本71页）？2、什么是定轴轮系（阅读课本71页）？3、填写下列问题（阅读课本表格74页6-3和课本77页惰轮的应用）？A 图B 图1、Z 1是什么轮？ （主动或从动）2、Z 2是什么轮？ （主动或从动）3、此啮合为什么型的啮合方式？4、Z 1与Z 2转动方向（ ）（相同或相反）。
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。
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？
机械基础第6章轮系
n1H n3H
n1 nH n3 nH
z3 z1
O1 O3
又因为在定轴轮系中有：
3 2 O2
H
1
i1H3
（）z2 z3 z1 z2
故有：
图5-4.d
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
（）z2 z3 z1z2
一般计算
式:
iGK H
nGH nKH
nG nK
nH nH
（）转 转化 化轮 轮系 系从 从GG到 到KK所 所有 有从 主动 动轮 轮齿 齿数 数的 的乘 乘积 积
一对齿轮传动的类型： 2
1 外啮合
1
1
2
2
圆锥齿轮机构
2 1 内啮合
2 1
蜗轮蜗杆
某 发 动 机 传 动 系 统
汽 车 差 速 器
• 轮系：一系列齿轮组成的传动系统
第6章 轮系
§6-1 轮系的类型 §6-2 定轴轮系及其传动比 §6-3 周转轮系及其传动比 §6-4 复合轮系及其传动比 §6-5 轮系的应用
z1 z2
＝－1
ω2＝2ωH
i3H1
解： (a)传动比大小
i15
n1 n5
=
i12
i2′3
i3′4
i4′5
z2 z3 z4 z5 z 1z2 z3 z4
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
(b) 方向的判断： • 箭头法 • 用“＋” “－”表示
1 2′
2 3′
3 4
4′ 5
(二)空间定轴轮系传动比的计算 • 例2：已知各齿轮的齿数，求轮系的传动比。
解： (a) 传动比大小
i18
n1 n8
《汽车机械基础(机工版)》教学课件—06轮系
C. 惰轮
D. 齿轮
7. 当定轴轮系中各传动轴( ) 时, 只能用标注箭头的方法确定各轮的转向。
A. 平行
B. 不平行
C. 交错
D. 异交
第六章 轮系
目录
四、简答题 1. 简述轮系传动的特点。 2. 什么是轮系? 按各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定, 可将轮系分为哪几类? 3. 惰轮对轮系传动比的计算有什么影响? 4. 轮系传动比的正负号表示什么含义? 五、计算题
第六章 轮系
目录
2.定轴轮系传动比的计算 解 传动比为
第六章 轮系
目录
二、惰轮的应用 解 传动比为 解 该轮系传动比为
第六章 轮系
目录
第三节 末端带移动件的定轴轮系参数计算
1.掌握末端为螺旋传动的定轴轮系的计算方法。 2.掌握末端为齿条传动的定轴轮系的计算方法。 1.末端为螺旋传动的定轴轮系的计算。 2.末端为齿条传动的定轴轮系的计算。
8.定轴轮系的传动比等于组成该轮系中各级齿轮副中_______轮齿数的乘积与各级齿轮副中______ _轮齿数的乘积之比。 9.在定轴轮系平行轴圆柱齿轮传动的轮系传动比计算中，若计算为正，则两轮转向_______ ，若 结果为负，则两轮转向_______ 。
第六章 轮系
目录
二、判断题 ( ) 1. 惰轮对轮系的传动比大小有影响。 ( ) 2. 在定轴轮系中, 如果始末两轮的转向既不相同也不相反, 则传动比就无符号意义。 ( ) 3. 轮系的作用仅在于能实现变速或变向运动。 ( ) 4. 在定轴轮系中, 每增加一个惰轮, 就增加一次齿轮啮合, 也就改变一次从动轮的转向。 ( ) 5. 平行轴传动的定轴轮系传动比计算公式中, (-1) 的指数m 表示轮系中相啮合的圆柱齿 轮的对数。 ( ) 6. 轮系中使用惰轮, 既可变速, 又可变向。 ( ) 7. 加奇数个惰轮, 主动轮与从动轮的转向相同。 ( ) 8. 采用轮系传动可以实现无级变速。 ( ) 9. 轮系传动可用于相距较远的两轴间的传动。 ( ) 10. 轮系传动不可获得很大的传动比。
机械设计基础轮系及减速器资料PPT学习教案
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2. 行星齿轮减速器
目前广泛采用的行星齿轮减速器除渐开线行星齿轮减 速器外，还有渐开线少齿差行星齿轮计算器、行星摆线针轮 减速器、谐波减速器等。
特点 尺寸小、重量轻，传动效率高(单级可达96%~99%) 传动比范围广，传动功率大等。 制造精度要求较高，结构比较复杂。
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2
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8
11. 4 减 速器
11.4.1 减速器的类型和特点
1. 定轴轮系减速器 按传动件的结构特点划分为:圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮 减速器、蜗杆减速器，以及由它们组合起来的圆锥圆柱齿轮 减速器、蜗杆圆柱齿轮减速器等。 按啮合齿轮的对数划分为:单级、两级、三级和多级减速 器。 按照传动的布置形式划分为:展开式、分流式和同轴式等。
2
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5
11.3.4 实 现 多 路 传 动
2
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6
11.3.5 实 现 运 动 的 合成和 分解
2
第26页/共37页
7
11.3.6 实 现 结 构 紧 凑的大 功率传 动
采用行星轮系作动力传动时，通常都采用内啮合以便充 分利用空间，而且输入轴和输出轴共线，所以机构尺寸非常 紧凑。轮系中均匀分布的几个行星轮共同承受载荷，行星轮 公转产生的离心惯性力与齿廓啮合处的径向力相平衡，受力 状况较好，效率较高。与普通定轴轮系相比，采用行星轮系 或复合轮系能做到结构尺寸更小，传递的功率更大。
3
第35页/共37页
6
2. 谐波齿轮传动
谐波齿轮传动是利用行星轮系传动的原理发展起来的一种新型传动，是一种 少齿差行星传动。
如图所示，谐波齿轮传动由波发生器4、柔轮3和刚轮1三个基本构件组成。 波发生器4的长度大于柔轮3的直径，当波发生器装入柔轮内孔后，柔轮就变成椭 圆形。椭圆长轴处的轮齿与刚轮轮齿啮合，短轴附近的轮齿与刚轮的轮齿完全脱 开，而其他各点则处于啮合和脱离的过渡阶段。当波发生器4连续转动时，柔轮3 长短轴的位置不断地发生变化，于是刚轮和柔轮就产生相对运动，从而实现运动 和动力的传递。由于波发生器4的作用迫使柔轮所产生的变形波是一个基本对称 的简谐波，故称这种传动机构为谐波齿轮传动。
机械设计基础下册课件第二十二章 轮系
14
n3 n3 3） n H n5
12
复合轮系的传动比
4）联立求解
若:
r / min i1H 31 n1 1450
则:
n1 1450 nH 46.77r / min i1H 31
13
轮系的功用
实现大传动比； ●实现较远距离的传动； ●实现运动的分解； ●实现变速、换向传动； ●结构紧凑的大功率传动； ●利用行星轮输出的复杂运动满足特殊要求； ●实现运动的合成。
H 13
1H (1 H ) 转化机构中各从动轮齿 数的连乘积 行星轮系： i H 转化机构中各从动轮齿 数的连乘积 N ( N H )
H 1N
i1H N
1 H 1 i1H 0 H
i1H 1 i1H N
10
Байду номын сангаас
周转轮系的传动比
例：已知Z1=100，Z2=101，Z2'=100，Z3=99。求：传动比iH1
Z Z3 101 99 9999 H 解： i13 (1) 2 2 Z1 Z 2 100 100 10000
H i1H 1 i13 1
9999 10000
若 Z1=99
iH 1 1 i1H 1 10000 9999 1 10000
iH1 100
11
复合轮系的传动比
步骤：1.分析轮系的组成； 2.分别写出各轮系的传动比； 3.找出轮系间运动关系； 4．联立求解。 例：已知电动卷扬机减速器Z1=24，Z2=48，Z2'=30，Z3=90,Z3'=20， Z4=30，Z5=80 。求i1H 解： 1）1、2-2‘、3、H—周转轮系；3’、4、5—定轴轮系 2）i H n1 n H (1) Z 2 Z 3 6 13 n3 n H Z1 Z 2 n Z i35 3 5 20 n5 Z 3
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轮系
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定轴轮系传动比计算
李静
2008-7-11
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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：
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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：
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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）（
:m1-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
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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
nni
（四）、例题
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例1:在如图所示定轴轮系中，已知：n1=1440r/min，各齿轮齿数分
别为z1=z3=z6=18，z2=27, z4=z5=24, z7=81。试求末轮7转速n7。
min
r
1601818188124271440zzzzzz1440inn63175217
习题1：如图所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且z1 = z2 = z4=z5= 20,
齿轮1，3，4，6同轴线安装。试求传动比i16。
解：由题义可知:z3=z6=60
i16=z3×z6/(z1×z4)=9
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例2： 如图所示轮系，已知：
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min/200r1n,60,2,40,20,32,161654321zzzzzz蜗轮蜗杆
。
试求蜗轮的转速
6
n
，并确定各轮的回转方向。
解：
min
r
10220166040321200zzzzzz1200inn53164216
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(五)、作业
作业1：如图所示，已知：z1=16, z2=32, z3=20, z4=40,
n1=1400r/min, 试求4轮的转速。
作业2：如图所示定轴轮系中，已知：z1=30, z2=45, z3=20, z4=48。
试求轮系传动比i。
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---精心整理，希望对您有所帮助