第10章轮系
西工大教材-机械原理各章习题及答案
电动机所需的功率为
p = ρ • v /η = 5500 ×1.2 ×10−3 / 0.822 = 8.029(KW )
5-8 在图示斜面机构中，设已知摩擦面间的摩擦系数 f=0.2。求在 G 力作用下（反行程），此斜面 机构的临界自锁条件和在此条件下正行程（在 F 力作用下）的效率。 解 1）反行程的自锁条件 在外行程（图 a），根据滑块的平衡条件：
解 1 ） 取 比 例 尺 μ 1 ＝ 1mm/mm 绘 制 机 构 运 动 简 图 （ 图 b ）
(a)
2 ）计算该机构的自由度
n=7
pι=9
ph=2（算齿轮副，因为凸轮与齿轮为一体） p’=
F’= F=3n-2pe-ph
=3x7-2x8-2 =1
G7
D 64 C
EF
3
9
B
2
8
A
ω1
b)
2-6 试计算如图所示各机构的自由度。图 a、d 为齿轮一连杆组合机构；图 b 为凸轮一连杆组合 机构（图中在 D 处为铰连在一起的两个滑块）；图 c 为一精压机机构。并问在图 d 所示机构中， 齿轮 3 与 5 和齿条 7 与齿轮 5 的啮合高副所提供的约束数目是否相同？为什么？
C3 重合点继续求解。
解 1）速度分析（图 b）取重合点 B2 与 B3，有
方向 大小 ？
v vv vB3 = vB2 + vB3B2 ⊥ BD ⊥ AB // CD ω1lAB ?
D
C
3 d3
ω3
4
ω3 90°
2
B（B1、B2、B3）
ω1
A1 ϕ = 90°
《机械原理》 轮系的传动比
原周转轮系角速度
1 2
3
H
转化轮系中的角速度
1H 1 H 2H 2 H
3H 3 H
HH H H 0
2.传动比计算的基本思路与方法
根据定轴轮系传动比的公式，可写出转化轮系传动比
iH
13
i1H3
1H 3H
1 H 3 H
z2z3 z1 z 2
z3 z1
“－”号表示在转化机构中1H
z3 z1
2.2 周转轮系传动比的计算
1.周转轮系的组成与类型 2.传动比计算的基本思路与方法 3.注意事项 4.计算实例
例1 已知：双排外啮合行星轮系
z1 100, z2 101, z2 100, z3 99
求：传动比 iH1
解：
i1H3
1H
H 3
1 3
H H
z2 z3 z1 z2
第7章 轮系
1 轮系的类型 2 轮系的传动比 3 轮系的功能 4 轮系的设计 5 其他类型的行星传动简介
第7章 轮系
2 轮系的传动比
2.1 定轴轮系传动比的计算 2.2 周转轮系传动比的计算 2.3 混合轮系传动比的计算
2.1 定轴轮系传动比的计算
1.传动比大小的计算 2.主、从动轮转向关系的确定
只起改变方向作用
称为惰轮
定 轴 轮 系 的 传 动 比
所 有 从 动 轮 齿 数 的 连 乘积 所 有 主 动 轮 齿 数 的 连 乘积
2.1 定轴轮系传动比的计算
2 .传动比方向的确定
平面定轴轮系 所有齿轮均为直齿或斜齿圆柱齿轮，
可用(-1)m 来确定从动轮的转动方向。
m —— 外啮合的对数。
传动比为正,说明主、从动轮转向
第11章-轮系习题答案
一、填空题：1．轮系可以分为：定轴轮系和 周转轮系 。
2．定轴轮系是指：当轮系运动时，各轮轴线位置固定不动的轮系；周转轮系是指：轮系运动时，凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的轮系。
3．周转轮系的组成部分包括： 太阳轮 、 行星轮 和 行星架 。
4．行星轮系具有 1个自由度，差动轮系有 2自由度。
5、行星轮系的同心条件是指：要使行星轮系能正常运转，其基本构件的回转线必须在同一直线上。
6、确定行星轮系中各轮齿数的条件包括：传动比条件、同心条件、均布条件、邻接条件。
7、正号机构和负号机构分别是指：转化轮系的传动比H 1n i 为正号或者负号的周转轮系。
动力传动中多采用 负号 机构。
二、分析计算题 1、在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使3’和4’啮合。
双移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。
已知各轮的齿数为z 1=42，582=z ,38'3=z ,42'4=z ,48'5=z ,48'6=z 电动机的转速为n 1=1445r/min ，求带轮转速的大小和方向。
解：3858483842484258'5'31'6'426116-=⨯⨯⨯⨯=-==z z z z z z n n i min /9466r n -=(与电动机转动方向相反)2、在图示的轮系中，已知各轮齿数为20z z z z z 65321=====, 已知齿轮1、4、5、7为同轴线，试求该轮系的传动比17i 。
（1）z z z z z 41231225520100=++==⨯=z z z z 75612332060=+==⨯=（2）iz z z z zz z z z z17323467123561=-()=-⨯⨯=-100602020153、在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n11440= r/min，转动方向如图示，其余各轮齿数为：402=z，20'2=z，303=z，18'3=z，544=z，试：（1）说明轮系属于何种类型；（2）计算齿轮4得转速n4；（3）在图中标出齿轮4的转动方向。
第10章-齿轮传动
第十二章齿轮传动一、选择题12－1在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是___.（1）带传动（2）链传动（3）齿轮传动（4）摩擦轮传动12－2一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是___.（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面磨粒磨损（4）齿面胶合12－3高速重载且散热条件不良的闭式齿轮传动，其最可能出现的失效形式是___.（1）轮齿折断（2）齿面磨粒磨损（3）齿面塑性变形（4）齿面胶合12－4一般参数的开式齿轮传动，其主要的失效形式是___。
（1）齿面点蚀（2）轮齿折断（3）齿面胶合（4）齿面塑性变形12－5发生全齿折断而失效的齿轮，一般是___。
（1）齿宽较小的直齿圆柱齿轮（2）齿宽较大、齿向受载不均的直齿圆柱齿轮（3）斜齿圆柱齿轮（4）人字齿轮12－6下列措施中，___不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。
（1）减小齿面粗糙度值（2）减轻加工损伤（3）表面强化处理（4）减小齿根过渡曲线半径12－7下列措施中，___不利于减轻和防止点蚀，不利于提高齿面接触强度。
（1）提高齿面硬度（2）采用粘度低的润滑油（3）降低齿面粗糙度值（4）采用较大的变位系数和12－8设计一般闭式齿轮传动时，计算接触强度是为了避免___失效。
（1）胶合（2）磨粒磨损（3）齿面点蚀（4）轮齿折断12－9设计一般闭式齿轮传动时，齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是___。
（1）齿面塑性变形（2）轮齿疲劳折断（3）齿面点蚀（4）磨损12－10对齿轮轮齿材料的基本要求是___。
（1）齿面要硬，齿芯要韧（2）齿面要硬，齿芯要脆（3）齿面要软，齿芯要脆（4）齿面要软，齿芯要韧12－11已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是___。
（1）20CrMnTi (2)40Cr (3)Q235 (4)ZChSnSb12-612－12材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是___。
（1）整体淬火（2）渗碳淬火（3）调质（4）表面淬火12－13各种齿面硬化处理方法中，___处理的轮齿变形最小，因此处理后不许再磨齿，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。
轮系
i12i2'3i3'4i45i5'6i6'7
z 2 z3 z 4 z5 z 6 z 7 z1 z 2 ' z3' z 4 z5' z 6 '
所有从动轮齿数连乘积 定轴轮系的传动比 所有主动轮齿数连乘积
10
二、定轴轮系中首末两轮转向关系的确定（标注箭头的方法）
1.首末两轮轴线平行的轮系（平面轮系）：（标注箭头的方法） 相同为“＋” , 相反为 “－”
齿轮1
1
2
3
H
1H = 1 H
H 2 = 2 H
齿轮2
齿轮3 行星架H
3H = 3 H
H H
= H H 0
20
2.周转轮系传动比的计算：计算公式
H 转化轮系中所有从动轮 齿数的连乘积 1 H z3 z z H 1 2 3 i13 H 转化轮系中所有主动轮 齿数的连乘积 3 3 H z1 z1 z2
2.差动轮系的传动比
H i13
z z n1 nH 52 78 2 3 n3 nH z1 z2' 24 21
定轴轮系的传动比 i3'5 n3' z 13 5 n5 z3' 3
n3 n3' n5 nH
3.将n3
13 n3 nH 3
13 H nH 代入 i13 中 3
21
2.周转轮系传动比的计算：计算公式
差动轮系传动比的一般关系式：
设m、n分别为两太阳轮，H为行星架，则
H m H 转化轮系中由 m至n各从动轮齿数乘积 H m n n H 转化轮系中由 m至n各主动轮齿数乘积
机械设计基础-上海交通大学出版社
“A 联盟”、上海交通大学出版社、合肥书香文化传播有限公司联合打造
《机械设计基础》
丛书名：高等职业院校机电专业
“十二五”规划教材
书号：978-7-313-09861-0
作者：孙敬华
定价：40.80 元
出版日期：2013 年8 月
出版社：上海交通大学出版社
■内容简介
本课程是机械类、机电类及近机类各专业的一本重要技术基础课，也是一门主干
课程。
全书共分15 章，内容包括：绪论、平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、间
歇运动机构、带传动和链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、机件的连接、轴、轴承、其他零部件、机械的平衡及速度波动的调节、机械设计基础综合实训。
每章后面增加了“实训项目”作为重要的实践环节，培养学生的实践技能，提高学生的职业能力。
本书可作为高等学校机械类、机电类及近机类专业的课程教材，也可作为高职高专、成人教育的教材，还可供相关领域的工程技术人员参考。
■目录
第1 章绪论
第 2 章平面机构
第 3 章平面连杆机构
第 4 章凸轮机构
第 5 章间歇运功机构
第 6 章带传动和链传动
第7 章齿轮传动
第8 章蜗杆传动
第9 章轮系
第10 章机件的连接
第11 章轴
第12 章轴承
第13 章其他零部件
第14 章机械的平衡及速度波动的调节第15 章机械设计基础综合实训。
第10章 卷取和送经
根据不同织物的下机缩率，可以求得织物机下纬密：
P w = P'w 1 a%
在图10—1所示的机构中，Z7、Z8 、 i，D是固定常数：
公式 L = Z1Z3 Z7 iD 可写为 L = 2.00145 Z1Z3 （mm)
Z2Z6 Z8
Z2Z6
由于齿轮齿数是有级变化的，因此，根据所选择的齿 轮齿数得到的织物纬密与织物设计要求的纬密会有所差异， 但这种差异应小于纬密误差所允许的范围(±2%)。
近安装了起伸幅作用的边撑。
边撑的形式主要有刺环式、刺辊式、刺盘式和全幅边撑 等几种。
刺针的长短、粗细和密度应与所加工织物的纱线特数、 织物密度相适应。当织制粗而不密的织物时，采用粗、长和 密度小的针刺；当织制细而密的织物时，采用细、短和密度 大的针刺。
第二节 送经机构
保证从织轴上均匀送出经纱，以适应织物形成的要求，给 以工艺要求的张力，并保持织造过程中张力的稳定。
这种卷取机构中棘爪、棘轮的 冲击仍然存在。
（三）消极式卷取机构
打纬时，钢筘通过新引入的纬纱将织口推向前方，使织口 产生位移x，新引入的纬纱越粗，x数值越大。这里包含着两个 因素：(1)新引入的纬纱粗，它 占据的空间大，织口移动量增 加；(2)纬纱粗，打纬阻力增大 织口移动量也大。
织口移动使织物张力F下降， 力矩M2减小。当M2小于M1时，棘 轮发生转动，卷取辊卷取织物， 于是织物张力F增加，M2数值重 新增大，直至M1＝M2时，棘轮停 止转动。
重锤制动式送经机构
联合制动式送经机构
二、调节式送经机构
（一）机械式调节送经机构
织造时，一方面由 机械作用积极传动织轴 回转而送出经丝；
另一方面随着经丝 张力的变化和织轴直径 的减小，自动调节经丝 的送出量。
机械设计基础总复习
整理ppt
3
二、 机器的组成 （以汽车为例）
1、动力部分 提供动力（发动机） 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
（变速箱、传动轴、离合器） 3、工作部分 直接完成设计者的构想，代替或减轻人类的
工作（车轮，转向器） 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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12
3、曲柄存在的条件 1）四杆机构中，最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2）曲柄为最短杆，且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断：
在四杆机构中，没有曲柄存在，就是双摇杆 机构，若存在曲柄，，哪一个是机架，就构成不 同的机构。
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13
1）和最短杆相连的杆是机架，为曲柄摇杆机构。 2）最短杆是机架，为双曲柄机构。 3）最短杆对过的杆是机架，为双摇杆机构。
34
第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d：螺纹标准中的公称直径，螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径，强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径， d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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28
已知：蜗杆的旋向和转向，画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
整理ppt
29
•第八章 带传动
普通V带已标准化：按GB/T 13575.1－2008标准， 按截面尺寸 的大小不同，由小到大，分为： Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp ， 当带弯曲时，此宽度不变，带的
机械设计课件10第十章齿轮传动(2014ysm)
单向传动：脉动 双向传动：对称
F [F]
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
(2)类型及原因
①疲劳折断：变应力、应力集中。 ②过载折断：过载折断、冲击、严重磨损后。 ③局部折断：斜齿轮，制造、安装误差大。
(3)防止措施 F [F]
①减小应力集中：增大圆角半径、降低表面粗糙度 值
②根部强化处理 ③提高轮齿芯部韧性 ④增大支承刚度（改善沿齿宽受载均匀情况）
按齿面硬度分：软齿面和硬齿面
开式： 敞开，润滑不良、易磨损；
半开式：防护罩，润滑、密封不完善；
闭式： 封闭箱体，润滑密封好。用于重要齿轮传动
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
§10-2 齿轮传动的失效形式及计算准则 一、失效形式（五种）：
要记住
部位、原因、防止措施
1.轮齿折断：轮齿：悬臂梁
(1)部位：根部 受周期性弯曲变应力
齿轮传动——失效形式和设计准则
2、齿面磨损：开式传动中
（1）部位：工作面 （2）原因：
①润滑不良、 ②磨料落入工作面 （3）防止措施： ①改开式为闭式 ②改善润滑条件 ③提高齿面硬度和降低表面粗糙度值
TJPU
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
3、齿面点蚀：闭式、润滑良好
（1）部位：节线处靠近齿根部(从动齿轮强度低) （2）原因(一般认为)：
⑵设计公式
公式分析
m3
2dKZ1T21 YFaYSFaY(mm)
将m与σF 对换，开3 次方，得
（1）F
1 bm
b受K限制不能太大YF，a、YSa受其他因素影响
弯曲强度主要取决 m，于
m，弯曲强度
应知道
齿轮传动——齿根弯曲疲劳强度计算
《机械基础》第三版全部 ppt课件
2020/11/29
13
转动副
2020/11/29
14
移动副、螺旋副
2020/11/29
15
高副
2020/11/29
16
机械传动的分类
摩 摩擦轮传动
擦
带 平带传动
传
传 V带传动
动
动 圆带传动
机
啮 带传动— 同步带传动
械
齿 圆柱齿轮传动
传 动
合
轮 传 锥齿轮传动
动 齿轮齿条传动
传 蜗杆传动
螺旋传动
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运动副
定义：两个构件之间的可动连接。 低副：两个构件以面接触的运动副。
分转动副、移动副、螺旋副
高副：两个构件以点或线接触的运动副
比较
接触形式 压强 制造维修承载能力 效率 传递运动
低副 面 低 易
大
低 简单
高副 点、线 高 难
小
高 复杂
低副机构：机构中所有运动副均为低副；
高副机构：机构中至少有一个运动副为高副。
开口传动： 两轴平行，转向相同 交叉传动： 两轴平行，转向相反 半交叉传动：两轴空间交错 角传动： 两轴平面相交
2020/11/29
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图1-9
2020/11/29
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平带传动的主要参数
1、包角α：接触弧所对的圆心角。
α ↘ →∑F ↘ → α1≥150° 小带轮包角α1的计算： 开口传动 α1 =180 °-（D2-D1）/a*60 °
失效形式：打滑 （摩擦力矩<阻力矩） 放滑措施：增大摩擦力（正压力、摩擦因数） 2、传动比：瞬时输入速度与输出速度之比 i=n1/n2=D2/D1