普通高等专科教育机电类规划教材：《机械工程学》课程电子教案（PPT课件，第4版）第三章 轮系

第三章轮系 由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统称为轮系

第三章 轮 系 由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统称为轮系

第一节轮系的功用和分类 轮系的功用 (1)获得大的传动速比 (2)作较远距离的传动 (3)得到多种传动速比 (4)改变从动轴的转向 (5)转动的合成和分解 、轮系的分类 (1)定轴轮系(或称普通轮系) (2)周转轮系

第一节 轮系的功用和分类 一、轮系的功用 （1） 获得大的传动速比 （2） 作较远距离的传动 （3） 得到多种传动速比 （4） 改变从动轴的转向 （5） 转动的合成和分解 二、轮系的分类 (1) 定轴轮系(或称普通轮系) (2) 周转轮系

第二节定轴轮系速比的计算 所谓轮系的速比,是指该轮系的主动轮(首轮)与从动轮 (末轮)的转速之比。轮系速比的计算,一般来说,除了要计算速 比的大小以外,还要确定从动轮的转动方向。 最简单的定轴轮系是由一对齿轮所组成的。其传动速比为 =n1/2=±z2/41

第二节 定轴轮系速比的计算 所谓轮系的速比，是指该轮系的主动轮 (首轮) 与从动轮 (末轮) 的转速之比。轮系速比的计算，一般来说，除了要计算速 比的大小以外，还要确定从动轮的转动方向。 最简单的定轴轮系是由一对齿轮所组成的。其传动速比为 i=n1 /n2 =± z2 / z 1

对于图3-1所示的轮系,各对齿轮的速比分别为: 12=n1/m2=-2/z1 n2,/ 45 若将上列各式中的等号各段连乘起来,则得 L12123l34l45=(m1/n2)(n2,/n3)(3/n4)(n4/n5)

对于图3-1所示的轮系，各对齿轮的速比分别为： i 12= n1 / n2 = －z2 / z 1 i 2’3 =n 2’ / n 3 = －z 3 / z 2’ i34= n3 / n4 =－z 4 / z 3 i 4’5 = n4’ / n5 =z 5 / z 4’ 若将上列各式中的等号各段连乘起来，则得 i 12 i 2’3 i34 i 4’5 =(n1 / n2 )(n 2’ / n 3 ) (n3 / n4 )(n4’ / n5 ) =(－z2 / z 1 )(－z 3 / z 2’ ) (－z 4 / z 3 ) (z5 / z 4’ )

因为 故 15=n1/ns=(-1)3232425/212,23z4 上式写成普遍公式则为 1=n主从=(-1)各从动轮齿数的乘积/各主动轮齿数的乘积 式中n定轴轮系中外啮合齿轮的对数 在图31所示的轮系中,轮3的齿数多少并不影响轮系速比的大小, 而仅起传递运动和改变转向的作用,轮系中的这种齿轮称为惰轮或 介轮

因为 n2 =n 2’ n4 = n4’ 故 i 15 = n1 / n5 = (－1) 3 z2 z 3 z4 z5 / z 1 z 2’ z 3 z 4’ 上式写成普遍公式则为 i = n主 / n从 = (－1)n 各从动轮齿数的乘积/ 各主动轮齿数的乘积 式中 n——定轴轮系中外啮合齿轮的对数。 在图3-1所示的轮系中，轮3的齿数多少并不影响轮系速比的大小， 而仅起传递运动和改变转向的作用，轮系中的这种齿轮称为惰轮或 介轮

mm D77 777 D 图3-1定轴轮系

图3-1 定轴轮系

对于有锥齿轮(或交错轴斜齿轮及蜗轮蜗杆)的定轴轮系, 其传动速比的大小仍可用上式来计算,但其转向不能用(-1)来 求得,一般采用画箭头的方法加以确定(见图3-2) 图3-2齿轮转向的 表示方法

对于有锥齿轮 (或交错轴斜齿轮及蜗轮蜗杆) 的定轴轮系， 其传动速比的大小仍可用上式来计算，但其转向不能用 (－l)n 来 求得，一般采用画箭头的方法加以确定（见图3-2）。 图3-2 齿轮转向的 表示方法

例3-1如图3-3所示的轮系,已知22=24,z2=46,2-=23, 23=48,2-35,z=20,石48,为主动轴。试计算轮系的速比。 777 7 O-k 3 V7n 图3-3定轴轮系速比的计算 A

图3-3 定轴轮系速比的计算 例3 -1 如图3- 3所示的轮系，已知z1 =24，z2 =46，z2 ’＝23， z 3 =48，z4 =35，z4 ’＝20，z5 =48，O1为主动轴。试计算轮系的速比

解由图3-3可见,该轮系为有锥齿轮的定轴轮系,故须分两 步来计算轮系的速比 (1)计算速比的大小 l15=n1/n5=(-1)32232425/2122324 46×48×35×48/24×23×48×20=7 (2)用画箭头的方法确定从动轮的转向 由01轴起,分别画出各轮的转向箭头,最后得到轮系从动轴的 转向如图所示

解 由图3-3可见，该轮系为有锥齿轮的定轴轮系，故须分两 步来计算轮系的速比。 (1) 计算速比的大小 i 15 = n1 / n5 = (－1) 3 z2 z3 z 4z5 / z 1 z 2’ z 3 z 4’ =46×48×35×48/24×23×48×20=7 (2) 用画箭头的方法确定从动轮的转向 由O1轴起，分别画出各轮的转向箭头，最后得到轮系从动轴的 转向如图所示

第三节周转轮系速比的计算 为了计算周转轮系的速比,首先应弄清周转轮系的组成和运动特 点 1.周转轮系的组成 在图3-4中,齿轮1和齿轮3称为太阳轮,齿轮2称为行星轮,而 构件H称为系杆或转臂。 太阳轮都能转动的周转轮系称为差动轮系(见图3-4a),有一个 太阳轮固定不动的周转轮系称为行星轮系(见图3-4b)

第三节 周转轮系速比的计算 为了计算周转轮系的速比，首先应弄清周转轮系的组成和运动特 点。 1．周转轮系的组成 在图3-4中，齿轮1和齿轮3称为太阳轮，齿轮2称为行星轮，而 构件H称为系杆或转臂。 太阳轮都能转动的周转轮系称为差动轮系(见图3-4a)，有一个 太阳轮固定不动的周转轮系称为行星轮系(见图3-4b)