轮系模具专业

第18章轮系

本章教学及能力培养目标：1、了解轮系的分类和应用，

2、会分析定轴轮系，周转轮系的组成3、掌握轮系传动比的计算方法和方向判定；重点：轮系简图的识别，轮系传动比的计算方法和方向判定；难点：周转轮系、复合轮系传动比计算、蜗轮方向判定；第12章轮系任务一：识别定轴轮系和周转轮系一、轮系的类型1、轮系——由多对齿轮组成的传动系统定轴轮系周转轮系分类平面定轴轮系空间定轴轮系差动轮系行星轮系定轴轮系定轴轮系。在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变的轮系，称为轮系运转时，如果至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮轴线回转的齿轮系为周转轮系

组成

①中心轮（太阳轮）1、3②行星轮2③系杆H（也称行星架）周转轮系分行星轮系和差动轮系。

行星轮系差动轮系任务二：识别齿轮机构运动简图，判别轮系类型齿轮机构运动简图试作出下图运动简图任务三：掌握定轴轮系的传动比计算1、轮系的传动比：轮系中首、末两轮的角速度（或转速）之比。传动比计算包含两项内容

①确定传动比的大小数值②确定首、末两轮的转向关系

当首轮用“1”，末轮用“k”表示时，如何表示？二、定轴轮系传动比的计算回顾一对齿轮传动的传动比公式无论是圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮传动，其传动比均可用下式表示：二定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算已知各轮齿数，且齿轮1为主动轮（首轮），齿轮5为从动轮（末轮），则该轮系的总传动比为多少？

：定轴轮系的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轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比，即结论

例中的齿轮4既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮，其齿数对轮系传动比的大小没有影响，但可以改变齿轮转向，这种齿轮称为惰轮。i1K=ω1/ωK=----------------------------------------------------------------------轮1至K中所有主动轮齿数的连乘积轮1至K中所有从动轮齿数的连乘积计算传动比大小2、首、末轮转向关系的确定用标注箭头法确定。具体步骤如下：在运动简图上依次用箭头依传动顺序逐一标出各轮转向，若首、末两轮轴线互相平行方向相反，则在传动比计算结果中加上“－”号。1）、首、末两轮的轴线互相平行2)、首、末两轮的轴线不平行平面轮系(只有圆柱齿轮时)，例：若已知图中各轮齿数，计算定轴轮系传动比。A:m对外啮合齿轮；（-1）m来判断首轮和末轮转向关系B:画箭头的方法判断课堂练习:Z1=z2=z3’=z4=20Z3=Z5=60,求轮系传动比。回顾：空间齿轮转向判别空间轮系(有锥齿轮或蜗杆传动时)用画箭头的方法判断其转向关系计算传动比

3.轮系中首、末两轮几何轴线不平行

如图所示的轮系中，已知各轮齿数，齿轮1为主动轮，求传动比。例题习题训练已知z1=15，z2=25,z2‘=z4=14，z3=24，z4’=20，z5=24，z6=40,z7=2,z8=60,若n1=800r/min,求传动比i18及蜗轮8的转速和转向.解:在图中画出表示各轮转向的箭头课堂训练：：Z1=1，Z2=40，Z2’=16，Z3=31，Z3’=20，Z4=16，Z4’=16，Z5=48，n1=960r/min,求轮5的转速，并指明其转向。课堂练习：：求传动比i15.指出重物提升时的手柄转向,当手柄转5圈时,重物上升多少?,鼓轮直径60mmZ1=72,Z2=12,Z3=64,Z4=8,Z5=60,Z6=8,Z7=60,Z8=6,Z9=8,Z10=24,Z11=6,Z12=24求秒针与分针的传动比ism，分针与时针的传动比imH。定轴轮系末端为移动件磨床砂轮架进给机构末端为螺旋传动，丝杠每回转一周时，螺母移动一个导程，已知z1=28,z2=56,z3=38,z4=57,丝杆Tr50×3.手轮回转n1=50rpm，计算手轮回转一周时，砂轮架的移动距离。定轴轮系末端为齿条传动的移动速度计算n1=40rpm，齿轮5的齿数为12，m5=3mm计算手轮回转一周时，齿条的移动距离和方向。任务四掌握机构简图中滑移齿轮的识别，会计算齿轮变速机构中的变速级数和各级速度。滑移齿轮传动问图中带轮有多少种（级）转速，各种（级）转速有哪些？归纳总结：1、若各轮轴线不平行（轮系中有锥齿轮或蜗杆传动）时，用画箭头的方法判断其转向关系。2：若各轮轴线平行时，传动比加+-号，或用画箭头的方法判断其转向关系。任务五：掌握周转轮系的传动比计算三、周转轮系传动比的计算1、组成定轴轮系和周转轮系的根本区别在于：周转轮系中存在一个转动的行星架，因此行星轮的运动既有自转又有公转。基本思路：相对运动原理，整个轮系加-nH，各构件相对运动关系不变周转轮系假想的定轴轮系称为周转轮系的转化轮系假想固定行星架

2、周转轮系的传动比计算H321OO2HH1323H12O1OHO3O2312O1O3O2HOO23213H2H1HH321在转化轮系中的转速(相对于行星架H的转速)原有转速构件代号周转轮系转化前后各构件的转速n1Hn1nHn2Hn2nHn3Hn3nHnHHnHnH=0n1n3n2nH转化机构中，行星架H的转速为0，则转化为定轴轮系，利用定轴轮系传动比的计算方法，可列出转化轮系中任意两个齿轮的传动比。

1，3轮的传动比为：“”号表示转化机构中齿轮1和齿轮3转向相反周转轮系传动比计算转化轮系中各对啮合齿轮中从动齿轮齿数连乘积i1K=H转化轮系中任意两个齿轮的传动比。转化轮系中各对啮合齿轮中主动齿轮齿数连乘积n1HnKHn1nHnknH（-1）mm为外啮合齿轮对数，-表示两轮转向反定轴轮系传动比计算公式

是转化机构中1轮主动、k轮从动时的传动比，其大小和符号完全按定轴轮系处理。

注意事项

⑵齿数比前的正负号由转化后的定轴轮系判别。

“”、“”号不仅表明在转化机构中齿轮1和齿轮k的转向关系，而且将直接影响到行星轮系传动比的大小和正负号。⑶n1、

nk和nH是周转轮系中各基本构件的真实转速。转速n1nKnH带入公式计算时要带上+-号,当假设某轮为+时,其余构件转向与之相反的以-号带入,未知的转向由计算结果的正负号来判别

（4）本公式适合于齿轮与行星架轴线平行的计算i1KH⑴练习：z150，z230，z220，z3100求轮系传动比练习图示轮系，已知z115，z225，z220，z360，n1200rmin，n350rmin，试求系杆H的转速nH的大小和方向，n1、n3转向相反。3H122解：n1、n3转向相反,所以一个带入正值，一个带入负值，现取n1为正，n3为负代入求出：

nH=-8.33rpm负号表示行星架与齿轮1转向相反，与n3转向相同。课堂练习z150，z230，z220，z3100，n1150rmin，n3300rmin，分别计算轮1和3转向相同和相反时的nH,3H122行星轮系传动比计算小结任务六：掌握复合轮系的拆分方法，会计算传动比定轴轮系、行星轮系、复合轮系的传动比计算单元能力培养要求:会分析复合轮系，能够计算复合轮系的传动比本节知识点掌握：复合轮系的传动比计算难点:区分定轴轮系和周转轮系

四.复合轮系传动比计算如何判断行星轮系？回顾:定轴轮系和行星轮系行星轮系定轴轮系注意:首末两轮轴线平行时,传动比前加符号,负号表示首末两轮转向相反1.定轴轮系传动比计算2.行星轮系传动比计算注意:①齿数比前的正负号由转化的定轴轮系判别②转速n1nKnH带入公式计算时要带上+-号,当假设某轮为+时,转向与之相反的-号带入,未知的转向由计算结果的正负号来判别,计算结果负表示与假设为+的齿轮转向相反输入件H对输出件1的传动比iH1差动轮系行星轮系两个输入圆锥齿轮组成的空间周转轮系四、混合轮系在实际应用中，有的轮系既包含定轴轮系又包含行星轮系，或者有的轮系由几个行星轮系组合而成，这种轮系称为混合轮系。简图定轴轮系+周转轮系周转轮系+周转轮系3H45O1O21H123O4H25O6思考：那么在混合轮系中该如何计算传动比？已知该混合轮中,Z1=20,Z2=40,Z2‘=20Z3=30,Z4=80n1=250r/min,求传动比i1H及系杆H的转速行星轮系可得n2’=n2=n1/2定轴轮系2）分别列出定轴轮系和周转轮系的传动比计算式3）找出定轴轮系和周转轮系部分之间的联接轴，将各计算式联立求解1）将混合轮系正确拆分为定轴轮系和周转轮系部分。总结复合轮系传动比计算步骤：判断行星轮系的方法？1.找行星轮,支持行星轮的构件为系杆2.与行星轮啮合的齿轮为太阳轮,3.行星轮、系杆、太阳轮组成行星轮系思考：正确划分轮系的关键是什么？要点：正确划分轮系，关键是找周转轮系周转轮系的特点是具有行星轮和行星架，所以通常一个行星架对应一个基本周转轮系。判断下图轮系是复合轮系吗？轮系简图例：划分轮系，计算传动比i1H,Z1=20,Z2=24,Z2‘=18，Z3=24,Z3‘=25，Z4=30，Z5=501、划分基本轮系由齿轮1-2-2‘-3组成定轴轮系由齿轮3’-4-4‘-5组成行星轮系2、计算各基本轮系传动比1）定轴轮系：2）行星轮系：3、找出基本轮系之间的联接关系，将各计算式联立求解练习：已知各轮齿数，求传动比i1H1、分析轮系的组成1，2，2'，3——定轴轮系1‘，4，3’，H——行星轮系2、分别写出各轮系的传动比定轴轮系：行星轮系：3、找出轮系之间的运动关系4、联立求解：习题：图示轮系中，各轮模数和压力角均相同，都是标准齿轮，各轮齿数为,Z1=23，Z2=51，Z3=92，Z3’=40，Z4=40，Z4‘=17，Z5=33，n1=1500r/min转向如图示。试求齿轮2'的齿数Z2'及的nA大小和方向。提示:先利用标准齿轮中心距公式计算出齿数Z2’分析轮系,拆分成1,2,2’,3,H和3’4,4’,5,H两个行星轮系:两个基本轮系间联接关系:nH=Na分别列出基本轮系传动比计算式,联立求解nH=nA=54.47r/min五、轮系的功能1、实现大传动比传动2、实现变速、变向传动3、实现运动的合成与分解4、远距离传动5、分路传动：

例1图示轮系，已知z1100，z2101，z2100，z399，求传动比iH1。又若z3100，其它各轮齿数不变，iH1又为多少？3H122实现大传动比传动实