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1、第15章轮系机械设计基础机械设计基础第15章 轮 系主讲：XXXX职业技术学院XXXXXQQ: 12345569 Tel:(1234)12345678第第1515章章 轮轮 系系15.1 轮系概述轮系概述 轮系的分类轮系的分类由多对齿轮组成的传动系统称为齿轮系，简称轮系轮系。 轮系传动中，所有齿轮的轴线相对于机架都是固定的。人们把这种轴线固定的轮系称为定轴轮系定轴轮系。 定轴轮系行星轮系轮系 周转轮系差动轮系混合轮系在轮系中，如果有一个或几个齿轮的轴线在工作中还绕另一齿轮的固定轴线转动，这种齿轮系称为周转轮系周转轮系（或行星轮系）。第第1515章章 轮轮 系系定轴轮系行星轮系轮系 周转轮系差动
2、轮系混合轮系周转轮系由太阳轮、行星轮、系杆、机架等组成。15.1.2 轮系的功用轮系的功用1.获得大的传动比；2.实现变速、变向传动；3.实现远距离传动；4.实现运动的合成与分解。第第1515章章 轮轮 系系 轮系的传动比是指齿轮系中首轮和末轮的转速（或角速度）之比。如果首轮用1表示，末轮用k 表示，则该轮系的传动比可用i i1k表示。图中轮系的传动比：111555nin 轮系传动比计算时包括两方面的内容，一是计算传动比的大小，二是确定首、末轮的转向关系。15.2.1 一对齿轮的传动比一对齿轮的传动比无论是圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆传动，其传动比大小均为： 11212221nzinz转向确定：1
3、画箭头表示法； 2“”表示法。1212zzi15.2 定轴轮系传动比计算定轴轮系传动比计算 图示的轮系中，设轴为运动输入轴，轴为运动输出轴，已知各轮的齿数分别为z1 、 z2 、 z3 、 z4 、 z5，各轮的转速分别为n1、n2、n3、n4、n5。图中各对啮合齿轮的传动比分别为：332345235124112 2 3 3 4 4515234551 2341 23( 1)nz z z zz z znnnni i i iinnnnnz z z zz z z 122112zznni322 332zninz343 443nzinz 455445zznni 定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对齿轮传
4、动比的连乘积，传动比的大小等于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。绝对值前的表示首、末两轮的转向关系，表明此轮系首、末两轮的转向相反。第第1515章章 轮轮 系系15.2.2 定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比设轮1为首轮，轮k为末轮，轮系的传动比大小为: 111( 1)1mkknkink 齿轮 至 所有从动轮齿数的连乘积齿轮 至 所有主动轮齿数的连乘积式中: n1轮系中首轮1的转速； n2轮系中末轮k的转速； m轮系中从轮1至轮k外啮合齿轮的对数。 齿轮既是前一对齿轮中的从动轮，又是后一对齿轮中的主动轮，齿数在计算公式中可以消去，说明其齿数对轮系传动比的大小没有影响，但是它增加
5、了外啮合的次数，改变了传动比的符号。这种在轮系中不影响传动比的大小，仅影响传动比符号（即改变末轮转向）的齿轮称为惰轮惰轮（或过轮）。第第1515章章 轮轮 系系323523511551 2314234( 1)z zzz z zninz z zz z zzz 应用计算定轴轮系传动比是时应注意：1.用(-1)m判断转向的方法只适用于各齿轮的轴线相互平行的平面定轴轮系。2.空间定轴轮系传动比的大小仍可用公式计算，但首、末轮的转向关系只能在图中画箭头确定。 如果空间定轴轮系首、末轮的轴线是平行的，应根据图中箭头的方向，如果相反用“”表示，如果相同用“+”表示，即首、末轮的转向仍可用“”表示。 如果空间
6、定轴轮系首、末轮的轴线不平行，则轮系的传动比只有数值而没有符号，两轮的转向只能在图中用箭头标出。首先任意画出表示首轮转向的箭头，然后按照运动传递顺序分别画出表示其他各齿轮转向的箭头，直到末轮。注意，同一轴上的齿轮的转向相同，箭头的方向应相同。第第1515章章 轮轮 系系 例例15.1 在图示的轮系中，已知主动轮的转速n1=500r/min，各齿轮的齿数为z1=20，z2=40， z3=30，z4=50，试计算齿轮4的转速求n4。1433 500150 /min1010nnr 例例15.2 在图的轮系中，已知/12233413022401732zzzzzz、若蜗轮的转速n1=1440r/min，
7、试求齿轮5的转速求n5。/452381zz、。234511551 23430 40 32 81361.61 22 17 23z z z zninz z z z解：151514403.98/min361.6nnri齿轮5的转向如图所示。第第1515章章 轮轮 系系24131114440 5010( 1)120 303mnz zinz z 解：例例15.3 在图所示外圆磨床砂轮架横向进给机构的传动系统中，转动手轮使砂轮架沿工件作径向移动，以便靠近或离开工件。其中齿轮1、2、3及4组成定轴轮系。丝杠5与齿轮4相固联，丝杠转动时带动与螺母固联的砂轮架移动，丝杠螺距P=3mm。各轮的齿数为z1=28、z
8、2=56、z3=38、z4=50，试计算当手轮转一圈时砂轮架移动的距离l和方向。1241441356502.63228 38nz zinz z解：圈38. 0632. 211414innl=pn4=30.38=1.14mm，砂轮架移动的方向如图所示。例例15.4 图示的起重装置。已知各齿轮齿数分别为z1=1、z2=50、z3=30、z4=60卷筒直径d=0.4m，若电机转速n1=1440r/min，求重物G上升的速度并指明电动机的转向。1241441 360 501001 30nz zinz z解：min/4 .1410014401414rinnsmndv/3 . 0600004004 .1414. 3600001电机转向如图所示。第第1515章章 轮轮 系系第第1515章章 轮轮 系系第第1515章章 轮轮 系系