轮系及其传动比的计算

轮系传动比计算(机械基础)教案第一章：轮系传动简介1.1 轮系的定义和分类定义：轮系是由两个或多个相互啮合的齿轮组成的传动系统。

分类：定传动比轮系、变传动比轮系、混合传动比轮系。

1.2 轮系的应用和特点应用：轮系广泛应用于机械传动、汽车传动、船舶传动等领域。

特点：传动平稳、噪声小、效率高、传动比精确。

第二章：传动比的计算方法2.1 定传动比轮系的传动比计算计算公式：传动比= 驱动齿轮齿数/ 从动齿轮齿数。

2.2 变传动比轮系的传动比计算计算方法：根据变传动比轮系的传动比曲线，确定所需的传动比值。

2.3 混合传动比轮系的传动比计算计算方法：分别计算定传动比轮系和变传动比轮系的传动比，相乘或相除得到混合传动比。

第三章：轮系传动比的实验测量3.1 实验目的和原理目的：验证轮系传动比的计算结果，提高实验技能。

原理：通过测量驱动齿轮和从动齿轮的转速，计算传动比。

3.2 实验设备和步骤设备：计时器、转速计、齿轮组。

步骤：安装齿轮组，调整转速，测量并记录驱动齿轮和从动齿轮的转速，计算传动比。

3.3 实验数据的处理和分析处理：计算实验测得的传动比与理论计算值的误差。

分析：讨论误差产生的原因，改进实验方法，提高实验精度。

第四章：轮系传动比的优化设计4.1 优化设计的目的和方法目的：提高轮系传动比的性能，降低成本。

方法：选择合适的齿轮材料、齿形和齿数。

4.2 齿轮材料的选择材料：钢、铸铁、塑料、陶瓷等。

选择原则：根据工作条件和要求选择合适的齿轮材料。

4.3 齿轮齿形的设计齿形：直齿、斜齿、螺旋齿等。

设计原则：根据传动比和负载要求选择合适的齿轮齿形。

4.4 齿轮齿数的选择齿数：根据传动比和齿轮尺寸选择合适的齿数。

选择原则：齿数越多，传动比越大，但尺寸和成本也增加。

第五章：轮系传动比的实际应用案例分析5.1 汽车传动系统中的应用案例案例：分析汽车变速箱中齿轮传动比的计算和设计。

5.2 机械传动系统中的应用案例案例：分析机械设备中齿轮传动比的计算和优化设计。

126§5-6 定轴轮系传动比的计算一、轮系的基本概念● 轮系：由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统； ● 轮系的分类： 定轴轮系： 所有齿轮轴线的位置固定不动； 周转轮系：至少有一个齿轮的轴线不固定； ● 定轴轮系的分类：平面定轴轮系：轴线平行； 空间定轴轮系：不一定平行；● 轮系的传动比:轮系中首、末两轮的角速度(或转速)之比，包括两轮的角速比的大小和转向关系。

传动比的大小：当首轮用“1”、末轮用“k ”表示时，其传动比的大小为： i 1k ＝ ω1/ωk ＝n 1/n k 传动比的方向：首末两轮的转向关系。

相互啮合的两个齿轮的转向关系：二、平面定轴轮系传动比的计算特点：●轮系由圆柱齿轮组成，轴线互相平行；●传动比有正负之分: 首末两轮转向相同为“+”，相反为“-”。

1、传动比大小设Ⅰ为输入轴，Ⅴ为输出轴； 各轮的齿数用Z 来表示；127角速度用ω表示；首先计算各对齿轮的传动比：所以：结论： 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积，其值等于各对齿轮的从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比； 2、传动比方向在计算传动比时，应计入传动比的符号： 首末两轮转向相同为“+”，相反为“-”。

（1）公式法式中：m 为外啮合圆柱齿轮的对数 举例：（2）箭头标注法采用直接在图中标注箭头的方法来确定首末两轮的转向，转向相同为“+”，相反为“-”。

举例：122112z z i ==ωω32223332z i z ωωωω'''===33434443z i z ωωωω'''===455445z z i ==ωω11211)1(--==k k m k k z z z z i ωω128三、空间定轴轮系的传动比特点：●轮系中包含有空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋齿轮等）； ●首末两轮的轴线不一定平行。

1 传动比的大小2 传动比的方向注意：只能采用箭头标注法，不能采用(-1)m 法判断。

传动比公式是：传动比=主动轮转速除以从动轮转速的值=其分度圆直径比值的倒数。

具体含义如下：
1. 在机械传动系统中，其始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值，被称为传动比。

2. 传动比(i)=主动轮转速(n1)与从动轮转速(n2)的比值=齿轮分度圆直径的反比=从动齿轮齿数(Z2)与主动齿轮齿数(Z1)的比值。

即i=n1/n2=D2/D1 i=n1/n2=z2/z1。

3. 对于多级齿轮传动，每两轴之间的传动比按照上面的公式计算。

从第一轴到第n轴的总传动比等于各级传动比之积。

4. 传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。

构件a和构件b的传动比为i=ωa/ωb=na/nb，式中ωa和ωb分别为构件a和b的角速度（弧度/秒）；na和nb分别为构件a和b的转速（转/分）。

当式中的角速度为瞬时值时，则求得的传动比为瞬时传动比。

当式中的角速度为平均值时，则求得的传动比为平均传动比。

理论上对于大多数渐开线齿廓正确的齿轮传动，瞬时传动比是不变的；对于链传动和摩擦轮传动，瞬时传动比是变化的。

对于啮合传动，传动比可用a和b轮的齿数Za和Zb表示，i=Zb/Za；对于摩擦传动，传动比可用a和b轮的直径Da和Db表示，i=Db/Da。

希望以上信息对您有所帮助，如果您还有其他问题，欢迎告诉我。

定轴轮系传动比的计算在机械传动系统中，传动比指的是输入轴和输出轴之间的转速或转矩比值。

定轴轮系是常见的传动形式之一，其传动比可在设计中给定或计算得到。

本文将介绍定轴轮系传动比的计算方法，并结合实例进行说明。

定轴轮系传动比计算是基于轮系的齿轮参数进行的。

对于一个定轴轮系，通常包含两个或多个齿轮，其中一个齿轮固定在输入轴上，称为主动齿轮；其他齿轮则固定在输出轴或其他齿轮上，称为从动齿轮。

传动比的计算主要依赖于齿轮的齿数和模数等参数。

传动比的计算公式如下：传动比=(主动齿轮齿数/从动齿轮齿数)*(从动齿轮模数/主动齿轮模数)首先，需要明确所需要计算的是速比还是力比。

速比是输出轴速度与输入轴速度之比，力比是输出轴扭矩与输入轴扭矩之比。

这两种比值在实际应用中有不同的需求和意义。

以速比为例，假设一个齿轮传动系统，主动齿轮齿数为N1，模数为M1；从动齿轮齿数为N2，模数为M2、传动比就可以根据上述公式计算得到。

举例来说，假设主动齿轮有20齿(N1=20)，模数为2(M1=2)，从动齿轮有60齿(N2=60)，模数为5(M2=5)。

将这些参数代入传动比公式，计算得到传动比为：传动比=(20/60)*(5/2)=0.4167这意味着输入轴每转一圈，输出轴将转0.4167圈。

也就是说，输出轴的转速是输入轴转速的0.4167倍。

类似地，如果需要计算力比，则可以根据上述公式进行类似的计算。

但需要注意的是，力比与速比不同，它不仅取决于齿数，还与轴的半径和材料等因素有关。

在实际设计中，为了满足特定的工作要求，传动比往往需要进行合理的选择和优化。

可以通过修改主动齿轮和从动齿轮的参数，如齿数、模数等，来实现不同的传动比。

同时，还需要考虑齿轮的尺寸、轴距、强度等因素，以保证传动系统的可靠性和效率。

总而言之，定轴轮系传动比的计算依赖于齿轮的齿数和模数等参数。

通过应用传动比公式，可以计算出期望的速比或力比。

在实际应用中，还需要综合考虑其他因素，以确定最优的传动方案。

轮系及其传动比计算1.轮系的类型和应用1.1轮系的分类根据轮系运转中各齿轮轴线的空间位置是否固定，可以将轮系分为定轴轮系和周转轮系两种基本类型。

1）定轴轮系：轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置都不固定，则称为定轴轮系（或称为普通轮系），可分为平行定轴轮系（各轮轴线相互平行）和空间定轴轮系（各轮轴线不相互平行，含圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等）。

2）周转轮系：轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，则称为周转轮系，其中绕动齿轮称为行星轮，轴线不动的中心轮称为太阳轮。

按自由度数目不同可分为差动轮系和行星轮系。

1.2轮系的功用1）实现相距较远的两轴之间的传动2）实现分路传动3）实现变速变向传动4）实现大速比或大功率传动5）实现运动的合成与分解2.轮系传动比的计算轮系传动比，是指轮系运动时其输入轴与输出轴的角速度或转速之比。

它包括计算传动比的大小和确定输入轴与输出轴两者转向关系两方面内容。

2.1定轴轮系的传动比设A表示输入轴，B表示输出轴，则一般定轴轮系的传动比计算公式为：іAB=ωA/ωB=从A到B所有从动齿轮数连乘积/从A到B所有主动齿轮数连乘积平面定轴轮系和空间定轴轮系的传动比的大小均可用该式计算，但转向的确定有不同的方法。

2.1.1平面定轴轮系中的转向关系可用“+”、“-”号来表示，“+” 号表示转向相同、“-”号表示转向相反。

一对外啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相反，其传动比前应加注“-”号；一对内啮合圆柱齿轮传动两轮的转向相同，其传动比前应加注“+”号。

设轮系中有m对外啮合齿轮，则在该式右侧的分式前应加注（-1）m。

若传动比的计算结果为正，则表示输入轴与输出轴的转向相同；若为负，则表示转向相反。

2.1.2空间定轴轮系输入轴与输出轴之间的转向关系不能用上述方法来确定，而必须在机构简图上用画箭头的方法来表示。

1）对于圆锥齿轮传动，表示方向的箭头应该同时指向啮合点即箭头对箭头，或同时背离啮合点即箭尾对箭尾。