当前位置：文档之家 › 蜗轮蜗杆轮系

蜗轮蜗杆轮系

  • 格式：ppt
  • 大小：2.99 MB
  • 文档页数：35

下载文档原格式

  / 35

合集下载

第十二部分轮系教学课件

第十二部分轮系教学课件

❖该结论可推广到周转轮系的转化轮系传动比计算
的一般情况：
+ i1Hk
n1 nH nk nH
(1)m
轮 1至 轮 轮 1至 轮
k 之 间 各对 齿轮 的 从动轮 k 之 间 各对 齿轮 的 主 动轮
齿数连 乘积 齿数连 乘积
汽车机械基础第十二章 轮系
三. 混合轮系传动比的计算
方法：
先将混合轮系分解 成基本周转轮系和定 轴轮系，然后分别列 出传动比计算式，最 后联立求解。
外啮合次数为偶数时轮系的传动比为正，从动件 的转向与主动轮相同；
外啮合次数为奇数时，轮系的传动比为负，从动 件的转向与主动轮相反。
汽车机械基础第十二章 轮系
2.平面定轴轮从动轮转向的确定
用画箭头的方法确定平面定 轴轮系从动轮转向： 箭头方向表示齿轮（或构 件）最前点的线速度方向。
惰轮——不影响传动比大 小，只起改变从动轮转向作 用的齿轮。
汽车机械基础第十二章 轮系
3.空间定轴轮系传动比的计算
传动比的大小仍采用推广式计算，用画箭头的方
法确定从动轮的转向：
圆锥齿轮传动：表示齿轮副转向的箭头同时指向
或同时背离节点；
蜗杆传动：用蜗杆“左、右手法则”，对右旋蜗
杆，用右手握住蜗杆的轴线，四指弯曲方向与蜗杆
转动方向一致，则与拇指的指向相反的方向就是蜗
Z2=1～4。渐开线少齿差行星减速器单级iHV可达 135，两级iHV可达1000以上，结构紧凑，应用广 泛。
汽车机械基础第十二章 轮系
二、轮系的功用：
5.实现分路传动
滚齿机轮系
汽车机械基础第十二章 轮系
二.轮系的功用
5.实现运动合成与分解 例：汽车后桥差速器

机械基础(第五版)教材及习题册参考答案

机械基础(第五版)教材及习题册参考答案

机械基础习题册（第五版）参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1．机械传动常用机构轴系零件液压与气动2．信息3．动力部分执行部分传动部分控制部分4．制造单元5．高副6．滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7．滑动大低不能8．机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1．机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，其用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。

2．机构——具有确定相对运动的构件的组合。

3．运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。

4．机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。

五、应用题1．答：2．答：零件：螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件：自行车链条机构：台虎钳、水泵、机器：车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答：动力部分：发动机传动部分：离合器、变速箱、传动轴、执行部分：车轮控制部分：方向盘、排挡杆、刹车、油门*4．答：略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。

4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。

6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7．Y、Z、A、B、C、D、E8．几何尺寸标记。

9．型号基准长度标准编号10．实心式腹板式孔板式轮辐式11．平行重合12．调整中心距安装张紧轮13．弧形凹形变直摩擦力传动能力14．SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16．啮合带传动齿轮传动17．单面带双面带节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语（标记）解释1．机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。

2．V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。

3．V 带基准长度L d -----在规定的张紧力下，沿V 带中性层量得的周长，称为V 带基准长度。

轮系

轮系

轮系考纲要求：齿轮系：（1）了解齿轮系的分类和应用；（2）掌握定轴齿轮系传动比计算及转向判定。

（考纲细化：轮系的定义、组成、分类及应用，定轴轮系传动比计算、转向判定，末端含有螺旋传动、蜗杆传动、齿轮齿条传动等形式时相关计算。

）Ⅰ.内容：1.定义：由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统。

2.组成；在一个轮系中，可以同时有圆柱齿轮.圆锥齿轮.齿轮齿条.蜗轮蜗杆等3.分类：（根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定分类）（1）定轴轮系：（2）周转轮系：4.轮系的应用：（1）（2）（3）（4）5.定轴轮系方向判断：（1）箭头法：一对外啮合圆柱齿轮：一对内啮合圆柱齿轮：一对圆锥齿轮：（2）蜗轮蜗杆传动：（3）螺旋传动：6.定轴轮系传动比的计算：主要计算公式：i1k =n1/nk=所有从动轮齿数连乘积/所有主动轮齿数连乘积（i1k =n1/nk=z2×z4×z6×…×zk/z1×z3×z5×…×zk-1）演化公式：（1）nk =n1/ i1k= n1×z1×z3×z5×…×zk-1/ z2×z4×z6×…×zk（2）末端是螺旋传动：V（或L）=Ph ×nkmm/min（或mm）（3）末端是蜗杆传动：V（或L）=π×D×nkmm/min（或mm）（4）末端是齿条传动：V（或L）=π×mk ×Zk×nkmm/min（或mm）Ⅱ.本节掌握的知识点：1．惰轮的作用是( )A．作主动轮 B．作从动轮 C．改变从动轮的转向 D．改变传动化2.以下有关惰轮的叙述正确的是( )A.惰轮只改变从动轮的转向B. 惰轮既改变从动轮的转向，也影响传动比的大小C. 惰轮只影响传动比的大小D.惰轮既不改变从动轮的转向，也不影响传动比的大小3.轮系（）A.不可获得很大的传动比B.不可作较远距离的传动C.可合成运动但不可分解运动D.可实现变速变向要求4.画箭头标注轮系旋转方向的正确画法为（）A.一对外啮合圆柱齿轮箭头方向画相反，内啮合时箭头方向画相同B.同一轴上齿轮的箭头方向画相反C.锥齿轮箭头画相对同一点或相背同一点D.蜗杆传动时蜗轮转向用左.右手螺旋定则判别画出箭头方向5.汽车前进和后退的实现是利用了轮系中的（）A.主动轮B.从动轮C.惰轮D.末轮6.在定轴轮系中，常用惰轮来完成的功能是（）A.变速B.变向C.变速和变向D.都不能7.以下关于惰轮的说法错误的是（）A.在三星轮变向机构中采用了惰轮B.惰轮只影响从动轮的转向，不改变其转速C.惰轮既改变从动轮的转向，也改变其转速D.在汽车的倒行中，常采用惰轮。

蜗轮蜗杆自锁的条件

蜗轮蜗杆自锁的条件

蜗轮蜗杆自锁的条件
蜗轮蜗杆自锁是一种微型轮系的运动特性的重要现象。

它可以使轮系在某一节点上锁定，即使进行恒定速度转动也不能改变这种状态。

它是压力、摩擦力和其他影响因素所引
起的，因此是一种自然而又不可避入的现象。

1、轴系的受力：蜗轮蜗杆的轴向力一般比承受的其他重力的力大，这样就导致蜗轮
整体的变形扩大，使得蜗轮把轴系的端面挤出来，形成嵌入式轴系。

2、蜗轮轴节点的受力情况：
蜗轮轴的端面是表面处于一定压力下的，如果此时没有正确的油膜来支撑，就可能受
到垂直方向的冲击，会造成灌油口受损，以及滑替螺柱被挤出，导致蜗轮轴节点锁定；
3、蜗轮轴系的转速：
当外力使蜗轮轴运转时，压力会随着转速的变化而变化，即拉力也随着转速的变化而
变化，若转速太低时，蜗轮轴系突然不会自锁，而若转速太高时，则压力也不会太大，仍
会造成轴系自锁；
4、输出端的组件受力情况：
对于一套蜗轮蜗杆传动系统，其输出端的轴与蜗轮轴的联结受力情况是非常重要的，
一旦输出端的轴的受力不均，就会影响到轴承的压力及蜗轮轴的受力，从而导致轴系自锁。

总而言之，蜗轮蜗杆自锁具有极强的安全性，只要系统的工作情况符合以上条件，那
么就可以形成蜗轮蜗杆自锁的现象。

常用机械传动系统的基础知识

常用机械传动系统的基础知识

•常用机械传动系统的基础知识（一）机械传动的作用是传递运动和力，常用的机械传动类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系。

1．齿轮传动：齿轮传动的原理是依靠主动轮依次拨动从动轮来实现的。

（1）分类：A、按传动时相对运动为平面运动或空间运动分：①平面齿轮传动（常见的有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动，根据齿向，还分为外啮合、内啮合及齿轮与齿条的啮合）②空间齿轮传动（圆锥齿轮传动、交错轴齿轮传动）。

B、按齿轮传动的工作条件分：闭式传动（封闭在刚性的箱体内）、开式传动（齿轮是外露的）。

（2）特点：优点：①适用的圆周速度和功率范围广②传动比准确、稳定、效率高。

③工作可靠性高、寿命长。

④可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动缺点：①要求较高的制造和安装精度、成本较高。

②不适宜远距离两轴之间的传动。

（3）渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有：①齿顶圆②齿根圆③分度圆④摸数⑤压力角等。

（4）轮齿失效形式有以下五种：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。

2．蜗轮蜗杆传动：适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。

（1）分类：A、根据蜗杆螺旋面分为阿基米德螺旋面蜗杆、渐开线螺旋面蜗杆、延伸渐开线螺旋面蜗杆；B、根据蜗杆螺旋线的头数分为单头、双头、多头蜗杆；C、根据螺旋线的旋转方向分为左旋和右旋两种。

（2）特点：优点①传动比大。

②结构尺寸紧凑。

缺点①轴向力大、易发热、效率低。

②只能单向传动。

（3）涡轮涡杆传动的主要参数有：①模数②压力角③蜗轮分度圆④蜗杆分度圆⑤导程⑥蜗轮齿数⑦蜗杆头数⑧传动比等。

（4）蜗杆蜗轮传动正确啮合的条件是蜗杆轴向模数和轴向压力角应分别等于蜗轮的端面模数和端面压力角。

3．带传动：通过中间挠性件（带）传递运动和力，包括①主动轮②从动轮③环形带（1）适用于两轴平行回转方向相同的场合，称为开口运动。

中心距和包角（带与轮接触弧所对的中心角）的概念。

（2）带的型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。

机械原理11-本科)-轮系

机械原理11-本科)-轮系

ω
H 3
ω1 i1H = = 1 + 1.875= + 2.875 ωH
ω
H 1
例 ２：
在图示的周转轮系中， 在图示的周转轮系中，设已知 z1=100, z2=101, z2’=100, z3 = 99. 试求传动比 iH1。
2 2′
解： 为固定轮(即 轮3为固定轮 即n3=0) 为固定轮
n1 − nH n1 − nH i = = n3 − nH 0− nH
齿轮４对传动比没有影响， 齿轮４对传动比没有影响，但能改变从动 轮的转向，称为过轮或中介轮。 轮的转向，称为过轮或中介轮。
§11—3 周转轮系传动比的计算 一、周转轮系的分类 按周转轮系所具有的自由度数目的不同分类： 按周转轮系所具有的自由度数目的不同分类： 1) 行星轮系
F = 3× 3 − 2 × 3 − 2 = 1
i AB
从 A → B 从动轮齿数的连乘积 = 从 A → B 主动轮齿数的连乘积
二、首、末轮转向的确定 1、用“＋” “－”表示
ω1 ω1 1 ω2
1
2
ω2
p
vp
转向相反
2
转向相同
i 12
ω1 = = ω2
z2 − z1 z2 + z1
外啮合 内啮合
对于平面定轴轮系， 对于平面定轴轮系，设轮系中有 m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1) 对外啮合齿轮，则末轮转向为 对外啮合齿轮
关键是先要把其中的周转轮系部分划分出来 。 周转轮系的找法： 周转轮系的找法： 先找出行星轮，然后找出系杆， 先找出行星轮，然后找出系杆，以及与 行星轮相啮合的所有中心轮。 行星轮相啮合的所有中心轮。 每一系杆， 每一系杆，连同系杆上的行星轮和与行星 轮相啮合的中心轮就组成一个周转轮系 在将周转轮系一一找出之后， 在将周转轮系一一找出之后，剩下的便是 定轴轮系部分。 定轴轮系部分。

轮系的分类与应用

轮系的分类与应用轮系的分类与应用前面已经讨论了由啮合的一对齿轮所组成的传动机构，它是齿轮传动中最简单的形式。

但在实际应用中，常常需要将主动轴的较快转速变为从动轴的较慢转速；或者将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速；或改变从动轴的旋转方向。

这就需要应用多对齿轮传动来实现，这种由一系列相互啮合齿轮组成的传动系统称为轮系。

1.轮系的分类轮系的结构形式很多，根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为定轴轮系和周转轮系两大类。

（１）定轴轮系定轴轮系是指齿轮（包括圆锥齿轮和蜗杆、蜗轮）在运转中轴线位置都是固定不动的轮系, 如图7-３１所示是一个轴线不平行的定轴轮系。

（２）周转轮系周转轮系是指在轮系中至少有一个齿轮及轴线是围绕另一个齿轮进行旋转的（图７-３２）。

图７-３１图７-３２2.轮系的应用①用轮系传动就可以得到很大的传动比，如航空发动机的减速器。

②轮系可做较远距离传动。

③轮系可实现变速、换向要求。

采用轮系组成各种机构，将运转速度分为若干等级进行变换，并能变换运转方向。

④轮系可合成或分解运动，如汽车后桥传动轴。

定轴轮系的传动比、计算及转向定轴轮系的传动比、计算及转向在讨论轮系时，把轮系中首末两轮转速之比，称为轮系的传动比。

它的计算涉及有关各对齿轮转速，如图７-３３所示，定轴轮系传动比计算为：传动比ｉ１６是由各种传动比ｉ１２、ｉ３４、ｉ５６形成的，应等于各传动比连乘积。

由于ｎ２＝ｎ３，ｎ４＝ｎ５，代入上式则得：式中是该定轴轮系外啮合3次，得数为负，说明首末两轮转向相反。

由此进一步推论，任意定轴轮系首轮到末轮由ｚ１、ｚ２、…、ｚｋ组成，平行轴间齿轮外啮合次数为ｍ，则即任意定轴轮系的总传动比，也即首末两轮的转速比，等于其从动轮齿数连乘积与主动轮齿数连乘积之比。

其转向由平行轴间外啮合齿轮对数所决定，即（ｍ为外啮合齿轮对数），正值表示主、从动轮转向相同；负值则转向相反。

此外也可以用画箭头方法判断从动轮转向，但对于空间齿轮，如圆锥、蜗杆蜗轮传动，只能用画箭头的方法判断从动轮的转向。

蜗轮蜗杆原理

蜗轮蜗杆原理
蜗轮蜗杆传动是一种常见的传动机构，它利用蜗杆和蜗轮的啮合来实现动力传递和变速。

蜗杆是一种外形像螺旋的圆柱体，其表面有螺旋状的槽沟。

蜗轮则是一种圆盘状的零件，其边缘有螺旋状的齿轮。

蜗杆通过与蜗轮的啮合，使得蜗轮可以旋转，从而实现力的传递。

蜗杆蜗轮传动的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 当蜗杆旋转时，蜗杆的螺旋槽沟会与蜗轮的齿轮相啮合。

由于蜗杆的斜面角度较大，蜗杆旋转一周，蜗轮只能前进一定距离。

2. 蜗杆的啮合作用会使蜗轮产生一个垂直于齿轮面的力，这个力称为径向力。

径向力会将蜗轮固定在蜗杆上，防止其脱离。

3. 由于蜗杆螺旋槽沟的特殊形状，蜗轮在断面上的齿轮面会形成一个椭圆形的轨迹，这使得蜗轮的齿轮面与蜗杆的啮合点不断改变，从而实现了连续的传动。

4. 蜗杆螺旋槽沟的形状也决定了蜗轮在传动过程中的速度变化。

由于蜗杆的斜面角度不变，蜗轮的速度会随着其所在位置的改变而改变。

通常情况下，蜗轮的转速会降低，但输出转矩会增加。

5. 蜗轮的大小和蜗杆的螺旋槽沟数量决定了传动的速比。

一般来说，蜗轮的直径越大，传动速比越大。

蜗轮蜗杆传动具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点，因此被广泛应用于汽车变速器、工程机械、机床等领域。

但也需要注意，由于蜗轮与蜗杆的啮合接触面积较小，所以在高负
荷、高速应用时容易产生磨损和热量，需要注意润滑和冷却措施。

6-9 蜗杆传动


蜗杆
1
2
左旋
动画
蜗杆传动的特点和用途 1）传动比大，结构紧凑。 i=10—40,最大可达80。 若只传递运动，传动比可达1000。 2）传动平稳、振动、冲击噪声小。 3) 可制成具有自锁性的蜗杆。 4) 效率较低。η =0.7—0.8。 5) 轮齿间的相对滑动速度大，传动效 率低，需用减摩耐摩的材料制造蜗轮， 成本高。
整体式蜗轮
齿圈式蜗轮
镶铸式蜗轮
螺栓联接式蜗轮
观看涡轮照片
五 蜗杆传动的效率
1 蜗杆传动效率
h h1 h 2 h 3
h1─计及啮合摩擦损耗的效率； h2─计及轴承摩擦损耗的效率； h3─计及溅油损耗的效率； h1是对总效率影响最大的因素，可由下式确定： tan 式中： －蜗杆的导程角； h1 tan( v ) －当量摩擦角。
平面定轴轮系从动轮的转向，也可以采用画箭头的方法确定。 箭头方向表示齿轮（或构件）最前点的线速度方向。
3）空间定轴轮系传动速比的计算
传动速比的大小仍采用 推广式计算，确定从动轮的 转向，只能采用画箭头的方 法。圆锥齿轮传动，表示齿 轮副转向的箭头同时指向或 同时背离相互啮合处。 蜗杆传动，从动蜗轮转向 判定方法用蜗杆“左、右手 法则” 。
角标a和b分别表示输入和输出 轮系的速比计算，包括计算其速比的大小和确定输出轴 的转动方向两个内容。 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/ z1
一对齿轮的传动比大小为其齿数的反比。若考虑转向关 系，外啮合时，两轮转向相反，传动比取“-”号；内啮合时， 两轮转向相同，传动比取“+”号。
方向判断如图所示
例：如图所示的轮系，已知 z1=24， z2=46， z2’＝23， z3=48， z4=35， z4’＝

一、轮系的分类根据轮系运转中齿轮轴线的空间位置是否固定-将轮.

2)式中“±”号的判断方法同定轴轮系的 传动比的正、负号判断方法相同。
3)将ωA、ωK、ωH 的数值代入上式时，必
须同时带“±”号。
28
例 6-2 图 6－14所示的2K－H型行星轮系中， 已知 z1＝100，z2＝101，z2’＝100，z3＝99， 试求输入件H对输出轮1的传动比iH1
解 齿轮1、双联齿轮2－2’、齿轮3和系 杆H组成行星轮系，由式（6－3）有：
•当汽车直线行驶时，由于两个后轮所滚过的距离 相同，其转速也相等，所以有:
n1 n3 nH n4
行星轮2没有自转运动。此时，整个周转轮系形成一 个同速转动的刚体，一起用轮4转动。
当汽车左转弯时，由于右车轮比左车轮滚过的
距离大，所以右车轮要比左车轮转动的快一些。
由于车轮与路面的滑动摩擦远大于其间的滚动 摩擦，故在2自由度条件下，车轮只能在路面 上纯滚动。当车轮在路面上纯滚动向左转弯时， 则其转速应与弯道半径成正比，即
这表明，需要有两个独立 运动的原动件，机构的运 动才能完全确定。
这种两个中心轮都不固定、 自由度为2的周转轮系称 为差动轮系。
图6－2a 6
（2）行星轮系－自由度为1
如图6－2b所示，中心轮 3被固定，则该机构的自 由度为1。
这表明，只需要有一个 独立运动的原动件，机 构的运动就能完全确定。
例6－3 图6－15所示为汽车后轮传动的差动轮系（常称 为差速器）。发动机通过传动轴驱动齿轮5。齿轮4与齿 轮5啮合，其上固联着系杆H并带动行星轮2转动。中心 轮1和3的齿数相等，即z1＝z3，并分别和汽车的左右两 个后轮相联。齿轮1、2、3及系杆H组成一差动轮系。试 分析该差速器的工作原理。
解：差动轮系的传动比：
1 6
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

如图所示。已知:z1=48, z2=48, z2’=18, z3=24, n1=250 r/min, n3=100 r/min, 转向如图 试求nH的大小和方向
例题
2
n2H
分析： 轮系类型——锥齿轮组成的周转轮系 转化机构中各轮转向用箭头判断
2’ n1 n1
H
解： H
n1 n H z2 z3 48 24 4 i 13 n3 nH z1 z 2' 48 18 3 n n 250 n 4 1 H H n n 100 n 3 3 H H
图中画箭头表示 （其它情况）
如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向， 求i 19和判定n9转向。
i i i i i i 解： 19 12 23 45 67 89
1 Ⅰ 5
n1 n 6 n 8 1 n 2 n 4 n n 2 n 3 n 5 n 7 n 9 Ⅱ z z z z z 3 5 7 2 ( )( )( )( )( 9 ) z z z z z 1 2 4 6 8
化得到的假想定轴轮系，称为原周转轮系的转化轮系。
周转轮系传动比分析
-nH
3 3
转化机构法：-nH
构件 原机构 转化机构(定轴) H n n n n 1 1 H 1 1 H n n n n 2 2 H 2 2 H n n n n3 3 3 H 3 H n n n 0 n H H H H H
n2 n2
n1 z 2 i12 n2 z1 z4 n3 i34 n4 z3
z3 n2 i23 n3 z2
n4 z5 i45 n5 z 4
n3 n3
二、定轴轮系传动比的计算
上式表明：平面定轴轮系传动比 的大小等于组成该轮系的各对啮合齿 轮传动比的连乘积，也等于各对啮合 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 。 推广：设轮1为起始主动轮，轮K为最末从动轮，则平面定 轴轮系的传动比的一般公式为 :
H 13
H
n3 = 0
1
3
9999 101 n1 n H 10000 nH 100
n 9999 101 1 1 nH 10000 100
n 9999 1 101 1 1 1 1 n 10000 10000 100 100 H
1 n iH H 10000 100 1 i n 1 H 1
2
H
n2
nH
O H
2
1
n1
O
O 1
n3
H 转化轮系传动比： i 13
n n
H 1 H 3
n1 n H z2 z3 z3 z1 n3 nH z1 z 2
z3 i1H 1i 1 z 1
H 13
对于行星轮系，若n3=0, 有
周转轮系传动比
转化轮系传动比：
2）重合度大，传动平稳，噪声低； 3）结构紧凑，可实现反行程自锁； 4） 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效 率低；
5） 蜗轮的造价较高。 主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
几种机械传动形式的特点
传动形式
带传动
主要优点
中心距变化范围大，可用于较远 距离的传动，传动平稳，噪音小， 能缓冲吸振，有过载保护作用， 结构简单，成本低，安装要求不 高 中心距变化范围大，可用于较远 距离的传动，在高温、油、酸等 恶劣条件下能可靠工作，轴和轴 承上的作用力小 外廓尺寸小，效率高，传动比恒 定，圆周速度及功率范围广，应 用最广
复合轮系（混合轮系）：既含有定轴轮系又含有周转 轮系，或包含有几个基本周转轮系的复杂轮系。
二、定轴轮系传动比的计算
轮系的传动比：是指轮系中输入轴（主动轮）的角速 度（或转速）与输出轴（从动轮）的角速度（或转速） 之比，即 :
a na iab b nb
角标a和b分别表示输入和输出
轮系的传动比计算，包括计算其传动比 的大小和确定输出轴的转向两个内容。
蜗杆传动
结构紧凑，外廓尺寸小，传动比 大，传动比恒定，传动平稳，无 噪音，可做成自锁机构
效率低，传递功率不宜过大，中高 速需用价贵的青铜，制造精度要求 高，刀具费用高
轮 系
12小时
时针：1圈
分针：12圈
秒针：720圈
i = 12
i = 720 i = 60
问题：大传动比传动
轮系
现代机械中，为了满足不同的工作要求只用一对齿轮传动 往往是不够的，通常用一系列齿轮共同传动。这种由一系列齿 轮组成的传动系统称为齿轮系（简称轮系）。
动比定义及大小，
1,K,H轴线必须平行
!!
如图所示。已知:z1=100, z2=101, z2’=100, z3=99 试求传动比 iH1
分析： 轮系类型——周转轮系 注意周转轮系，不管求解什么，一 定用转化机构法，记住“要领”
例题
2
2’
若：z3=100
101 100 99 z3 101 n1 n H z2 101 9999 ( ) ( ) 解： i 100 n3 nH z1 z2' 100 100 10000
一 轮系的类型
定义：由齿轮组成的传动系统－简称轮系 定轴轮系（轴线固定） 轮系分类 周转轮系（轴有公转） 复合轮系（两者混合)） 本节要解决的问题： 1.轮系传动比 i 的计算; 平面定轴轮系 空间定轴轮系 差动轮系
行星轮系
2.从动轮转向的判断。
知识链接
齿轮在轴上的固定方式
齿轮与轴之间的关系
固定（齿轮与轴固定为一体， 齿轮与轴一同转动，齿轮不能 沿轴向移动） 结构简图 单一齿轮 双联齿轮
方向判断如图所示
总结：定轴轮系的传动比
从动齿轮齿数连 1 大小： i 1 k k 主动齿轮齿数连
方向： 画箭头法（适合任何定轴轮系）
( 1) m 法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）
结果表示：
从动齿轮齿数连乘 1 i （输入、输出轴平行） 1 k ± 主动齿轮齿数连乘 k
n 1 至 轮 k 间 所 有 从 动 轮 齿 数 的 连 乘 积 1 轮 i 1 k n 1 至 轮 k 间 所 有 主 动 轮 齿 数 的 连 乘 积 k 轮
惰轮（Z4）只改变齿轮副中从动轮回转方向，不影响齿轮副传动比大小的齿轮。
二、定轴轮系传动比的计算
1.从动轮转向的确定 传动比正负号规定：两轮转向相 同(内啮合) 时传动比取正号，两轮转 向相反(外啮合)时传动比取负号，轮 系中从动轮与主动轮的转向关系，可 根据其传动比的正负号确定。外啮合 次数为偶数（奇数）时轮系的传动比 为正（负），进而可确定从动件的转 向。图中外啮合次数为3次，所以传 动比为负，说明轮5与轮1转向相反。 平面定轴轮系从动轮的转向，也可以采用画箭头的方 法确定。箭头方向表示齿轮（或构件）最前点的线速度方 向。作题方法如图所示。
时 针 ） ， z1 =2 ， z2 =60 ， z
z5=35,
z 5'
2
'
=20, z3 =24,
z 3'
=20, z4 =24,
z 4'
=30,
=28, z6=135。求n6的大小和方向。
例：图示的轮系中，已知各齿轮的齿数Z1=20, Z2=40, Z'2=15, Z3=60, Z'3=18, Z4=18, Z7=20, 齿轮7的模数m=3mm, 蜗杆头数为 1（左旋），蜗轮齿数Z6=40。齿轮1为主动轮，转向如图所示， 转速n1=100r/min，试求齿条8的速度和移动方向。
主要缺点
有滑动，传动比不能保持恒定，外 廓尺寸大，带的寿命较短（通常为 3500h～5000h），由于带的摩擦 起电不宜用于易燃、易爆的地方， 轴和轴承上作用力大
链传动
虽然平均速比恒定，但运转时瞬时 速度不均匀，有冲击、振动和噪音， 寿命较低（一般为5000h～15000h）
齿轮传动
制造和安装精度要求较高，不能缓 冲，无过载保护作用，有噪音
蜗轮的转向

2
v2

1
左右手法：
左旋左手，右旋右手，四指转
向1，拇指反向；即为v2。
课堂练习
1、右旋蜗杆转动，蜗轮如何动？ 2、左旋蜗杆转动，蜗轮如何动？ 3、蜗轮转动，右旋蜗杆如何动？
4、判断蜗杆旋向。
5、蜗轮转动，左旋蜗杆如何动？ 6、判断蜗杆旋向。
5、蜗杆传动的特点：
1）传动比大，一般 i =10~80，最大可达1000；
4 即 i ( 1 ) 19
2
惰轮
Ⅳ 4
6
9
n
9
Ⅵ Ⅴ
Ⅲ 3
z z z z 3 5 7 9 z z z z 1 4 6 8
7
8
为正，首末两轮回转方向相同。 转向也可通过在图上依次画箭头来确定。 注：齿轮z2的大小对总传动比i19毫无影响，叫惰轮。
例题：在如图所in 1
H z z n n n H mz 2 3 k 1 1 H i ( 1 ) 1 k H n n n z z z k k H 1 2 ' ( k 1 )'
实际轮系传动比：
i n 1 k 1n k
注意：转向判别用＋、－号， 判别错误影响严重，千万当 心
写转化轮系传
空套（齿轮与轴空套，齿轮与 轴各自转动，互不影响） 滑移（齿轮与轴周向固定，齿 轮与轴一同转动，但齿轮可沿 轴向滑移）
定轴轮系
周转轮系
各齿轮的轴线相对于机 架的位置固定不变
至少有一个齿轮的轴线相 对于机架的位置是变化的
周转轮系的组成
如图所示，黄色齿轮既自转又公转 称为行星轮；绿色和灰色齿轮的几何轴 线的位置固定不动称为太阳轮，它们分 别与行星轮相啮合；支持行星轮作自转 和公转的构件称为行星架或系杆。行星 轮、太阳轮、行星架以及机架组成周转 轮系。一个基本周转轮系中，行星轮可 有多个，太阳轮的数量不多于两个，行 星架只能有一个。