第六章 轮系及其传动比计算

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。

定轴轮轮系传动比计算
轮轮系由多个轮组成，每个轮都有自己的半径。

通过留意每个轮的尺寸以及它们之间的关系，我们可以计算出轮轮系的传动比。

传动比的定义是输出轴速度与输入轴速度的比值或输出轴扭矩与输入轴扭矩的比值。

以下是一些常见的定轴轮轮系传动比计算方法：
1.简单轮对传动比计算：
-如果输入轮和输出轮的半径分别为r1和r2，则传动比为r2/r1
2.多个轮对传动比计算（串联）：
- 如果有 n 个轮，每个轮的半径分别为 r1, r2, ..., rn，则传动比为 r2/r1 * r3/r2 * ... * rn/r(n-1)。

3.多个轮对传动比计算（并联）：
- 如果有 n 个轮，每个轮的半径分别为 r1, r2, ..., rn，则传动比为 r1/r2 * r2/r3 * ... * r(n-1)/rn。

4.齿轮传动比计算：
-如果输入齿轮的齿数为z1，输出齿轮的齿数为z2，则传动比为
z2/z1
需要注意的是，以上的计算方法都是基于理想情况下的轮轮系，没有考虑摩擦、弹性变形等因素的影响。

在实际应用中，这些因素可能会导致传动比有所偏差。

另外，还有一些其他的因素会影响传动比，例如链传动系统的张紧程度、皮带传动系统的张力等。

在设计和使用轮轮系时，这些因素也需要被考虑进去。

总结起来，定轴轮轮系传动比可以通过尺寸和关系的分析来计算。

以上提供的方法是一些常见的计算方法，但实际情况会更加复杂。

在实际应用中，可以借助计算机辅助设计软件来进行详细的传动比计算和分析，以确保设计的准确性和可靠性。

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。

授课时间2011年12月3日授课班级10（2）总课时 1 授课教时 1 授课形式讲授授课章节名称第六章轮系§6.2 定轴轮系传动比的计算使用教具教学目的1、了解定轴轮系传动的应用形式2、掌握定轴轮系传动从动件运动方向的判别3、掌握定轴轮系传动比的计算教学重点定轴轮系传动比的计算公式。

教学难点从动件运动方向的判定更新、补充、删节内容无板书设计第六章轮系§6.2 定轴轮系传动比的计算一、复习一、轮系的传动比二、定轴轮系传动比的计算第六章 轮系 §6.2 定轴轮系传动比的计算复习：轮系分类根据齿轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定，可将轮系分为三大类：定轴轮系、周转轮系和复合轮系。

定轴轮系：传动时所有齿轮的几何轴线位置均固定不变，这种轮系称为定轴轮系。

新授一、轮系的传动比轮系始端主动轮与末端从动轮的转速之比值，称为轮系的 传动比，用 表示。

i11k kn i n =式中 n1——始端主动轮1的转速，r/min nk ——末端从动轮k 的转速，r/min轮系传动比的计算，包括计算传动比的大小和确定末端从动轮的转向。

二、 定轴轮系传动比的计算 1.设主动轮1的转速和齿数为 n1 、z1 ，从动轮2的转速和齿数为 n2、z2 ，其传动比大小等于a.圆柱齿轮：圆柱齿轮传动的两轮轴线相平行。

对于外啮合传动，两轮转向相反，传动比可用负号表示；内啮合传动，两轮转向相同，传动比用正号表示。

故其传动比可写为±两轮的转向关系也可在图上用箭头来表示。

如图所示，以箭头方向表示主动轮看得见一侧的运动方向。

用反向箭头(箭头相对或相背)来表示外啮合时两轮的相反转向，用同向箭121221n z i n z ==121221n Z i n Z ==±外啮合直齿传动 内啮合直齿传动 b.圆锥齿轮: 由于圆锥齿轮的轴线相交，不能说两轮的转向是相同或相反。

因此，其转向关系便不能用传动比的正负来表示，只能在图上用箭头表示。

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。

轮系及其传动比的计算详解轮系是由一组相互连接的轮齿组成的机械系统，用于传递动力和改变转速。

根据轮齿的不同数量和排列方式，轮系可以实现不同的传动比例，从而改变输入轮的转速和输出轮的转速。

在本文中，我们将详细介绍轮系的计算方法和传动比的计算方法。

首先，我们介绍一些与轮系计算相关的基本参数和概念。

1.轮齿数（Z）：每个轮齿的数量，通常用于计算轮齿的大小和分布。

2.模数（m）：轮齿的大小与分布的参数，表示每个轮齿的宽度与轮齿间距的比例。

3.齿轮比（i）：两个相邻轮齿的齿轮比为输出轮的齿数除以输入轮的齿数，用于表示输入轮与输出轮之间的转速比。

在轮系计算中，我们通常关注的是传动比（或齿轮比），它表示两个相邻轮齿之间的转速比。

传动比的计算方法取决于轮系的类型和轮齿的排列方式。

下面将介绍常见的轮系类型和它们的传动比计算方法。

1.平行轴齿轮传动：平行轴齿轮传动是最常见的轮系类型，用于将动力从一个轴传递到另一个轴上。

传动比的计算方法如下：- 整体齿轮比（i）=输出轮齿数（Z_out）/输入轮齿数（Z_in）- 输入轮输出转速（n_out）=输入轮输入转速（n_in）/整体齿轮比（i）2.平行轴齿轮传动（多级）：平行轴齿轮传动可以通过多级配置来实现更大的传动比。

在多级传动中，每个级别的传动比相乘，以得到整体的传动比。

3.内齿轮传动：内齿轮传动是一种特殊的齿轮传动，其中至少有一个轮齿是内部轮齿。

传动比的计算方法稍有不同：- 整体齿轮比（i）=输出轮齿数（Z_out）/（输入轮齿数（Z_in）+输出轮齿数（Z_out））- 输出轮输入转速（n_in）=输入轮输出转速（n_out）×整体齿轮比（i）4.锥齿轮传动：锥齿轮传动用于连接两个轴的交叉传动，其中两个轮齿是锥形的。

传动比的计算方法如下：- 整体齿轮比（i）=输出轮齿数（Z_out）/输入轮齿数（Z_in）- 输入轮输出转速（n_out）=输入轮输入转速（n_in）/整体齿轮比（i）最后，对于复杂的传动系统，传动比的计算可以通过将每个传动单元的传动比相乘来实现，从而得到整体的传动比。