1、机械基础第七章 轮系21了解轮系的分类。2了解轮系的特点及应用。3 铣床滑移齿轮变速箱 如图所示的铣床滑移齿轮变速箱、汽车变速器是如何实现变速和变向的？它们属于哪种轮系呢？有何特点？汽车五级手动变速器 4一、轮系的分类一、轮系的分类定轴轮系定轴轮系混合轮系混合轮系周转轮系周转轮系5二、轮系的应用二、轮系的应用1. 可以获得很大的传动比 2. 可以实现相对较远距离的传动 63. 可以方便地实现变速和变向要求 变速机构变向机构74. 可以实现运动的合成与分解 汽车后桥差速器891.掌握定轴轮系中各轮转向的判定方法。2.掌握定轴轮系传动比的计算。3.熟悉惰轮的作用。第二节第二节 定轴轮系传动比的计算
2、定轴轮系传动比的计算10 如图所示为一卷扬机，图b为传动示意图，如果已知齿轮1的转向，如何判断出其它各齿轮的转向？ a) 实物图b)传动示意图11一、定轴轮系中各轮转向的判定一、定轴轮系中各轮转向的判定一对齿轮传动转向的表达圆柱齿轮啮合传动转转 向表示向表示运动结构简图运动结构简图外啮合齿轮传动转转向表示向表示运动结构简图运动结构简图画两反向箭头12112212112) 1(zzzznni12锥齿轮啮合传动圆柱齿轮啮合传动两箭头同时指向或同时背离啮合点圆锥齿轮传动合传动内啮合齿轮传动圆柱齿轮转转向表示向表示运动结构简图运动结构简图画两同向箭头12122112)(zzzznni13 若轮系中外啮
3、合齿轮的对数是偶数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则转向相反。轮系中各齿轮的转向，可在运动简图上依次画箭头表示。 18976452314二、二、定轴轮系传动比定轴轮系传动比的计算的计算一般地，若轮系中1为首轮，k 为末轮，则该轮系的传动比公式为：2411112 34(1)1 31.( 1).mkkkkkkkz zznii iinz zz m) 1(所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘积= 式中（-1）m项只表示转向，指数m 只表示轮系中外啮合齿轮的对数。 154125673 定轴轮系的传动比计算 【例例71】图示的定轴轮系，已知各齿轮的齿数分别为：Z1=20， Z2=40，Z3=20
4、，Z4=100，Z5=30，Z6=20，Z7=30，求总的传动比i17？1020302020302010040) 1() 1(365317642766543217117zzzzzzzziiiinnim653176423675634127117) 1(zzzzzzzziiiinni【解解】“-”号表示首、末两轮转向相反。16【例例2】如图所示空间定轴轮系，已知主动轮的转速n1=1000r/min，各齿轮的齿数Z1=1， Z2=40， Z3=20， Z4=80， Z5=20，Z6=60，求总的传动比i16？空间定轴轮系4802020160804053164216积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿
5、数的连乘ZZZZZZi【解解】17三、惰轮的作用三、惰轮的作用空间定轴轮系空间定轴轮系三星齿轮变向机构三星齿轮变向机构181掌握任意从动轮转速的计算方法。2掌握定轴轮系末端带移动件时移动距离及速度的计算方法。第三节第三节 定轴轮系转速的计算定轴轮系转速的计算19 图示定轴轮系，如果已知n1和各轮齿数，如何计算任意从动轮的转速？201 3 51111124 6kkkkz z zznknnniz z zzkk轮前所有主动轮齿数连乘积轮前（含 轮）所有从动轮齿数连乘积一、定轴轮系任意从动轮转速的计算一、定轴轮系任意从动轮转速的计算 21【例例1】如图所示传动系统示意图，如果已知主动轴的转速n1100
6、0转/分，各齿轮齿数Z1=1，Z2=40，Z3=18，Z4=54，Z5=24，Z6=32，试计算轴的转速？【解解】nn1 Z1/ Z2 Z3/ Z4 Z5/ Z6n 10001/4018/5424/326.25（转/分）乘积轮）所有从动轮齿数连轮前（含乘积轮前所有主动轮齿数连kkkninnkk111122【例例2】在图示定轴轮系，主动轴上采用一个三联滑移齿轮，若已知轴的转速n11000转/分，Z1=28，Z2=56，Z3=48，Z4=56，Z5=20，Z6=30，Z7=60，Z8=20，求从动轴有几种转速？最快转速、最慢转速各是多少？图示情况下轴的转速是多少？ Z3/ Z6主动轴 n1 Z2/
7、 Z5 轴 Z7/ Z8 轴 Z1/ Z4轴共可获得1313种转速。n maxn1 Z2/ Z5 Z7/ Z8 100056/2060/208400 （转/分）n minn1 Z1/ Z4 Z7/ Z8 100028/5660/201500 （转/分）n图示 n1 Z3/ Z6 100048/301600 （转/分）从动轴共可获得3种转速，最快转速为8400转/分，最慢转速为1500转/分，图示情况下轴的转速为1600转/分。【解解】轮系的传动路线：带滑移齿轮的定轴轮系23 定轴轮系在实际应用中，经常遇到末端带有移动件的情况，如图所示。当末端螺旋传动中螺杆（母）每转动一转，螺母（杆）移动多少距
8、离？简易机床托板箱传动机构24二、定轴轮系末端移动件的计算二、定轴轮系末端移动件的计算 1末端是螺旋传动的计算末端是螺旋传动的计算 LN末Ph N1 Ph (mm) Vn末 Phn1 Ph (mm/min) 所有主动轮齿轮连乘积所有从动轮齿轮连乘积所有主动轮齿轮连乘积所有从动轮齿轮连乘积其中 N1 主动轴转动的转数（r）； n1 主动轴的转速（r/min）； Ph 螺杆（母）的导程（mm）。25【例例】如图所示为磨床砂轮架进给机构，它的末端是螺旋传动。已知Z1=28，Z2=56，Z3=38，Z4=57，丝杠Tr503。当手轮按图示方向以nl =50r/min回转时，试计算手轮回转1周砂轮架移动
9、的距离和砂轮架的移动速度？并分析移动方向？【解解】手轮转一转砂轮架移动距离L计算公式如下： LN1 Ph1 31(mm)当n1=50r/min时，砂轮架移动速度为： Vn1 Ph50 350(mm/min) 因丝杠为右旋，砂轮架向右移动(如图所示)。28385657Z1Z3Z2Z4Z1Z3Z2Z42838565726n末mZ末n1 mZ末 (mm/min)所有主动轮齿轮连乘积所有从动轮齿轮连乘积v2末端是齿轮齿条传动的计算末端是齿轮齿条传动的计算所有主动轮齿轮连乘积所有从动轮齿轮连乘积LN末mZ末N1 mZ末 (mm)其中 N1 主动轴转动的转数（r）； n1主动轴的转速（r/min）； m
10、与齿条啮合的齿轮的模数（mm）； Z末 与齿条啮合的齿轮的齿数。27【例例】如图所示为普通车床拖板箱传动系统，末端是齿轮齿条传动。已知Z12且右旋，Z230，Z324，Z450，Z523，Z669，Z715，Z812，m3mm，若n140r/min，转向如图所示，求齿条移动速度及移动方向？ n末mZ末 n1 mZ末 【解解】 用画箭头法判断，齿条向右方移动 所有主动轮齿轮连乘积所有从动轮齿轮连乘积v1 351824622423403.14 3 1248.8/ min30 50 69z z zvnmzmmz z z 1 351824622423403.14 3 1248.8/ min30 50
11、69z z zvnmzmmz z z 1 351824622423403.14 3 1248.8mm / min30 50 69z z zvnmzz z z 281.了解周转轮系的分类及其应用特点。2.掌握周转轮系传动比的计算。第四节第四节 周转轮系传动比的计算周转轮系传动比的计算29如图a所示电动螺丝刀，其变速部分运动简图如图b所示，该轮系采用了周转轮系，用来将输入轴的高转速转化为输出轴的低转速。那么，周转轮系为什么能满足工作需求？ 实物图变速部分动简图30一、周转轮系的组成与分类一、周转轮系的组成与分类 1周转轮系的组成周转轮系的组成 3132 2 2周转轮系的分类周转轮系的分类 差动轮系
12、 行星轮系33二、周转轮系传动比的计算、周转轮系传动比的计算 周转轮系传动比计算，要按转化轮系法转化轮系法计算，即将周转轮系转化成定轴轮系，从而求出传动比。 转化轮系中各轮的转速见下表：341321321313113) 1(ZZZZZZnnnnnniHHHHH转化轮系的传动比：35 同理，当周转轮系中2个中心轮分别为1和k，系杆为H，则其转化机构的传动比可表示为：112HH111 kkkHkHHkzzzznnnnnni36 【例例】如图 b所示的行星轮系中，已知Z1=20，Z2=15，Z3=50， 中心轮3固定不动。试求：1该行星轮系传动比i1H=？ 2 当中心轮1的转速n1=70r/min时，求行星架转速nH？37【例例2 2】如图715所示电动螺丝刀，采用两级行星轮系减速，且两级的传动参数相同、传动比相同，其中第一级减速传动中，布置三个行星轮支撑机构，并且行星轮固定座作为该行星轮系的机架，实现了向下一级传动的输出。已知Z1= Z4=7，Z3=Z6=39，n1=3000r/min，试求电动螺丝刀的转速nH2？38三、周转轮系的应用特点三、周转轮系的应用特点 实现大传动比的高速传动实现大传动比的高速传动39 实现结构紧凑的大功率传动实现结构紧凑的大功率传动
