1、机械基础（第四版）机械基础（第四版）S机电设备安装与维修专业机电设备安装与维修专业全国中等职业技术学校机械类通用教材全国中等职业技术学校机械类通用教材机械基础机械基础Page 2机械基础（第四版）机械基础（第四版）S第六章第六章 轮系轮系 在实际使用的机械设备中，依靠一在实际使用的机械设备中，依靠一对齿轮传动往往是不够的，需要多对或多对齿轮传动往往是不够的，需要多对或多级齿轮传动来完成人们所预期的功用要求级齿轮传动来完成人们所预期的功用要求和工作目的，为此就有必要采用轮系。和工作目的，为此就有必要采用轮系。由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系轮系
2、。Page 3机械基础（第四版）机械基础（第四版）S【教学内容】轮系分类及其应用特点定轴轮系传动比计算定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算Page 4机械基础（第四版）机械基础（第四版）S 6 1 轮系的分类及其应用特点轮系的分类及其应用特点一一、轮系的分类轮系的分类 轮系的形式很多，按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定分为定轴轮系定轴轮系、周转轮系周转轮系和混合轮系混合轮系三大类。Page 5机械基础（第四版）机械基础（第四版）S定轴轮系定轴轮系1 该机构中所有齿轮均具有固定几何轴线位置，可以实现大的传动比、变速、变向及回转的合成或分解。1、定轴轮系、定轴轮系Page 6机械基础（第四版）机械
3、基础（第四版）S定轴轮系定轴轮系2 该机构中所有齿轮均具有固定几何轴线位置，可以实现大的传动比、变速及变向 1、定轴轮系、定轴轮系Page 7机械基础（第四版）机械基础（第四版）S1、定轴轮系、定轴轮系 当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称为普通轮系普通轮系。单式轮系单式轮系复式轮系复式轮系回归轮系回归轮系Page 8机械基础（第四版）机械基础（第四版）S定轴轮系运动结构简图定轴轮系运动结构简图Page 9机械基础（第四版）机械基础（第四版）S2、周转轮系、周转轮系 当轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。行星轮
4、系行星轮系 差动轮系差动轮系注意它们之间的区别Page 10机械基础（第四版）机械基础（第四版）SPage 11机械基础（第四版）机械基础（第四版）S3、混合轮系、混合轮系 在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。Page 12机械基础（第四版）机械基础（第四版）S知识链接齿轮在轴上的固定方式齿轮与轴之间的关系齿轮与轴之间的关系结构简图结构简图单一齿轮单一齿轮双联齿轮双联齿轮固定固定（齿轮与轴固定为一（齿轮与轴固定为一体，齿轮与轴一同转动，体，齿轮与轴一同转动，齿轮不能沿轴向移动）齿轮不能沿轴向移动）空套空套（齿轮与轴空套，齿（齿轮与轴空套，齿轮与轴各自转动，互不影轮与轴各自转动，互不影响）响）滑
5、移滑移（齿轮与轴周向固定，（齿轮与轴周向固定，齿轮与轴一同转动，但齿齿轮与轴一同转动，但齿轮可沿轴向滑移）轮可沿轴向滑移）Page 13机械基础（第四版）机械基础（第四版）S二二、轮系的应用特点轮系的应用特点1、可获得较大的传动比v一对齿轮传动比一般不大于35，imax8。v大传动比可用定轴轮系多级传动实现，也可利用周转轮系和复合轮系实现。Page 14机械基础（第四版）机械基础（第四版）S应用实例：应用实例：啤酒大麦发酵池啤酒大麦发酵池 为了使搅拌器缓慢移动，以达到充分搅拌的目的，在电机到移动齿轮间采用了一个行星减速器，其传动比高达702.25。Page 15机械基础（第四版）机械基础（第四
6、版）S一对齿轮受结构限制，中心距较近。一对齿轮受结构限制，中心距较近。2 2、可作较远距离的传动、可作较远距离的传动轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。Page 16机械基础（第四版）机械基础（第四版）S增加中间轮增加中间轮2 2实现变向要求实现变向要求一对外啮合齿轮，主、从一对外啮合齿轮，主、从动轮（动轮（1 1、3 3）转向相反）转向相反中间轮（惰轮中间轮（惰轮或过桥轮）或过桥轮）131323 3、可方便地实现变速和变向要求、可方便地实现变速和变向要求Page 17机械基础（第四版）机械基础（第四版）S二级变速二级变速三星轮换向机构三星轮换向机构
7、Page 18机械基础（第四版）机械基础（第四版）S汽车齿轮变速箱IIIIVIIIPage 19机械基础（第四版）机械基础（第四版）S123H45123H行星架H的转速是轮1、3转速的合成。汽车后桥差速器的轮系可根据转弯半径大小自动分解，nH使n1、n3符合转弯的要求4 4、可合成或分解运动、可合成或分解运动Page 20机械基础（第四版）机械基础（第四版）S非平行轴（空间）定轴轮系按照轮系中各齿轮的轴线是否平行，有两种情况：平行轴（平面）定轴轮系1、用标注箭头来确定；2、通过数外啮合齿轮的对数来确定外啮合齿轮的对数为偶数，则首末两轮转向相同外啮合齿轮的对数为奇数，则首末两轮转向相反 6 2
8、定轴轮系传动比计算定轴轮系传动比计算Page 21机械基础（第四版）机械基础（第四版）S平面轮系平面轮系空间轮系空间轮系Page 22机械基础（第四版）机械基础（第四版）S一对圆柱齿轮传动转向的表达一对圆柱齿轮传动转向的表达1 12 21 12 21 12 21 12 2外啮合：两轮转向相反外啮合：两轮转向相反内啮合：两轮转向相同内啮合：两轮转向相同注：箭头表示可见侧圆周速度方向。注：箭头表示可见侧圆周速度方向。Page 23机械基础（第四版）机械基础（第四版）S一对圆锥齿轮传动转向的表达一对圆锥齿轮传动转向的表达两箭头同时指向啮合点两箭头同时指向啮合点两箭头同时相背啮合点两箭头同时相背啮合点
9、1 12 21 12 2注：蜗杆传动按第六章。注：蜗杆传动按第六章。Page 24机械基础（第四版）机械基础（第四版）S思考！思考！平行轴传动的定轴轮系平行轴传动的定轴轮系1233451 1、用标注箭头来确定；、用标注箭头来确定；2 2、因外啮合齿轮的对数为、因外啮合齿轮的对数为偶数（偶数（2 2对），对），则则1 1、5 5两轮转向两轮转向相同。相同。如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？Page 25机械基础（第四版）机械基础（第四版）S轮系中各轮回转方向轮系中各轮回转方向只能用箭头标注在图上只能用箭头标注在图上。1 15 56 63 34 42 21n6n非
10、平行轴传动的定轴轮系非平行轴传动的定轴轮系思考！思考！如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？Page 26机械基础（第四版）机械基础（第四版）S二二、传动比传动比1 14 43 32 2两级齿轮传动装置两级齿轮传动装置1 1、传动路线、传动路线动力输入动力输入传动路线传动路线动力输出动力输出在计算传动比大小之前在计算传动比大小之前要先学会分析传动路线要先学会分析传动路线Page 27机械基础（第四版）机械基础（第四版）S例例1 1 如图所示轮系，分析该轮系传动路线。如图所示轮系，分析该轮系传动路线。解解 该轮系传动路线为：该轮系传动路线为：1n9n1z2z3z4z
11、5z6z7z8z9z1n21zz43zz65zz87zz98zz9nPage 28机械基础（第四版）机械基础（第四版）S2 2、传动比计算、传动比计算32nn 以前述两级齿轮传动装置为例，求其总传动比。以前述两级齿轮传动装置为例，求其总传动比。即即41nnnni末首总定轴轮系的传动比等于首末两轮的转速之比。定轴轮系的传动比等于首末两轮的转速之比。4321nnnn3412ii 3412zzzz3412、ii之间的传动比和及和分别指齿轮4321zzzz末首nni 由上式可知，定轴轮系的传动比为：由上式可知，定轴轮系的传动比为：积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘1 14 43 32 2传动
12、路线传动路线Page 29机械基础（第四版）机械基础（第四版）S 平行轴平行轴定轴轮系中，若以定轴轮系中，若以1 1表示首轮，以表示首轮，以k k轮表示末轮表示末轮，外啮合的对数为轮，外啮合的对数为m,m,则总传动比为：则总传动比为：乘积所有主动齿轮齿数的连乘积所有从动齿轮齿数的连总mkii)1(1当结果为当结果为正正，表示首末两轮回转方向，表示首末两轮回转方向相同相同。当结果为当结果为负负，表示首末两轮回转方向，表示首末两轮回转方向相反相反。注：转向也可用箭头在图上依次画出来确定。注：转向也可用箭头在图上依次画出来确定。Page 30机械基础（第四版）机械基础（第四版）S例例2 2 如图所示
13、轮系，已知各齿轮齿数及如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n n1 1转向，求转向，求i i1919和判定和判定n n9 9转向。转向。1 13 36 68 89 97 75 54 42 2896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn)()()()(8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即为为正正，首末两轮回转方向，首末两轮回转方向相同相同。惰轮惰轮解：解：1n9n转向也可通过在图上依次画箭头来确定。转向也可通过在图上依次画箭头来确定。注：齿轮注：齿轮z z2 2的大小对总传动比的大小对总传动比i i1919毫无影响，叫
14、惰轮。毫无影响，叫惰轮。Page 31机械基础（第四版）机械基础（第四版）S惰轮惰轮惰轮惰轮1n2n1n2n加加奇奇数个惰轮，首数个惰轮，首末两轮转向末两轮转向相同相同。加加偶偶数个惰轮，首数个惰轮，首末两轮转向末两轮转向相反相反。惰轮只改变从动轮回转方向，不改变传动比大小。惰轮只改变从动轮回转方向，不改变传动比大小。知识链接Page 32机械基础（第四版）机械基础（第四版）S2 25 57 76 64 43 31 11n例例3 3 如图所示，已知如图所示，已知z z1 1=24=24，z z2 2=28=28，z z3 3=20=20，z z4 4=60=60，z z5 5=20=20，z
15、z6 6=20=20，z z7 7=28=28，齿轮，齿轮1 1为主动件。分析该机构的为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比传动路线；求传动比i i1717；若齿轮；若齿轮1 1转向已知，试判定齿转向已知，试判定齿轮轮7 7的转向。的转向。7nPage 33机械基础（第四版）机械基础（第四版）S分析分析 该轮系传动路线为：该轮系传动路线为：1n21zz43zz65zz76zz7n解解 根据公式根据公式结果为负值，说明从动轮结果为负值，说明从动轮7 7与主动轮与主动轮1 1的转向相反。的转向相反。65317642317)1(zzzzzzzzi9.4202024286028531742zzzzz
16、z各轮转向如图中箭头所示。各轮转向如图中箭头所示。Page 34机械基础（第四版）机械基础（第四版）S惰轮惰轮2 25 57 76 64 43 31 11n7nPage 35机械基础（第四版）机械基础（第四版）S 6 3 定轴轮系中任意从动齿轮的定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算转速计算一一、任意从动齿轮的转速计算任意从动齿轮的转速计算末首首末nni由由 定轴轮系的传动比：定轴轮系的传动比：得得 定轴轮系中任意从动轮转速定轴轮系中任意从动轮转速n n末末：首末首首末首末ininn1积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘首nPage 36机械基础（
17、第四版）机械基础（第四版）S10101n1 12 23 34 45 59 96 67 78 81 1条条3 3条条1 1条条问：问：轴可获得几种转速？轴可获得几种转速？解：解：（1）找出各轴间传动线路的数量。找出各轴间传动线路的数量。（2）一般情况下，变速级数等于各轴间传动）一般情况下，变速级数等于各轴间传动线路数量的连乘积。线路数量的连乘积。因此因此轴可获得轴可获得1 13 31=31=3种转速。种转速。变速级数的判定6-7-86-7-8为三联滑移齿轮为三联滑移齿轮滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构Page 37机械基础（第四版）机械基础（第四版）S分别求出该变速机构中分别求出该变速机构中轴的
18、三种转速各为多少？轴的三种转速各为多少？分析分析 该变速机构的传动路线为该变速机构的传动路线为:（n n）（n n）21zz74zz65zz83zz109zz(1)5-6(1)5-6啮合时啮合时 n n 10629511zzzzzzn(2)4-7(2)4-7啮合时啮合时 n n 10729411zzzzzzn(3)3-8(3)3-8啮合时啮合时 n n 10829311zzzzzzn例4解：解：Page 38机械基础（第四版）机械基础（第四版）S简易机床拖板箱传动系统简易机床拖板箱传动系统末轮末轮z z的转速为：的转速为：1n1z2z3z4z5z6zzv6425311zzzzzznnzmzzz
19、zzzzL642531mzzzzzzznv6425311末轮末轮z z的移动速度为：的移动速度为：输入轴每回转一周，末轮输入轴每回转一周，末轮z z沿沿齿条的移动距离为：齿条的移动距离为：mz末轮末轮z z的模数的模数末轮末轮z z的齿数的齿数特例Page 39机械基础（第四版）机械基础（第四版）S练习练习1 1、如图所示为多刀半自动车床主轴箱的传动系统。、如图所示为多刀半自动车床主轴箱的传动系统。已知：已知：带轮直径带轮直径D D1 1=D D2 2=180mm,z=180mm,z1 1=4545，z z2 2=7272，z z3 3=3636，z z4 4=8181，z z5 5=5959
20、，z z6 6=5454，z z7 7=2525,z z8 8=8888.试求：试求：当电动机转速当电动机转速n n1 1=1443r/mm1443r/mm时，主轴时，主轴的各级转速。的各级转速。Page 40机械基础（第四版）机械基础（第四版）S1-31-3和和5-75-7为为双联双联滑移齿轮滑移齿轮1 1条条2 2条条2 2条条min/1443rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31 17 7 5 5Page 41机械基础（第四版）机械基础（第四版）S分析分析 该变速机构的传动路线为该变速机构的传动路线为:（n n）21DD65zz21zz43zz87zz电nPage
21、 42机械基础（第四版）机械基础（第四版）S轴可获得轴可获得1 12 22=42=4种转速。种转速。min/1443rn D D1 12 24 48 86 6D D2 23 31 17 7 5 5（1 1）1-21-2和和5-65-6啮合啮合（2 2）1-21-2和和7-87-8啮合啮合（4 4）3-43-4和和5-65-6啮合啮合（3 3）3-43-4和和7-87-8啮合啮合6225111zzDzzDnn n 8227111zzDzzDnn n 8427311zzDzzDnn n 6425311zzDzzDnn n 解：解：Page 43机械基础（第四版）机械基础（第四版）S练习练习 2 2
22、、如图所示，已知：、如图所示，已知：z z1 1=16=16，z z2 2=32=32，z z3 3=20=20，z z4 4=40=40，蜗杆，蜗杆z z5 5=2=2，蜗轮，蜗轮z z6 6=40=40，n n1 1=800=800 r/minr/min。试分析该传动机构的传动路线；计算。试分析该传动机构的传动路线；计算蜗轮的转速蜗轮的转速n n6 6并确定各轮的回转方向。并确定各轮的回转方向。解：解：404032220168001 12 23 34 41n5 56 664253116zzzzzznn min/10r分析分析 该变速机构的该变速机构的传动路线为传动路线为:（n n）21zz
23、43zz65zzPage 44机械基础（第四版）机械基础（第四版）S小小结结定轴轮系中各轮转向的判断方法：定轴轮系中各轮转向的判断方法：平行轴传动的定轴轮系：平行轴传动的定轴轮系：1 1、用标注箭头来确定；、用标注箭头来确定；2 2、当外啮合齿轮的对数为、当外啮合齿轮的对数为偶偶数，数，则首末两轮转向则首末两轮转向相同；相同；为为奇数奇数时，则转向时，则转向相反。相反。非平行轴传动的定轴轮系：非平行轴传动的定轴轮系：只能用标注箭头来确定。只能用标注箭头来确定。末首nni 定轴轮系的传动比为：定轴轮系的传动比为：积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘Page 45机械基础（第四版）机械基础
24、（第四版）S小小结结1 1、定轴轮系中任意从动轮转速、定轴轮系中任意从动轮转速n n末末：首末首首末首末ininn1积所有从动轮齿数的连乘积所有主动轮齿数的连乘首n2 2、轮系末端是齿条传动、轮系末端是齿条传动的计算的计算mzzznv从主所有所有1末轮末轮z z的移动速度为：的移动速度为：输入轴每回转一周，末轮输入轴每回转一周，末轮z z沿沿齿条的移动距离为：齿条的移动距离为：mzzzL从主所有所有模数、齿数模数、齿数Page 46机械基础（第四版）机械基础（第四版）S【本章小结本章小结】1、轮系的概念及分类、轮系的概念及分类2、轮系的应用特点、轮系的应用特点3、定轴轮系中各轮转向的判断。、定轴轮系中各轮转向的判断。4、定轴轮系的传动比计算。、定轴轮系的传动比计算。5、定轴轮系中任意从动轮转速的计算。、定轴轮系中任意从动轮转速的计算。6、定轴轮系中末端是螺旋传动的计算。、定轴轮系中末端是螺旋传动的计算。7、定轴轮系中末端是齿条传动的计算。、定轴轮系中末端是齿条传动的计算。Page 47机械基础（第四版）机械基础（第四版）S下课！2022年12月17日机械基础（第四版）机械基础（第四版）SE-MAIL:seawater2008126.COM
