機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com機電設備安裝與維修專業全國中等職業技術學校機械類通用教材

機械基礎機械基礎（第四版）Seawater2008@126.1機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com第六章輪系

在實際使用的機械設備中，依靠一對齒輪傳動往往是不夠的，需要多對或多級齒輪傳動來完成人們所預期的功用要求和工作目的，為此就有必要采用輪系。由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統稱為輪系。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com【教學內容】輪系分類及其應用特點定軸輪系傳動比計算定軸輪系中任意從動齒輪的轉速計算機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com§6—1輪系的分類及其應用特點一、輪系的分類

輪系的形式很多，按照輪系傳動時各齒輪的軸線位置是否固定分為定軸輪系、周轉輪系和混合輪系三大類。

機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com定軸輪系1該機構中所有齒輪均具有固定幾何軸線位置，可以實現大的傳動比、變速、變向及回轉的合成或分解。1、定軸輪系機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com定軸輪系2

該機構中所有齒輪均具有固定幾何軸線位置，可以實現大的傳動比、變速及變向1、定軸輪系機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com1、定軸輪系

當輪系運轉時，所有齒輪的幾何軸線位置相對于機架固定不變，也稱為普通輪系。

單式輪系復式輪系回歸輪系機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com定軸輪系運動結構簡圖機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com2、周轉輪系

當輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對于機架的位置是不固定的，而是繞另一個齒輪的幾何軸線轉動。

行星輪系

差動輪系注意它們之間的區別機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com3、混合輪系

在輪系中，既有定軸輪系又有周轉輪系。

機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com知識鏈接齒輪在軸上的固定方式齒輪與軸之間的關系結構簡圖單一齒輪雙聯齒輪固定（齒輪與軸固定為一體，齒輪與軸一同轉動，齒輪不能沿軸向移動）空套（齒輪與軸空套，齒輪與軸各自轉動，互不影響）滑移（齒輪與軸周向固定，齒輪與軸一同轉動，但齒輪可沿軸向滑移）機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com二、輪系的應用特點1、可獲得較大的傳動比一對齒輪傳動比一般不大于3~5，imax≤8。大傳動比可用定軸輪系多級傳動實現，也可利用周轉輪系和復合輪系實現。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com應用實例：啤酒大麥發酵池

為了使攪拌器緩慢移動，以達到充分攪拌的目的，在電機到移動齒輪間采用了一個行星減速器，其傳動比高達702.25。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com一對齒輪受結構限制，中心距較近。2、可作較遠距離的傳動輪系節省材料、減輕重量、降低成本和空間。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com增加中間輪2實現變向要求一對外嚙合齒輪，主、從動輪（1、3）轉向相反中間輪（惰輪或過橋輪）131323、可方便地實現變速和變向要求機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com二級變速三星輪換向機構機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com汽車齒輪變速箱IIIIVIII機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com123H45123H行星架H的轉速是輪1、3轉速的合成。汽車后橋差速器的輪系可根據轉彎半徑大小自動分解，nH使n1、n3符合轉彎的要求4、可合成或分解運動機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com非平行軸（空間）定軸輪系一、定軸輪系中各輪轉向的判斷按照輪系中各齒輪的軸線是否平行，有兩種情況：平行軸（平面）定軸輪系1、用標注箭頭來確定；2、通過數外嚙合齒輪的對數來確定外嚙合齒輪的對數為偶數，則首末兩輪轉向相同外嚙合齒輪的對數為奇數，則首末兩輪轉向相反§6—2定軸輪系傳動比計算機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com平面輪系空間輪系機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com一對圓柱齒輪傳動轉向的表達12121212外嚙合：兩輪轉向相反內嚙合：兩輪轉向相同注：箭頭表示可見側圓周速度方向。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com一對圓錐齒輪傳動轉向的表達兩箭頭同時指向嚙合點兩箭頭同時相背嚙合點1212注：蝸桿傳動按第六章。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com思考！平行軸傳動的定軸輪系1233′451、用標注箭頭來確定；2、因外嚙合齒輪的對數為偶數（2對），則1、5兩輪轉向相同。如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉向？機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com輪系中各輪回轉方向只能用箭頭標注在圖上。156342ⅠⅡⅣⅢ非平行軸傳動的定軸輪系思考！如何判斷以下定軸輪系中各輪的轉向？機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com二、傳動比1432ⅠⅡⅢ兩級齒輪傳動裝置1、傳動路線動力輸入傳動路線動力輸出在計算傳動比大小之前要先學會分析傳動路線機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com例1

如圖所示輪系，分析該輪系傳動路線。解該輪系傳動路線為：ⅠⅢⅡⅣⅤⅥⅠⅡⅢⅣⅤⅥ機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com2、傳動比計算以前述兩級齒輪傳動裝置為例，求其總傳動比。即定軸輪系的傳動比等于首末兩輪的轉速之比。由上式可知，定軸輪系的傳動比為：1432ⅠⅡⅢ傳動路線機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com平行軸定軸輪系中，若以1表示首輪，以k輪表示末輪，外嚙合的對數為m,則總傳動比為：當結果為正，表示首末兩輪回轉方向相同。當結果為負，表示首末兩輪回轉方向相反。注：轉向也可用箭頭在圖上依次畫出來確定。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com例2

如圖所示輪系，已知各齒輪齒數及n1轉向，求i19和判定n9轉向。136897542ⅠⅥⅡⅣⅢⅤ為正，首末兩輪回轉方向相同。惰輪解：轉向也可通過在圖上依次畫箭頭來確定。注：齒輪z2的大小對總傳動比i19毫無影響，叫惰輪。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com惰輪（中間輪或過橋輪）的應用惰輪惰輪加奇數個惰輪，首末兩輪轉向相同。加偶數個惰輪，首末兩輪轉向相反。惰輪只改變從動輪回轉方向，不改變傳動比大小。知識鏈接機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com2576431ⅠⅡⅣⅢⅤ例3如圖所示，已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齒輪1為主動件。分析該機構的傳動路線；求傳動比i17；若齒輪1轉向已知，試判定齒輪7的轉向。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com分析該輪系傳動路線為：ⅠⅡⅢⅣⅤ解根據公式結果為負值，說明從動輪7與主動輪1的轉向相反。各輪轉向如圖中箭頭所示。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com惰輪2576431ⅠⅡⅣⅢⅤ機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com§6—3定軸輪系中任意從動齒輪的轉速計算一、任意從動齒輪的轉速計算由定軸輪系的傳動比：得定軸輪系中任意從動輪轉速n末：機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com10ⅠⅡⅢⅣ1234596781條3條1條問：Ⅳ軸可獲得幾種轉速？解：（1）找出各軸間傳動線路的數量。（2）一般情況下，變速級數等于各軸間傳動線路數量的連乘積。因此Ⅳ軸可獲得1×3×1=3種轉速。變速級數的判定6-7-8為三聯滑移齒輪滑移齒輪變速機構機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com分別求出該變速機構中Ⅳ軸的三種轉速各為多少？分析該變速機構的傳動路線為:Ⅰ（nⅠ

）ⅡⅢⅣ（nⅣ

）(1)5-6嚙合時

nⅣ(2)4-7嚙合時

nⅣ(3)3-8嚙合時

nⅣ例4解：機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com輪系末端是齒條傳動的計算簡易機床拖板箱傳動系統末輪z的轉速為：末輪z的移動速度為：輸入軸每回轉一周，末輪z沿齒條的移動距離為：末輪z的模數末輪z的齒數特例機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com練習1、如圖所示為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統。已知：帶輪直徑D1=D2=180mm,z1=45，z2=72，z3=36，z4=81，z5=59，z6=54，z7=25,

z8=88.試求：當電動機轉速n1=1443r/mm時，主軸Ⅲ的各級轉速。機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com1-3和5-7為雙聯滑移齒輪1條2條2條ⅠⅡⅢD12486D2317

5機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com分析該變速機構的傳動路線為:ⅠⅡⅢ（nⅢ

）機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.comⅤ軸可獲得1×2×2=4種轉速。ⅠⅡⅢD12486D2317

5（1）1-2和5-6嚙合（2）1-2和7-8嚙合（4）3-4和5-6嚙合（3）3-4和7-8嚙合nⅢnⅢnⅢnⅢ解：機械基礎（第四版）Seawater2008@126.機械基礎（第四版）Seawater2008@126.com練習

2、如圖所示，已知：z1=16，z2=32，z3=20，z4=40，蝸桿z5=2，蝸輪z6=40，n1=800

r/min。試分析該傳動機構的傳動路線；計算蝸輪的轉速n6并確定各輪的回轉方向。解：1234ⅠⅡⅢ56分析該變速機構的傳動路線為:Ⅰ（nⅠ

）ⅡⅢ機械基礎（第四版）Seawa