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轮系(2)学案

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机械基础学案
第六章 轮系（§6—2定轴轮系传动比计算）
【使用课时】2课时

【学习目标】1、掌握定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。

【学习重点、难点】1、定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。
2、定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算。
【学习方法】在理解的基础上多背多记
【学习导向问题】

一、课前预习
1、 如何判断定轴轮系的转动方向？

2、 定轴轮系传动比？

二、学习过程
定轴轮系的传动比计算包括轮系传动比的大小和确定末轮的转向。
1、定轴轮系中各轮转向的判定（参阅课本P78表6—4）
（1） 一对圆柱齿轮传动，外啮合时两轮转向相反其传动比规定为负；一对内啮合圆柱齿轮，两转转向相同，其传动比规定为正。
（2）两轮的旋转方向也可以用画箭头的方法表示。两轮旋转方向相反，画两反向箭头， 两轮旋转方向相同，画两同向箭头。箭头方向表示可见侧面的圆周速度的方向。
（3）轮系中各齿轮轴线互相平行时，若外啮合齿轮的对数是偶数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则相反。
4）对于轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿条传动，只能用画箭头的方法来表示齿轮的转向。
2、传动比的计算
（1）传动路线
（2）传动比
轮系中首末两轮的转速（或角速度）比，称为轮系的传动比，用i表示。即：i

（3） 传动比的计算
定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对齿轮传动比的连乘积；首末两轮的转向由轮系中外啮合齿轮的对数决定。上式(-1)3表示轮系中外啮合齿轮共有三对，(-1)3＝-1表示轮１与轮５转向相反。从图12－４可知，轮系中各轮的转向也可用画箭头的方法表示。
　　由分析可知，定轴轮系总传动比的计算式可写成
　　 i1k＝n1／nk＝(-1)m·所有从动轮齿数的连乘积／所有主动轮齿数的连乘积
式中m为外啮合齿轮的对数。
注意：在应用上式计算定轴轮系的传动比时，若轮系中有圆锥齿轮，蜗杆蜗轮机构，传动比的大小仍可用上式计算，而各轮的转向只能用画箭头的方法在图中表示清楚。
例 如图所示的轮系中，Z1＝16，Z2＝32, Z2'＝20, Z3＝40, Z3'＝2(右旋)Z4＝40。若n1＝800r／min, 其转向如图所示, 求蜗轮的转速n4及各轮的转向.
解：传动比大小：

i14＝n1／n4＝Z2Z3Z4／Z1Z2'Z3'
＝32×40×40／16×20×2＝80
所以: n4＝n1／i14＝800／80＝10r／min

因为此轮系中有蜗杆蜗轮和圆锥齿轮，故各轮的转向只能用箭头表示。
3、惰轮的应用
轮系中，对总传动比的大小毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从动轮（输出轮）的回转方向的齿轮，称为惰轮。常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。当两齿轮间若有奇数个惰轮时，首末两轮的转向相同；若有偶数个惰轮时，首末两轮的转向相反。
【高考题】1（2009）定轴轮系的传动比大小与轮系中的惰轮的齿数（ ）
A、有关 B、 成正比 C、 成反比 D、无关

【过关训练】
选择题：
1、在轮系中，（ ）对总传动比没有影响，起改变输出轴旋转方向的作用。
A）惰轮 B）蜗轮蜗杆 C）锥齿轮
2、定轴轮系传动比大小与轮系中惰轮的齿数（ ）。
A）无关 B）有关，成正比 C）有关，成反比
3、若主动轴转速为1200r/min，若要求从动轴获得12r/min的转速，应采用（ ）传动。
A）一对直齿圆柱齿轮 B）链 C）轮系
4、在轮系中，两齿轮间若增加（ ）个惰轮时，首、末两轮的转向相同。
A）奇数 B）偶数 C）任意数
5、轮系采用惰轮的主要目的是使机构具有（ ）功能。
A）变速 B）变向 C）变速和变向
6、蜗杆传动的失效形式大多发生在（ ）上。
A）蜗杆 B）蜗轮 C）蜗杆和蜗轮
判断题：
1、轮系中，若各齿轮轴线相互平行，则各齿轮的转向可用画箭头的方法确定，也可用外啮合的齿轮对数确定。（ ）
2、轮系中的惰轮既可以改变从动轴的转速，也可以改变从动轴的转向。（ ）
3、在轮系中，末端件一般不采用螺旋传动。（ ）
4、在轮系中，首末两轮的转速仅与各自的齿数成反比。（ ）
5、在轮系中，惰轮既可以是前级的从动轮，也可以是后级的主动轮。（ ）
6、轮系可以方便的实现变速和变向。（ ）

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