第5讲 轮系-【单招零距离】机电专业综合（上）

单招零距离·机电专业综合 第5讲 轮系 考情分析 知识模块 轮系 1.了解轮系传动的应用与分类。 考纲要求 2.掌握定轴轮系的传动比计算 高考卷 2019年 2020年 2021年 分值 6 9 12 题号 计算题57 计算题57 计算题57 题57(2)转速级数和传动 题57(1)转速级数和传动 比的计算4分： 比的计算4分： 题57(1)转速级数和任意 题57(3)任意轴转速的计 题57(2)轮系末端螺旋传 轴转速的计算4分： 算2分： 动移动速度和方向的确 考点 题57(2)摩擦轮线速度计 题57(4)车削导程轮系的 定4分： 算2分 计算2分： 题57(3)(4)轮系末端螺 题57(6)轮系末端螺旋传 旋传动和齿条传动移动 动移动方向的判断1分。 距离的计算4分。 试题难度要求 容易 容易 容易 纵观近三年高考试卷，蜗杆传动的知识点通常在计算题里出现，分值在6一12分左右。常规 考点包括转速级数和任意轴转速的计算、传动比的计算、车削导程轮系的计算、轮系末端螺旋 传动和齿条传动移动距离的计算。 ● 知识梳理 一、轮系的分类 定义 备注 定轴轮系 轮系传动时，各个齿轮的几何轴线位置均固定 注意轴线与轴的区别 (1)组成 太阳轮：轴线位置不变的轮 行星轮：作周转的轮 轮系在运转时，至少有一个齿轮的几何轴线位置 周转轮系 行星架：支承行星轮的构件 不固定，而是绕另一个齿轮的固定轴线作周转 (2)分类 行星轮系：有一个太阳轮是固定不动的 差动轮系：太阳轮均不固定的 ·62· 总复习方案·第一部分机械基础 二、轮系的应用 应用 说明 (1)可以获得很大的传动比 轮系的总传动比等于各级传动比的连乘积 (2)可作较远距离的传动 (3)可实现变速要求 变速是指输入转速不变时，获得不同的输出转速 (4)可实现变向要求 变向是指输入转向不变时，改变输出转向 (1)合成：两个独立的回转运动合成为一个回转运动 (5)可实现运动的合成与分解 (2)分解：将一个回转运动分解为两个独立的回转运动 (3)只有差动轮系才能实现运动的合成与分解 三、定轴轮系中齿轮转向判断 公式： it=(-1)“ 所有从动轮齿数连乘积 所有主动轮齿数连乘积 “士”判别法 m表示首、末轮间外啮合齿轮传动的对数： 此方法仅适用于平行轴定轴轮系 m为偶数，（一1）"为“十”，则首、未轮转向相同： m为奇数，(-1)"为“-”，则首、末轮转向相反。 箭头标示法 用箭头直接在图中标出齿轮转向 此方法适用于任何轮系（常用） 四、惰轮及其作用 惰轮定义 既为前一级齿轮副中的从动轮，又为后一级齿轮副中的主动轮 作用 对轮系的传动比没有影响，但惰轮个数的多少却可以改变从动轮的回转方向。 五、轮系中，齿轮的安装形式 固定齿轮 空套齿轮 滑移齿轮 物 空套齿轮的转动与轴的转动无关 固定齿轮与轴连为一整体，一同运 滑移齿轮可沿轴向移动，且与 联，即：空套齿轮不能带动轴转动， 转，且不能作轴向移动。（齿轮既 轴一同运转。（齿轮没有轴向 轴也不能带动空套齿轮转动。（齿 周向固定，又轴向固定) 固定，只周向固定) 轮没有周向固定，只轴向固定) 六、定轴轮系的传动比 指轮系中首、末两轮的转速（或角速度或转 定义 ”==N 数)之比 iu= 定轴轮系的传动比等于各级齿轮副传动比 定轴轮系传动 i="=inXii6X…Xi-1G 的连乘积，也等于轮系中所有从动轮齿数的 比的计算 所有从动轮齿数连乘积 连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。 所有主动轮齿数连乘积 ·63 单招零距离·机电专业综合 末轮转速的计算 n4=”×所有主动轮齿数连乘积 i所有从动轮齿数连乘积 (1)计算丝杆的转速n(或转数N) 含有螺旋传动的 (2)计算螺母移动速度（或移动距离L) 定轴轮系的计算 v=n继P4:L=N经P。 (1)计算与齿条啮合的小齿轮转速n条（或转数N条） 含有齿条传动的 (2)计算齿条移动速度v(或移动距离L) 定轴轮系的计算 v=πZX条：L=πmZXV条 七、变速机构 类型 工作原理 应用特点 滑移齿轮变 由固定齿轮和滑移齿轮组成。靠滑移 应用在转速较大范围内多级变速，应用 速机构 齿轮来改变啮合位置，改变传动比。 广泛 应用在转速不高，但需要多种转速的场 塔齿轮变速 由滑移齿轮和一组宝塔式的固定齿轮 合。如卧式车床进给箱中的基本螺距机 机构 组组成。 级 构。传动比成等差数列。 速 倍增变速机 由固定齿轮、空套齿轮和滑移齿轮组 成。通过滑移齿轮移动，改变啮合的空 传动比成等比数列。 构 构 套齿轮数，改变传动比变速。 由空套齿轮、固定齿轮和拉键组成。通 拉键变速机 过拉键位置变化，固定不同的空套齿轮 应用在汽车变速机构。 构 啮合，改变传动比。 无 锥轮一端面 盘式无级变 改变接触半径，改变传动比变速。 采用摩擦传动，通过改变主动件和从动 变 速机构 件的接触半径来实现变速，传动比不准 确，过载会打滑，但传动平稳性好 构 分离锥轮式无 通过锥形轮分离或合拢，改变带的接触 级变速机构 半径，改变传动比变速。 八、变向机构 类型 工作原理 应用特点 三星轮变向机构 依靠惰轮的个数变向 滑移齿轮变向机构 有时也能起到变速作用。 锥齿轮变向机构 通过锥齿轮的啮合特性来实施变向。 分为离合器式和滑移齿轮式。 典例精析。 【例1】图1-2-8所示滚齿工作台传动系统，动力由V带传动输人，Z,Z:为斜齿轮，Z, Z6,Z,为直齿圆柱齿轮。已知：Z1=15,Z2=30,Z3=20,Z,=40,Z。=1,Zg=40,由蜗轮9带 动的工作台上的被切齿轮B为64个齿。滚刀A转一转，齿坯B转过两个齿。求：传动比i5为 多少？若每分钟齿轮B被切16个齿，则轴I的转速为多少？ 【析与解】本题解题的关键是列出传动链，挖掘“被切齿轮B为64个齿，滚刀A转一转， 齿坯B转过两个齿”这个条件，由此可得滚刀A和齿坯B组成传动的传动比为32。 ·64· 总复习方案·第一部分机械基础 Z nB2/64 =32= n Z: Z:Z:Zs 6=5 t Z.Z:Z 每分钟齿轮B被切16个齿，可得齿坯B的转速为16r/min。 Z,Z乙s_16n1=25r/min n1Z,Z,Z,64 图1-2-8 〔答案】is=号=25 r/min 【例2】图1-2-9所示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，除齿条外模数都相等。求： (1)Z2? (2)若主轴转一周，以π取3算出齿条移动了20mm,则Z14为多少？ (3)主轴的级数？ (4)电动机至主轴的最大传动比为多少（保留两位小数）？ 40 粉=1450min 130 I 20×0.5 图1-2-9 【析与解】本题解题的关键是先列出传动链，由传动链中齿轮关系求出上述问题。 (1)由图中滑移齿轮副中心距相等的关系，可得Z2=48。 ·65· 单招零距离·机电专业综合 (2)L= 6220 Z·60·x·20×0.5=20→Z:=31 (3)主轴的传动链 20/48 22.55→55./321 电机n=1450r/m→6130/626028/40 22/55+25/62→主轴K=1×3×3=9 24/44 4730→55/32 (4)is 625548260 252220130 =29.76 【答案】(1)Z2=48(2)Z11=31(3)K=9(4)ix=29.76 【例3】图1-2-10所示传动机构，试回答4种不同的传动比为多少？ 42 42 42 28 56 42 56 56 3 从 图1-2-10 【析与解】本题解题的关键是，看懂传动习题是倍增变速机构，注意空套齿轮的作用。 【答案】i=”=42×281 na42×562 ia=%1-56X28 n328×56 56×42×56×28 n828×42×28×56 ia=”-56X48X56X42X56X28=4 n328×42×28×42×28×56 ·66·