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模块9 轮系与减速器 学习情境1 轮系的类型及传动比 学习情境2 轮系的功用 学习情境3 减速器 模块9 轮系与减速器 【知识目标】 了解轮系的类型及应用，并能正确划分各基本轮系； 掌握定轴轮系、周转轮系、混合轮系传动比的计算，以及正确判断主、从动轮的转向； 了解周转轮系的设计，能合理选择周转轮系的类型； 认识减速器的工作原理。 模块9 轮系与减速器 【技能目标】 根据机构（部件）要实现的运动和转向，选择合适的轮系； 能够设计简单的轮系，并熟练计算传动比； 已知减速器，能够熟练分析减速器的结构与原理。 学习情境1 轮系的类型及传动比 9.1.1 轮系的类型 1. 根据齿轮轴线的位置是否变动分类 在轮系运转时，根据轮系中各个齿轮的几何轴线的位置是否变动，轮系可分为三类：定轴轮系、周转轮系和混合轮系。 9.1.1 轮系的类型 1. 根据齿轮轴线的位置是否变动分类 由几个基本周转轮系或由定轴轮系和周转轮系组成的轮系称为混合轮系。混合轮系的组成常见有以下两种类型： 1）串联型 ; 2）闭式差动型。 9.1.1 轮系的类型 1. 根据齿轮轴线的位置是否变动分类 按照轮系中各个齿轮的轴线是否平行，可将轮系分为平面轮系和空间轮系。若组成轮系的所有齿轮的轴线都相互平行或重合，则称该轮系为平面轮系，否则称为空间轮系，如图9-5所示。 9.1.2轮系的传动比 1. 定轴轮系的传动比 1）平面定轴轮系的传动比 当两个齿轮外啮合时，如图9-6所示，两个齿轮的转动方向相反，规定其传动比数值的大小为负，在传动比的前面加上符号“－”，当两个齿轮内啮合时，如图9-7所示，两个齿轮的转动方向相同，规定其传动比数值的大小为正（正号可以省略），在传动比的前面加上符号“+” ， 9.1.2轮系的传动比 1. 定轴轮系的传动比 1）平面定轴轮系的传动比 如图9-8所示的平面定轴轮系中，由于各个齿轮的轴线相互平行，根据一对外啮合齿轮副的相对转向相反、一对内啮合齿轮副的相对转向相同的关系，如果已知各轮的齿数和转速，则各对齿轮副的传动比为 9.1.2轮系的传动比 1. 定轴轮系的传动比 从式中还可看出，式中分子、分母均有齿轮4的齿数z4，这是因为齿轮4在与齿轮3′啮合时是从动轮，但在与齿轮5啮合时又为主动轮，因此可在等式右边分子分母中互消去z4。这说明齿轮4的齿数不影响轮系传动比的大小。但齿轮4的加入，改变了传动比的正负号，即改变了齿轮系的从动轮转向，这种齿轮称为惰轮。 假设定轴轮系首末两轮的转速分别为nF和nL，则传动比的一般计算公式为 【例9.1】如图9-8所示的齿轮系中，已知z1=20，z2=40，z2 =30，z3=60， z3 =25，z4=30，z5=50，均为标准齿轮传动。若已知轮1的转速n1=1 440 r/min，试求轮5的转速。 解 此定轴齿轮系各轮轴线相互平行，且齿轮4为惰轮，齿轮系中有三对外啮合齿轮， 由式（9-3）得 n5=n1/i=1440/（－8）=－180r/min 负号，表示轮1和轮5的转向相反。 9.1.2轮系的传动比 1. 定轴轮系的传动比 2）空间定轴轮系的传动比 如图9-9所示的空间定轴齿轮系，其传动比的大小仍可用平行轴定轴齿轮系的传动比计算公式计算，但因各轴线并不全部相互平行，故不能用（-1）m来确定主动轮与从动轮的转向，必须用画箭头的方式在图上标注出各轮的转向。 【例9.2】 在图9-9所示轮系中，已知各个齿轮的齿数分别为z1=15，z2=25，z2′=15， z3=20， z3′=15，z4=30，z4′=2（右旋），z5=60，n1=1440 r/min，其转向如图所示。求传动比i13和i15。 解 根据已知的齿轮1的转动方向，从齿轮1开始，顺次标出各对啮合齿轮的转动方向，如图9-9所示。 齿轮1与齿轮3的轴线平行，两个齿轮的转向相同。而齿轮1与蜗轮5的轴线在空间垂直交错，蜗轮的转向只能在图上用箭头标出来。 由式（9-3）得 9.1.2轮系的传动比 2.周转轮系的传动比 一般而言，若某单级行星齿轮系由多个齿轮构成，周转轮系首轮F、末轮L和系杆H的绝对转速分别为nF，nL和nH，则传动比求法为： 为了能够正确判定转化机构中各构件的相对转向，也可以假定某相对转速的方向为正，然后根据各构件的啮合与运动关系，采用标注虚箭头的方法确定其余构件的相对转速方向，以便于通常在实际周转轮系中用来表示构件绝对转速方向的实箭头区别开来。 【例9.3】 在图9-11所示的周转轮系中，已知各个齿轮的齿数分别为z1=15，z2=25， z2′=20，z3=60，n1=200 r/min，n3=50 r/min，其转向如图所示。求系杆H的转速nH的大小和方向。 解 在图示的轮系中