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机械设计基础第五章轮系汇报人：AA2024-01-14

目录contents轮系概述轮系的传动比轮系的效率与功率轮系的运动特性轮系的设计与应用轮系的维护与保养

01轮系概述

定义与分类定义轮系是由一系列齿轮组成的传动系统，用于传递动力和扭矩。分类根据轮系中齿轮的轴线位置关系，轮系可分为平行轴轮系、相交轴轮系和交错轴轮系三类。

实现变速、变向、分路传动以及合成或分解运动等。广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、航空航天器等，是实现复杂运动和功能的关键部件。轮系的功能与应用应用功能

组成轮系主要由齿轮、轴、轴承、箱体等零部件组成。结构轮系的结构形式多种多样，包括定轴轮系、周转轮系以及复合轮系等。不同的结构形式具有不同的特点和适用范围。轮系的组成与结构

02轮系的传动比

传动比定义传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。传动比计算对于定轴轮系，传动比等于所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿数乘积之比；对于周转轮系，传动比计算需考虑转臂的影响，采用转化机构法进行计算。传动比的定义与计算

模数越大，齿轮承载能力越强，但传动比相对减小。齿轮模数齿数压力角齿数越多，传动比越大，但齿轮尺寸也会相应增大。压力角增大，传动效率提高，但噪声和振动也会加大。030201传动比的影响因素

通过变速装置（如变速箱、变速电机等）改变主动轮和从动轮的转速，从而调整传动比。变速装置根据所需传动比，更换不同齿数的齿轮对。换轮对设计制造特殊齿数的齿轮，以满足特定传动比要求。采用非标齿轮传动比的调整方法

03轮系的效率与功率

轮系的效率是指输出功与输入功之比，反映了轮系传动过程中的能量损失情况。效率定义轮系的效率可以通过测量输入功和输出功，并计算其比值来得到。在实际应用中，还需要考虑各种因素对效率的影响，如轴承摩擦、齿轮啮合损失等。效率计算效率的定义与计算

在轮系中，功率从输入轴传递到输出轴，经过各齿轮的啮合传递。传递过程中，功率的大小和方向可能会发生变化。功率传递对于复杂的轮系，功率可能会分配到多个输出轴上。这时需要根据各输出轴的需求，合理分配输入功率，以保证轮系的正常运转。功率分配功率的传递与分配

优化齿轮设计选用高性能轴承降低润滑油耗控制轮系温度提高轮系效率的措过改进齿轮的齿形、齿向和齿距等参数，降低齿轮啮合损失，提高传动效率。采用低摩擦、高刚度的轴承，减少轴承摩擦损失，提高轮系效率。选用合适的润滑油和润滑方式，降低润滑油耗和油膜阻力，提高传动效率。通过合理的冷却和散热设计，控制轮系的工作温度，避免过高温度对传动效率的影响。

04轮系的运动特性

VS轮系的运动特性是指轮系中各齿轮在传动过程中所表现出来的运动规律和性质。分类根据轮系中各齿轮的轴线相对位置是否固定，可将轮系分为定轴轮系和周转轮系两大类。其中，定轴轮系又可分为平面定轴轮系和空间定轴轮系；周转轮系可分为行星轮系和差动轮系。定义运动特性的定义与分类

齿轮的模数和齿数决定了齿轮的大小和齿形，直接影响轮系的传动比和运动特性。齿轮的模数和齿数齿轮的变位系数齿轮的精度等级轴承和轴的刚度齿轮的变位系数可以改变齿轮的齿形和齿厚，从而影响轮系的传动性能和运动特性。齿轮的精度等级决定了齿轮的加工精度和传动精度，对轮系的运动特性有重要影响。轴承和轴的刚度决定了轮系的支撑刚度和传动稳定性，对轮系的运动特性也有影响。运动特性的影响因素

图解法利用作图的方法，根据已知条件画出轮系的传动简图，然后分析各齿轮的运动关系，求出所需的运动参数。解析法通过建立数学模型，利用数学公式和计算方法，对轮系的运动特性进行精确的分析和计算。实验法通过实验手段，测量轮系在传动过程中的各项参数，然后对这些参数进行分析和处理，得出轮系的运动特性。运动特性的分析方法

05轮系的设计与应用

设计原则确保轮系的传动比准确、结构紧凑、效率高、工作可靠且寿命长。设计方法根据传动需求选择合适的轮系类型（如定轴轮系、周转轮系等），确定齿轮的模数、齿数、压力角等参数，进行齿轮的强度校核和优化设计。设计原则与方法

汽车变速箱中的轮系设计，需满足不同的传动比和输出扭矩要求，同时保证变速箱的体积和重量在合理范围内。工业机器人关节传动中的轮系设计，要求实现精确的角度传动和较高的传动效率，以适应机器人高速、高精度的运动需求。实例一实例二应用实例分析

要综合考虑传动比、扭矩、转速等因素，选择合适的齿轮模数、齿数、压力角等参数。齿轮参数选择对设计出的齿轮进行强度校核，确保其承载能力满足工作要求。强度校核合理设计润滑和冷却系统，以保证轮系在高温、高速等恶劣条件下的正常工作。润滑与冷却严格控制齿轮的加工精度和装配公差，以提高轮系的传动精度和效率。精度与公差设计中的注意事项

06轮系的维护与保养

123通过定期维护和保养，可以及时发现并处理轮系中的潜在问题，从