JLLX型轮系创新组合及虚拟演示实验台
一、功能简介
本实验台是在结合高校机械教材轮系相关理论知识，并吸收了国内教仪市场同类装置优点的基础上精心设计的，它集搭建灵活，组装方便，展示美观于一体。是一款实用性强，供高校机械专业师生进行轮系创新设计拼装方案的平台。
由于轮系本身具有的运动特点,尤其是周转轮系和复合轮系结构的特殊性,如果仅就平面图形的观察,学生很难从实质上理解其运动形式,容易在轮系传动比计算或其运动分析过程中产生困惑.正由于轮系类型的多样性,如:定轴轮系、差动轮系、行星轮系及复合轮系,如果对每种轮系都设计一种模型的话,必将显得凌乱,而且在大部分结构上重复,尤其是作为实验来讲,每种轮系都需要一到两个电动机来带动,必将造成所需电机数目及其它基本结构的增多.为了避免上述问题,本设计按照现代机械原理和结构理论,以提高学生设计思维能力、动手能力、创新能力为出发点,设计了一种多功能模块化轮系实验台.通过定轴轮系、差动轮系、复合轮系、周转轮系、运动分解、合成结构互换来实现的.因各轮系由若干个独立零件组成,学生可以自行组装在一起并通过实验来掌握各轮系的特点.
二、实验目的
1.掌握轮系创新模型的使用方法及实验原理
2.训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力
3.加深对轮系机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。
4.了解周转轮系和复合轮系机构的特殊性。
三、性能特点
1、可组成性能各异的轮系机构系统，有利于培养机构方案的设计能力；
2、本实验装置各传动系统层次分明，联接可靠，不会产生构件之间的运动干涉或脱离；
3、该实验装置和联接方式具有设计巧妙，拆装轻松方便，结构紧凑，元件之间的通用性好.
4、实验台搭接调整灵活方便，各件尺寸准确；
5、实验台能根据学生设计能力能搭接多种类型的轮系并能灵活运动、无卡滞干涉现象。
四、实验项目及内容
1.2K-H型行星轮系 16种
2.2K-H型差动轮系 24种
3.3K周转轮系 1种
4.定轴轮系 1种
5.复合轮系 2种
6.运动分解、合成 2种
周转轮系分类:
1.定轴轮系
2.周转轮系
平面定轴轮系:
空间定轴轮系:
定轴轮系的传动比计算:
当定轴轮系运转时，轮系输入轴的角速度(或转速)与输出轴的角速度(或转速)之比，称为轮系的传动比(Train ratio)，常用i表示。在一个轮系中，若设1为轮系的输入轴，k为输出轴，则该轮系的传动比为i1k=ω1/ωk=n1/n k，ω和n分别表示轴的角速度和轴的转速。
轮系传动比的计算，除了需要确定i1k的大小之外，还需要确定输入轴与输出轴的转向关系。
周转轮系:
1.行星轮系
2.差动轮系
3. 2K-H型行星轮系
4. 3K型周转轮系
周转轮系由行星轮(Planet gears)、太阳轮(Sun gears)和系杆组成，太阳轮又称为中心轮，常用字母K 表示；系杆又称为转臂或行星架(Planet carrier)，常用字母H 表示。
周转轮系的太阳轮和系杆的回转轴线必须共线，否则轮系不能运转。周转轮系一般都以太阳轮和系杆作为运动和动力的输入或输出构件，因此它们又被称为周转轮系的基本构件(Fundamental members) 。
根据自由度的不同，周转轮系可以分为自由度为1的行星轮系
(Planetary gear train)和自由度为2的差动轮系(Differential gear train)。 按基本构件的特点，周转轮系还可分为2K-H 型周转轮系，3K 型周转轮系等。在工程实际中应用最多的是2K-H 型的行星轮系
周转轮系的传动比计算
由于周转轮系中所有基本构件的回转轴共线，无论行星轮的轴线方向如何，总可以根据周转轮系的转化轮系写出三个基本构件的角速度与其齿数之间的比值关系式。当已知两个基本构件的角速度矢量的大小和方向时，就可以利用该关系式计算出第三个基本构件角速度的大小和方向。
上式中，齿数比前的“＋”、“－”号对计算的正确性非常重要，必须根据周转轮系的转化轮系(定轴轮系)中齿轮m 、n 的传动关系来确定。其方法是：先假定齿轮m 的转向，按定轴轮系的传动关系确定出齿轮n 的转向。两者转向相同取“＋”号，否则取“－”号。
“＋”、“－”号与周转轮系中两太阳轮的真实转向无直接关系，即“＋”号并不表示两太阳轮的真实转向一定相同， “－”号并不表示两太阳轮的真实转向一定相反。
轮系的功能与用途:
1231H H H H
H
-+++±=--==n m m n
m m n m n m mn
z z z z z z i ωωωωωω
1. 实现大传动比传动
若仅用一对齿轮实现较大的传
动比，必将使两轮的尺寸相差悬
殊，外廓尺寸庞大，故一对齿轮
的传动比一般不大于8。实现大
传动比应采用轮系。
4. 实现分路传动
此为某航空发动机附件传动系统。它可把发动机主轴的运动分解成六路传出，带动各附件同时工作。
少齿差传动
(二) 摆线针轮传动
摆线针轮行星传动的工作原理和结构与渐开线少齿差行星传动基本相同。如图所示，由系杆H 、行星轮2(摆线齿轮)和中心轮1(内齿轮)组成。 摆线针轮行星传动与渐开线少齿差传动的不同之处在于齿廓曲线。其中心轮上的内齿是带套筒的圆柱销形针齿，而摆线齿行星轮的齿廓曲线则是短
幅外摆线的等距曲线。
1
21
Z Z Z i --
=摆线针轮行星传动
1
211H 1H 1
2H H 1H 2H 1H 12
z z z n n i z z n n n n n n n i --=
==--=--=故
当z 2－z 1=1时，机构为一齿差行星轮系，这时，i H1=-z 1。
(一) 渐开线少齿差行星齿轮传动
在图示行星轮系中，如果取消太阳轮，而把行星轮的齿数做成与内齿轮只差几个齿(通常为1~4齿)，并安装成图示结构形式，就构成了少齿差行星齿轮传动。这种轮系用于减速传动时，应以系杆H
为主动件，系杆通常做成偏心轴。输出运动为行星轮的转动。由于行星轮作一般平面运动，需要采用能传递两平行轴回转运动的联轴器作为运动的输出机构，输出机构常用V 表示。
K-H-V 行星轮系
由于机构中只有一个太阳轮，故这种轮系又称为K-H-V 行星轮系，其传动比可
根据这种轮系传动比公式计算。
六、主要技术参数
1、 供电电源：220V/50HZ ；（带短路、过载、接地保护，电器元件全部采用国际电气标准
器件）
2、 直流带减速器电机功率：90W ；
3、 电机转速可调：0-250rpm ；
4、 主实验台外形尺寸（mm ）：1200×350×650；
5、 主实验台重量（mm ）：约100Kg;
6、 零件陈列柜：1600×450×1000㎜；
七、零件配置单 （ 单位：MM ）
(三) 谐波齿轮传动
谐波齿轮传动的主要组成部分如图示，H 为波发生器，它相当与行星轮系中
的系杆；齿轮1为刚轮，其齿数为z 1，它相当于中心轮；齿轮2为柔轮，其齿数为z 2，可产生较大的弹性变形，它相当于行星轮。系杆H 的外缘尺寸大于柔轮内孔直径，所以将它装入柔轮内孔后，柔轮变成椭圆形，椭圆长轴处的轮齿与刚轮相啮合而短轴处的轮齿脱开，其他各点则处于啮合和脱开的过渡状态。
n
z
z z z i H 1
1211-=--=
谐波齿轮传动
轮系齿轮表
1.配套工具：
2.电气控制系统：
第六章轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z1=30，Z2=20，Z2’=30，Z3 = 25，Z4 = 100，求i1H。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z1=18，Z2= Z4=30，Z3=78，Z5=76，试计算传动比i15。 1 2 3 4 5 H 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=30，Z2=90，Z2’=40，Z3’=40，Z4=30，试求传动比i1H，并说明I、H轴的转向是否相同？ 4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1 =15，Z2=20，Z2’ = Z3’= Z4=30，Z3=40，Z5= 90，试求传动比i1 H，并说明H的转向是 否和齿轮1相同？ 1 I 2 2’ 33’ 4 H
5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z1= 20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50，试求传动比i15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=19，Z2=76，Z2’= 40，Z3=20，Z4= 80，试求传动比i1H。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= 20，Z2’= 25，Z2= Z3=30，Z3’= 20，Z4=75，试求： （1）轮系的传动比i1H。 （2）若n1=1000r/min，转臂H的转速n H=? 8、已知图示轮系中各轮的齿数Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，轮1的转速为n1=120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3的大小和转向。 1 2 2’ 3 4 5 3’ 4 5 1 2 3 H 1 2 3 2’ 3’ 4 H
9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3= Z 4=20，Z 2=40，Z 5= 60， n 1 = 800r/min ，方向如图所示，试求n H 的大小及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=16 ，Z 2=24， Z 2’= 20，Z 3=40，Z 3’= 30， Z 4= 20，Z 5=70试求轮系的传动比i 1H 。 11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 15，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=60，Z 4=10，Z 5=30，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求n 1、n 3转向相反时，n 5＝？。 1 2 3 H 4 5 n 1 1 2 3 H 2’ 3’ 4 5 1 2 2’ 3 4 5
第十一章 轮系 一、学习指导与提示 工程中实际应用的齿轮机构经常以齿轮系(简称轮系)的形式出现，它用来获得大传动比、变速和换向、合成或分解运动以及距离较远的传动。轮系可分为定轴轮系和周转轮系两大类，所谓复合轮系只不过是既包含定轴轮系又包含周转轮系，或几部分周转轮系组成的复杂轮系。因此，首要的是弄清定轴轮系和周转轮系的本质属性，并掌握它们各自的传动比计算方法，在此基础上，只要注意正确区分轮系，就可以将一个复杂的复合轮系分解为若干个单一周转轮系和定轴轮系，这是学习轮系传动比计算的一个总体原则，应当牢牢把握。 本章的主要内容是：（1）轮系的应用和分类；（2）定轴轮系及其传动比；（3）周转轮系及其传动比；（4）复合轮系及其传动比；（5）特殊行星传动简介。 1．定轴轮系 一个轮系，若运动过程中，所有齿轮的几何轴线的位置都是固定不变的，则可判定该轮系为定轴轮系(亦称普通轮系)。注意：这里指的是几何轴线位置固定，并不是该轴不能转动，无论该轴是转动的，或不转动的（与机架相联），只要几何轴线位置不变，就是定轴的。 定轴轮系传动比计算公式： ()各主动轮齿数连乘积 各从动轮齿数连乘积J G J G n n i m J G GJ →→-==1 （11.1） 上述公式包含两方面的问题：传动比GJ i 的大小，以及主从动转速 n G 、n J 之间的转向关系（即传动比的正负号），m 为外啮合齿轮对数。但需注意： ① 只有在J G →传动路线中无空间齿轮，各轮几何轴线均互相平行的情况下，公式中()m 1-才有其特定意义，可以用其来表示n G 、n J 之间的转向关系。若计算结果GJ i 为正，说明G 、J 两轮转向相同；若为负，则说明G 、J 两轮转向相反。 ② J G →传动路线中有空间齿轮（如锥齿轮、蜗轮蜗杆），如图11.1所示，各轮转向只能用标注箭头法确定，()m 1-没有意义。 图11.1 2．周转轮系 轮系中至少有一齿轮的几何轴线不固定，而是绕另一轴线位置固定的齿轮回转，这样的轮系，就是周转轮系。其中几何轴线固定的齿轮称为中心轮，几何轴线不固定的齿轮称为行星轮，支持行星轮自转的构件称为转臂（又称系杆、行星架）。 最基本的周转轮系具有一个转臂，中心轮的数目不超过二个，且转臂与中心轮的几何轴线相重合，称为单一周转轮系。行星轮的数目可以多于一个。 单一周转轮系传动比计算不能直接应用定轴轮系的传动比计算公式。但若给整个周转轮系附加一个“—n H ”的公共转速，轮系中的转臂便可看作静止不动，进而转化成为一个新的定轴轮系，就可以套用定轴轮系传动比的计算公式。由此转化而成的定轴轮系便是原周转轮
第八章轮系 一、选择题 1.轮系可以分为________两种类型。 A.定轴轮系和差动轮系 B.差动轮系和行星轮系 C.定轴轮系和复合轮系 D.定轴轮系和周转轮系 2.差动轮系的自由度为_________。 A.1 B.2 C.3 D.4 3.行星轮系的自由度为__________。 A.1 B.2 C.3 D.4 4.在定轴轮系中，设轮1为起始主动轮，轮N为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动 比数值计算的一般公式是i 1n =_________。 A.轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 B.轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 C.轮N至轮1间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 D.轮N至轮1间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 5.在运用反转法解决周转轮系传动比的计算问题时，下列公式中________是正确的。 A.i H mn=（n m —n H ）/（n n —n H ） B.i H mn =（n n —n H ）/（n m —n H ） C.i H mn =（n H —n n ）/（n m —n n ） D.i H mn =（n m —n n ）/（n n —n H ） 6.基本周转轮系是由________构成。 A.行星轮和中心轮 B.行星轮、惰轮和中心轮 C.行星轮、行星架和中心轮 D.行星轮、惰轮和行星架 7.下列四项功能中，哪几项_______可以通过轮系的运用得以实现。 ○1两轴的较远距离传动○2变速传动 ○3获得大的传动比○4实现合成和分解运动 A.○1○2 B.○1○2○3 C.○2○3○4 D.○1○2○3○4 8.如图所示，一大传动比的减速器。已知其各轮的齿数为z 1=100，z 2 =101，z 2’ =100 ， z 3=99。其输入件对输出件1的传动比i H1 为________ A.10000 B.1000 C.1500 D.2000
第六章 轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z 1=30，Z 2=20，Z 2’=30，Z 3 = 25，Z 4 = 100，求i 1H 。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z 1=18， Z 2= Z 4=30，Z 3=78，Z 5=76，试计算传动比i 15。 1 2 3 4 5 H | 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z 4=30，试求传动比i 1H ，并说明I 、H 轴的转向是否相同 — 4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z 4=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比i 1 H ，并说明H 的转向是否 和齿轮1相同 1 I 2 2’ 33’ 4 H
5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20， Z 2=30，Z 3=80， Z 4=25，Z 5=50，试求传动比i 15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求： （1）轮系的传动比i 1H 。 （2）若n 1=1000r/min ，转臂H 的转速n H = | 1 2 2’ 3 4 5 [ 3’ 4 5 1 2 { H 1 2 3 2’ 3’ 4 H
8、已知图示轮系中各轮的齿数Z 1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，轮1的转速为n 1=120 r/min ，转向如图。试 求轮3的转速n 3 的大小和转向。 @ 9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3= Z 4=20，Z 2=40，Z 5= 60， n 1 = 800r/min ，方向如图所示，试求n H 的大小及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=16 ，Z 2=24， Z 2’= 20，Z 3=40，Z 3’= 30， Z 4= 20，Z 5=70试求轮系的传动比i 1H 。 11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 15，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=60，Z 4=10，Z 5=30，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求n 1、n 3转向相反时，n 5＝。 1 2 3 H 4 5 n 1 1 2 3 H 2’ 3’ \ 45
第一章 平面机构及其运动简图 案例导入：通过硬纸片是否钉在桌面上及常见的推拉门、活页等例子，引入自由度、铰链、铰接、约束条件和运动副、运动链、机构等概念，介绍运动副的分类；以牛头刨床为例子导入运动简图，介绍用简单的符号和图形表示机器的组成和传动原理。 第一节 平面运动副 一、平面运动构件的自由度 平面机构是指组成机构的各个构件均平行于同一固定平面运动。组成平面机构的构 件称为平面运动构件。 两个构件用不同的方式联接起来，显然会得到不同形式的相对运动，如转动或移动。为便于进一步分析两构件之间的相对运动关系，引入自由度和约束的概念。如图1-1所示，假设有一个构件2，当它尚未与其它构件联接 之前，我们称之为自由构件，它可以产生3个独立 运动，即沿x 方向的移动、沿y 方向的移动以及绕 任意点A 的转动，构件的这种独立运动称为自由度。 可见，作平面运动的构件有3个自由度。如果我们 将硬纸片（构件2）用钉子钉在桌面（构件1）上， 硬纸片就无法作独立的沿x 或y 方向的运动，只能 绕钉子转动。这种两构件只能作相对转动的联接称 为铰接。对构件某一个独立运动的限制称为约束条件，每加一个约束条件构件就失去一个自由度。 二、运动副的概念 机构是具有确定相对运动的若干构件组成的，组成机构的构件必然相互约束，相邻 两构件之间必定以一定的方式联接起来并实现确定的相对运动。这种两个构件之间的可动联接称为运动副。例如两个构件铰接成运动副后，两构件就只能绕轴在同一平面内作相对转动，称为转动副，见图1-2a)、b)所示。又如图1-2d)所示，一根四棱柱体1穿入另一构件2大小合适的方孔内，两构件就只能沿轴线X 作相对移动，称之为移动副；图1-2c)所示为车床刀架与导轨构成的移动副。我们日常所见的门窗活叶、折叠椅等均为转动副，推拉门、导轨式抽屉等为移动副。 图1-1 自由构件 图1-2 平面低副
七种创新法案例 一、组合创新法 指按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成的一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。 例如： 1、成熟的蒸汽技术被衍生到蒸汽轮船、蒸汽机车等。 2、自行车从代步功能到载货，到添加发动机衍生成三轮、四轮机车。 3、在婴儿奶瓶的基础上增加温度显示功能。 4、随着科技发展，数码相机不仅比照相机更便携且更智能，不仅能通过蓝牙上传照片到电脑，还能通过WIFI分享到社交网络。 5、手表不仅是看时间，还可以打电话，发信息，与手机、私家车蓝牙。 二、模仿创新法 指同一类型、同一行业内后发者对领先或创新产品的模仿式创新，这种产品创新本质上属于策略性产品创新的范畴，而不是颠覆性创新或升级性创新。如果后发产品带有颠覆性或升级性的产品属性，就不能被称为模仿式创新，模仿式创新自然与革命性创新产品更无关联。 如： 1、云南创可贴 在中国小创伤护理市场，“邦迪”一度占领了大部分市场，很多用户想到创可贴的时候甚至不知道还有其他品牌存在。云南白药认为自己的市场机会在于，同为给伤口止血的创伤药，“邦迪”产品的性能只在于胶布的良好性能，而没有消毒杀菌功能，而云南白药对于小伤口的治疗效果可以让用户更快的愈合。于是邦迪成为了云南白药第一个模仿、也是超越的对象。 挑战“邦迪”，云南白药缺少的是胶布材料的技术。 王明辉选择的解决方案是，整合全球资源来“以强制强”，与德国拜尔斯多夫公司合作开发，这家拥有上百年历史的拜尔斯多夫在技术绷带和粘性贴等领域具有全球领先的技术。不到两年时间，双方合作的“白药创可贴”迅速推向市场。
2、安卓系统 安卓系统的研发始于2007年11月，说明在iPhone上市后谷歌很快就瞄上了苹果OS 系统，安卓实际上就是一个模仿苹果OS+APP模式的新操作系统。与苹果不同的是，谷歌采取了与苹果封闭系统不同的商业模式创新：安卓第一版上市时，即与34家手机厂商、运营商成立“开放手机联盟(OHA)”，以开放系统对阵强势苹果系统。 加入安卓联盟的手机厂商里，金鼎人才网认为真正抓住安卓产业机会的是彻底告别多普达的HTC与三星（Galaxy），而安卓超越苹果，仅仅用了不到两年时间，安卓系统手机的APP、用户数、手机份额、下载量等都超过了苹果OS系统。 3、步步高 步步高推出的针对中低收入女性消费群的OPPO音乐手机，其竞争力就是山寨手机的成本优势，运用韩式风格（迎合哈韩族），以大广告（卫视）、价格优势、终端拦截三板斧切入市场，这些举措充分借鉴了诺基亚、摩托罗拉等领先手机品牌的营销手段，符合中低端手机消费者的关键选择要素，取得了较好的效果。 4、康师傅 康师傅进入大陆市场时，魏氏兄弟并没有特别的优势，从资本、技术、产品、品牌、推广等各方面都只是一个普通的竞争者。1988年进入大陆设厂的顶新，直到1992年才在天津设厂进入方便面行业。当时的日清、统一等都在所谓“高档面”（口味更好、更营养的方便面）上动脑筋。与行业老大的策略不同，康师傅方便面果断地选择了“大众化”（平价方便面）的道路。 康师傅实际上是第一个放弃“营养化”路线的方便面，因为魏氏兄弟看到，对于那些火车上的旅客或临时代餐的目标消费者来说，价格是一个重要的战略竞争要素。要实现规模化，产品不能复杂，尤其是消费者利益（广告诉求培养的选择驱动力）必须简单，于是，“好吃看得见”逐步被“就是这个味”、“这个味对啦”等一系列以“味觉”为核心的产品诉求广告代替。 是的，康师傅红烧牛肉面不是最好吃的，更不是康师傅的原创，但康师傅红烧牛肉面是销量最大的方便面单品，因为只有康师傅率先且持续地抓住、强化了红烧牛肉面的消费者利益聚焦点：味道。 5、金丝猴奶糖 国人皆知的大白兔是牛奶软糖的第一品牌，甚至凝结了生活在1960—1990年三代人的
机械原理自测题库—单选题（共63 题） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于＿＿＿上的力与该力作用点速度所夹的锐角。 A．主动件 B．从动件 C．机架 D．连架杆 答： 2、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于＿＿＿是否与连杆共线。 A．主动件 B．从动件 C．机架 D．摇杆 答： 3、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K＿＿＿。 A．大于1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 答： ＿＿＿。 4、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γ min A．尽可能小一些 B．尽可能大一些 C．为0° D．45° 答： 5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是＿＿＿。 A．惯性力难以平衡 B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂 D．不能实现间歇运动
答： 6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是＿＿＿。 A．可实现各种预期的运动规律 B．便于润滑 C．制造方便，易获得较高的精度 D．从动件的行程可较大 答： 7、＿＿＿盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A．摆动尖顶推杆 B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆 答： 8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为＿＿＿。 A．偏置比对心大 B．对心比偏置大 C．一样大 D．不一定 答： 9、下述几种运动规律中，＿＿＿既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A．等速运动规律 B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律 D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）答： 10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用＿＿＿
第五章 轮系 一．考点提要： 1．定轴轮系的传动比 传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。 如果若干个齿轮排成一列，即除第一个主动轮和最后一个从动轮外，其他中间的齿轮即是上一对齿轮的从动轮又是下一对齿轮的主动轮，就称为单式轮系。如图5.1a) 所示，就是一个单式轮系．单式轮系的传动比为第一个主动轮和最后一个从动轮直接啮合的传动比，与中间齿轮的齿数无关，在计算中都会被约去，这样的齿轮称介轮或惰轮，只对转向起作用。以图5.1a)的轮系为例：齿轮１、２的传动比和齿轮２，３的传动比分别为： 122112z z n n i ； 2 33223z z n n i 齿轮1,3的 传动比为： 1 3231232213113))((z z z z z z n n n n n n i 齿轮２是惰轮，惰轮的个数多少只改变转向，惰轮的齿数不改变传动比的值． 图5.1 定轴轮系 如果在一个轮系中，有的轴上有不止一个齿轮，即动力从同一根轴上的一个齿轮输入，从另一个齿轮上输出，则称之为复式轮系．复式轮系的传动比为组成该轮系的所有单式轮系的传动比之乘积．以图5.1b)的轮系为例： ))(('2 3123'2213 '21213z z z z n n n n i i i 以上结论可推广到一般情况。设轮I 为起始主动轮，轮K 为最末从动轮，则定轴轮系 始末两轮传动比数值计算的一般公式为 所有主动轮齿数的乘积 到从所有从动轮齿数的乘积到从）（k k n n i n k k 11111 (5.1) 式中：
n 轮系中从轮1到轮k 之间经过外啮合的次数 上式所求为传动比数值的大小，当起始主动轮I 和最末从动轮K 的轴线相平行时，两轮转向的同异可用传动比的正负表达。两轮转向相同(1n 和k n 同号)时，传动比为“+”；两轮转向相反(1n 和k n 异号)时，传动比为“—”。在两轮的传动中，如果经过偶数次的外啮合，则传动比为正；如果经过奇数次外啮合，则传动比为负．如果在轮系中要求某两个齿轮的传动比，而其间传动要经过圆锥齿轮或蜗轮蜗杆，则两轮转向的异同一般采用画箭头的方法确定。例如图5.2中用箭头表示齿轮从读者方向看过去，其母线的切线速度方向，相邻传动的两个齿轮转向要么都指向啮合的分度圆点，要么都背离啮合的分度圆点。 图5.2 空间定轴轮系转向 2．周转轮系的传动比 在图5.3(a)所示的周转轮系中，设H n 为行星架H 的转速。根据相对运动原理，当给整个周转轮系加上一个绕轴线H O 的大小为H n 、方向与H n 相反的公共转速（H n ）后，行星架的绝对速度便为零，也就是静止不动的，那么这时周转轮系中所有齿轮几何轴线的位置都全部固定，原来的周转轮系便成了定轴轮系如图5.3(b)。这一假想的定轴轮系称为原来周转轮系的转化轮系。 图5.3 (b)所示的周转轮系，它的两个中心轮都能转动。该机构的活动构件数，转动副数和高副数分别为4,4,2L H n p p ，机构的自由度342422F ，需要两个原动件。这种周转轮系称为差动轮系。 图 5.3(c)所示的周转轮系只有一个中心轮能转动，该机构的活动构件 3,3,2L H n p p ，机构的自由度332321F ，只需一个原动件。这种周转 轮系称为行星轮系。
七种创新法案例
七种创新法案例 一、组合创新法 指按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成的一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。 例如： 1、成熟的蒸汽技术被衍生到蒸汽轮船、蒸汽机车等。 2、自行车从代步功能到载货，到添加发动机衍生成三轮、四轮机车。 3、在婴儿奶瓶的基础上增加温度显示功能。 4、随着科技发展，数码相机不仅比照相机更便携且更智能，不仅能通过蓝牙上传照片到电脑，还能通过WIFI分享到社交网络。 5、手表不仅是看时间，还可以打电话，发信息，与手机、私家车蓝牙。 二、模仿创新法 指同一类型、同一行业内后发者对领先或创新产品的模仿式创新，这种产品创新本质上属于策略性产品创新的范畴，而不是颠覆性创新或升级性创新。如果后发产品带有颠覆性或升级性的产品属性，就不能被称为模仿式创新，模仿式创新自然与革命性创新产品更无关联。 如： 1、云南创可贴 在中国小创伤护理市场，“邦迪”一度占领了大部分市场，很多用户想到创可贴的时候甚至不知道还有其他品牌存在。云南白药认为自己的市场机会在于，同为给伤口止血的创伤药，“邦迪”产品的性能只在于胶布的良好性能，而
没有消毒杀菌功能，而云南白药对于小伤口的治疗效果可以让用户更快的愈合。于是邦迪成为了云南白药第一个模仿、也是超越的对象。 挑战“邦迪”，云南白药缺少的是胶布材料的技术。 王明辉选择的解决方案是，整合全球资源来“以强制强”，与德国拜尔斯多夫公司合作开发，这家拥有上百年历史的拜尔斯多夫在技术绷带和粘性贴等领域具有全球领先的技术。不到两年时间，双方合作的“白药创可贴”迅速推向市场。 2、安卓系统 安卓系统的研发始于2007年11月，说明在iPhone上市后谷歌很快就瞄上了苹果OS系统，安卓实际上就是一个模仿苹果OS+APP模式的新操作系统。与苹果不同的是，谷歌采取了与苹果封闭系统不同的商业模式创新：安卓第一版上市时，即与34家手机厂商、运营商成立“开放手机联盟(OHA)”，以开放系统对阵强势苹果系统。 加入安卓联盟的手机厂商里，金鼎人才网认为真正抓住安卓产业机会的是彻底告别多普达的HTC与三星（Galaxy），而安卓超越苹果，仅仅用了不到两年时间，安卓系统手机的APP、用户数、手机份额、下载量等都超过了苹果OS系统。 3、步步高 步步高推出的针对中低收入女性消费群的OPPO音乐手机，其竞争力就是山寨手机的成本优势，运用韩式风格（迎合哈韩族），以大广告（卫视）、价格优势、终端拦截三板斧切入市场，这些举措充分借鉴了诺基亚、摩托罗拉等
第六章 轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z 1=30，Z 2=20，Z 2’=30，Z 3 = 25，Z 4 = 100，求i 1H 。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z 1=18，Z 2= Z 4=30，Z 3=78，Z 5=76，试计算传动比i 15。 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z 4=30，试求传动比i 1H ，并说明I 、H 轴的转向是否相同 4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z 4=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比i 1 H ，并说明H 的转向是否和齿轮1相同 5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20， Z 2=30，Z 3=80， Z 4=25，Z 5=50，试求传动比i 15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求： （1）轮系的传动比i 1H 。 I
（2）若n1=1000r/min，转臂H的转速n H= 8、已知图示轮系中各轮的齿数Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，轮1的转速为n1=120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3的大小和转向。 9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z3= Z4=20，Z2=40，Z5= 60，n1 = 800r/min，方向如图所示，试求n H的大小 及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=16 ，Z2=24，Z2’= 20，Z3=40，Z3’= 30，Z4= 20，Z5=70试求轮系的传动比 i1H。 11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= 15，Z2=25，Z2’= 20，Z3=60，Z4=10，Z5=30，n1=200r/min，n3=50r/min，试求n1、n3转向相反时，n5＝。
第11章课后参考答案 11-1在给定轮系主动轮的转向后，可用什么方法来确定定轴轮系从动轮的转向？周转轮系中主、从动件的转向关系又用什么方法来确定? 答：参考教材216~218页。 11-2如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分?在图示的轮系中，既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，在计算周转轮系部分的 传动比时，是否应把齿轮5的齿数,Z5计入? 答：划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部 分关键是要把其中的周转轮系部分划出来，周转轮糸的特点 是具有行星轮和行星架，所以要先找到轮系中的行星轮，然 后找出行星架。每一行星架，连同行星架上的行星轮和与行 星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本周转轮糸。在一个复合 轮系中可能包括有几个基本周转轮系（一般每一个行星架就对应一个基本周转轮系)，当将这些周转轮一一找出之后．剩下的便是定轴轮糸部分了。 在图示的轮系中．虽然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，但在计算周转轮系部分的传动比时．不应把齿轮5的齿数计入。 11-3在计算行星轮系的传动比时，式i mH=1-i H mn只有在什么情况下才是正确的? 答在行星轮系，设固定轮为n, 即ωn=0时, i mH=1-i H mn公式才是正确的。 11-4在计算周转轮系的传动比时，式i H mn=(n m-n H)／(n n-n H)中的i H mn是什么传动比，如何确定其大小和“±”号? 答: i H mn是在根据相对运动原理，设给原周转轮系加上一个公共角速度“-ωH”。使之绕行星架的固定轴线回转，这时各构件之间的相对运动仍将保持不变，而行星架的角速度为0，即行星架“静止不动”了．于是周转轮系转化成了定轴轮系，这个转化轮系的传动比，其大小可以用i H mn=(n m-n H)／(n n-n H)中的i H mn公式计算；方向由“±”号确定，但注意，它由在转化轮系中m. n两轮的转向关系来确定。11-5用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么?为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差? 答: 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是行星轮系的转化轮系和原行 ”。经过这样星轮系的差别，仅在于给整个行星轮系附加了一个公共角速度“-ω H 的转化之后，各构件之间的相对运动没有改变，而轮系各运动副中的作用力(当不考虑构件回转的离心惯性力时)以及摩擦因数也不会改变。因而行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率P H f应相等。 用转化轮系法计算行星轮系效率没有考虑由于加工、安装和使用情况等的不
第一章平面机构运动简图及其自由度 基本要求：了解平面运动副及平面机构简图绘制；掌握平面运动链的自由度及其具有确定运动的条件。 重点：平面机构运动简图的绘制及自由度的计算。 难点：平面机构的自由度计算、虚约束的判断。 学时：课堂教学：4学时。 教学方法：多媒体结合板书。 第一节运动副及其分类 机构的分类：平面机构：所有的构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。 空间机构：所有的构件不全在相互平行的平面内运动的机构。 构件的自由度：构件可能出现的独立运动，如图1-1所示。 空间自由构件：6个 平面自由构件：3个 约束：附加在构件上对构件自由度的限制。 图1-1 构件的自由度 1.1.1 运动副 由两构件组成的可动联接。 三要素：两构件组成、直接接触、有相对运动。 运动副元素：构件上直接参与接触而构成运动副的表面。 1.1.2 运动副的分类 1、根据引入约束的数目分：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级副。 2、根据构成运动副的两构件的接触情况分： 低副：面接触。 高副：点或线接触，如图1-2 所示。 3、根据构成运动副的两构件的运动范围分： 平面副：组成运动副的两构件都在同一或平行平面内运动。 平面副：组成运动副的两构件不在同一或平行平面内运动。 4、根据构成运动副的两构件的相对运动分：
移动副：组成运动副的两构件作相对移动，如图1-3所示。 转动副：组成运动副的两构件作相对转动，如图1-4所示。 螺旋副：组成运动副的两构件作螺旋运动，如图1-5所示。 球面副：组成运动副的两构件作球面运动，如图1-6所示。 常用及我们这本书主要介绍的是： 图1-2 高副图1-3 移动副图1-4 转动副 图1-5 螺旋副图1-6 球副 特点：低副：1）面接触——接触比压低，承载能力大。 2）接触面为平面或柱面。便于加工，成本低；便于润滑。 3）引入二个约束，Ⅱ级副。 高副：1）点、线接触。接触比压高，承载能力小。 2）接触面曲面。不便于加工和润滑。 3）引入一个约束。Ⅰ级副。 第二节平面机构运动简图 1.2.1 机构运动简图 根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，用国标规定的运动副及常用机构运动简图的符号和简单的线条将机构的运动情况表示出来，与原机构运动特性完全相同的，表示机构运动情况的简化图形。 机构示意图：表示机构的运动情况，不严格地按比例来绘制的简图。 1.2.2 机构运动简图的绘制 1、运动副的表示方法 表1-1 运动副的表示方法 2、常用机构的简图表示方法 表1-2 常用机构简图表示方法 3、一般构件的的表示方法 表1-3 一般构件表示方法 绘制步骤： 1、分析机构运动。 目的：确定构件及运动副的类型及数目。
机械原理轮系及其设计
14.在 图 示 的 轮 系 中， 已 知 各 轮 齿 数 为z z z z z 1235620=====， 已 知 齿 轮1、4、5、7 为 同 轴 线， 试 求 该 轮 系 的 传 动 比 i 17。 15.在 图 示 万 能 刀 具 磨 床 工 作 台 横 向 微 动 进 给 装 置 中， 运 动 经 手 柄 输 入， 由 丝 杆 传 给 工 作 台。 已 知 丝 杆 螺 距 P=50 mm ， 且 单 头。z z 1219==，z 318=，z 420=， 试 计 算 手 柄 转 一 周 时 工 作 台 的 进 给 量s 。 16.在 图 示 行 星 搅 拌 机 构 简 图 中， 已 知z 140 =，z 220=，ωB =31 rad/s ， 方 向 如 图。 试 求： （1） 机 构 自 由 度 F ； （2） 搅 拌 轴 的 角 速 度ωF 及 转 向。
17.图 示 磨 床 砂 轮 架 微 动 进 给 机 构 中，z z z 12416===，z 348=， 丝 杠 导 程 s =4 mm ， 慢 速 进 给 时， 齿 轮1 和 齿 轮2 啮 合； 快 速 退 回 时， 齿 轮1 与 内 齿 轮4 啮 合， 求 慢 速 进 给 过 程 和 快 速 退 回 过 程 中， 手 轮 转 一 圈 时， 砂 轮 横 向 移 动 的 距 离 各 为 多 少？ 如 手 轮 圆周 刻 度 为200 格， 则 慢 速 进 给 时， 每 格 砂 轮 架 移 动 量 为 多 少？ 18.图 示 轮 系 中，z z 13 25==，z 5100=，z z z 24620===, 试 区 分 哪 些 构 件 组 成 定 轴 轮 系？ 哪 些 构 件 组 成 周 转 轮 系？ 哪 个 构 件 是 转 臂H ？ 传 动 比i 16=? 19.在 图 示 的 轮 系 中， 已 知 齿 轮1 的 转 速n 1 120= r/min ， 转 向 如 图 所 示， 而 且 z 140=， z 220=， 求： （1）z 3=? （2）n 30=时， 齿 轮2 的 转 速n 2=?( 大 小 和 转 向） （3）n 20=时， 齿 轮3 的 转 速n 3=?( 大 小 和 转 向）
习 题 1-1至1-4 绘制图示机构的机构运动简图。 题1-1图 颚式破碎机 题1-2图 柱塞泵 题1-3图 旋转式水泵 O 1 O 2 A B 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 A B C D 1 2 34 A B C D 1 2 3 4 C D
题1-4图 冲压机构 1-5至1-10 指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算各机构的自由度。 解：构件3、4、5在D 处形成一个复合铰链，没有局部自由度和虚约束。 32352701L H F n P P =--=?-?-= 解：没有复合铰链、局部自由度和虚约束。 323921301L H F n P P =--=?-?-= 题1-5图 题1-5图 5 6 A B C D E F O 1 O 2 C D F 1 2 3 4 5 6 E F E G
题1-6图 题1-7图题1-8图题1-9图题1-10图解：A处为复合铰链，没有局部自由度和虚 约束。 323721001 L H F n P P =--=?-?-= 解：A处为复合铰链，没有局部自由度和虚约束。 323721001 L H F n P P =--=?-?-= 解：B处为局部自由度，没有复合铰链和虚约束。 32352710 L H F n P P =--=?-?-= 解：C处为复合铰链，E处为局部自由度，没有虚约束。 32372912 L H F n P P =--=?-?-= A B C D E I F G H A D B E C A E B C D G F
1-11图示为一手动冲床机构，试绘制其机构运动简图，并计算自由度。试分析该方案是否可行；如果不可行，给出修改方案。 题1-11图手动冲床 答：此方案自由度为0，不可行。改进方案如图所示： 手动冲床运动简图手动冲床改进方案
第七章齿轮机构及其设计 一、选择题 1.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。 A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。 A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4.在范成法加工常用的刀具中，________能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数h a*=1，齿顶圆直径D a=135mm,则其模数大 小应为________。 A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆__________。 A.相切 B.相割 C.相离 D.重合 7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。 A.β b >β B.β b =β C.β b <β D. β b =>β 9.用齿条型刀具加工，αn=20°,h a*n =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。 A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数z v=__________。 A.z/cosβ B.z/cos2β C.z/cos3β D.z/cos4β 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。 A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中 12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方_________。 A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定 13.渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_____。 A.加大 B.不变 C.减小 D.不能确定 14.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度________变化的。 A.由小到大 B.由大到小 C.由小到大再到小 D.保持定值 15.一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角__________。 A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 D.无法判断 16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 18和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。 A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚 二、判断题 1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20°。（）
【课题编号】 13—6 【课题名称】 定轴轮系与周转轮系的传动比计算 【教学目标与要求】 1、 知识目标 1 .了解齿轮系的功用与分类。 2 .能计算定轴轮系与行星轮系的传动比。 2、 能力目标 1 .能区分轮系中定轴轮系和行星轮系,并计算出它的传动比。 2 .能正确判断轮系中指定齿轮的转向。 3、 素质目标 1 .熟悉轮系的功用。 2 .能正确区分出行星齿轮系中的行星轮及组成。 3 .熟悉传动比的计算方法。 4、 教学目标 1 .能区分齿轮系是定轴轮系还是行星轮系，如果是行星轮系，能找出 行星轮系杆及轮系的组成。 2 .能够计算出轮系的传动比，并判断齿轮转向。 【教学重点】 1 .定轴轮系传动比计算通式及转向判断。 2 .行星齿轮的判断及组成。 【难点分析】 1 .平面轮系与空间轮系的转向判断方法。 2 .周转轮系中行星轮和系杆的确定。 【分析学生】 传动比计算比较简单，但用作箭头法判断转向较为复杂，尤其是蜗轮的转向确定，要应用蜗杆传动的内容，需通过练习加深理解。区分行星轮时，重点是找出行星轮、系杆及两个中心轮，再用转化轮系的计算公式求传动比。 【教学思路设计】 从一对齿轮传动比→轮系传动比， 先平行轴→后空间轮系。注意(—1)的应用条件。 定轴轮系→后周转轮系，找出两种轮系的联系与区别，最后推导出通式。 【教学安排】 3学时（135分钟）
【教学过程】 前面所介绍的齿轮和蜗杆传动都是单一的一对齿轮传动，在实际使用中，往往是多对齿轮组成的传动系统才能实现已知的传动要求，如机械钟表。所以把由一系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系。该章的教学重点是计算各种轮系的传动比，并判断指定齿轮的转向。 在齿轮系中，分为所有的齿轮所在轴线都是固定在机架上的定轴轮系，和至少有一个齿轮的轴线位置是在不断变化的行量轮系两种。 1、 定轴轮系的传动比。 如图6—3所示的轮系是由外啮合齿轮1与2及内啮合齿轮21与3， 外啮合齿轮3与4，外啮合齿轮4与5组成的平面齿轮系。要计算该齿轮的传动比，需要先分别计算出每一对齿轮的传动比。 i= n/n= z/z i= n/n= z/ z i= n/ n= z/z i=n/n= z/z 式中传动比脚标在前表示主动轮，在后表示从动轮，传动比大小与转速成正比，与齿数成反比，将上面式子左、中和右分别相乘，得出 i. i. i . i = n/n. n/n. n/ n . n / n = z/z. z/ z. z/z.z/z 由于n＝ n n= n n＝ n 所以上式成为: i. i. i . i = n/ n= zz z / z z z 此式表明，定轴轮系的传动比，在数值上等于组成该轮系中各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于首末轮之间所有从动轮齿数连乘积与所有主动轮齿数连乘积之比。z的齿数与传动比无关，但它起到改变末 轮转向的作用，常称为介轮。其计算通式为： i= n/ n等于从1到k轮之间啮合齿轮中所有从动轮齿数连乘积与所有主动轮齿数连乘积之比. 如果已知图中z=20， z=30 z=17 z=51 z=20 z=17 z=34 n=1000转/分，求z的转速？ 解： i= n/n=zzz/zzz =30x51x34/20x17x17 =9 n= n/ i=1000/9=111.1转/分 2、 首末轮转向关系的确定 可用箭头的方法标注转动方向：
西安航空职业技术学院第十二讲共2页2013年2月20日课 题 第十二讲周转轮系 目 的 与 要 求 熟悉周转轮系计算 重 点 熟悉周转轮系计算 难 点 熟悉周转轮系计算 教 具 多媒体 复 习 提 问 新 知 识 点 考 察 作 业 布 置 课 后 回 忆 备 注 教员谢贺年教研室 主任批 阅 系部 审查 意见
西安航空职业技术学院第1页 教案设计 周转轮系的组成 请见下图周转轮系的组成。 周转轮系的类型 齿轮1和3以及构件H各绕固定的且互相重合的几何轴线，及转动，而 齿轮2则空套在构件H的小轴上。当构件H转动时，齿轮2一方面绕自身的几何轴线 转动（自转），同时又随构件H绕固定的几何轴线转动（公转）。从轮系的定义 可知，这是一个周转轮系。在周转轮系中，既作自转又作公转的齿轮2称为行星轮； 支持行星轮作自转和公转的构件H称为转臂或行星架；而轴线位置固定的齿轮1和3 则称为中心轮或太阳轮。每个单一的周转轮系具有一个转臂，中心轮的数目不超过两个。 上图(a)所示的周转轮系，两个中心轮都能转动，轮系的自由度为2，即需要两个原 动件。 这种周转轮系称为差动轮系。若固定住其中一个中心轮，上图(b)所示，只有一个中心 轮能转动，则轮系的自由度为1，即只需要一个原动件。这种周转轮系称为行星轮系。 5.3.2 周转轮系传动比的计算
图5-5 周转轮系和转化轮系 构件原来的转速转化轮系中的转速 1 2 3 H 既然周转轮系的转化轮系是一个定轴轮系，就可应用求解定轴轮系传动比的方法，求出其中任意两个齿轮的传动比来。齿轮1和齿轮3间的传动比可表达为: 等式右边的“ ”号表示齿轮1与齿轮3在转化轮系中的转向相反。 当然，我们的目的并非是求转化机构的传动比。由上式可见，在各齿轮的齿数已 知的条件下，对于三个活动构件1，3及H，只要给定，及中任意两个，就可求出另外一个。于是，原周转轮系的传动比（或，）也可随之求出。 在前面所示的行星轮系中，若齿轮3固定不动，则轮系的传动比为 所以 上式表明，只要已知1和H中任一构件的速度，则另一构件的速度便可求出。 先来看看一个例子。 例在下图所示的周转轮系中，已知各轮的齿数为= 15，= 25，= 20，= 60，= 200 r/min，= 50 r/min，且齿轮1和齿轮4的转向相反。试求的大小和方向。