齿轮系与减速器电子教案

26—13 【课题名称】

齿轮系与减速器 【教学目标与要求】

一、知识目标

1.了解齿轮系的定义和分类。 2.能够计算齿轮系的传动比。 3.了解减速器的类型特点及结构。 二、能力目标

1.能够区分齿轮系的类型。 2.能够计算定轴轮系的传动比。 三、素质目标

了解齿轮系的作用及传动比计算方法。 四、教学要求

1.了解定轴轮系和行星轮系的组成。

2.能够计算定轴轮系的传动比，判断其转动方向。 3.了解减速器的种类及特点和结构。 【教学重点】

能够正确判断轮系的类型，并计算其传动比。 【难点分析】

空间齿轮的末轮转向的判断

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【分析学生】

1.轮系的分类和应用传动比公式求轮系的传动比，或其中一个齿轮的系数，都不会有太大的困难。计算比较简单，公式只有一个。

2.末轮齿轮转动方向的判断，对于平面轮系来说比较容易，而对空间轮系需要用箭头方法判定较为困难，特别是蜗杆传动更为明显，需要通过多做练习才能掌握。 【教学思路设计】

对于传动比的计算要通过课堂练习和课后作业才能达到理解掌握，如有条件应开习题课。 【教学安排】

3学时（135分钟） 【教学过程】

一、齿轮系及其类型

以前所介绍的四种类型的齿轮传动，都是由一对齿轮所组成，在应用中，往往需要由多对齿轮组成的传动系统，才能满足传动的要求，因此将由系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系。

按齿轮系中传动时其齿轮所在的轴线是否固定分为定轴轮系和行星轮系两种。轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置都是固定不动的轮系称为定轴轮系，如图13.1所示；如果轮系中至少有一个齿轮的轴线位置随传动而变化，则该轮系不是定轴轮系，而是行星轮系，如图13.2所示，其齿轮2的轴线o2是不断变化的，如自行车的脚蹬板的轴。

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二、定轴轮系传动比计算

将轮系中首末两轮转速之比称为传动比。

如图13.3和13.4所示，一对外、内啮合的齿轮传动比应当为

i12n1n2z2z1 其中“一”表示外啮合的两个齿轮转向相反。

如图13.5所示，由四对齿轮组成的传动系统，所有齿轮的轴线都是相互平行的，先求出每一对齿轮的传动比，然后将等式的左、右两边分别相乘，即得出：

i12i23i34i45n1n3n3n4n4n5(z2z1)(z3z2)(z4z3)(z5z4)

则

i15n1n5i12i23i34i45(1)3z2z3z4z5z1z2z3z4(1)3z2z3z5z1z2z3结论：定轴轮系的传动比等于轮系中各对啮合齿轮传动比的连乘积，其值等于所有从动齿轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积之比，其符号取决于外啮合齿轮的对数，奇数对外啮合取负号，偶数对外啮合取正号。式中z4齿轮的齿数对传动比没有影响，但改变了z5齿轮的转向，称z4齿轮为惰轮。通式为：

i1kn1nk(1)m所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积。

式中：m——轮系中外啮合齿轮对数。

对于首末齿轮的转向判断，也可以用画箭头的方法来确定，如图13.6所示。对于空间轮系，即有锥齿轮传动或蜗杆传动，只能用画箭头的方法判断。

蜗杆传动的判断需先知道蜗杆的齿向和转向，然后应用左右手来确定蜗杆的轴向力方向，根据轴向力等于蜗轮圆周力但方向相反的条

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件，判断出圆周力后，再定出蜗轮的转向。

例题可先用P223的例13.1，或在图13.5中加上齿数来计算。 课上练习，用P229的13.5题。 解： 这是空间轮系

i14n1n4z2z1z3z2z4z345153015341732212 三、减速器

减速器用以降低主动轴的转速，以满足工作机的需要。 1.类型的特点

1）圆柱齿轮减速器 如图13.10和13.11所示，可分为单级和多级两种，多级减速器选用斜齿轮传动，具有传动平稳，噪音小的优点。单级减速器的传动比i5。

2）锥齿轮减速器 如图13.12所示，由于加工精度较低，应用较少，传动比i5。

3）蜗杆减速器 如图13.13所示，其传动比较大，8i80，常见蜗杆安排在下方，以获得较好的润滑和散热。由于传动效率较低，功率不超50kw

2.结构

结构图详见图13.14。

减速器已有国家统一标准和专业生产厂家。需要时可以在市场上直接购买。

四、小结

1. 轮系分为定轴轮系和行星轮系。

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2. 定轴轮系的传动比等于其所有从动齿轮的齿数连乘与所有主动齿轮连乘之比。用箭头判断未轮的转向方法较简单，且用于各种轮系。

五、布置作业

P229 13.1，13.2，13.4，13.5

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