轮系

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      在实际机械中，往往要采用一系列相互啮合的齿轮来满足工作要求。这种由一系列的齿轮组成的传动系统称为轮系。

中文名

轮系

外文名

Train

分    类

定轴轮系、周转轮系

参    数

传动比

学    科

机械原理

应用领域

机械传动

目录

1.       1轮系的分类
2.       ▪定轴轮系
3.       ▪周转轮系
4.       2适用情况
5.       3复合轮系
6.       4轮系的功用

轮系的分类

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      定轴轮系

      当轮系运转时船桨，各个齿轮的轴线相对机架的位置都是固定的，这种轮系就称为定轴轮系 [1]渗章剃试重遥辨壳组，如图1估企所示：

      周转轮系

      如朽谜墓图2所示，轮系运动时，齿轮2的轴线绕齿轮1的固定轴线转动。这符章种至少有一个齿轮辨遥墓殃的几何轴线绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的轮系，叫做周转轮系。

适用情况

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      有关定轴轮系的传动比计算内容，参见定轴轮系。

      定轴轮系主要适用于下列情况：

      （1）大的传动比。一般一对齿轮的传动比不宜过大，例如要求实现传动比为100，若仅用一对齿轮，则大轮直径齿数为小轮齿数的100倍，若采用三级的轮系，则大轮直径可大为减小。

      （2）较大的轴间距。如两轴距离较大，采用一对齿轮传动，则两齿轮直径势必很大。若在中间加一个或几个齿轮，齿轮尺寸即可缩小。

      （3）变速或变向，用变速机构改变轮系的传动比（见变速器）以实现变速；或设置中间轮以改变从动轴的转向。这种只改变从动轮转向不改变原传动比大小的中间轮称为惰轮。

      （4）用一个主动轴带动若干要求不同转速、转向的从动轴，或用若干从动轴带动同一主动轴。定轴轮系的效率等于串联的各对齿轮传动效率的连乘积。

复合轮系

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      在轮系的具体应用中，除了广泛使用单一的定轴轮系或者单一的周转轮系外，还经常采用由定轴轮系与周转轮系或者由若干个周转轮系组合在一起的轮系，这样的轮系称为复合轮系，也称为混合轮系。该轮系既不能等同于定轴轮系，又不能简单地认为是周转轮系，对其分析研究时，关键是要找准轮系具体的组成部分。

      图3所示轮系中，齿轮1和齿轮2组成了一个定轴轮系；而齿轮3的轴线在整个轮系运转过程中相对于齿轮2'和齿轮4的轴线做回转运动，使得齿轮3既有自转又有公转，因此，齿轮3应当属于行星轮，而支撑齿轮3运动的轴应当属于行星架H，齿轮2’和齿轮4则属于中心轮，所以由齿轮2'和齿轮4、齿轮3以及行星架H便组成一个周转轮系。由于在整个轮系中，既有定轴轮系，又有周转轮系，所以图3所示轮系便属于一个复合轮系 [2]。

轮系的功用

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      轮系广泛用于机械中，主要功用如下。

      实现大传动比的传动

      当两轴间需要较大的传动比时，若仅用一对齿轮传动，则两轮直径相差很大，导致小齿轮

      尺寸过小，而大齿轮尺寸过大。因此，可以采用多级齿轮组成的定轴轮系来实现，如图4所示。如传动比更大，往往采用齿轮不多的周转轮系，以获得较大传动比。

      实现远距离的两轴传动

      当两轴间距离较远时，如果采用一对齿轮传动，如图4所示点画线所示，则机构尺寸庞大。如改用定轴轮系传动，如图5实现所示，则可避免上述缺陷。

      实现变速、换向传动

      主动轴转速不变时，利用轮系可使从动轴获得多种工作转速，并可换向。如图6所示为汽车用四速变速器。齿轮4，6为双联齿轮，可沿轴Ⅲ轴向移动，与齿轮3或齿轮5啮合，还可通过离合器将轴Ⅰ与轴Ⅲ接通或脱开，使轴Ⅲ获得三个不同的转速。另外，移动双联齿轮，使齿轮6与齿轮8啮合，可使轴Ⅲ得到转向相反的第四个转速，实现变速和换向。

      实现分支传动

      利用定轴轮系，可通过主动轴上的若干齿轮，将运动分给若干个不同的执行机构，以完成生产上的各种动作要求和运动规律要求，这就是分支传动。如图7所示的滚齿机主传动系统中，主轴Ⅰ上有两个齿轮1和1'，齿轮1经齿轮2将运动传给滚刀7；另一传动路线是：齿轮1'经齿轮3啮合，再经过齿轮3'—4—5，蜗轮蜗杆5’—6，带动工作台及其上固装的被切齿轮转动，与滚刀共同完成切齿的展成运动。这两个分支传动，都是由定轴轮系完成的。

      实现运动的合成与分解

      运动合成是将两个输入运动合为一个输出运动；运动的分解是将一个输入运动分为两个输出运动。差动轮系可以用来完成运动的合成与分解 [1]。