小組成員：何春江陳彥智陳肯
根據輪系中各個齒輪的軸線位置相對於機架的關係，輪系可分為兩大類。定軸輪系和周轉輪系由這兩種輪系組合成的輪系稱復合輪系（或混合輪系）。
本節將主要討論以下幾個問題：
1）定軸輪系的運動學分析，主要內容是討論定軸輪系的傳動比計算。
2）定軸輪系的動力學分析，主要內容是討論定軸輪系的傳動效率計算。
一、定軸輪系的傳動比計算
傳動比。式中ω和n分別表示軸的角速度和軸的每分鐘轉數。輪系的傳動比計算，除了需要確定i1k的大小之外，還需確定輸入軸與輸出軸的轉向關係。
1）傳動比大小的計算
定軸輪系的傳動比等於組成該輪系的各級齒輪傳動比的連乘積。傳動比的大小等於各對相互嚙合的齒輪中，所有從動輪齒數的連乘積與所有主動輪齒數的連乘積之比。即
2）定軸輪系輸入、輸出軸轉向關係的確定
定軸輪系中各輪的轉動方向以及輸入、輸出軸的轉動方向可用標註箭頭的方法來確定。兩外嚙合圓柱齒輪表示轉向的箭頭方向不是相背，便是相向；兩內嚙合圓柱齒輪表示轉向的箭頭方向總是一致的；相嚙合的兩圓錐齒輪轉向的箭頭方向不是同時指向節點，便是同時背離節點；蝸輪蝸桿傳動方向可根據蝸桿螺旋線的旋向（右旋蝸桿用右手判斷、左旋蝸桿用左手判斷）和蝸桿的轉動方向（用四個指頭握住蝸桿、使四指尖的彎曲方向與蝸桿轉動的方向一致，這時大姆指表示的方向為蝸輪不動時蝸桿旋進的方向。但因蝸桿被約束不能旋進，則在嚙合點處蝸輪應沿蝸桿旋進的反方向運動）來確定蝸輪的轉向。
對於所有齒輪軸線相互平行的定軸輪系，輪系中所有齒輪的轉向相對於輸入軸的轉向，不是相同就是相反。因此由圓柱齒輪組成的定軸輪系的傳動比的大小及輸出軸的轉向關係可表示為：
定軸輪系的傳動比=(－1)m
式中：m—軸全部平行的定軸輪系中外嚙合齒輪的對數。
必須強調指出：如果輸入軸與輸出軸線不平行，則不能用正負號表示其轉向關係，也不能用(－1)m來計算輸入軸與輸出軸的轉向關係，而只能用畫箭頭的方法來確定各輪的轉向
輪系傳動的效率計算主要考慮輪齒的嚙合損失、軸承的損失以及攪油損失。輪系傳動效率的計算通常採用根據對各種齒輪機構實測所積累的資料定出乙個概略的效率值，然後根據輪系組成的結構形式，按相應的方法進行計算。
表5-1幾種常用齒輪機構傳動效率概略值表
整個輪系的效率取決於其齒輪機構的組合形式。
1）由齒輪機構串聯而成的定軸輪系的效率等於各齒輪機構效率的連乘積。
2）由齒輪機構併聯組成的輪系的效率不僅與各齒輪機構的效率有關，而且與各齒輪機構傳遞的功率有關。
3）混聯輪系的效率分別按串聯和併聯分別進行計算後，將兩部分的效率按串聯方式來計算輪系的總傳動效率。
第3節周轉輪系及其設計
周轉輪系的基本構件包括行星輪，、系杆、中心輪（或稱太陽輪）。
周轉輪系可以按兩種方法進行分類：
1）按輪系的自由度分。自由度為1的行星輪系和自由度為2的差動輪系。
2）按基本構件的特點分。2k-h型周轉輪系和3k型的周轉輪系。
採用反轉法原理轉化原周轉輪系得到對應的轉化定軸輪系，稱為原周轉輪系的轉化輪系。
於是可以按定軸輪系傳動比的計算公式來計算輪系中各構件的角速度和各構件間的傳動比。周轉輪系中各構件的角速度在轉化前後的變化如下表。
根據機械效率的定義，輪系的效率可按下式進行計算：
式中：nd——輪系的輸入功率；nr——輸出功率；nf——摩擦損失功率，。
四、行星輪系設計的幾個問題
行星輪系在設計時，輪系中各齒輪的齒數應滿足以下四個條件：
（1）保證實現給定的傳動比要求；
（2）保證兩中心輪和系杆轉軸的軸線重合，即滿足同心條件；
（3）保證在採用多個行星輪時，各行星輪能夠均勻地分布在兩中心輪之間，即滿足安裝條件，以實現行星輪—系杆系統慣性力的平衡；
（4）保證多個均布的行星輪相互間不發生干涉，即滿足鄰接條件
（三）行星輪系的均載裝置
周轉輪系常採用「柔性浮動」的方法，使其自動調節各行星輪載荷的裝置，稱為均載裝置。
五、 常用行星輪輪系的傳動形式與特點
為便於行星輪輪系的設計與選型，提供常用行星輪輪系的傳動形式與特點如表5-3所示。
表5-3 常用行星輪系的傳動形式與特點
第四節復合輪系及其設計
復合輪系的設計主要討論兩個問題：1）復合輪系的結構設計及傳動比計算；2）具有差動輪系的復合輪系中，輸入功率的分流情況。
一，復合輪系的結構設計及其傳動比的計算
復合輪系按其結構的組成方式，可分為三種：
顯然整個復合輪系的傳動比，是前後串聯的基本輪系傳動比的乘積。
（二）封閉型復合輪系的結構設計與傳動比
將乙個自由度為2的差動輪系，通過在該輪系中加入某種約束結構，以一定的函式關係約束掉其中乙個自由度，使之成乙個自由度為1的系統。
對已有封閉復合輪系的運動分析與傳動比計算，將差動輪系與封閉結構區分開來即可求出整個復合輪系的傳動比。
（三）雙重系杆型復合輪系
在基礎輪系的系杆上還有乙個帶系杆的周轉輪系，故稱為雙重系杆型復合輪系。要求解這種復合輪系的傳動比，首先應將整個輪系加上（–ωh）反轉，寫出基礎輪系1-2-(h)-5-6的傳動比關係，然後將裝在系杆上的行星輪系，視為相對於系杆h的一級傳動，其傳動比為而包含在整個轉化輪系的傳動比中即可。而就是將系杆h視為機架時的2k-h行星輪系的傳動比。
封閉型的差動輪系常能實現用較小的機構外廓尺寸獲得較大的功率傳遞
（一）作用在差動輪系三個基本構件上的轉矩比
設作用在三個基本構件：中心輪1、3和系杆h上的轉矩分別為m1、m3和mh，當輪系勻速運轉在不計摩擦的條件下，根據力的平衡條件有：
m1+m3+mh=0
在不計摩擦及其它因素引起的功率損耗的條件下，輸入功率的大小與輸出功率的大小相等，即n=－nh。
復合輪系時應避免內功率流的出現。即應保證兩分功率均勻輸出功率（即兩功率值均為負）。
流回至功率輸入軸。因此，這類無級變速器當設計要求有較大調速範圍時，應當充分注意內功率流對皮帶式無級變速器的影響，避免因機構過載而影響整個機構的正常執行。
通過前面各節的討論可以看出，輪系的功能與用途大致可以歸納為以下幾個方面：
1）獲得大的傳動比
2）在不改變傳動比的條件下增大傳動距離
3）實現分路傳動
4）實現變速傳動
5）改變輸出軸的轉向
6）實現運動的合成與分解
7）實現複雜的軌跡運動和剛體導引
8）在機構尺寸、重量較小的條件下實現大功率傳動
漸開線行星減速傳動，當行星輪齒數與其嚙合的內齒輪齒數相差很少時（稱為少齒差傳動），不但裝配方便、體積小，而且傳動效率高、傳動比大、無需貴重金屬銅。
（一）漸開線少齒差行星齒輪傳動
（二）擺線針輪傳動
（三）活齒傳動
（四）諧波齒輪傳動
第五章末衝關評價練
時間 45分鐘分值 100分 一 選擇題 每小題5分，共50分 1 用tc給低產油田作 鋇透 能實現 的增產增收。下列有關tc的說法中正確的是 a.tc與tc互為同素異形體 b.tc含有43個中子 c.tc與tc的物理性質 化學性質均相同 d.tc的中子數比電子數多13 2 2013 全國大綱卷 下...
第五章總結
節1 數字基帶訊號 數字基帶傳輸系統框圖組成 通道訊號形成器 編碼通道 接收濾波器 抽樣判決器。一 時域形式 基帶訊號 單極性 雙極性 歸零 不歸零。二 頻譜結構 1.穩態波v t 的功率譜密度pv 2.交變波u t 的功率譜密度pu 3.基帶訊號s t 的功率譜密度ps pv pu 三 常用碼型 ...
第五章機械振動
一.選擇題 1 一質點沿x軸作簡諧振動，振動方程為 si 從t 0時刻起，到質點位置在x 2 cm處，且向x軸正方向運動的最短時間間隔為 a b c d e 2 一物體作簡諧振動，振動方程為 在 t t 4 t為週期 時刻，物體的加速度為 ab cd3 乙個質點作簡諧振動，振幅為a，在起始時刻質點的...