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课 题： 第六节 齿轮系（2课时）
教学要求：1. 明确轮系及其特点，了解轮系分类；
2. 掌握轮系传动比的计算，能进行轮系转向的判断；
3. 明确惰轮的作用。
重 点：定轴轮系的识读、传动路线的分析，定轴轮系传动比的计算、各轮回转方向的判定。
难 点：轮系传动比的计算公式推演和转向判断。
教学过程：
【复习】最简单的齿轮传动形式是一对齿轮啮合。请问一对齿轮传动有哪些特点？最突出的特点是什么？传动比是如何计算的？
【引言】齿轮传动中最简单的形式是由啮合的一对齿轮的组成的传动机构,但在实际应用中,常常需要主动轴的较快转速转变为从动轴的较慢转速,或需将主动轴的一种转速变为从动轴的多种转速,有时还需改变从动轴的旋转方向,此时依靠一对齿轮传动是不够的，为满足不同的工作需要，往往采用一系列相互啮合的齿轮（图3-83）才能达到要求。
【板书】轮系：由两个以上相互啮合的齿轮所组成的传动系统
轮系特点:
（1）可获得很大的传动比；
(两轴之间需要较大的传动比时，如果仅由一对齿轮传动，则大小齿轮的齿数相差很大，会使小齿轮极易磨损。若用轮系就可以很好克服上述缺点，而且结构紧凑，如航空发动机的减速器)
（2）可作远距离传动；
（若两轴较远时，用一对齿轮传动，齿轮的尺寸肯定很大。若采用轮系，则结构紧凑，并能进行远距离传动。）
（3）可实现运动的变速与变向；
（如机床主轴的转速，有时要求高，有时要求低，有时要求正转，有时要求反转。若采用轮系可很好实现多级变速要求和变换转动的要求。）
（4）可实现运动的合成与分解。
(采用周转轮系可以将两个独立合成一个运动，或将一个独立运动分解成两个独立的运动，如汽车传动轴。)
（因此，轮系在工程上的应用非常广泛，如汽车变速器（图3-84）、金属切削机床等中都有轮系的应用。）
【板书】一、轮系的分类
1. 定轴轮系 每个齿轮的几何轴线的位置相对于机架都是固定不变的。
平面定轴轮系 各齿轮的轴线相互平行（图3-85）。
空间定轴轮系 各齿轮轴线这间相互不平行（图3-86）。
(即有锥齿轮和蜗杆参与的传动)
2. 周转轮系 在轮系中，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动。（图3-87）。
二、定轴轮系的传动比计算
【板书】1.一对齿轮传动比
（教师用教具或多媒体引导学生观察外啮合直齿圆柱齿轮传动、内啮合直齿圆柱齿轮传动时两齿轮的转向，指导箭头画法，引导分析传动比的正负。）
（1）外啮合直齿圆柱齿轮传动
回转方向：两轮的转向相反。
传动比为负 i= =-
（2）内啮合直齿圆柱齿轮传动
回转方向：两轮的转向相同。
传动比为正。
i= =+
【讲解】其实一对圆柱齿轮回转方向有两种表示方法：
a、用传动比表示：i的结果为正值，表示两轮的回转方向相同；为负值，表示回转方向相反。
b、用箭头表示：用相同指向的箭头表示回转方向相同；相反指向的箭头表示回转方向相反。
2.轮系传动比的计算
例：在在下图所示的平面定轴轮系中，每个齿轮的轴线位置都保持不变。轮1、2、3… 7的齿数分别用z1、z2、z3…z7表示，各轮的转速分别用n1、n2、n3…n7表示。
（分析传动路线时，先要仔细观察轮系中的输入轴和输出轴以及各轮之间的作用关系，判断传动中的主从关系，主动轮是带动从动轮旋转并使从动轮产生运动和动力的齿轮。同轴齿轮转速相同。
结论：有三对齿轮外啮合、一对齿轮内啮合。传动线路：→→→
解： i12= =- ， i34= =+
i56= =- ， i67 = =-
若将以上各式的两端分别连乘，可得到总传动比:
i17=× × × =(- )×(+)×(-)×(-)
由于安装在同一根轴的齿轮转速相等，n2=n3，n4= n5，因此总传动比为：
i17= =（-1）3×
【设问】从上面传动比计算推导你发现有何规律？
（定轴轮系的传动比等于组成轮系的各对齿轮啮合的传动比的连乘积，其值也等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。）
【讲解】（－1）就是传动比的符号改变一次，即旋转方向改变一次，那么只有当圆柱齿轮外啮合时从动轮相对主动轮的转向才改变，内啮合则不改变。
【交流与讨论】
1．假设一般轮系的首轮（主动轮）的转速为n1，末轮（从动轮）的转速为nK，平行轴间的齿轮外啮合对数为m，你总结的平面定轴轮系传动比计算公式为：
i1K=_____=___________________________________
（，（-1）m×）
2．在图3-88轮系中，齿轮6同时与齿轮5和齿轮7啮合，具有双重作用。对于齿轮5来说，它是_____动轮；而对于齿轮7来说，它又是_____动轮。请问齿轮6
（1）改变了从动轮的转向吗？
（2）对传动比大小有影响吗？
（3）轮系中通常将齿轮6称这种齿轮称为惰轮或过桥轮。请你写出惰轮的定义：
________________________________________________________。
（ 只改变从动轮的转向，不改变传动比的大小的齿轮称为惰轮。）
3．两齿轮间若有奇数个惰轮时，首、末两轮的转向_________；
两齿轮间若有偶数个惰轮时，首、末两轮的转向_________。
【板书】3.轮系转向确定
（1）平面定轴轮系，任意一级从动轮的转向：
① 可以通过在图上依次标注箭头来确定；
② 也可通过首末两轮传动比计算结果确定，计算结果为正，两轮的回转方向相同；计算结果为负，两轮的回转方向相反。
（2）空间定轴轮系（含有锥齿轮、蜗杆蜗轮、齿条的轮系），主动轮、从动轮间不存在转向相同或相反的问题，其旋向采用标注箭头的方式来确定。
【小结】学习内容
轮系
轮系特点: 能获得很大的传动比
一．轮系的分类
1. 定轴轮系
2. 周转轮系
二．定轴轮系的传动比计算
i1K= =（-1）m×
（重点内容）
学习重点
定轴轮系的传动比计算和轮系转向确定
【作业】
书面：习题一1-5,习题二1-4

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