在许多机械中，为了获得较大的传动比和变换转速等原因，通常需要采用一系列互相啮合的齿轮传动系统，这种一系列齿轮所构成的传动系统称为轮系。

1.轮系的分类

轮系的结构形式很多，根据轮系运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分定轴轮系和周转轮系两大类。

（1）定轴轮系：轮系在传动时各齿轮的轴线位置均固定不动，这种轮系称为定轴轮系（或普通轮系），图5-51（a）所示即为定轴轮系。

（2）周转轮系：轮系在传动时至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线回转，这种轮系称为周转轮系。图5-51（b）所示即为周转轮系，图中齿轮2的轴线绕齿轮1的轴线回转。周转轮系在应用上具有把两个运动合成一个运动，或把一个运动分解成两个运动等特点。

图5-51　轮系

（a）定轴轮系；（b）周转轮系

2.定轴轮系的传动比及其计算

把轮系中首、末两轮的转速之比称为轮系的传动比。

图5-52所示为一圆柱齿轮组成的定轴轮系，齿轮1为首轮（主动轮），齿轮7为末轮（从动轮）。设轮系中各齿轮的齿数分别为 z1、z2、z3、z4、z5、z6、z7，各齿轮的转速分别为 n1、n2、n3（n3＝n2）、n4、n5、n6（n6＝n5）、n7，则轮系的传动比为

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由此可知，定轴轮系的传动比等于其各对啮合齿轮的传动比的连乘积；或传动比的大小等于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，其正负号决定于外啮合齿轮的对数，奇数对外啮合齿轮取负号，偶数对外啮合齿轮取正号。图5-52中有三对（奇数对）外啮合齿轮，故取负号，说明该轮系首、末两轮旋转方向相反。

根据以上分析，可以推出定轴轮系传动比计算的普通公式

例5-3　如图5-53所示轮系，已知主动轮1的转速n1＝280r／min，各齿轮齿数分别为z1＝24、z2＝20、z3＝12、z4＝36、z5＝18、z6＝45。求齿轮 6的转速大小及转向。

图5-52　定轴轮系传动比分析

图5-53　带有内齿轮的定轴轮系传动比计算

解：由图5-53可知此轮系为一定轴轮系，故可根据式（5-12）进行计算。外啮合齿轮的对数n＝2，设齿轮6的转速为n6，则

所以