5.3简单周转轮系传动比的计算（课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（武汉大学出版社）

简单周转轮系传动比的计算 3 1 A B C 分类 单级行星齿轮系 指由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。 多级行星齿轮系 指由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。 混合轮系 指由一级或多级行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。 一、周转轮系的分类 2 一、周转轮系的分类 3 一、周转轮系的分类 4 如图5-7（a）所示为典型周转轮系。在周转轮系中，由于行星齿轮的运动不是绕定轴的简单运动，因此其传动比不能按定轴轮系传动比的方法计算。 二、简单周转轮系传动比的计算 5 行星齿轮系传动比的计算方式有许多种，最常用的是“转化机构法”。 （1）周转轮系与定轴轮系的根本区别在于，周转轮系有一个转动的行星架，使得行星齿轮既自转又公转。如果能设法使行星架固定不动，周转轮系可以转化为定轴轮系。 （2）假设周转轮系加一个与行星架的转速nH大小相等、方向相反的公共转速-nH，则行星架H变为静止，而各构件间的相对运动关系不发生变化。于是，所有齿轮的几何轴线位置都固定不动，得到了假想的定轴齿轮系，如图5-7（b）所示。这种假想的定轴齿轮系称为原周转轮系的转化轮系。为方便起见，转化轮系各参数在右上角标有H，以区别于原来轮系。 （3）转化轮系中各构件的转速如表5-1所示。 　　 二、简单周转轮系传动比的计算 6 二、简单周转轮系传动比的计算 7 （4）在转化轮系中，1、3两轮的传动比可以用定轴轮系传动比的计算方法得出。 式中，齿数比前的负号表示转化轮系中轮1与轮3的转向相反。 推广到一般情况，设在周转轮系中，首轮为1，末轮为k，则可得出： 式中m——转化轮系在轮1与轮k间外啮合的次数。 　　 　　 二、简单周转轮系传动比的计算 8 应用式（5-5）必须注意以下几点。 ①式中各量的下标1表示主动轮，k表示从动轮，中间各轮的主、从动关系从轮1按顺序判定。 ②将n1、nk和nH已知值代入时，必须带有正、负符号，并且规定：两构件转向相同时取同号，转向相反时取异号。 ③因为只有两轴平行时，两轴转速才能相加，故式（5-5）只用于齿轮1、k和行星架轴线平行的场合。对于锥齿轮组成的周转轮系，两太阳轮和行星架轴线必须平行。 　　 　　 二、简单周转轮系传动比的计算 9 轮系的应用 4 10 当主、从动轴之间距离较远时，采用单级齿轮传动，两齿轮的尺寸较大，结构很不紧凑。若采用多级定轴齿轮系传动可实现大的传动比，同时可使传动外廓尺寸减小，节约材料，减轻重量，且制造、安装方便，如图5-11所示。 一、实现相距较远的传动 11 所谓变速和换向，是指主动轴转速不变时，利用轮系使从动轴获得多种工作速度，并能在传动过程中改变速度的方向，以适应工件条件的变化。所谓分路传动，是指主动轴转速一定时，利用轮系将主动轴的一种转速同时传到几根从动轴上，获得所需的各种转速。 变速机构（如变速箱）就是利用此原理设计的，如图5-12所示。 二、实现变速、换向和分路传动 12 采用周转轮系，可利用较少的齿轮获得很大的传动比。例如双排外啮合行星轮系的传动比可达 10 000。 三、获得大传动比 13 具有两个自由度的行星齿轮系可以用于实现运动的合成和分解，即将两个输入运动合成为一个输出运动，或将一个输入运动分解为两个输出运动。合成运动和分解运动都可用差动轮系实现。例如在汽车后桥上采用差动轮系（如差速器），能根据汽车不同的行驶状态，自动改变两后轮的转速，如图5-13所示。 四、运动的合成与分解 14 $