5.4 轮系(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统。 这种由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统称为轮系。 桑塔纳2000型轿车变速器的结构 1-输入轴 2-输出轴 5.4 轮系 一、轮系概述 1.轮系的分类 （1）定轴齿轮系 在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变的齿轮系，称为定轴齿轮系。 最基本的齿轮系，应用很广 5.4 轮系 一、轮系概述 5.4 轮系 一、轮系概述 （2）行星齿轮系 若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系 行星齿轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线（轴线O1）公转的齿轮2形象地称为行星轮。 支撑行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H称为行星架 轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮 根据结构复杂程度不同，行星齿轮系可分为以下3类。 （1）单级行星齿轮系：它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系，由一个行星架、其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。 （2）多级行星齿轮系：它是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。 （3）组合行星齿轮系：它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。 根据自由度的不同，行星轮系可分为如下两类。 （1）自由度为2的称差动齿轮系。 （2）自由度为1的称单级行星齿轮系。 按中心轮的个数不同又分为： 2K—H型行星齿轮系；3K型行星齿轮系；K—H—V型行星齿轮系。 2.轮系的应用特点 （1）可获得大的传动比 （2）可进行较远距离的传动 （3）可实现变速、变向要求 在轮系中引入惰轮（它同时与主、从动轮啮合），可方便地实现变向要求。 齿轮2、3就是惰轮 三星轮换向机构 汽车倒车就是用这种方法来实现的 （4）可合成或分解运动（差速器） 5.4 轮系 一、轮系概述 二、轮系传动比的计算 1.定轴轮系传动比的计算 轮系传动比即轮系中首轮与末轮角速度或转速之比 确定轮系的传动比包含以下两方面： （1）计算传动比i的大小。 （2）确定输出轴（轮）的转向。 i12 = 1/2 = z2/z1 转向：外啮合转向相反，取“-”号； 内啮合转向相同，取“+”号。 对于齿轮齿条传动，若1表示齿轮1角速度，d1表示齿轮1分度圆直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系： v2 = d11/2 5.4 轮系 二、轮系传动比的计算 1.定轴轮系传动比的计算 5.4 轮系 图所示为一个简单的定轴轮系。运动和动力是由Ⅰ轴经Ⅱ轴传动Ⅲ轴。Ⅰ轴和Ⅲ轴的转速比，即首轮和末轮的转速比为定轴齿轮系的传动比，齿轮系总传动比应为各齿轮传动比的连乘积，从Ⅰ轴到Ⅱ轴和从Ⅱ轴到轴Ⅲ传动比分别为： i12 = n1/n2 = -z2/z1 i34 = n2/n3 = -z4/z3 二、轮系传动比的计算 1.定轴轮系传动比的计算 5.4 轮系 二、轮系传动比的计算 5.4 轮系 例 如图所示轮系，蜗杆的头数z1 = 1，右旋；蜗轮的齿数z2 = 26。一对圆锥齿轮z3 = 20，z4 = 21。一对圆柱齿轮z5 = 21，z6 = 28。若蜗杆为主动轮，其转速n1 = 1 500r/min，试求齿轮6的转速n6的大小和转向。 2.行星齿轮系传动比的计算 （1）单级行星齿轮系传动比的计算 转化轮系：给整个机构加上−nH使行星架静止不动，nH = 0，各构件之间相对运动关系不变，这个转换轮系是个假想的定轴轮系。 行星轮系的组成如下。 太阳轮：齿轮1、3。 行星轮：齿轮2。 行星架：构件H。 行星轮系的传动比计算： 构件 原转速 相对转速 中心轮1 n1 n1H = n1 − nH 行星轮2 n2 n2H = n2 − nH 中心轮3 n3 n3H = n3 − nH 行星架H nH nHH = nH − nH = 0 转化轮系为定轴轮系： 一般公式： 式中：m——齿轮G至K转之间外啮合的次数。 （1）主动轮G，从动轮K，按顺序排队主从关系。 （2）公式只用于齿轮G、K和行星架H的轴线在一条直线上的场合。 （3）nG、nK、nH 3个量中需给定两个，并且需假定某一转向为正相反方向用负值代入计算。 （2）多级行星齿轮系传动比的计算 多级行星齿轮系传动比是建立在各单级行星齿轮传动比基础上的。 具体方法: 把整个齿轮系分解为几个单级行星齿轮系，然后分别列出各单级行星齿轮系转化机构的传动比计算式，最后再根据相应的关系联立求解。 划分单级行星齿轮系的方法: （1）找出行星轮和相应的系杆（行星轮的支架）。 （2）