12.1轮系的分类(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

1 2 4 3 3 返回 项目十二　汽车齿轮系 12.1　轮系的分类 12.2　定轴轮系的传动比计算 12.3　行星轮系的传动比计算 12.4　复合轮系的传动比计算 5 12.5　轮系的功用 １２.１　轮系的分类 １２.１.１　定轴轮系 轮系传动时。 若各齿轮的轴线位置都是固定的。 则该轮系称为定轴轮系。由轴线互相平行的圆柱齿轮组成的定轴轮系。 称为平面定轴轮系。 如图１２-１ 所示。 由相交轴齿轮、交错轴齿轮等组成的轮系。 则称为空间定轴轮系。 如图１２-２ 所示。 １２.１.２　行星轮系 轮系传动时。 若轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮的固定轴线转动。 则该轮系称为行星轮系。 如图１２-３ 所示。 返回 １２.２　定轴轮系的传动比计算 １２.２.１　一对齿轮的传动比 一对齿轮传动的传动比。 是指两轮的角速度(或转速) 之比。 如图１２-４ 所示的一对圆柱齿轮传动。 传动比为 外啮合[图１２-４ (ａ)] 时。 两轮转向相反。 传动比ｉ１２ 为负。 内啮合[图１２-４ (ｂ)]时。 两轮转向相同。 传动比ｉ１２为正。 也可以用箭头在运动简图上表示。 非平行轴传动。 传动比的大小仍由上式确定。 对于图１２-５ (ａ) 所示的圆锥齿轮传动。其转向用画箭头的方法表示。 对于如图１２-５ (ｂ) 所示的蜗杆传动。 蜗杆和蜗轮的转向可参阅“左右手法则” 来确定。 下一页 返回 １２.２　定轴轮系的传动比计算 １２.２.２　定轴轮系的传动比计算 轮系中首末两轮的角速度(或转速) 之比。 称为轮系的传动比。 常用字母ｉ 表示。 并在其右下角用下标表明其对应的两轮。 例如。 ｉ１５ 表示轮１ 和轮５ 的角速度之比。 计算轮系传动比不仅要确定它的数值。 而且要确定首末两轮的相对转动方向。 这样才能完整表达输入轮和输出轮之间的运动关系。 如图１２-６ 所示的定轴轮系中。 设锥齿轮１ 为主动轮。 蜗轮５ 为最末的从动轮。 则该轮系的总传动比为ｉ１５ ＝ ω１ / ω５ ＝ ｎ１ / ｎ５。 各对齿轮的传动比分别为: 下一页 返回 上一页 １２.２　定轴轮系的传动比计算 轮系中含有空间齿轮传动。 故只能用画箭头的方法确定其转向。 由图１２-６ 可以看出。 齿轮３ 同时与齿轮２′和齿轮４ 相啮合。 对于齿轮２′而言。 齿轮３是从动轮。 对于齿轮４ 而言。 它又是主动轮。 齿轮３ 的作用仅仅是改变轮系的转向。 并不影响传动比的大小。 这种齿轮称为惰轮或过桥轮。 上述结论可以推广到定轴轮系的一般情形。 若设ｌ 与ｋ 为首末两轮。 则定轴轮系的传动比为: 返回 上一页 １２.３　行星轮系的传动比计算 １２.３.１　行星轮系的组成 如图１２-３ 所示的轮系中。 轴线位置固定的齿轮１、３ 称为太阳轮。 既绕自身轴线Ｏ２ 回转。 又随Ｈ 杆绕着固定轴线ＯＨ 回转的齿轮２ (犹如天体中的行星。 既自转也公转) 称为行星轮。 支承行星轮的构件Ｈ 称为行星架。 行星轮系主要由行星轮、行星架(系杆) 和太阳轮(中心轮) 组成。 行星轮系可分为两类: (１) 差动轮系 如图１２-７ (ａ) 所示。 太阳轮１ 和３ 均转动。 该机构的自由度: Ｆ ＝３ｎ －２ＰＬ － ＰＨ ＝３ ×４ －２ ×４ －２ ＝２。 这种自由度为２ 的轮系称为差动轮系。 下一页 返回 １２.３　行星轮系的传动比计算 (２) 简单行星轮系 如图１２-７ (ｂ) 所示。 内齿轮３ 固定。 该机构的自由度: Ｆ ＝３ｎ －２ＰＬ － ＰＨ ＝３ ×３ －２ ×３ －２ ＝１。 这种自由度为１ 的轮系称为简单行星轮系。 由此可见。 简单行星轮系只需一个原动件。 轮系就具有确定的运动。 而差动轮系则须有两个原动件。 轮系的运动才能确定。 １２.３.２　行星轮系的传动比 在行星轮系中。 行星轮的运动不是绕固定轴线的简单运动。 所以其传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的公式来计算。 但是。 根据相对运动原理。 可把行星轮系转化为定轴轮系。 这样。 就可以用讨论定轴轮系传动比计算的方法来讨论行星轮系的传动比计算。 下一页 返回 上一页 １２.３　行星轮系的传动比计算 在图１２-８ (ａ) 所示的行星轮系中。 若给整个行星轮系加上一个与行星架Ｈ 的转速ｎＨ大小相等、方向相反的公共转速－ ｎＨ。 则行星架Ｈ 静止不动。 而各构件之间的相对运动关系不发生改变。 这样原来的行星轮系就转化为定轴轮系。 该假想定轴轮系称为原行星轮系的转化轮系。 如图１２-８ (ｂ) 所示。 转化轮系中各构件相对于行星架Ｈ 的转速分别用ｎＨ１、ｎＨ２、ｎＨ３ 和ｎＨＨ表示。 各构件转化前后的转速如表１２-１ 所示。 图１２-８ 中转化轮系的传动比为 返回 上一页 １２.４　复合轮系的传动比计算 准确地找出各个单一行星轮系是求解