《汽车机械基础》定轴轮系及其传动比计算（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《汽车机械基础》定轴轮系及其传动比计算-讲义 （1）掌握平面定轴轮系传动比计算 （2）掌握空间定轴轮系转向判定 （3）掌握传动比计算流程 知识点一 定轴轮系及其传动比计算 所谓定轴轮系，是指在齿轮系运转时，每个齿轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不变的，也称为普通轮系。 若定轴轮系是由轴线相互平行的圆柱齿轮组成的，则称为平面定轴轮系，如图20-29所示。 若定轴轮系中包含有相交轴齿轮、交错轴齿轮等，则称为空间定轴轮系，如图20-30所示。 所谓齿轮系的传动比，是指齿轮系中输入轴(轮)和输出轴(轮)角速度(或转速)之比。通常用字母“i”表示，并在右下角用下标表明对应的两轴。例如i17表示轴(轮)1与轴(轮)7的角速度之比。 确定齿轮系的传动比包含两方面的内容，一是计算传动比i的大小，二是确定输出轴(轮)的转动方向。 【单项选择题】定轴轮系的核心特征是（ ） A. 齿轮轴线可绕机架转动 B. 每个齿轮的几何轴线相对机架位置固定 C. 仅由圆柱齿轮组成 D. 传动比固定为1 【答案】B 【解析】文中明确“定轴轮系是指在齿轮系运转时，每个齿轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不变的”，故答案为B。 1.（单项选择题）若某定轴轮系的传动比，则表示（） A.轴2转速是轴1的3倍B.轴1转速是轴2的3倍 C.齿轮1齿数是齿轮2的3倍 D.齿轮2直径是齿轮1的3倍 【答案】B 【解析】传动比，即，故答案为B。 2. （单项选择题）下列关于定轴轮系的说法，错误的是（ ） A. 平面定轴轮系各齿轮轴线平行 B. 空间定轴轮系可包含圆锥齿轮 C. 传动比计算只需考虑大小，无需考虑方向 D. 所有齿轮轴线相对机架位置固定 【答案】C 【解析】传动比需同时考虑大小和方向，故C错误，答案为C。 3. 定轴轮系是指运转时，每个齿轮的________相对于机架的位置固定不变的齿轮系，也称为________。 【答案】几何轴线；普通轮系 【解析】定轴轮系的定义及别称，核心是轴线固定的特征。 1. （单项选择题）下列齿轮传动中，可组成空间定轴轮系的是（ ） A. 两个平行轴的斜齿圆柱齿轮 B. 蜗杆与蜗轮 C. 两个平行轴的直齿圆柱齿轮 D. 三个平行轴的人字齿轮 【答案】B 【解析】蜗杆与蜗轮为交错轴传动，属于空间齿轮，可组成空间定轴轮系，故答案为B。 2. （单项选择题）定轴轮系中，齿轮的几何轴线“固定不变”是相对于（ ）而言 A. 输入轴 B. 输出轴 C. 机架 D. 其他齿轮 【答案】C 【解析】文中明确“相对于机架的位置都是固定不变的”，故答案为C。 3. 平面定轴轮系由________相互平行的________齿轮组成；空间定轴轮系包含________或________等。 【答案】轴线；圆柱；相交轴齿轮；交错轴齿轮 【解析】两类定轴轮系的组成差异，体现空间分布的不同。 · 定轴轮系轴固定，平面空间两类型；传动比，算齿数，外啮合数定正负； · 平面轮系画箭头，空间转向靠手比；手动变速换挡快，分动四驱力量足！ 知识点二 平面定轴轮系传动比的计算 在图20-29所示的齿轮系中，各齿轮的轴线相互平行，为一平面定轴轮系。 由本章第一节知道，一对平行轴间的圆柱齿轮传动的传动比为 外啮合传动，主动轮与从动轮转向相反，规定i取负号，或在图上用反方向箭头表示；内啮合时，两轮转向相同，i取正号，或在图上用同方向箭头表示，如图20-29所示。 若以1与k分别代表齿轮系首末两轮的标号，则齿轮系的传动比为 下面分析推导图20-29所示平面定轴轮系传动比的计算公式。图中Ⅰ为首轴，即第一主动轴；Ⅳ为末轴，即最末从动轴。设 分别代表各齿轮的齿数， 分别代表各齿轮的转速。 齿轮系中各对齿轮的传动比为 将以上各式两边分别连乘起来便得 由以上分析说明，该定轴轮系的传动比等于组成齿轮系各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对啮合齿轮中的从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比；首末两轮转向相同或相反(传动比的正负)，取决于齿轮外啮合次数。 齿轮系传动比的正负还可以在图上根据主、从动轮的转向关系依次画箭头来确定。图20-29中，齿轮5与齿轮1的转向相同，所以传动比i₁5取正号。 图20-29所示齿轮系中，齿轮4同时与齿轮3和齿轮5啮合，它既是前一级啮合齿轮对的从动齿轮，又是后一级啮合齿轮对的主动齿轮，齿轮4的齿数z₄在齿轮系传动比计算式的分子与分母中同时出现而被约去，所以齿轮4的齿数z₄不影响齿轮系传动比的大小，但改变齿轮外啮合次数，从而改变传动比的正负号。这种齿轮称为惰轮或介轮。 上述结论适用于平面定轴齿轮系的一般情形。设1与k分别代表定轴轮系第一主动齿轮(首轮)和最末从动齿轮(末轮)的标号，m为齿轮外啮合次数，则平面定轴轮系传动比的计算公式为 所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积(20-21) 【单项选择题】平面定轴轮系传动比的大小等于（ ） A. 所有主动轮齿数的乘积与所有从动轮齿数的乘积之比 B. 所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿数的乘积之比 C. 首轮齿数与末轮齿数之比 D. 末轮齿数与首轮齿数之比 【答案】B 【解析】文中明确传动比大小“等于各对啮合齿轮中的从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比”，故答案为B。 1. （单项选择题）某平面定轴轮系的传动比，则说明（ ） A. 首轮转速是末轮的4倍，转向相同 B. 首轮转速是末轮的4倍，转向相反 C. 末轮转速是首轮的4倍，转向相同 D. 末轮转速是首轮的4倍，转向相反 【答案】B 【解析】表示，负号表示转向相反，故答案为B。 2. （单项选择题）平面定轴轮系中，确定首末两轮转向的方法不包括（ ） A. 通过外啮合次数计算判断 B. 在图上依次画箭头表示转向 C. 根据内啮合次数直接判断 D. 利用传动比的正负号判断 【答案】C 【解析】转向由外啮合次数（）决定，与内啮合次数无关，故C错误，答案为C。 3. 一对平行轴圆柱齿轮传动中，外啮合时传动比取________号，转向________；内啮合时传动比取________号，转向________。 【答案】负；相反；正；相同 【解析】内外啮合的传动比符号及转向关系是平面轮系的基础特征。 1. （单项选择题）下列关于惰轮的说法，错误的是（ ） A. 惰轮既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮 B. 惰轮的齿数不影响轮系传动比的大小 C. 惰轮不改变轮系外啮合的次数 D. 惰轮可以改变末轮的转向 【答案】C 【解析】惰轮会改变外啮合次数（例如增加一次外啮合），故C错误，答案为C。 2. （单项选择题）若平面定轴轮系中首轮与末轮转向相同，则传动比的正负号及外啮合次数的关系为（ ） A. 正号，为偶数 B. 正号，为奇数 C. 负号，为偶数 D. 负号，为奇数 【答案】A 【解析】转向相同则传动比为正号，由可知为偶数，故答案为A。 3. 平面定轴轮系的传动比大小等于所有________齿数的连乘积与所有________齿数的连乘积之比。 【答案】从动轮；主动轮 【解析】传动比大小的核心计算公式，体现齿数对传动比的影响。 · 一数主从乘齿数，二数外啮定正负，惰轮齿数可约去，转向反转看次数！箭头画法更直观，同轴转向直接连。 知识点三 空间定轴轮系传动比的计算 对于有锥齿轮、交错轴斜齿轮或蜗杆蜗轮等空间齿轮机构的定轴轮系，传动比仍按式(20-21)计算，但传动比的正负号、各轮的转向不能根据(-1)m确定，而必须用画箭头的办法确定各轮的转向，如图20-30 所示。 【单项选择题】空间定轴轮系中，传动比的大小计算依据是（ ） A. 仅与外啮合次数有关 B. 按式计算大小 C. 与齿轮类型无关，仅取决于转速比 D. 无法通过齿数计算 【答案】B 【解析】文中明确“传动比仍按式(20-21)计算”，即大小由从动轮与主动轮齿数乘积之比确定，故答案为B。 1. （单项选择题）交错轴斜齿轮传动组成的定轴轮系，其转向判断应采用（ ） A. 外啮合次数法 B. 画箭头法 C. 齿数比法 D. 无法判断 【答案】B 【解析】交错轴斜齿轮属于空间齿轮，转向需用画箭头法，故答案为B。 2. （单项选择题）空间定轴轮系中，若包含锥齿轮传动，其转向箭头应画在（ ） A. 齿轮的端面上 B. 齿轮的分度圆上 C. 齿轮的齿顶圆上 D. 齿轮的轴线方向 【答案】A 【解析】锥齿轮转向箭头通常画在端面上，以表示旋转方向，故答案为A。 3. 空间定轴轮系中，各轮的转向不能根据________确定，必须采用________的方法确定。 【答案】（或外啮合次数）；画箭头 【解析】空间轮系转向判断的特殊性，是其与平面轮系的核心区别。 1. （单项选择题）空间定轴轮系中，传动比的正负号（ ） A. 表示转向相同或相反 B. 无实际意义，仅平面轮系有效 C. 由外啮合次数决定 D. 与齿轮齿数成正比 【答案】B 【解析】空间轮系转向不能用正负号表示，正负号对其无实际意义，故答案为B。 2. （单项选择题）下列关于空间定轴轮系的说法，正确的是（ ） A. 所有齿轮轴线必须相交 B. 传动比大小与平面轮系计算方法相同 C. 转向可通过快速判断 D. 仅包含蜗杆蜗轮传动 【答案】B 【解析】空间轮系传动比大小计算同平面轮系（按齿数比），故答案为B。 3. 蜗杆蜗轮传动属于________齿轮机构，由其组成的定轴轮系属于________，其转向需通过________判断。 【答案】空间（交错轴）；空间定轴轮系；画箭头 【解析】蜗杆蜗轮的机构类型及所属轮系类型，强调转向判断方法。 · 齿数乘积比不变，转向全靠箭头判！锥齿箭头指交点，蜗杆右手定旋转。公式正负不再用，画对方向是关键。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$