汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)工配套課件：4單元5輪系

1、汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)模塊四 汽車(chē)常用傳動(dòng)分析單元十五 輪系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)了解輪系的概念。(2)了解輪系的種類及分類。(3)掌握定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。2.能力目標(biāo)具有分析輪系中各齒輪轉(zhuǎn)向及計(jì)算輪系傳動(dòng)比的能力任務(wù)引入 汽車(chē)變速箱 齒輪傳動(dòng)在機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛，但是受軸距或傳動(dòng)比等因素的限制，在實(shí)際中僅有一對(duì)齒輪往往難以滿足實(shí)際的需求，為滿足需求往往采用一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)輪系來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。汽車(chē)變速箱中利用輪系來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。目錄01任務(wù)一 輪系的類型和功用02任務(wù)二 定軸輪系03任務(wù)三 行星輪系目錄01任務(wù)一 輪系的類型和功用02任務(wù)二 定軸輪系03任務(wù)三 行星輪系輪系的類型

2、輪系是由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。按照傳動(dòng)中齒輪的軸線是否固定將齒輪系分為定軸齒輪系和周轉(zhuǎn)齒輪系兩大類型。1.定軸輪系 當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所有齒輪的幾何軸線位置相對(duì)于機(jī)架固定不變。輪系的類型（1）平面定軸輪系各齒輪軸線相互平行輪系的類型（2）空間定軸輪系各齒輪軸線不都是相互平行輪系的類型2.行星輪系齒輪系中，至少有一個(gè)齒輪的軸線是不斷變化的，且繞某一固定軸線回轉(zhuǎn)。輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸間的傳動(dòng) 相距較遠(yuǎn)的兩軸間必須應(yīng)用齒輪傳動(dòng)時(shí)，采用齒輪系可縮小傳動(dòng)裝置所占空間，節(jié)約材料，減輕重量。如圖 所示為傳動(dòng)比相同時(shí)，一對(duì)齒輪傳動(dòng)和輪系傳動(dòng)的方案比較。輪系的功用2.獲得大的傳動(dòng)比 當(dāng)兩軸之間的傳動(dòng)

3、比較大時(shí)，若僅有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，不僅大齒輪的齒廓尺寸大，而且小齒輪嚙合頻率高；而采用輪系傳動(dòng)，可有效減小齒輪的體積和齒輪嚙合的頻率差。輪系的功用3.實(shí)現(xiàn)變速、換向和分路傳動(dòng) 采用輪系傳動(dòng)可滿足金屬切削機(jī)床、汽車(chē)等機(jī)械需要的不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向要求，如汽車(chē)前進(jìn)與倒退，機(jī)床主軸絲杠的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)等。輪系的功用3.實(shí)現(xiàn)變速、換向和分路傳動(dòng)輪系的功用4.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解 應(yīng)用行星齒輪系的特點(diǎn)，可以將輸入的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)，也可以將輸入的一個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。例如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，要求兩個(gè)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不相等，利用行星齒輪系的原理制成的后橋差速器解決了這個(gè)問(wèn)題。目錄01任務(wù)一 輪系的類型和功用02任

4、務(wù)二 定軸輪系03任務(wù)三 行星輪系定軸輪系1.定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷 當(dāng)首輪（或末輪）的轉(zhuǎn)向?yàn)橐阎獣r(shí)，其末輪（或首輪）的轉(zhuǎn)向也就確定了，表示方法可以用標(biāo)注箭頭的方法來(lái)確定。定軸輪系圓柱齒輪嚙合外嚙合 轉(zhuǎn)向用畫(huà)箭頭的方法表示，主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反時(shí)，兩箭頭指向相反。 定軸輪系圓柱齒輪嚙合內(nèi)嚙合 主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相同時(shí)，兩箭頭指向相同。 定軸輪系錐齒輪嚙合傳動(dòng) 兩箭頭指向相背或相向嚙合點(diǎn)。 定軸輪系蝸輪蝸桿傳動(dòng)左右手法則定軸輪系判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向 左、右手法則： 左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向。

5、 定軸輪系 對(duì)于輪系中各齒輪軸線相互平行時(shí)，其任意級(jí)從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向可以通過(guò)在圖上依次畫(huà)箭頭來(lái)確定，也可以數(shù)外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)來(lái)確定，若齒輪的嚙合對(duì)數(shù)是偶數(shù)，則首輪與末輪的轉(zhuǎn)向相同；若為奇數(shù)，則轉(zhuǎn)向相反。 定軸輪系 輪系中含有圓錐齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條，只能用畫(huà)直箭頭的方法表示。 定軸輪系 2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 （1）傳動(dòng)路線定軸輪系 2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 （1）傳動(dòng)路線定軸輪系【例1】分析如圖所示輪系傳動(dòng)路線定軸輪系 2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 （2）傳動(dòng)比的計(jì)算 輪系的傳動(dòng)比等于首輪與末輪的轉(zhuǎn)速之比，也等于輪系中所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積之比。 定軸輪系 【例2】

6、如圖所示輪系，已知各齒輪齒數(shù)及n1轉(zhuǎn)向，求i19和判定n9轉(zhuǎn)向。 定軸輪系 【例3】已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齒輪1為主動(dòng)件。分析該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)路線；求傳動(dòng)比i17；若齒輪1轉(zhuǎn)向已知，試判定齒輪7的轉(zhuǎn)向。 定軸輪系 （3）惰輪的應(yīng)用 在輪系中既是從動(dòng)輪又是主動(dòng)輪，對(duì)總傳動(dòng)比毫無(wú)影響，但卻起到了改變齒輪副中從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向的作用，像這樣的齒輪稱為惰輪。 惰輪常用于傳動(dòng)距離稍遠(yuǎn)和需要改變轉(zhuǎn)向的場(chǎng)合。定軸輪系 【例4】已知：z1=26，z2=51，z3 =42， z4=29，z5 =49，z6=36，z7=56，z8=43，z9=30，z10

7、=90， 軸的轉(zhuǎn)速nI = 200 r/min。試求當(dāng)軸上的三聯(lián)齒輪分別與軸上的三個(gè)齒輪嚙合時(shí)，軸的三種轉(zhuǎn)速。 目錄01任務(wù)一 輪系的類型和功用02任務(wù)二 定軸輪系03任務(wù)三 行星輪系行星輪系周轉(zhuǎn)輪系是指?jìng)鲃?dòng)時(shí)，輪系中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線位置不固定，而是繞另一個(gè)齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)。如圖 所示，小齒輪的軸線繞大齒輪的軸線做圓周運(yùn)動(dòng)，其位置是不斷變化的，幾何軸線做圓周運(yùn)動(dòng)的齒輪稱為行星輪，與其嚙合的齒輪稱為中心輪，支承行星輪的構(gòu)件稱為行星架，常稱為系桿。行星輪系是指只具有一個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系；差動(dòng)輪系是指具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度的輪系，亦即具有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的原動(dòng)件的輪系，原動(dòng)件可以由齒輪或系桿組成。行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算行星輪系中，由于行星架 的存在，行星輪既繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，又繞太陽(yáng)輪軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，各輪間的傳動(dòng)比不再是簡(jiǎn)單地與齒數(shù)成反比，因此其傳動(dòng)比不能利用定軸輪系的計(jì)算方法。為了計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比，需要將其轉(zhuǎn)化為定軸輪系。行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比，具體方法如下：假想給如圖的行星輪系加上一個(gè)與行星架的轉(zhuǎn)速狀 大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速（-n