定轴轮系[教师教材]

1、1青苗辅导 汽车变速器汽车变速器 2青苗辅导 由一系列相互啮合的齿轮组成的传由一系列相互啮合的齿轮组成的传 动系统称为轮系。动系统称为轮系。 任务一、任务一、1.轮系有什么应用特点？轮系有什么应用特点？ 2.轮系分为哪几类？轮系分为哪几类？ 任务二、任务二、1.轮系传动比确定轮系传动比确定 2. 如何确定各轮的回转方向？如何确定各轮的回转方向？ 3.如何计算各轮的转速？如何计算各轮的转速？ 第八章第八章 轮系轮系 3青苗辅导 1 1、用来传递相距较远的两轴之间的运动、用来传递相距较远的两轴之间的运动 和动力；和动力； 任务一、轮系的应用特点任务一、轮系的应用特点 图图 8-18-1相距较远的两

2、轴传递相距较远的两轴传递 4青苗辅导 2 2、获得大的传动比：在一般齿轮传动中，一、获得大的传动比：在一般齿轮传动中，一 对啮合齿轮的传动比不能很大，否则传动装置对啮合齿轮的传动比不能很大，否则传动装置 会过于庞大。当两轴之间传动比很大时，可采会过于庞大。当两轴之间传动比很大时，可采 用一系列的齿轮将主动轴和从动轴联接起来。用一系列的齿轮将主动轴和从动轴联接起来。 任务一、轮系的应用特点任务一、轮系的应用特点 图图 8-2 8-2 获得较大的传动比获得较大的传动比 5青苗辅导 3 3、实现运动的合成与分解、实现运动的合成与分解 任务一、轮系的应用特点任务一、轮系的应用特点 图图 8-3 8-3

3、 实现运动的合成与分解实例实现运动的合成与分解实例 6青苗辅导 4 4、改变从动轴的转向、转速、改变从动轴的转向、转速 任务一、轮系的应用特点任务一、轮系的应用特点 图图 8-4 8-4 改变从动轴的转向、转速实例改变从动轴的转向、转速实例 7青苗辅导 轮系是按轮系传动时各齿轮的几何轴线在轮系是按轮系传动时各齿轮的几何轴线在 空间的相对位置是否固定来分类。空间的相对位置是否固定来分类。 任务一、轮系的分类任务一、轮系的分类 定轴轮系定轴轮系 周转轮系周转轮系 复合轮系复合轮系 8青苗辅导 定轴轮系定轴轮系：所有齿轮的轴：所有齿轮的轴 线位置固定线位置固定 图图 8-5 8-5 平面定轴轮系平面

4、定轴轮系 图图 8-6 8-6 空间定轴轮系空间定轴轮系 9青苗辅导 轴线作周转运动的轴线作周转运动的 齿轮叫齿轮叫行星轮。行星轮。 带动行星轮转动带动行星轮转动 的构件称为的构件称为系杆系杆 （转臂）。（转臂）。 轴线固定且与行星轮相轴线固定且与行星轮相 啮合的齿轮叫啮合的齿轮叫中心轮。中心轮。 1 2 3 1 3 2 2 2 一般情况下，同一系杆上一套行星轮和与这套行一般情况下，同一系杆上一套行星轮和与这套行 星轮啮合的两个中心轮组成一个星轮啮合的两个中心轮组成一个基本的周转轮系基本的周转轮系 H H 周转轮系：周转轮系： 轮系中有些齿轮的轴线作周转运动轮系中有些齿轮的轴线作周转运动 10

5、青苗辅导 周转轮系可根据其自由度的不同分为两类周转轮系可根据其自由度的不同分为两类 行星轮系行星轮系 有一个中心轮固定不动，有一个中心轮固定不动，自由自由 度等于度等于1 1 点击画面播放点击画面播放 图图 8-7 8-7 行星轮系行星轮系 11青苗辅导 点击画面播放点击画面播放 图图 8-8 8-8 差动轮系差动轮系 12青苗辅导 a输入轴 b输出轴 a b b a b a ab z z n n i 轮系的传动比轮系的传动比: : 轮系中输入轴和输出轴轮系中输入轴和输出轴( (即首、末两轮即首、末两轮) ) 角速度（或转速）的比值。角速度（或转速）的比值。 1 1、计算其传动比的大小；、计算

6、其传动比的大小； 2 2、确定其输入轴与输出轴转向之间的关系。、确定其输入轴与输出轴转向之间的关系。 1 1）、一对圆柱齿轮传动）、一对圆柱齿轮传动 外啮合外啮合: :相反相反 内啮合内啮合: :相同相同 2 2）、圆锥齿轮传动）、圆锥齿轮传动 同时指向同时指向( (或背离或背离) )节点节点 任务二、定轴齿轮系传动比的计算任务二、定轴齿轮系传动比的计算 13青苗辅导 如图所示的定轴轮系中，设轴如图所示的定轴轮系中，设轴I I为输入轴，轴为输入轴，轴V V为输出轴，为输出轴， 各轮的齿数为：各轮的齿数为：Z1、Z2、Z2 、 、Z3、Z3 、 、Z4、Z5，各轮的转速，各轮的转速 分别为：分别

7、为：n1、n2 、n2 、 、n3、n3 、 、n4 、n5，求该轮系的传动比，求该轮系的传动比 i15。 在轮系中，在轮系中，2 2轮与轮与2 2轮及轮及3 3轮与轮与3 3轮共轴线轮共轴线双联齿轮双联齿轮 n2 = n2 、 、n3=n3 轮系的传动比可由各对齿轮的传动比求出轮系的传动比可由各对齿轮的传动比求出 31241 1512 2 3 3 4 45 23455 3524 1234 32345 1234 ()()()() ( 1) nnnnn ii iii nnnnn zzzz zzzz z z z z z z z z 传动比为负值，表明轮传动比为负值，表明轮l l与轮与轮5 5转向相

8、反。转向相反。 由啮合关系依次画出各轮转向箭头也可确由啮合关系依次画出各轮转向箭头也可确 定传动比的正、负值。定传动比的正、负值。 14青苗辅导 推广：推广： 设首轮设首轮A A的转速为的转速为n n1 1，末轮，末轮K K的转速为的转速为n nK K，m m为圆柱齿轮外啮合为圆柱齿轮外啮合 的对数，则平面定轴轮系的传动比可写为：的对数，则平面定轴轮系的传动比可写为： 所有主动轮齿数的乘积 所有从动轮齿数的乘积 m kk k n n i)1( 11 1 15青苗辅导 齿轮转向标注齿轮转向标注 16青苗辅导 1 22 3 4 5 17青苗辅导 1 22 3 18青苗辅导 二、定轴轮系传动比计算二

9、、定轴轮系传动比计算 1 1、平面定轴轮系、平面定轴轮系 19青苗辅导 4 32 1 54324 5 1 15 , )1( zzzz zzzz n n i , 32 1 5323 5 1 15 )1( zzz zzz n n i 惰轮惰轮(过轮过轮):不影响传动比大小只起改变转向作用的齿不影响传动比大小只起改变转向作用的齿 轮。轮。 20青苗辅导 2 2、空间定轴轮系、空间定轴轮系 大小仍用公式计算大小仍用公式计算, ,但首末两轮的转向关系只能在图上画箭头但首末两轮的转向关系只能在图上画箭头 得到得到.(.(若首末两轮轴线平行若首末两轮轴线平行, ,在大小数值前加正负号在大小数值前加正负号)

10、) 21青苗辅导 例例 图示的轮系中，已知各齿轮的齿数图示的轮系中，已知各齿轮的齿数Z Z1 1=20, Z=20, Z2 2=40, Z=40, Z2 2=15, =15, Z Z3 3=60, Z=60, Z3 3=18, Z=18, Z4 4=18, Z=18, Z7 7=20, =20, 齿轮齿轮7 7的模数的模数m=3mm, m=3mm, 蜗杆头数蜗杆头数 为为1 1（左旋），蜗轮齿数（左旋），蜗轮齿数Z Z6 6=40=40。齿轮。齿轮1 1为主动轮，转向如图所示，为主动轮，转向如图所示， 转速转速n n1 1=100r/min=100r/min，试求齿条，试求齿条8 8的速度和移动方向。的速度和移动方向。 22青苗辅导 输入轴输入轴 输出轴输出轴 在主动转速 和转向不变的情 况下，利用轮系 可使从动轴获得 不同转速和转向。 如图所示汽 车变速箱，按照 不同的传动路线， 输出轴可以获得 四挡转速(见下 表)。 23青苗辅导 24青苗辅导 定轴轮