机械基础-轮系

1、 汽车机械基础汽车机械基础 - -轮系轮系主讲人主讲人 赵磊赵磊 汽车工程系汽车工程系 轮系的分类轮系的分类任务任务1 定轴轮系传动比的计算定轴轮系传动比的计算任务任务3轮系的用途轮系的用途任务任务2 轮系传动轮系传动基本要求：能正确划分轮系，能计算定轴轮系的传动比； 了解轮系的主要应用。重 点：定轴轮系定轴轮系传动比的计算。传动比的计算。 难 点：如何正确划分复合轮系为各个基本轮系。 在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的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需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统称为称为轮系轮系。例如汽车的手动变速器。例如汽车的手动变速

2、器。 由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为为轮系轮系。例如汽车的驱动桥。例如汽车的驱动桥。 根据轮系中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系根据轮系中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，轮系可分为可分为定轴轮系定轴轮系、周转轮系周转轮系和和混合轮系混合轮系三大类；三大类； 轮系分类轮系分类周转轮系周转轮系（轴有公转）（轴有公转）定轴轮系定轴轮系（轴线固定）（轴线固定） 复合轮系复合轮系（两者混合）（两者混合） 差动轮系差动轮系行星轮系行星轮系平面定轴轮系平面定轴轮系空间定轴轮系空间定轴轮系 在轮系运转时，各齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线

3、的在轮系运转时，各齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线的位置相对于机架固定，这种轮系，称为位置相对于机架固定，这种轮系，称为定轴轮系定轴轮系。 如果定轴轮系系中各齿轮的轴线互相平行或重合，则称为如果定轴轮系系中各齿轮的轴线互相平行或重合，则称为平面定轴轮系平面定轴轮系（轮系中只包含内、外啮合齿轮传动）；否则，（轮系中只包含内、外啮合齿轮传动）；否则，称为称为空间定轴轮系空间定轴轮系（轮系中除包括内、外啮合齿轮传动外，还（轮系中除包括内、外啮合齿轮传动外，还可能包含圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动或螺旋传动等）。可能包含圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动或螺旋传动等）。 轮系中，至少有一个齿轮除绕自身轴线自转外，

4、其轴线又轮系中，至少有一个齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕其他齿轮的轴线转动的轮系，称为周转轮系或行星齿轮系。绕其他齿轮的轴线转动的轮系，称为周转轮系或行星齿轮系。 轮系中既含定轴轮系又含周转轮系的复合轮系，称为混合轮系中既含定轴轮系又含周转轮系的复合轮系，称为混合轮系（或叫组合轮系）。轮系（或叫组合轮系）。定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系z2=40z1=20z4=80z2 =20H定轴轮系定轴轮系周转轮系周转轮系234H12234H12一实现较大的传动比，单级齿轮传动比一般比一实现较大的传动比，单级齿轮传动比一般比较小，通过多级传动可以得到较大传动比。较小，通过多级传动可以得到较大传动比。

5、 采用单级齿轮传动，两齿轮的尺寸较大，结构很不紧凑。若采用多级采用单级齿轮传动，两齿轮的尺寸较大，结构很不紧凑。若采用多级定轴齿轮系传动可实现大的传动比，同时可使传动外廓尺寸减小，节约材定轴齿轮系传动可实现大的传动比，同时可使传动外廓尺寸减小，节约材料，减轻重量。且制造、安装方便。料，减轻重量。且制造、安装方便。 二实现变速传动二实现变速传动 实现多种传动比输出，例如汽车的变速机构。实现多种传动比输出，例如汽车的变速机构。三实现分路传动三实现分路传动 利用轮系可以使一个主动轴带动利用轮系可以使一个主动轴带动若干个从动轴同时旋转，并获得不同若干个从动轴同时旋转，并获得不同的转速。的转速。主 轴图

6、四实现换向传动四实现换向传动 在主轴转速不变的条件下，利用惰轮可以改变从动轴的转向。在主轴转速不变的条件下，利用惰轮可以改变从动轴的转向。定轴轮系的传动比计算定轴轮系的传动比计算1. 一对齿轮的传动比 轮系的传动比计算，包括计算传动比的轮系的传动比计算，包括计算传动比的大小大小和确定和确定输出轴的输出轴的转向转向两个内容。两个内容。 121221nzinz=设主动轮设主动轮1的转速和齿数为的转速和齿数为 、 ，从动轮，从动轮2的转速和齿数为的转速和齿数为 、 ，其传动比大小等于，其传动比大小等于1n1z2n2za. a.圆柱齿轮：圆柱齿轮：圆柱齿轮传动的两轮轴线相平行。对于外啮合传动，圆柱齿轮

7、传动的两轮轴线相平行。对于外啮合传动，两轮转向相反，传动比可用负号表示；内啮合传动，两轮转向相同，两轮转向相反，传动比可用负号表示；内啮合传动，两轮转向相同，传动比用正号表示。故其传动比可写为传动比用正号表示。故其传动比可写为 两轮的转向关系也可在图上用箭头来表示。如图所示，以箭两轮的转向关系也可在图上用箭头来表示。如图所示，以箭头方向表示主动轮看得见一侧的运动方向。头方向表示主动轮看得见一侧的运动方向。用反向箭头用反向箭头(箭头相对箭头相对或相背或相背)来表示外啮合时两轮的相反转向，用同向箭头表示内啮合来表示外啮合时两轮的相反转向，用同向箭头表示内啮合传动两轮的相同转向。传动两轮的相同转向。

8、 2、轮系传动中的转动方向问题、轮系传动中的转动方向问题定轴轮系传动比计算实例：定轴轮系传动比计算实例：1.1.平面定轴轮系传动比的计算平面定轴轮系传动比的计算 22nn 33nn 平面定轴轮系的传动比计算公式为：平面定轴轮系的传动比计算公式为： 11( 1)mkknin 所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积式中，式中，m m为轮系中外啮合的次数。为轮系中外啮合的次数。 对于包含圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动或螺旋传动等的空间定轴轮系，其对于包含圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动或螺旋传动等的空间定轴轮系，其传动比的大小仍可用上式计算传动比的大小仍可用上式计算。但空间齿轮轴线不平行，主、从动轮间不存。但空间齿轮轴线不平行，主、从动轮间不存在转向相同或相反问题，所以确定轮系中各轮在转向相同或相反问题，所以确定轮系中各轮转向问题须用画箭头标注转向问题须用画箭头标注的方的方法确定。法确定。例题讲解：例题讲解：例例7-1