汽车机械基础电子教案-单元七课题二-课件

行星齿轮系中由于一般都以中心轮和行星架作为运动的输入或输出构件，故称它们为行星齿轮系的基本构件。一行星齿轮系1.定义运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的固定轴线转动的齿轮系。如图所示。

2.基本构件课题二齿轮传动行星齿轮系中由于一般都以中心轮和行星架作为运动单级行星齿轮系(如图所示)多级行星齿轮系(如图所示)组合行星齿轮系(如图所示)简单行星齿轮系：F=1(如图所示)差动行星齿轮系：F=2(如图所示)(2)根据自由度分为

(1)根据结构复杂程度分为3.分类单级行星齿轮系(如图所示)简单行星齿轮系：F=1(如图所2K-H型行星齿轮系(如图所示)3K型行星齿轮系(如图所示)K-H-V型行星齿轮系(如图所示(图有问题）)(3)按中心轮个数分为：其中：K-中心轮H-行星架V-输出机构2K-H型行星齿轮系(如图所示)(3)按中心轮个数分为：确定齿轮系的传动比包含以下两方面：(1)计算转动比i的大小；(2)确定输出轴(轮)的转动方向。8.2定轴齿轮系传动比的计算一、齿轮系的传动比在齿轮系中，输入轴和输出轴角速度(或转速)之比。常用“i”表示，并在其右下角用下标表明其对应的两轴代号。确定齿轮系的传动比包含以下两方面：8.2定轴齿轮系传动二、定轴齿轮系传动比的计算公式1.平面定轴轮系传动比的计算（1）计算公式的引出设Ⅰ轴为主动轴，Ⅴ轴为输出轴，该定轴轮系传动比及输出轴的转向为：ⅠⅤz1z2z5z4z3二、定轴齿轮系传动比的计算公式1.平面定轴轮系传动比的计算（轮系的总传动比为：ⅠⅤz1z2z5z4z3轮系的总传动比为：ⅠⅤz1z2z5z4z3齿轮4既是前一对齿轮中的主动轮又是后一对齿轮中的从动轮，其齿数z4在传动比计算时可以消去，即其齿数对轮系传动比的大小没有影响，但会改变传动比的符号，这种不影响传动比大小仅影响传动比符号的齿轮，称为惰轮（或中间轮）。注意：ⅠⅤz1z2z5z4z3齿轮4既是前一对齿轮中的主动轮又是后一对齿轮中的从动汽车机械基础电子教案-单元七课题二-课件m--外啮合齿轮的啮合对数n1、nk--分别表示轮系中1、k两齿轮(或两轴)的转速。将前述结论推广，可得任意平面定轴轮系总传动比的通用计算公式为：（2）计算公式注意：定轴齿轮系中，从动轮的转向，可用两种方法判定：上式中i的正负或在传动简图中画箭头得出。m--外啮合齿轮的啮合对数n1、nkⅠⅤz1z2z5z4z3画箭头判定输出轴旋转方向实例：ⅠⅤz1z2z5z4z3画箭头判定输出轴旋转方向实例：2.空间定轴轮系传动比的计算当轮系中不但有圆柱齿轮，而且还有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等空间齿轮。这种含有空间齿轮的定轴轮系的传动比，其大小仍用前面的公式计算，但轮系中各齿轮的转向不能由(-1)m来确定。因为，一对空间齿轮的两轴线不平行，不能说两轮的转向是相同还是相反，所以该轮系中各轮的转向只能在图上用箭头画出。2.空间定轴轮系传动比的计算当轮系中不但有圆柱齿轮解：当提升重物时，手柄的转向用画箭头方法确定，如图中箭头所示。例1手摇提升装置如图所示。其中各轮齿数为求传动比，并指出当提升重物时手柄的转向。解：例1手摇提升装置如图所示。其中各轮齿数为8.3行星齿轮系传动比的计算一、单级行星齿轮系传动比的计算因为行星轮除绕本身轴线自转外，还随行星架绕固定轴线公转，所以行星齿轮系传动比的计算不能直接利用定轴齿轮系传动比的计算公式。先利用转化机构法将行星齿轮系转化为假想的定轴齿轮系，再借用定轴齿轮系传动比的计算公式计算行星齿轮系传动比。1.思路8.3行星齿轮系传动比的计算一、单级行星齿轮系传动比的计2.转化机构的方法

假设给整个单级行星齿轮系加上一个与行星架H的转速大小相等，方向相反的附加转速“-nH”，由相对运动原理可知，此时单级行星齿轮系中各构件间的相对运动关系不变，正如钟表各指针的相对运动关系并不会因整个钟表作相对的附加反转运动而改变一样，但反转后行星架的转速为零，即原来运动的行星架转化为静止。这样原来的单级行星齿轮系就转化为一个假想的定轴齿轮系—转化机构。2.转化机构的方法假设给整个单级行星齿轮系加上一个与差动齿轮系转化机构差动齿轮系转化机构构件原轮系中的转速转化机构中的转速13H转化前后差动齿轮系中各个构件的转速表中，，分别表示转化机构中各构件相对于行星架H的转速。构件原轮系中的转速转化机构中的转速13H转化前后差动齿轮系中转化机构中：式中的负号表示齿轮1和齿轮3在转化机构中的转向相反。转化机构中：式中的负号表示齿轮1和齿轮3在转化机构中的转向相上述结论推广到一般情况，单级行星齿轮系中任意两轮G，K以及行星架H的转速与齿数的关系为：式中：G被视为主动轮，K被视为从动轮，中间各轮的主从地位也应按此假定判定。m为齿轮G至K间外啮合的次数。上述结论推广到一般情况，单级行星齿轮系中任意两轮G，K（3）。为转化机构中轮G与K的转速之比，其大小与正负号应按定轴齿轮系传动比的计算方法确定。

nG，nK，nH必须是轴线平行或重合的相应齿轮的转速。(2)将nG，nK，nH的两个已知值代入公式求第三者时必须带正号或负号。用上式求行星齿轮系传动比时，必须注意以下几点：（4）对平面机构的行星齿轮系，不要丢掉在转化机构中确定的（-1）m；对空间机构的行星齿轮系，相应的“+”或“-”只能通过在转化机构中画箭头确定。（3）。为转化机构中轮G与K的转速之例2：一差动齿轮系如图所示，已知轮齿数为：当轮1和轮3的转速为：转向如图示，试求和。例2：一差动齿轮系如图所示，已知轮齿数为：上式中的负号表示行星架的转向与齿轮1相反，与齿轮3相同。解：轮1、轮3转向相反，所以n1、n3以相反符号代入，即：解得：nH=-300r/min上式中的负号表示行星架的转向与齿轮1相反，与齿轮3相例3：一收音机短波调谐缓动装置传动机构如图所示，已知齿数为：试求传动比。例3：一收音机短波调谐缓动装置传动机构如图即当旋纽H旋转一圈(360°)时，刻度盘转1/83圈(4.34°)，从而达到微调短波的目的。解：即当旋纽H旋转一圈(360°)时，刻度盘转1/83圈例4：如图所示圆锥齿轮差动齿轮系中，已知齿数

z1=40，z3=60，两中心轮同向回转，转速

n1=100r/min，n2=200r/min。试求转臂的转速nH。例4：如图所示圆锥齿轮差动齿轮系中，已知齿数nH为正，说明nH与n1转向相同。解：负号表示转化机构中轮1与轮3反向。由题意知，轮1与轮3同向回转，故n1与n3以同号代入上式则有：解得：nH=160（r/min）nH为正，说明nH与n1转向相同。解：负号表示转化机构中(3)找出与行星轮相啮合的中心轮。二、多级行星齿轮系传动比的计算首先把整个齿轮系划分为若干个单级行星齿轮系，分别列出各单级行星齿轮系转化机构传动比的计算式，最后再根据相应关系联立求解。1.思路：2.划分各单级行星齿轮系的方法

(1)首先找出行星轮(即几何轴线运动的齿轮)。

(2)找出支承行星轮运动的构件，即行星架。(3)找出与行星轮相啮合的中心轮。二、多级行星齿轮系传动（4）按上述三步划分出一个单级行星齿轮系后，对剩下的部分，可按上述方法继续划分出相应的单级行星齿轮系，直至其所有齿轮系皆被正确划分出来为止。（4）按上述三步划分出一个单级行星齿轮系后，例5某直升飞机主减速器的行星齿轮系如图所示发动机直接带动中心轮1，已知各轮齿数为：

求主动轴Ⅰ与螺旋桨轴Ⅲ之间的传动比i1H2例5某直升飞机主减速器的行星齿轮系如图所示正号表明轴Ⅰ与轴Ⅲ转向相同。图示多级行星齿轮系可划分成：1-2-3-H1，及5-4-3′-H2两个单级行星齿轮系。

在齿轮系1-2-3-H1

中：

在齿轮系5-4-3′-H2中：解：正号表明轴Ⅰ与轴Ⅲ转向相同。图示多级行星齿轮系可划分成1.传递相距较远的两轴间的运动和动力当两轴间的距离a较大时，若仅用一对齿轮来传动，则齿轮尺寸过大，既占空间，又浪费材料，且制造安装都不方便。若改用齿轮系传动，就可克服上述缺点。2.可获得大的传动比当两轴之间需要较大的传动比时，如果仅用一对齿轮传动，不仅外廓尺寸大，且小齿轮易损坏。一般一对定轴齿轮的传动比不宜大于5-7。8.4齿轮系的功用1.传递相距较远的两轴间的运动和动力8.4齿轮系的功用当需要获得较大的传动比时，可用很少几个齿轮组成行星齿轮系来达到目的。如少齿差行星轮系。3.可实现变速、变向传动在主动轴转速、转向不变的条件下，应用齿轮系可使输出轴获得多种转速和正反两种转向。z1=100，z2=101z2′=100，z3=99时，iH1=10000122′3H当需要获得较大的传动比时，可用很少几个齿轮组成行星齿由于差动齿轮系自由度为2，其中三个基本构件中，必须给定两个基本构件的运动后，第三个构件的运动才能确定。因此，第三个构件的运动是另两个构件运动的合成。

4.用于运动的合成或分解同样，差动齿轮系也可以将一个构件的运动，分解成为两个构件的运动并输出。由于差动齿轮系自由度为2，其中三个基本构件中，必传动路线：41，53。n4=n5时，nH=0,船舶直线航行，航向指针不变；n4、

n5有一差值时，有一nH与之对应，指针转动相应角度，航向改变。运动合成实例--船用航向指示器传动路线：41，53。n4=n5时，nH运动分解实例—汽车后桥差速器差速器可将齿轮5的一个转速在保证车轮与地面间为纯滚动的前提下，分解为齿轮1、3两个不同的转速。可推得：运动分解实例—差速器可将齿轮5的一个转速在保证车轮与地面间为返回返回返回图8-3行星齿轮系机构图返回图8-3行星齿轮系机构图返回图8-4行星齿轮系返回图8-4行星齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回图8-10定轴齿轮系返回手摇提升装置返回手摇提升装置返回图8-13差动齿轮系及其转化机构返回图8-13差动齿轮系及其转化机构返回图8-13差动齿轮系及其转化机构返回图8-13差动齿轮系及其转化机构返回图8-18直升飞机主减速器的行星齿轮系返回图8-18直升飞机主减速器的行星齿轮系返回图8-21相距较远两轴之间的传动返回图8-21相距较远两轴之间的传动返回图8-22可变速的齿轮系返回图8-22可变速的齿轮系返回图8-5多级行星齿轮系返回图8-5多级行星齿轮系