项目七识别汽车齿轮传动任务2分析齿轮系.ppt

任务任务2 2 分析齿轮系分析齿轮系 何向东2016 年 9 月 1 日任务目标任务目标 •1. 理解齿轮系的定义•2. 知道齿轮系的类型•3. 能叙述齿轮系的功用•4. 会分析定轴轮系的传动比•5. 会分析行星轮系的传动比•6．能叙述单排行星齿轮系统的结构和传动比•7. 能规范进行东风6140型货车后驱动桥主减速器总成的拆装任务引入任务引入 齿轮系是汽车最主要的动力传递机构，汽车手动变速器就是典型的齿轮系，驾驶员通过操纵变速杆直接操纵变速器换挡机构，选择不同挡位的传动齿轮进行变速汽车自动变速器也是典型的齿轮系，它根据发动机的负荷和车速的变化自动变换挡位，驾驶员通过操纵加速踏板来控制车速此外，汽车上的分动器、主减速器及差速器总成（图7-2-1）等也是典型的齿轮系• • 图7-2-1 主减速器及差速器总成一、齿轮系的定义和类型一、齿轮系的定义和类型•1. 1. 齿轮系的定义齿轮系的定义•在汽车实际应用中，往往需要由多对齿轮传动组成齿轮系来实现变速、变矩和变向由一系列相互啮合的齿轮组成的传动装置称为齿轮系，如图7-2-2所示。

• 图7-2-2 齿轮系•2. 2. 齿轮系的类型齿轮系的类型•按齿轮系传动时各齿轮的几何轴线位置是否相对固定，齿轮系可分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系三大类•1 1）定轴轮系）定轴轮系•齿轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置都是保持固定的，这种齿轮系称为定轴轮系，如图7-2-3所示• • 图7-2-3 定轴轮系•2 2）周转轮系）周转轮系•传动时，齿轮系中至少有一个齿轮的几何轴线的位置相对于机架不固定，且围绕其它齿轮的固定几何轴线旋转的，这种齿轮系称为周转轮系，如图7-2-4所示在图7-2-4中，齿轮2除绕自身几何轴线旋转外，还随同构件H一起绕齿轮1的固定几何轴线旋转齿轮2称为行星轮，H 称为行星架，齿轮1称为太阳轮或中心轮• • • 图7-2-4 周转轮系•3 3）混合轮系）混合轮系•既有定轴轮系，又有周转轮系，被称为混合轮系图7-2-5所示的汽车主减速器及差速器总成即为混合轮系，其中主减速器部分为定轴轮系，差速器部分为周转轮系，在图7-2-5中，5、6构成定轴轮系，1、2、3、4、7构成周转轮系。

• •1-差速器壳；2-垫片；3-半轴齿轮；4-行星齿轮；5-从动锥齿轮；6-差速器壳；7-十字轴•图7-2-5 汽车主减速器及差速器总成二、齿轮系的应用二、齿轮系的应用•在大多数机械传动中，齿轮系将主动轴的较快转速转变为从动轴的较慢转速，或者将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速，或者改变从动轴的旋转方向等•齿轮系的应用大致有以下几个方面：•1 1）获得较大的传动比）获得较大的传动比•2 2）实现远距离传动）实现远距离传动•3 3）实现变速）实现变速•4 4）实现换向）实现换向•5 5）实现运动的合成和分解（实现差速作用））实现运动的合成和分解（实现差速作用）三、定轴轮系的传动比三、定轴轮系的传动比•在定轴轮系中，输入轴与输出轴之间的转速（或角速度）之比，称为定轴轮系的传动比确定定轴轮系的传动比包括传动比大小的计算及确定输入轴与输出轴的转向关系•1.1.一对齿轮定轴轮系传动比大小的确定一对齿轮定轴轮系传动比大小的确定•一对齿轮定轴轮系，无论是圆柱齿轮、锥齿轮，还是蜗杆蜗轮传动，传动比都可用下式表示：• • （7-2-1）•2.2.定轴轮系输入轴与输出轴的转向关系定轴轮系输入轴与输出轴的转向关系•在各种类型的齿轮传动中，定轴轮系传动中齿轮旋转方向的表示，主、从动齿轮的转向关系可用“±”号法或者用箭头标注法。

•（1）对于各轴线平行的定轴轮系，依据两圆柱齿轮内啮合时转向相同为“＋”、两齿轮外啮合时转向相反为“－”的原则确定齿轮系各轴的转向关系 “＋”表示输入轴与输出轴转向相同；“－”表示输入轴与输出轴转向相反•（2）用箭头标注法来确定齿轮的转向外啮合齿轮传动，用反方向箭头表示；内啮合齿轮传动，用同方向箭头表示•3.3.两对或两队以上定轴轮系传动比的计算两对或两队以上定轴轮系传动比的计算•在如图7-2-10所示定轴轮系中，齿轮1为主动轮，通过齿轮2-3-4将运动和动力传递给齿轮5• • 图7-2-10 定轴轮系•则齿轮系的传动比大小为：• （7-2-2） • (7-2-3) •“-”号表示齿轮1与齿轮5转向相反（也可用标注箭头法来确定）既是从动轮又是主动轮，它的齿数不影响传动比的大小，只改变后面齿轮的转向，这种齿轮称为惰轮 定轴轮系的传动比等于组成该齿轮系的各对啮合齿轮传动比的乘积，其大小等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数的乘积之比，即四、行星轮系四、行星轮系•1.1.行星轮系的组成行星轮系的组成•有一个或一个以上齿轮的轴线围绕另一个齿轮的轴线旋转的齿轮系称为行星轮系，如图7-2-11所示。

• • (a) (b)• 图7-2-11 行星齿轮系 •如图7-2-11所示，在行星轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线公转的齿轮称为行星轮支承行星轮自转并带动行星轮旋转的构件称为行星架轴线固定的是太阳轮（或中心轮，如齿轮1、3）因此行星轮系由中心轮、行星架H和行星轮2三种基本构件组成行星轮系中行星架与中心轮的几何中线必须重合，否则将无法运转•2.2.行星轮系的传动比行星轮系的传动比•在图7-2-12（a）所示的行星轮系中，行星轮2既绕自身的轴线旋转，又绕O1或OH公转，因此不能直接用定轴轮系传动比计算公式求解行星轮系的传动比，通常采用反转法间接求其传动比• • 图7-2-12 行星轮系•假定行星轮系各齿轮和行星架H的转速分别为n1、n2、n3、nH 先在整个行星轮系上加一个与行星架转速大小相等、方向相反的公共转速（-nH），将行星轮系转化为一假定轴轮系，如图7-2-13(b)所示，再用定轴轮系的传动比计算公式，求解行星轮系的传动比•3.3.单排行星齿轮系统的结构和传动比单排行星齿轮系统的结构和传动比•单排行星齿轮系统包括一个太阳轮、若干个行星轮及安装行星轮的行星架和一个齿轮在内侧的内齿圈。

由于单排行星齿轮系统具有两个自由度，如果没有固定元件就没有固定的传动比为了具有固定的传动比，可将太阳轮、行星架和内齿圈中的某一个加以固定，或使其中的一个元件获得固定的转速，或使两个独立元件连接起来，使行星齿轮机构的自由度只有一个，从而获得固定的传动比 •单排行星齿轮系统的运动情况还有以下两种：•（1）太阳轮、行星架、齿圈均不固定 •由于元件处于自由状态，任意两个元件互为输入和输出都无法获得动力的传递，此时为空挡•（2）以两个构件为输入，第三个构件为输出 •如果任意两个构件同时为输入单元，则行星齿轮将只有公转没有自转，此时第三个构件转速与其他两个构件的转速一定相同，传动比为1，相当于变速器的直接挡 •一、选择题一、选择题•（1）一对外啮合齿轮传动的两齿轮转向（ ）•A．相同 B．相反 C．不能确定•（2）一对内啮合齿轮传动的两齿轮转向（ ）•A．相同 B．相反 C．不能确定•（3）在周转轮系中，绕固定轴线转动的齿轮为（ ）。

•A．行星轮 B．行星架 C．太阳轮•（4）兼有自转和公转的齿轮为（ ）•A．行星轮 B．行星架 C．太阳轮•二、判断题二、判断题（1）惰轮对齿轮系的传动比大小有影响 ）　　（2）齿轮系的作用仅在于能实现变速和变向运动 ）（3）周转轮系传动比可按定轴轮系传动比计算公式计算 ）　　（4）齿轮系中的某个中间齿轮可以既是前级的从动轮，又是后级的主动轮 ）•三、问答题三、问答题•（1）齿轮系的类型有哪些？•（2）如何计算定轴轮系的传动比？•（3）齿轮系传动比正、负号的含义是什么?•（4）什么是行星轮系？行星轮系由哪三种基本构件组成？ 谢谢 谢谢。