8第八章++齿轮系与减速器.ppt

第八章齿轮系与减速器 学习目的 通过本章学习具备汽车机械中齿轮系与减速器的基本知识 学习要求 了解定轴轮系和周转轮系的组成和运动特点 能判断一个已知轮系是属于何种轮系 掌握定轴齿轮系的传动比计算方法及轮系中各个齿轮的转动方向的判别 会确定主 从动轮的转向关系 了解各类轮系的功能 第一节齿轮系的分类与功用 一 齿轮系的类型轮系传动时 根据各齿轮轴线的位置是否固定 可分为定轴轮系 如图8 1所示 和周转轮系 如图8 2所示 两大类 二 齿轮系的功用轮系的功用大致可归纳为以下几个方面 1 实现两轴间远距离的运动和动力的传动如图8 3所示 2 实现变速 变矩传动3 实现换向传动如图8 4所示为三星换向机构 4 实现差速作用 运动的分解 以汽车为例 如图8 5所示 第二节齿轮系传动比的计算 一 定轴轮系传动比计算轮系中主动轴与从动轴之间的转速或角速度之比 称为轮系的传动比 轮系传动比的计算包括 传动比大小的计算和确定从动轮的转动方向 1 一对齿轮啮合的传动比图8 6所示为一对齿轮啮合情况 判断两轴的转向 对于平行轴传动 两轴转向相同时 图8 6b的内啮合 传动比为正值 两轴转向相反时 图8 6a的外啮合 传动比为负值 即i12 n1 n2 1 2 z2 z1对于非平行轴传动 其中传动比不能用正负号表示 齿轮的转向只能标注在图上 2 定轴轮系传动比轮系中主动轴与从动轴间的转速或角速度之比 称为轮系的传动比 如图8 7所示轮系中 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 则轮系的传动比大小为i15 n1 n2 1 2 二 周转轮系的应用1 周转轮系的结构如图8 12所示为一单排内外啮合的周转轮系中 外齿轮1 内齿轮3位于中心位置绕着轴线O1回转 称为中心轮 齿轮2同时与中心轮1和齿圈3相啮合 其既作自转又作公转 称为行星轮 支持行星轮的构件H 称为行星架H 用作动力传动的周转轮系通常都采用具有多个行星轮 并使其均匀分布在轮的四周 如图8 13所示 2 周转轮系传动比的计算公式如图8 12所示 由于行星轮的运动有自转和公转 所以周转轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系 但它们之间又有内在的联系 假想行星架相对固定 使周转轮系转化为假想的定轴轮系 则有i13 n1 n3 n1 nH n3 nH z3 z1式中i13 假想行星架相对固定时 齿轮1和齿轮3的传动比 n1 齿轮1相对于行星架的转速 即n1 n1 nH n3 齿轮3相对于行星架的转速 即n3 n3 nH 表示齿轮1与齿轮3转向相反 3 周转轮系的分类1 差动轮系 中心轮的转速都不为0的周转轮系 2 行星轮系 有一个中心轮的转速为0的周转轮系 4 周转轮系的应用实例 h H H h h H H H H 三 混合轮系混合轮系是由定轴轮系和周转轮系组成的轮系的 对于混合轮系 既不能转化为单一的定轴轮系 也不能转化为单一的周转轮系 所以不能用一个公式来求解 求解混合轮系传动比时 1 分出各个单一的定轴轮系和周转轮系 2 列出这些轮系的传动比方程式 3 联立方程求解 找定轴轮系的方法 如果一系列互相 啮合的齿轮的轴线位置都是固定的 则这些齿轮便组成一个定轴轮系 找周转轮系的方法 找出那些轴线的位置不固定 而是绕着另一个齿轮的轴线转动的 即为行星轮 另一个齿轮就为中心轮 则带动行星轮转动的构件为行星架这便构成一个周转轮系 第三节齿轮减速器简介 减速器是由置于刚性的封闭箱体中的一对或几对相啮合的齿轮组成 它在机器中常为一独立部件 用来降低转速 在个别情况下 可能遇到用来增加转速的增速器 减速器由于结构紧凑 效率高 寿命长 传动准确可靠 使用维修方便 得到了广泛应用 一 齿轮减速器的类型和特点1 按齿轮的型式来分减速器可以分为圆柱齿轮减速器 锥齿轮减速器 蜗杆减速器 锥 圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器等 2 按传动级数来分可分一级 二级和多级 二 减速器的结构减速器主要由传动零件 齿轮或蜗杆 蜗轮 轴 轴承 联接零件 螺钉 销钉等 及箱体附属零件 润滑和密封装置等部分组成 图8 17为一级圆柱齿轮减速器 减速器中常采用滚动轴承 当轴向力很大 如采用圆锥齿轮 斜齿轮等 则采用圆锥滚子轴承 对于需传递的转矩很大的减速器 如汽车 常采用花键轴 箱体是传动的基座 是用来支撑和固定轴系零件 保证传动零件正确啮合 使箱内零件具有良好的润滑和密封 窥视孔是为检查齿轮啮合情况及向箱内注入润滑油而设置的 减速器工作时温度的升高 会使箱内空气膨胀 将油自剖分面处挤出 为此 在箱盖上设有通气孔 以使空气自由逸出 吊环是用来提升箱盖的 而整个减速器的提升则是用底座旁的吊钩 三 行星齿轮减速机构汽车中主减速器的功用是将输入的转速降低并相应增大转矩 改变传动方向 为充分提高汽车的动力性和经济性 有些汽车采用行星齿轮式双速主减速器 行星齿轮式双速主减速器 由一对锥齿轮和一个行星齿轮机构组成 图8 18为常见的一种结构形式 其机构示意图见图8 19 齿圈8和从动锥齿轮7连成一体 行星架9则与差动器6的壳体刚性连接 动力由锥齿轮副经行星齿轮机构传给差速器 最后由半轴输入给驱动轮 在左半轴2上滑套着一个接合套1 四 减速器的润滑减速器润滑的目的是为了减少箱体内传动零件的磨损和摩擦损失 提高传动效率 延长使用寿命 此外 润滑油还可以起到冷却 散热 吸振 防锈和降低噪音等作用 1 润滑油的性能和选择1 润滑油的性能指标 粘度 油性 极压性 凝点 闪点 2 润滑油的选择原则 工作载荷 工作速度 工作性质 供油方式 润滑部位的结构特点 2 齿轮传动 蜗杆传动的润滑方式1 浸油润滑见图8 20 2 喷油润滑见图8 21 3 滚动轴承的润滑方式飞溅润滑 如图8 22 五 齿轮减速器的维护齿轮减速器的维护 主要是保证减速器中齿轮 轴承等零部件正常工作及延长使用寿命和防止意外事故的重要技术措施 1 科学的润滑管理制度2 保持良好的工作环境3 遵守操作规程 严防超载工作4 定期保养 检修 复习试题 一 填空题1 由一系列 组成的传动系统称为轮系 其分为 和 两大类 可根据 来区分 2 轮系中首末两轮转速之比称为 3 定轴轮系的传动比是指 之比 4 一对外啮合齿轮传动两轮转向 一对内啮合齿轮传动两轮转向 5 周转轮系中 行星架和中心齿轮的回转轴线是 的 6 惰轮对 并无影响 但能改变从动轮的 7 周转轮系中 iAB表示的意思 iAB表示 8 周转轮系中 绕固定轴线转动的齿轮为 兼有自转和公转的齿轮为 o H 9 减速器装置在 和 之间 其功用是 10 减速器按传动级数可分为 和 二 判断题1 惰轮对轮系的传动比大小有影响 2 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 加奇数个惰轮 主 从动轮转向相反 5 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1 如何区别下述轮系 定轴轮系和周转轮系 行星轮系和差动轮系 简单差动轮系和复合差动轮系 复合差动轮系和混合轮系 2 轮系传动比的正 负号的含义 3 周转轮系与定轴轮系相比在结构上有何不同 在功能上有何特点 4 为何汽车中常采用周转轮系 5 如何对减速器进行维护 6 为何对减速器中传动件要进行润滑 7 在选用润滑剂时应注意哪些问题 四 计算题1 在图8 23所示轮系中 设已知双头右旋蜗杆的转速n1 900r min z2 60 z1 25 z3 20 z1 25 z4 20 z1 30 z5 35 z1 28 z6 135 求n6的大小和方向 2 图8 24所示为小客车的齿轮变速度箱 为主动轴 为输出轴 M为牙嵌式离合器 试分析此变速箱的动力传递情况及其传动比 3 如图8 25所示的混合轮系中 试分析由哪些构件组成了哪些轮系 4