汽车机械基础课件第六单元轮系课件

汽车机械基础任务一轮系的认知相关知识4任务目标1工作任务2任务分析3任务评价5技能训练63任务目标知道轮系的分类；1知道轮系的功用；2明确轮系在汽车上的运用。34

工作任务：请观察汽车变速箱中一系列齿轮的传动情况。分析这一系列齿轮所起到的功用。汽车变速箱中的轮系5任务分析：汽车变速箱是通过一系列齿轮将发动机的动力传递给驱动桥，并通过不同齿轮的啮合得到不同的档位，使汽车正常行驶的。相关知识：一、轮系的类型为了获得较大的传动比、或变速和变向等，一般需要采用多对齿轮进行传动。这种由多对齿轮（包括蜗杆传动）所组成的传动系统称为轮系。轮系动画一、轮系的类型二、轮系的功用1.实现多路传动滚齿机中的轮系机械轮系动画2.获得大的传动比二、轮系的功用当两轴之间的轴距很大且当两轴之间需要很大的传动比时，可以用多级齿轮组成的定轴轮系来实现。远距离及大的传动比传动二、轮系的功用3.实现变速传动变速机构动画在主动轴转速不变时，利用轮系可使从动轴获得多种工作转速。二、轮系的功用3.实现变速传动汽车变速机构二、轮系的功用4.实现换向传动二、轮系的功用5.实现运动的合成和分解利用周转轮系可以将两个独立的回转运动合成为一个回转运动，也可以将一个回转运动分解成两个独立的回转运动。汽车后桥差速器二、轮系的功用5.实现运动的合成和分解利用周转轮系可以将两个独立的回转运动合成为一个回转运动，也可以将一个回转运动分解成两个独立的回转运动。使运动合成的轮系汽车后桥差速器15任务评价通过本任务的学习应在到以下目标：1．能够识别轮系的类型；（30分）2．能够明确轮系在汽车上的应用；（60分）3．能够做到5S管理规定。（10分）16技能训练请认真观察汽车的手动档变速器，用结构简图绘制变速器的不同档位。请巩固学习汽车机械基础任务二定轴轮系相关知识4任务目标1工作任务2任务分析3任务评价5技能训练620任务目标明确正确分析定轴轮系的传动路线的方法；1明确定轴轮系转动方向的确定和传动比大小的计算；2明确定轴轮系在汽车上的运用。321

工作任务：请观察汽车手动变速箱中各齿轮的分布情况，注意轮系在汽车动力传递中的作用。汽车三轴式变速器其输入轴与发动机的飞轮相连输出轴与万向节相连22任务分析：汽车三轴式手动变速器中的轮系。通过变速器中各齿轮传动将发动机的动力传递给驱动轮工作。相关知识：如果轮系中所有齿轮的轴线相对于机架保持固定，则称为定轴轮系。定轴轮系又分为平面定轴轮系和空间定轴轮系两种。一、平面定轴轮系传动比的计算轮系的传动比：轮系中首、末两轮的角速度（或转速）之比。当首轮用“1”，末轮用“k”表示时，其传动比的大小计算公式为：一、平面定轴轮系传动比的计算平面定轴轮系动画轮1为主动轮(输入)，轮5为从动轮(输出)，若已知各轮齿数，求轮系传动比i15？一、平面定轴轮系传动比的计算一、平面定轴轮系传动比的计算若考虑转向关系，则各齿轮的传动比为即定轴轮系的传动比，等于组成该轮系的各对啮合齿轮的传动比连乘积，也等于各对齿轮传动中的从动齿轮的齿数乘积与主动齿轮齿数的乘积之比。推广到一般情况:一、平面定轴轮系传动比的计算注：在A至K轮的轮系中，A轮为该轮系的输入轮，K轮为该轮系的输出轮。首末两齿轮转向可用(-1)m来判别，iAK为负号时，说明首、末齿轮转向相反；iAK为正号时则转向相同。

轮系中有一种不影响传动比的大小，仅起改变转向或调节中心距作用的齿轮叫惰轮。(如：例图中的齿轮4既是前一级的从动轮，又是后一级的主动轮)一、平面定轴轮系传动比的计算练一练：如图所示为汽车三轴变速箱的结构简图，发动机的动力从输入轴Ⅰ传入，从输出轴Ⅱ输出动力至汽车驱动桥。半联轴器A和齿轮1固连在输入轴Ⅰ上，半联轴器B和双联滑移齿轮4~6通过滑键与输出轴Ⅱ连接，可使输出轴得到4个档次的转速。已知各齿的齿数为，，，，，，，若输入轴Ⅰ的转速请计算一下输出轴Ⅱ的四档转速。一、平面定轴轮系传动比的计算解：（1）当双联齿轮4~6向左滑移使半联轴器B与A接合时，输出轴Ⅱ与输入轴Ⅰ同速同向转动。传动比为1，即为直接档：（2）当双联齿轮4~6向右滑移，使齿轮4和齿轮3啮合时，动力经由齿轮1、2、3和齿轮4传到轴Ⅱ，此时输出轴Ⅱ转带与齿轮4转速相同。即：一、平面定轴轮系传动比的计算(3)当双联齿轮4和齿轮6再向右滑移，使齿轮6和齿轮5啮合时，动力经由齿轮1、2、5和齿轮6传到轴Ⅱ，此时输出轴Ⅱ转速与齿轮6转速相同。即：(4)当双联齿轮4和齿轮6进一步向右滑移，使齿轮6和齿轮8啮合时，动力经由齿轮1、2、7、8和齿轮6传到轴Ⅱ，此时输出轴Ⅱ转速与齿轮6转速相同。即为倒档：

二、空间定轴轮系传动比的计算空间定轴轮系传动比动画

一对空间齿轮传动比的大小也等于两齿轮齿数的反比，故也可用上面推导的一般式来计算空间齿轮系传动比的大小。但由于各齿轮轴线不都互相平行，所以不能用(-1)m的正负来确定首末齿轮的转向，而要采用在图上画箭头的方法来确定。二、空间定轴轮系传动比的计算练一练：下图所示轮系中，已知各齿轮齿数z1=18，z2=36，z2′=20，z3=80，z3′=20，z4=18，z5=30，z5′=15，z6=30，z6′=2（右旋），z7=60，n1=1440r/min，其转向如图所示。求传动比i17、i15、i25和蜗轮的转速及转向。二、空间定轴轮系传动比的计算练一练：二、空间定轴轮系传动比的计算解：该轮系是空间定轴轮系，用箭头依次标出各齿轮的转向。转向如图中箭头所示。35任务评价通过本任务的学习应在到以下目标：1．能够准确计算平面定轴轮系的传动比；（30分）2．能够明确定轴轮系在汽车上的应用；（15分）3．能够准确计算空间定轴轮系的传动比；（50分）4．能够准确计算空间定轴轮系的方向；（15分）5．能够做到5S管理规定。（10分）36技能训练请巩固学习汽车机械基础任务三周转轮系相关知识4任务目标1工作任务2任务分析3任务评价5技能训练640任务目标能够区分不同种类的周转轮系；1能够准确计算行星轮系的传动比；2能够准确计算差动轮系的传动比；3明确周转轮系在汽车上的运用。441

工作任务：请观察汽车驱动桥的主减速器及差速器的工作情况。分析其中轮系的功用。汽车驱动桥的主减速器及差速器42任务分析：汽车的驱动桥位于汽车传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或者直接由变速器传来的转矩，并使左右车轮获得差速的要求。在驱动桥中，实现这一系列功用的主要部件有主减速器、差速器中的圆锥齿轮和行星齿轮的差速传动来实现。相关知识：轮系中至少有一个齿轮的轴线不是固定的，而是绕着另一个齿轮的轴线旋转的轮系，称为周转轮系。一、周转轮系的组成及分类1.周转轮系的组成周转轮系的组成动画2.周转轮系的分类一、周转轮系的组成及分类差动轮系动画2.周转轮系的分类一、周转轮系的组成及分类行星轮系差动轮系二、周转轮系传动比的计算应用反转法把行星轮系转化为定轴轮系来计算。

即：在整个轮系上加上一个与转臂转向相反、大小相等的转动（-ωH），各构件的相对运动并不改变。这样：转臂ωH+（-ωH）=0→静止的支架；周转轮系→定轴轮系（全部轴线均固定）；这种附加（-ωH）运动而得到的假想定轴轮系称为周转轮系的"转化轮系"。各构件转化前后的角速度列表如下：构件周转轮系中的角速度（绝对速度）转化轮系中的角速度（相对速度）中心轮1ω1ω1H=ω1-ωH行星轮2ω2ω2H=ω2-ωH中心轮3ω3ω3H=ω3-ωH转臂HωHωHH=ωH-ωH=0二、周转轮系传动比的计算1.式中ωA和ωK为周转轮系中任意两个齿轮A和K的角速度，ωH为转臂的角速度。

2.A、K和H三个构件的轴线应互相平行，才能运用上述公式。

3.等式左边ω1、ωK、ωH的值代入公式时，应带上自己的正负号，其正负号按已知或假设来定。4.齿数比前的正负号的确定：假想行星架H不转，变成机架。则整个轮系成为定轴轮系，按定轴轮系的方法确定转向关系。在使用上式时应特别注意：二、周转轮系传动比的计算空间行星轮系空间行星轮系动画二、周转轮系传动比的计算练一练：例1:在图所示的行星轮系中，各齿轮的齿数为解:nH的转向和n1相同。二、周转轮系传动比的计算例2.如图所示行星轮系，试求其传动比。动画二、周转轮系传动比的计算例2.如图所示行星轮系，试求其传动比。解：或结论:采用行星轮系，则只需很少几个齿轮，就可获得很大的传动比。二、周转轮系传动比的计算例3图所示为汽车差速机构的结构简图。若齿轮1、2、3、4和齿轮5的齿数分别为图中2L为左右轮距，为汽车转弯半径。试分析汽车直线行驶和左转弯时差速器的工作情况。汽车差速机构动画二、周转轮系传动比的计算例3图所示为汽车差速机构的结构简图。若齿轮1、2、3、4和齿轮5的齿数分别为图中2L为左右轮距，为汽车转弯半径。试分析汽车直线行驶和左转弯时差速器的工作情况。汽车差速机构左转弯二、周转