汽车机械基础 课件22 定轴轮系传动比计算

定轴轮系传动比计算主

要

内容1轮系概述2轮系的类型3定轴轮系传动比计算1450rpm53.7rpm123456由一系列齿轮组成的传动系统－简称轮系。一、轮系概述1450rpm53.7rpm12轮系：由一系列互相啮合的齿轮组成的传动机构，用于原动机和执行机构之间的运动和动力传递。一、轮系概述

在机械设备上为实现变速或获得大的传动比，广泛应用于各类机床、汽车变速器、差速器等。

图为普通车床的外形图，车床主轴的转动是由电动机传给V带传动，再经主轴箱内的传动系统提供的，一般电动机的转速是一定的，而主轴（三爪卡盘）的转速根据被切削工件的工件尺寸与切削量等需要变速，可以看出，变换主轴箱内的不同齿轮啮合就可以得到不同的转速。卧式车床外形一、轮系概述

图为普通车床主轴箱传动系统图。从图可以看出，变换主轴箱内的不同齿轮啮合就可以得到不同的转速。普通车床主轴箱传动系统图一、轮系概述发动机离合器变速器主减速器差速器半轴万向传动装置一、轮系概述一、轮系概述一、轮系概述变速机构一、轮系概述三轴式变速器一挡二挡三挡四挡五挡倒挡六挡一、轮系概述一、轮系概述一、轮系概述倒挡轴第二中间轴动力输出轴输出轴副变速器输入轴第一中间轴输入轴低挡高挡一挡二挡三挡四挡一、轮系概述定轴轮系周转轮系复合轮系二、轮系的类型

根据轮系在运转时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否固定，可以将轮系分为三大类：1.定轴轮系当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线相对于机架的位置均固定不变。二、轮系的类型所有齿轮的轴线都固定。二、轮系的类型1.定轴轮系二、轮系的类型1.定轴轮系汽车变速器二、轮系的类型1.定轴轮系图所示为汽车变速器中的齿轮传动装置。其中齿轮6、7为双联齿轮，可在轴上移动，可实现齿轮6与齿轮5、齿轮7与齿轮4的啮合。齿轮8也可移动，可以和齿轮3啮合，也可直接与齿轮1通过离合器在一起转动。定轴轮系周转轮系二、轮系的类型2.周转轮系当轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转。二、轮系的类型2.周转轮系1OOHO12O13二、轮系的类型2.周转轮系基本构件

基本构件都是围绕着同一固定轴线回转的2——

行星轮H——

系杆1——

中心轮3——

中心轮二、轮系的类型2.周转轮系1OOHO12O13、太阳轮(中心轮)行星轮、行星架(系杆、转臂)同心条件：行星架的轴线必须与太阳轮的轴线重合。基本构件：行星架和太阳轮。二、轮系的类型2.周转轮系二、轮系的类型2.周转轮系根据轮系所具有的自由度不同，周转轮系又可分为：差动轮系和行星轮系。差动轮系：F=2

图中齿轮3固定行星轮系：F=1

二、轮系的类型2.周转轮系由定轴轮系和周转轮系、或几部分周转轮系组成的复杂轮系。+定轴轮系周转轮系周转轮系+周转轮系各周转轮系相互独立不共用一个系杆二、轮系的类型3.复合轮系2′34H12二、轮系的类型3.复合轮系123H1456H2复合轮系——双周转二、轮系的类型3.复合轮系轮系定轴轮系周转轮系

复合轮系

定轴轮系+周转轮系

周转轮系+周转轮系

行星轮系差动轮系

二、轮系的类型平面轮系二、轮系的类型123H1456H222´133´45二、轮系的类型平面轮系空间轮系空间定轴轮系二、轮系的类型二、轮系的类型空间差动轮系二、轮系的类型22´133´4右旋二、轮系的类型22´133´45定轴轮系传动比计算周转轮系传动比计算复合轮系传动比计算

传动比的大小输入、输出轴的转向关系1.一对圆柱齿轮的传动比三、定轴轮系传动比计算1450rpm53.7rpm12工作机

电动机

传动比：

i=27

三、定轴轮系传动比计算1.一对圆柱齿轮的传动比一对齿轮：

外啮合内啮合2ω1ω21pvp2ω2ω11转向相反转向相同三、定轴轮系传动比计算1.一对圆柱齿轮的传动比一对齿轮：轮系:1450rpm53.7rpm121450rpm53.7rpm123456GK三、定轴轮系传动比计算1.一对圆柱齿轮的传动比三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比图8-6所示为所有齿轮轴线均互相平行的定轴轮系，设齿轮1为首轮，齿轮5为末轮，z1

、z2

、z3、z3′、z4、z4′、z5为各轮齿数，n1

、n2

、n3、n3′、n4、n4′、n5为各轮的转速，则各对齿轮的传动比为：三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比容易看出，将各对齿轮的传动比相乘即为首末两轮的传动比，即三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比

由上式可知：1）平行轴定轴轮系的传动比等于轮系中各对齿轮传动比的连乘积，也等于轮系中所有从动轮齿数连乘积与所有主动轮齿数连乘积之比。若轮系中有k个齿轮，则平面平行轴定轴轮系传动比的一般表达式为三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比2）传动比的符号决定于外啮合齿轮的对数m，当m为奇数时，i1k为负号，说明首、末两轮转向相反；m为偶数时，i1k为正号，说明首末两轮转向相同。定轴轮系的转向关系也可用箭头在图上逐对标出。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比3）图中的齿轮2既是主动轮，又是从动轮，它对传动比的大小不起作用，但改变了传动装置的转向，这种齿轮称为惰轮。惰轮用于改变传动装置的转向和调节轮轴间距，又称为过桥齿轮。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比已知

Z1、Z2

、Z2´

、Z3

、Z3´

、Z4

、Z5,求i15。22´133´45三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比22´133´45（1）传动比i15等于从1到5间各对齿轮传动比的连乘积。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比22´133´45（2）传动比大小等于从1到5间从动轮齿数乘积与主动轮齿数乘积之比。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比（3）轮4不影响传动比大小，但影响转向，称惰性轮或过桥轮。22´133´45三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比将公式推广到一般情况：在定轴轮系中齿轮G与K之间的传动比1、传动比等于各对齿轮传动比的乘积。3、轮4称惰性轮或过桥轮。2、大小等于从动轮齿数与主动轮齿数的乘积之比。2´133´4521´三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比22´133´45从动轮转向的判断三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比12轴线平行用“＋－”表示或画箭头外啮合：转向相反，用“－”表示内啮合：转向相同，用“＋”表示12三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比从动轮转向的判断22´133´45三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比从动轮转向的判断12外啮合：箭头指向（或背离）啮合点。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比从动轮转向的判断内啮合：12箭头同向。三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比从动轮转向的判断22´133´45三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比从动轮转向的判断1、由轮系中外啮合次数确定式中：m是从主动轮G到从动轮K外啮合的次数。2、标注箭头方法确定

过桥轮影响转向2´133´4521´三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比例：在车床走刀丝杠换向轮系中，Z1=80、Z2=60、Z3=60、Z4=80，求在两种工作情况下主动轴和丝杠轴的传动比i14。123441324321三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比进刀：

4和1转向相反。

4132三、定轴轮系传动比计算例：在车床走刀丝杠换向轮系中，Z1=80、Z2=60、Z3=60、Z4=80，求在两种工作情况下主动轴和丝杠轴的传动比i14。2.平行轴定轴轮系的传动比退刀：

4和1转向相同。

4321三、定轴轮系传动比计算例：在车床走刀丝杠换向轮系中，Z1=80、Z2=60、Z3=60、Z4=80，求在两种工作情况下主动轴和丝杠轴的传动比i14。2.平行轴定轴轮系的传动比钟表传动中，由发条K驱动齿轮1转动时，通过齿轮1与2相啮合使分针M转动；由齿轮1、2、3、4、5和6组成的轮系可使秒针S获得一种转速；由齿轮1、2、9、10、11和12组成的轮系可使时针H获得另一种转速

三、定轴轮系传动比计算2.平行轴定轴轮系的传动比

定轴轮系中含有锥齿轮、蜗杆等传动时，其传动比的大小仍可用上计算。但其转动方向只能用箭头在图上标出。

箭头标定转向的一般方法为：

对圆柱齿轮传动，外啮合箭头方向相反，内啮合箭头方向相同；

对锥齿轮传动，箭头相对或相离；

对蜗杆传动，用主动轮左、右手定则，四指弯曲方向代表蜗杆转向，大拇指的反方向代表蜗轮在啮合处的速度方向。3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算

锥齿轮12从动轮转向的判断箭头同时指向或同时背离啮合点。3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算

锥齿轮箭头同时指向或同时背离啮合点。123.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断轴线不平行12箭头同时指向或同时背离啮合点。画箭头表示3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断

锥齿轮123´454´33.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断122´343´3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断利用蜗杆左右手定则，根据蜗杆的旋向和转向判断蜗轮的转向。

蜗轮蜗杆3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断12n1n2n2n1右旋3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断利用蜗杆左右手定则，根据蜗杆的旋向和转向判断蜗轮的转向。

蜗轮蜗杆12n1n2n2n1左旋213.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断22´133´4右旋3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断图8-7非平行轴的定轴轮系3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算从动轮转向的判断图所示滚齿机工作台传动系统。动力由1轴输入，一路由1→2传动到滚刀A；另一路由3→4→5→6→7→8→9传到轮坯B。滚齿机工作台传动系统3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算（1）平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）

惰轮惰轮:不改变传动比的大小，但改变轮系的转向

所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算（2）定轴轮系中各轮几何轴线不都平行，但是输入、输出轮的轴线相互平行的情况传动比方向表示

在传动比的前面加正、负号传动比方向判断

画箭头3.非平行轴定轴轮系的传动比三、定轴轮系传动比计算传动比方向判断

画箭头（3）输入、输出轮的轴线不平行的情况

齿轮1的轴为输入轴，蜗轮5的轴为输出轴，输出