汽車機(jī)械基礎(chǔ)電子教案-單元七課題二-課件

行星齒輪系中由于一般都以中心輪和行星架作為運動的輸入或輸出構(gòu)件，故稱它們?yōu)樾行驱X輪系的基本構(gòu)件。一行星齒輪系1.定義運轉(zhuǎn)時，若至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動的齒輪系。如圖所示。

2.基本構(gòu)件課題二齒輪傳動行星齒輪系中由于一般都以中心輪和行星架作為運動單級行星齒輪系(如圖所示)多級行星齒輪系(如圖所示)組合行星齒輪系(如圖所示)簡單行星齒輪系：F=1(如圖所示)差動行星齒輪系：F=2(如圖所示)(2)根據(jù)自由度分為

(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度分為3.分類單級行星齒輪系(如圖所示)簡單行星齒輪系：F=1(如圖所2K-H型行星齒輪系(如圖所示)3K型行星齒輪系(如圖所示)K-H-V型行星齒輪系(如圖所示(圖有問題）)(3)按中心輪個數(shù)分為：其中：K-中心輪H-行星架V-輸出機(jī)構(gòu)2K-H型行星齒輪系(如圖所示)(3)按中心輪個數(shù)分為：確定齒輪系的傳動比包含以下兩方面：(1)計算轉(zhuǎn)動比i的大小；(2)確定輸出軸(輪)的轉(zhuǎn)動方向。8.2定軸齒輪系傳動比的計算一、齒輪系的傳動比在齒輪系中，輸入軸和輸出軸角速度(或轉(zhuǎn)速)之比。常用“i”表示，并在其右下角用下標(biāo)表明其對應(yīng)的兩軸代號。確定齒輪系的傳動比包含以下兩方面：8.2定軸齒輪系傳動二、定軸齒輪系傳動比的計算公式1.平面定軸輪系傳動比的計算（1）計算公式的引出設(shè)Ⅰ軸為主動軸，Ⅴ軸為輸出軸，該定軸輪系傳動比及輸出軸的轉(zhuǎn)向為：ⅠⅤz1z2z5z4z3二、定軸齒輪系傳動比的計算公式1.平面定軸輪系傳動比的計算（輪系的總傳動比為：ⅠⅤz1z2z5z4z3輪系的總傳動比為：ⅠⅤz1z2z5z4z3齒輪4既是前一對齒輪中的主動輪又是后一對齒輪中的從動輪，其齒數(shù)z4在傳動比計算時可以消去，即其齒數(shù)對輪系傳動比的大小沒有影響，但會改變傳動比的符號，這種不影響傳動比大小僅影響傳動比符號的齒輪，稱為惰輪（或中間輪）。注意：ⅠⅤz1z2z5z4z3齒輪4既是前一對齒輪中的主動輪又是后一對齒輪中的從動汽車機(jī)械基礎(chǔ)電子教案-單元七課題二-課件m--外嚙合齒輪的嚙合對數(shù)n1、nk--分別表示輪系中1、k兩齒輪(或兩軸)的轉(zhuǎn)速。將前述結(jié)論推廣，可得任意平面定軸輪系總傳動比的通用計算公式為：（2）計算公式注意：定軸齒輪系中，從動輪的轉(zhuǎn)向，可用兩種方法判定：上式中i的正負(fù)或在傳動簡圖中畫箭頭得出。m--外嚙合齒輪的嚙合對數(shù)n1、nkⅠⅤz1z2z5z4z3畫箭頭判定輸出軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)嵗孩瘼鮶1z2z5z4z3畫箭頭判定輸出軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)嵗?.空間定軸輪系傳動比的計算當(dāng)輪系中不但有圓柱齒輪，而且還有圓錐齒輪、蝸輪蝸桿等空間齒輪。這種含有空間齒輪的定軸輪系的傳動比，其大小仍用前面的公式計算，但輪系中各齒輪的轉(zhuǎn)向不能由(-1)m來確定。因為，一對空間齒輪的兩軸線不平行，不能說兩輪的轉(zhuǎn)向是相同還是相反，所以該輪系中各輪的轉(zhuǎn)向只能在圖上用箭頭畫出。2.空間定軸輪系傳動比的計算當(dāng)輪系中不但有圓柱齒輪解：當(dāng)提升重物時，手柄的轉(zhuǎn)向用畫箭頭方法確定，如圖中箭頭所示。例1手搖提升裝置如圖所示。其中各輪齒數(shù)為求傳動比，并指出當(dāng)提升重物時手柄的轉(zhuǎn)向。解：例1手搖提升裝置如圖所示。其中各輪齒數(shù)為8.3行星齒輪系傳動比的計算一、單級行星齒輪系傳動比的計算因為行星輪除繞本身軸線自轉(zhuǎn)外，還隨行星架繞固定軸線公轉(zhuǎn)，所以行星齒輪系傳動比的計算不能直接利用定軸齒輪系傳動比的計算公式。先利用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法將行星齒輪系轉(zhuǎn)化為假想的定軸齒輪系，再借用定軸齒輪系傳動比的計算公式計算行星齒輪系傳動比。1.思路8.3行星齒輪系傳動比的計算一、單級行星齒輪系傳動比的計2.轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的方法

假設(shè)給整個單級行星齒輪系加上一個與行星架H的轉(zhuǎn)速大小相等，方向相反的附加轉(zhuǎn)速“-nH”，由相對運動原理可知，此時單級行星齒輪系中各構(gòu)件間的相對運動關(guān)系不變，正如鐘表各指針的相對運動關(guān)系并不會因整個鐘表作相對的附加反轉(zhuǎn)運動而改變一樣，但反轉(zhuǎn)后行星架的轉(zhuǎn)速為零，即原來運動的行星架轉(zhuǎn)化為靜止。這樣原來的單級行星齒輪系就轉(zhuǎn)化為一個假想的定軸齒輪系—轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。2.轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的方法假設(shè)給整個單級行星齒輪系加上一個與差動齒輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)差動齒輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)件原輪系中的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)速13H轉(zhuǎn)化前后差動齒輪系中各個構(gòu)件的轉(zhuǎn)速表中，，分別表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于行星架H的轉(zhuǎn)速。構(gòu)件原輪系中的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)速13H轉(zhuǎn)化前后差動齒輪系中轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中：式中的負(fù)號表示齒輪1和齒輪3在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向相反。轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中：式中的負(fù)號表示齒輪1和齒輪3在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向相上述結(jié)論推廣到一般情況，單級行星齒輪系中任意兩輪G，K以及行星架H的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)的關(guān)系為：式中：G被視為主動輪，K被視為從動輪，中間各輪的主從地位也應(yīng)按此假定判定。m為齒輪G至K間外嚙合的次數(shù)。上述結(jié)論推廣到一般情況，單級行星齒輪系中任意兩輪G，K（3）。為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中輪G與K的轉(zhuǎn)速之比，其大小與正負(fù)號應(yīng)按定軸齒輪系傳動比的計算方法確定。

nG，nK，nH必須是軸線平行或重合的相應(yīng)齒輪的轉(zhuǎn)速。(2)將nG，nK，nH的兩個已知值代入公式求第三者時必須帶正號或負(fù)號。用上式求行星齒輪系傳動比時，必須注意以下幾點：（4）對平面機(jī)構(gòu)的行星齒輪系，不要丟掉在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中確定的（-1）m；對空間機(jī)構(gòu)的行星齒輪系，相應(yīng)的“+”或“-”只能通過在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中畫箭頭確定。（3）。為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中輪G與K的轉(zhuǎn)速之例2：一差動齒輪系如圖所示，已知輪齒數(shù)為：當(dāng)輪1和輪3的轉(zhuǎn)速為：轉(zhuǎn)向如圖示，試求和。例2：一差動齒輪系如圖所示，已知輪齒數(shù)為：上式中的負(fù)號表示行星架的轉(zhuǎn)向與齒輪1相反，與齒輪3相同。解：輪1、輪3轉(zhuǎn)向相反，所以n1、n3以相反符號代入，即：解得：nH=-300r/min上式中的負(fù)號表示行星架的轉(zhuǎn)向與齒輪1相反，與齒輪3相例3：一收音機(jī)短波調(diào)諧緩動裝置傳動機(jī)構(gòu)如圖所示，已知齒數(shù)為：試求傳動比。例3：一收音機(jī)短波調(diào)諧緩動裝置傳動機(jī)構(gòu)如圖即當(dāng)旋紐H旋轉(zhuǎn)一圈(360°)時，刻度盤轉(zhuǎn)1/83圈(4.34°)，從而達(dá)到微調(diào)短波的目的。解：即當(dāng)旋紐H旋轉(zhuǎn)一圈(360°)時，刻度盤轉(zhuǎn)1/83圈例4：如圖所示圓錐齒輪差動齒輪系中，已知齒數(shù)

z1=40，z3=60，兩中心輪同向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速

n1=100r/min，n2=200r/min。試求轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)速nH。例4：如圖所示圓錐齒輪差動齒輪系中，已知齒數(shù)nH為正，說明nH與n1轉(zhuǎn)向相同。解：負(fù)號表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中輪1與輪3反向。由題意知，輪1與輪3同向回轉(zhuǎn)，故n1與n3以同號代入上式則有：解得：nH=160（r/min）nH為正，說明nH與n1轉(zhuǎn)向相同。解：負(fù)號表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中(3)找出與行星輪相嚙合的中心輪。二、多級行星齒輪系傳動比的計算首先把整個齒輪系劃分為若干個單級行星齒輪系，分別列出各單級行星齒輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)傳動比的計算式，最后再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系聯(lián)立求解。1.思路：2.劃分各單級行星齒輪系的方法

(1)首先找出行星輪(即幾何軸線運動的齒輪)。

(2)找出支承行星輪運動的構(gòu)件，即行星架。(3)找出與行星輪相嚙合的中心輪。二、多級行星齒輪系傳動（4）按上述三步劃分出一個單級行星齒輪系后，對剩下的部分，可按上述方法繼續(xù)劃分出相應(yīng)的單級行星齒輪系，直至其所有齒輪系皆被正確劃分出來為止。（4）按上述三步劃分出一個單級行星齒輪系后，例5某直升飛機(jī)主減速器的行星齒輪系如圖所示發(fā)動機(jī)直接帶動中心輪1，已知各輪齒數(shù)為：

求主動軸Ⅰ與螺旋槳軸Ⅲ之間的傳動比i1H2例5某直升飛機(jī)主減速器的行星齒輪系如圖所示正號表明軸Ⅰ與軸Ⅲ轉(zhuǎn)向相同。圖示多級行星齒輪系可劃分成：1-2-3-H1，及5-4-3′-H2兩個單級行星齒輪系。

在齒輪系1-2-3-H1

中：

在齒輪系5-4-3′-H2中：解：正號表明軸Ⅰ與軸Ⅲ轉(zhuǎn)向相同。圖示多級行星齒輪系可劃分成1.傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸間的運動和動力當(dāng)兩軸間的距離a較大時，若僅用一對齒輪來傳動，則齒輪尺寸過大，既占空間，又浪費材料，且制造安裝都不方便。若改用齒輪系傳動，就可克服上述缺點。2.可獲得大的傳動比當(dāng)兩軸之間需要較大的傳動比時，如果僅用一對齒輪傳動，不僅外廓尺寸大，且小齒輪易損壞。一般一對定軸齒輪的傳動比不宜大于5-7。8.4齒輪系的功用1.傳遞相距較遠(yuǎn)的兩軸間的運動和動力8.4齒輪系的功用當(dāng)需要獲得較大的傳動比時，可用很少幾個齒輪組成行星齒輪系來達(dá)到目的。如少齒差行星輪系。3.可實現(xiàn)變速、變向傳動在主動軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向不變的條件下，應(yīng)用齒輪系可使輸出軸獲得多種轉(zhuǎn)速和正反兩種轉(zhuǎn)向。z1=100，z2=101z2′=100，z3=99時，iH1=10000122′3H當(dāng)需要獲得較大的傳動比時，可用很少幾個齒輪組成行星齒由于差動齒輪系自由度為2，其中三個基本構(gòu)件中，必須給定兩個基本構(gòu)件的運動后，第三個構(gòu)件的運動才能確定。因此，第三個構(gòu)件的運動是另兩個構(gòu)件運動的合成。

4.用于運動的合成或分解同樣，差動齒輪系也可以將一個構(gòu)件的運動，分解成為兩個構(gòu)件的運動并輸出。由于差動齒輪系自由度為2，其中三個基本構(gòu)件中，必傳動路線：41，53。n4=n5時，nH=0,船舶直線航行，航向指針不變；n4、

n5有一差值時，有一nH與之對應(yīng)，指針轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，航向改變。運動合成實例--船用航向指示器傳動路線：41，53。n4=n5時，nH運動分解實例—汽車后橋差速器差速器可將齒輪5的一個轉(zhuǎn)速在保證車輪與地面間為純滾動的前提下，分解為齒輪1、3兩個不同的轉(zhuǎn)速?？赏频茫哼\動分解實例—差速器可將齒輪5的一個轉(zhuǎn)速在保證車輪與地面間為返回返回返回圖8-3行星齒輪系機(jī)構(gòu)圖返回圖8-3行星齒輪系機(jī)構(gòu)圖返回圖8-4行星齒輪系返回圖8-4行星齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回圖8-10定軸齒輪系返回手搖提升裝置返回手搖提升裝置返回圖8-13差動齒輪系及其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)返回圖8-13差動齒輪系及其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)返回圖8-13差動齒輪系及其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)返回圖8-13差動齒輪系及其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)返回圖8-18直升飛機(jī)主減速器的行星齒輪系返回圖8-18直升飛機(jī)主減速器的行星齒輪系返回圖8-21相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動返回圖8-21相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動返回圖8-22可變速的齒輪系返回圖8-22可變速的齒輪系返回圖8-5多級行星齒輪系返回圖8-5多級行星齒輪系