汽车自动变速器及其检修 教学课件 刘步丰 王树云 第3章行星轮系.ppt

第3章 行星轮系 3.1普通齿轮传动 3.1.1 概 述 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105kW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比，主要有以下优点。 ① 传递动力大、效率高。 ② 寿命长，工作平稳，可靠性高。 ③ 能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比，主要有以下缺点。 ① 制造、安装精度要求较高，因而成本也较高。 ② 不宜作远距离传动。 3.1.2 齿轮传动的分类 齿轮传动的分类如表3-1所示。 1．齿轮各部分名称及符号 齿轮各部分名称及符号如图3-1所示。 2．标准齿轮的主要参数 （1）模数 齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数，用z表示。根据齿距的定义知 （2）压力角 渐开线齿廓上各点的压力角大小是不相等的。 通常所说的压力角是分度圆上的压力角。 3．渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸的计算 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸的计算如表3-2所示。 4．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 （1）正确啮合条件 （2）标准安装、标准中心距 标准中心距的计算如下： （3）渐开线齿轮连续传动的条件 要保证齿轮实际啮合线段≥Pb。否则，当前一对齿在点E分离时，后一对齿尚未进入点A啮合，这样，在前后两对齿交替啮合时将引起冲击，无法保证传动的平稳性。 重合度：把实际啮合线段AE与基圆齿距Pb的比值称为重合度，用??表示。 当齿数趋向无穷多、齿轮变成齿条时，??增大，两个齿条啮合时得到直齿轮圆柱齿轮重合度的最大值为 的标准直齿圆柱齿轮 有 。 3.2 行星齿轮传动原理 3.2.1 概 述 在机器中，常将一系列相互啮合的齿轮组成传动系统，以实现变速、分路传动、运动分解与合成等功用。 这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。行星轮系有很多类型，其中最简单的行星轮系是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支撑在行星架上的几个行星齿轮组成的，称为1个行星轮系（排）。 如图3-7所示的行星轮系中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支撑在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。 当行星齿轮机构运转时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转。 另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转，就如同天空中行星的运动那样，兼有自转和公转两种运动状态（行星齿轮的名称即因此而来），在行星轮系中，具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星轮系的3个基本元件。 简单行星齿轮轮系轴向尺寸最紧凑工艺要求较低，应用也最广泛。 3.2.2 传动原理及传动比计算 根据轮系在运动时各齿轮轴线的相对位置是否固定，可以分为两种类型。 1．定轴轮系 如图3-8所示，所有齿轮几何轴线的位置都是固定的轮系。 轮系的传动比是指该轮系中首、末两轮角速度（转速）的比值。设首轮a的转速为na，末轮g的转速为ng，则轮系的传动比可写为 可以推广到平行轴间定轴轮系的一般情况。 设l和k分别表示首、末齿轮的标号，m为轮系中外啮合齿轮对数，则 2．简单行星齿轮轮系 简单行星齿轮轮系中只要固定太阳齿轮、行星齿轮架、齿圈中的任意一个，其余两个为输入或输出，便可得到不同的传动比。 如固定齿圈，则可以太阳齿轮为输入，行星齿轮架为输出；加之固定太阳齿轮、行星齿轮架、齿圈，其中两个零件或全部自由转动而不再固定，其组合形式一共可以有8种，如表3-3所示。 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和nH，齿数分别为zl、z2，齿圈与太阳轮的齿数比为a，根据能量守恒定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式为 ① 固定其中一个，即让太阳轮、齿圈或行星架中的一个转速为0，则可以计算剩余两者之间的传动比。（固定的动作可由制动器完成。） ② 使其中任意两者的转速相同，则三者同速，即传动比为1。（转速相同可由离合器完成。） 3.3 辛普森行星轮系传动原理 3.3.1 辛普森行星齿轮机构的组成 辛普森行星齿轮机构的特点是两个行星齿轮系合用一个太阳轮，如图3-9所示。 前行星轮系安装在公用太阳轮的前部，后行星轮系安装在公用太阳轮的后部。两组行星轮系均通过花键和变速器输出轴