汽车机械常识(齿轮传动)解说.doc

课 题 汽车齿轮传动结构及轮系 教学目标 能力目标 Aim at faculty 知识目标 Aim at knowledge 素质目标 Aim at all-round development 能够说出汽车上几个齿轮传动结构 能够计算齿轮系的传动比 掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点； 掌握渐开线斜齿轮的传动特点与应用。 备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识 教学方法 PPT投影，讲授 教学重点 渐开线斜齿轮的传动特点与应用；齿轮系的传动比 教学难点 齿轮系的传动比 课 时 课 型 理论课 周 次 班级 星期 节次 地点 教学后记： 教学步骤及内容： 一、齿轮传动的特点及应用 齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合，传递运动和动力。与其他传动相比，具有以下特点： 1．优点 1）适应性广。 2）传动比恒定。 3）效率较高，齿轮机构传动效率一般在95％以上。 4）工作可靠，寿命较长。 5）可以传递空间任意两轴间的运动。 2．缺点 1）制造和安装精度要求高，成本高。 2）低精度齿轮传动时噪声和振动较大。 3）不适于距离较大的两轴间的运动传递等。 二、齿轮传动的类型 1）按照一对齿轮两轴线的相对位置和轮齿的齿向，齿轮传动可分为： 2）按齿轮的齿廓曲线不同，齿轮传动又可分为渐开线、摆线和圆弧等三种。 三、渐开线的形成及其啮合特性 1．渐开线的形成 如图7-2所示，当直线NK沿一圆作纯滚动时，直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，其半径和直径分别用rb和db表示，直线NK称为渐开线的发生线。 根据渐开线的形成过程可知，渐开线具有下列基本性质： 1）发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧度。 2）发生线NK是渐开线在任意点的法线。 3）渐开线形状取决于基圆的大小 4）渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角ak称为该点的压力角。 5）基圆以内无渐开线。 2．渐开线齿轮传动的啮合特性 （1）恒定的传动比 渐开线齿轮传动具有传动比恒定、传动平稳的特点。齿轮的传动比是指主、从动齿轮角速度之比，工程上又常用主从动齿轮的转速之比表示，即 i12=ω1/ ω2=n1/n2 传动比是否恒等于常数，影响到齿轮传动的平稳性。 2．渐开线齿轮的基本参数 （1）齿数z （2）齿顶圆da、齿根圆df （3）齿厚sk、齿槽宽ek和齿距pk （4）分度圆d、模数m和压力角a （5）齿顶高、齿根高、齿全高 如图7-6所示。 四、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。 五、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 4．实现差速作用（运动的分解） 六、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=ω1/ω2=±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=ω1/ω2。 七、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。 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