《汽车机械基础》第16章.pptVIP

第16章轮系和螺旋传动的应用1汽车齿轮传动中，通常采用若干对相互啮合的齿轮组成齿轮系进行传动。例如，汽车变速箱内利用多对齿轮传动相互配合，将发动机输入的转动变换为不同速度的运动进行输出，如图16-1所示。螺旋传动是将旋转运动转化为直线运动的传动方式，在汽车及修理机械中有着广泛的应用。例如，螺旋式千斤顶将人工旋转运动转变为顶起汽车的竖直运动，如图16-2所示。图16-1汽车变速箱内齿轮传动系图16-2螺旋千斤顶

第16章轮系和螺旋传动的应用16.1轮系的分类和功用16.2轮系传动比的计算16.3螺旋传动2

16.1轮系的分类和功用汽车中的轮系种类很多,根据轮系中各齿轮的轴线相对机架是否固定,轮系可分为定轴轮系和周转轮系两类。316.1.1轮系的分类1.定轴轮系在运转过程中,各齿轮的轴线均相对机架固定不动的轮系称为定轴轮系。根据各齿轮的轴线是否相互平行,定轴轮系又可分为平面定轴轮系和空间定轴轮系,如图16-3所示。（a）平面定轴轮系（b）空间定轴轮系

2.周转轮系在运转过程中,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的轮系称为周转轮系,如图16-4所示。4图16-4周转轮系周转轮系中,轴线固定不变的齿轮称为太阳轮,如图16-4所示轮系中齿轮a和b。齿轮g除了绕自身轴线Og旋转外还要绕太阳轮a和太阳轮b的轴线进行公转,这种轴线绕其他太阳轮转动的齿轮称为行星轮。支承行星轮g的杆件H称为行星架。

16.1.2轮系的功用51.实现较远距离传动对于相距较远的两轴,若只用一对齿轮进行传动,齿轮的外形尺寸将会非常大,如图16-5中双点划线所示。这样既增大机构的尺寸和重量,又浪费材料而且安装调试都不方便。若采用两对齿轮组成的轮系进行传动,既可减小尺寸又方便安装和调试,如图16-5中的实线所示。图16-5较远距离传动

2.实现变速运动和变向运动轮系能够改变输入运动的速度和方向,汽车变速箱就是利用轮系的这个特点设计的,图16-6所示为汽车5挡手动变速箱的示意图。6该变速箱可以看作平面定轴轮系,发动机的动力通过输入轴进入变速箱,经过轮系传动后经输出轴输出到差速器以驱动车轮转动。输出轴上的齿轮在空挡情况下可绕轴自由转动,套筒用来连接齿轮和输出轴。司机通过操纵换挡杆控制套筒以将不同齿轮与输出轴连接,从而实现不同转速的输出。在中间轴与输出轴之间增加一个换向齿轮后可实现输出轴的反向运动,即图中的倒挡R。图16-6汽车变速箱示意图

3.获得大的传动比采用定轴轮系或周转轮系均可获得很大的传动比。但是定轴轮系要获得很大的传动比需要使用多级齿轮传动,会造成传动装置结构复杂、体积庞大；而周转轮系只需几个齿轮就可以获得很大的传动比,如图16-7所示,若该减速器中各齿轮的齿数分别为,,,,则输入构件H对输出构件1的传动比i可达10000。7图16-7大传动比减速器

4.实现运动的分解与合成差动轮系可将一根主动轴的转动分解为两根从动轴的不等速转动。图16-8所示为汽车后桥差速器的工作原理图,其中,齿轮4和5组成定轴轮系,齿轮4上固连有行星架H,H上安装有行星轮2和。齿轮1,2,,3及行星架H组成一个差动轮系,其将变速箱传给齿轮5的运动分解为太阳轮1和3的不同运动,使得车辆转弯时车轮以不同的转速做纯滚动,从而减少车轮因与地面滑动摩擦而导致的磨损。8图16-8汽车后桥差速器

16.2轮系传动比的计算轮系中输入轴与输出轴的转速之比称为轮系的传动比,如输入轴上为齿轮1,输出轴上为齿轮5,则该轮系的传动比i1,5为916.2.1定轴轮系传动比的计算平面定轴轮系传动中,各轮轴线相互平行,首、末两轮的转向关系可用“＋”和“－”表示。“＋”表示首、末两轮转向相同,“－”表示首、末两轮转向相反。外啮合齿轮传动两轮的转向相反,可用“－”表示转向关系；内啮合齿轮传动中两轮的转向相同,可用“＋”表示转向关系。（16-1）轮系中各轮的转向可用箭头法表示,即以箭头方向表示主动轮看得见一侧的运动方向,如图16-9所示,可用反向箭头（箭头相对或相背）来表示外啮合时两轮的相反转向,用同向箭头表示内啮合时两轮的相同转向。

16.2.1定轴轮系传动比的计算图16-9所示的平面定轴轮系中,齿轮1为主动轮,齿轮5为从动轮,轮系传动比为。设各齿轮的齿数分别为z1,z2,,z3,z4,