汽车机械基础(第二版) 单元2 汽车常用机构 4 汽车轮系

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1、节目录4.1汽车轮系概述4.2齿轮基本常识4.3齿轮传动受力分析4.4定轴轮系的运动分析4.5行星轮系的运动分析菜单2.4汽车轮系一、汽车轮系概述问题的引出：1、汽车变速器的功用是什么,如何实现变速的？2、轮系在传动中起何作用？1、轮系定义轮系——由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统。2、轮系类型：根据轮系中各齿轮的轴线位置关系分为：根据轮系运转时齿轮的轴线位置相对于机架是否固定，又将轮系分：定轴轮系周转轮系混合轮系轮系平面轮系空间轮系轮系2.1定轴轮系——所有齿轮几何轴线的位置都是固定的轮系，称为定轴轮系。减速器中的轮

2、系2.2周转轮系——至少有一个齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系。动画周转轮系的组成：一个基本周转轮系中，行星轮可有多个，太阳轮的数量不多于两个，行星架只能有一个。行星轮太阳轮行星架或系杆周转轮系行星架与两中心轮的几何轴线（O1-O3-OH）必须重合，否则无法运动。差动轮系：齿轮1、3均绕固定轴线转动，机构有二个自由度，工作时需要二个原动件。2.3混合轮系——既含有定轴轮系又含有周转轮系，或包含有几个基本周转轮系的复杂轮系。3、轮系的图示法4、轮系的功用4.1实现远距离传动4.2实现换向传动在主动轴转

3、向不变的情况下，利用惰轮可以改变从动轮的转向。例：车床走刀丝杠的三星轮换向机构：4.3实现变速传动如渐开线少齿差行星齿轮传动：一般齿数差Z1-Z2=1-4。渐开线少齿差行星减速器单级iHV可达135，两级iHV可达1000以上，结构紧凑，应用广泛。4.4获得大传动比滚齿机轮系4.5实现分路传动例：汽车后桥差速器4.6实现运动合成与分解二、齿轮的基本常识圆形齿轮机构——平面齿轮机构（圆柱齿轮）；空间齿轮机构（传递两相交轴或交错轴）平面齿轮机构：直齿圆柱齿轮机构（直齿轮）——①外啮合；②内啮合；③齿轮齿条平行轴斜齿轮机构（斜齿轮）：①外；

4、②内；③齿轮齿条空间齿轮机构：圆锥齿轮机构——①直齿；②斜齿；③曲线齿交错轴斜齿轮机构：蜗杆机构：两轴垂直交错1齿轮传动机构的分类2齿廓啮合基本定律设节圆半径r1,r2,i=r2/r12.1齿廓啮合基本定律要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线交与一定点P——齿廓啮合基本定律（轮齿齿廓正确啮合的条件）P——节点；节圆：节点P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。（轮1的节圆是以O1为圆心，O1P为半径的圆。）通常采用渐开线、摆线、变态摆线2.2共轭齿廓，共轭曲线凡满

5、足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓，共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线2.3齿廓曲线的选择1.满足定传动比的要求；2.考虑设计、制造等方面。AK——渐开线基圆，rbn-n：发生线θK：渐开线AK段的展角3渐开线及渐开线齿廓3.1渐开线的形成及性质1）形成当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹（4）基圆内无渐开线2）性质（1）NK为渐开线在K点的法线，渐开线上任一点的法线必与基圆相切；且NK为渐开线在K处的曲率半径，即。（2）渐开线离基圆愈远，曲率半径愈大，渐开线愈平直（3）渐开线的形状决定于基圆的大小。θK

6、相同时，rb越大，曲半半径越大rb→∞，渐开线→⊥N3K的直线3.2渐开线方程渐开线方程4渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律下式表明，i12决定于基圆大小5渐开线齿廓啮合的特点1）渐开线齿廓啮合的啮合线是直线——N1N2啮合点的轨迹啮合线、公法线、两基圆的内公切线三线重合。2）渐开线齿廓啮合的啮合角不变α’：N1N2与节圆公切线之间的夹角α’=渐开线在节点处啮合的压力角3）渐开线齿廓啮合具有可分性。三、齿轮传动的受力分析1啮合过程起始啮合点：从动轮的齿顶点与主动轮的齿根处某点接触，在啮合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2。终止

7、啮合点：主动轮的齿顶点与从动轮的齿根处某点接触，在啮合线N1N2上为主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1。齿廓工作段：齿廓非工作段2正确啮合条件两对齿分别在K，K’点啮合，根据啮合基本定律K在N1N2上K’在N1N2上KK’——法向齿距在齿轮1上：KK’=Pb1在齿轮2上：KK’=Pb2(m，α不是连续值)——正确啮合条件3无侧隙啮合条件齿侧间隙（侧隙）进行运动设计时，需按无侧隙啮合。1）满足的条件2）标准齿轮的安装标准安装能实现无侧隙啮合标准中心距：顶隙→标准值非标准安装a’只有增大由图可知：——有侧隙3）传动比常数4渐开线齿轮

8、连续传动的条件或重合度（重叠系数）：齿轮传动的连续性条件重合度的定义还有其他形式：渐开线性质：（一对齿从开始啮合到终止啮合在基圆上转过的弧长）（在节圆上转过的弧长）——作用弧1）重合度的定义ψ2——作用角显然：所对的中心