輪系◆掌握輪系的類型及應用特點。◆掌握定軸輪系末輪轉動方向的判定方法及傳動比的計算。課題一定軸輪系課題一定軸輪系前面討論的齒輪嚙合傳動都是由一對齒輪所組成的,是齒輪傳動中最簡單的形式。在汽車上,依靠一對齒輪傳動能不能實現汽車速度的變化和汽車行駛方向的改變呢?在許多機械中，為了獲得不用的傳動比或轉速以及改變轉向，通常需要采用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來。這種由一系列齒輪組成的傳動系統稱為輪系。課題一定軸輪系如圖3—1—1所示為桑塔納2000型轎車兩軸式變速器。當駕駛員操縱變速桿時,通過撥叉使接合套與相應擋位的齒輪嚙合后,動力便從輸入軸經過相關齒輪傳送到輸出軸,使輸出軸以不同轉速旋轉。這就是輪系在汽車上的應用。圖3—1—1桑塔納2000型轎車兩軸式變速器一、輪系的類型輪系的類型有很多，按照輪系傳動時各齒輪的軸線位置是否固定可分為定軸輪系、周轉輪系（差動輪系和行星輪系）兩大類，見表3—1—1。課題一定軸輪系類別說明運動簡圖定軸輪系當輪系運轉時，所有齒輪的幾何軸線的位置相對于機架固定不變，也稱普通輪系周轉輪系輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對于機架的位置是不固定的，而是繞另一個齒輪的幾何軸線轉動課題一定軸輪系二、輪系的應用特點1.可獲得大的傳動比2.可作較遠距離傳動課題一定軸輪系圖3—1—2輪系實現遠距離傳動3.可實現變速、變向要求4.可合成或分解運動課題一定軸輪系三、定軸輪系傳動比的計算計算定軸輪系的傳動比，不僅要確定傳動比數值的大小，而且要確定首末齒輪轉向的異同（即它的正負號）。1.齒輪副的傳動比及回轉方向一對平行軸間的圓柱齒輪傳動的傳動比為：===±在外嚙合傳動中，主動輪與從動輪轉向相反，規(guī)定i取負號，或在圖上用反方向箭頭來表示；內嚙合時，兩輪轉向相同，i取正號，或在圖上用同方向箭頭表示，課題一定軸輪系課題一定軸輪系

2.定軸輪系傳動比的計算定軸輪系傳動比是指輪系中首末兩輪的轉速之比。若以1和k分別代表輪系首、末兩輪的標號，則輪系的傳動比為：===(3-1)式中：m—外嚙合齒輪對數若計算結果為正，則表示輪系首末兩輪（即主、從動軸）回轉方向相同；結果為負，則表示首末兩輪回轉方向相反。但此判斷方法，只適用于平行軸圓柱齒輪傳動的輪系。對于有圓錐齒輪、交錯軸斜齒輪或蝸桿蝸輪等空間齒輪機構的定軸輪系，其傳動比大小仍按上式計算。但傳動比的正負號、各輪的轉向不能根據確定，而必須用畫箭頭的辦法確定各輪的轉向，如圖3—1—7所示。課題一定軸輪系【例3-1】在圖3—1—6所示輪系中，若各輪齒數為Z1=17，Z2=25，Z3=20，Z4=20，Z5=60，試計算輪系的傳動比。當主動軸I的轉速nI＝1440r/min時，從動軸Ⅳ的轉速nⅣ為多少？解：根據式（3-1）得輪系傳動比為：===+

=+=4.41(首、末輪轉向相同)因為=,=，所以=4.41則===326.5（r/min）課題一定軸輪系課題一定軸輪系課題一定軸輪系課題一定軸輪系課題二周轉輪系◆掌握周轉輪系的分類和組成?！粽莆罩苻D輪系傳動比的計算方法?！袅私庑行驱X輪機構傳動。緒論汽車在轉向時左右兩邊車輪的速度是一樣的嗎？如果不一樣，靠什么樣的裝置能獲得不同的速度呢？課題二周轉輪系圖3—2—1桑塔納2000差速器如圖3—2—1所示為桑塔納2000型轎車的差速器結構圖，圖3—2—2為差速器齒輪傳動裝置示意圖。圖3—2—2差速器齒輪傳動裝置

其中齒輪1和齒輪2為主減速器齒輪。齒輪3、4、5、6及桿系H組成一差動輪系，又稱差速器。在此輪系中，行星齒輪5、6除繞自身軸線旋轉外，又隨行星架H一起轉動。這種至少有一個齒輪的幾何軸線繞位置固定的另一齒輪的幾何軸線轉動的輪系稱為周轉輪系。課題二周轉輪系一、周轉輪系的分類和組成1.周轉輪系的分類周轉輪系分為行星輪系和差動輪系兩大類。

課題二周轉輪系圖3—2—3周轉輪系——行星輪系圖3—2—4周轉輪系———差動輪系（1）行星輪系太陽輪和齒圈當中有一個轉速為零（即固定不動）的周轉輪系稱為行星輪系。如圖3—2—3所示，齒圈3固定不動，太陽輪1繞自身軸線O1回轉；行星架H繞自身軸線OH回轉；行星輪2作行星運動，既繞自身軸線回轉（自轉），又繞行星架回轉軸線OH回轉（公轉）。（2）差動輪系太陽輪和齒圈的轉速都不為零的周轉輪系稱為差動輪系。在圖3—2—4所示的差動輪系中，太陽輪1、齒圈3、行星架H均繞各自的軸線回轉，行星輪2則作行星運動。課題二周轉輪系2.行星輪系的組成

汽車自動變速器用的行星齒輪機構通常由兩排或多排行星齒輪機構連接在一起，用以滿足汽車在各種工況下所需要的不同傳動比和不同扭矩的需要，但其基本組成及工作原理，可用最簡單的單排行星齒輪機構來說明。

課題二周轉輪系課題二周轉輪系圖3-2-5單排行星齒輪機構a)結構圖b)示意圖課題二周轉輪系二、傳動比的計算如上圖所示，由于行星輪的運動有自轉和公轉，所以周轉輪系傳動比的計算方法不同于定軸輪系。假想行星架相對固定，使周轉輪系轉化為假想的定軸輪系，則有：注：計算時，先按定軸輪系用箭頭標注齒輪1、2和3的轉向，判斷的正負，再進行公式計算，正負號不要搞錯，否則會影響計算結果。由于周轉輪系的轉化輪系是定軸輪系，因此可推出周轉輪系的轉化輪系傳動比計算公式：課題二周轉輪系三、行星齒輪機構傳動

自動變速器可以提供減速擋、超速擋、直接擋、倒擋和空擋，這些功能都是由行星齒輪機構完成的。下面分析單排行星齒輪機構的傳動，進而為掌握自動變速器中其他組合形式的行星齒輪機構的傳動打下基礎。

1.空擋如果行星齒輪機構中的所有元件（太陽輪、行星架和齒圈）都不固定，可以自由轉動，此時無論從哪一個元件輸入動力，都不會有動力輸出。即自動變速器處于空擋位置。課題二周轉輪系2.倒擋如果用制動器將行星架固定，變矩器的輸出動力通過離合器傳給太陽輪，此時太陽輪為主動件，并以順時針方向轉動(圖3—2—6)，因行星架被固定，行星齒輪只能在自身軸上轉動即自轉。太陽輪驅動行星齒輪，行星齒輪就驅動齒圈以相反方向轉動，且轉速較低。通過離合器將齒圈與自動變速器的輸出軸相連，這時自動變速器就提供了倒擋。由此可知，當行星架固定時，行星齒輪起惰輪的作用，從動件總是以與主動件相反的方向旋轉而得到倒擋。課題二周轉輪系課題二周轉輪系圖3—2—6行星齒輪機構在倒擋工作3.減速擋自動變速器當輸出軸的轉速低于輸入軸的轉速時，即實現減速傳動，此時輸出軸的扭矩大于輸入軸的扭矩。（1）太陽輪固定，齒圈主動，行星架從動實現減速傳動。因太陽輪固定，當動力輸入給齒圈時，行星齒輪除自轉以外，還隨行星架一起繞太陽輪公轉，行星架與齒圈同向轉動，因為齒圈轉動一整圈而行星架不能轉動一整圈，所以實現減速傳動，輸出的扭矩增大。如圖3—2—7所示。課題二周轉輪系課題二周轉輪系圖3—2—7行星齒輪機構在減速擋工作（太陽輪被固定）課題二周轉輪系（2）齒圈固定，太陽輪主動，行星架從動實現減速傳動如圖3—2—8所示。

課題二周轉輪系圖3—2—8行星齒輪機構在減速擋工作（齒圈被固定）上圖中因齒圈固定，當動力傳給太陽輪時，行星齒輪除自轉以外，還隨行星架一起繞太陽輪公轉，行星架繞著太陽輪同向轉動。但與上述齒圈驅動行星架的工作情況相比，行星架的轉速更低，即輸出更低的轉速和更大的扭矩。從上述可以看出：當行星架作為行星齒輪機構的從動件時，行星齒輪機構就會起減速增矩的作用，即自動變速器得到減速擋。課題二周轉輪系課題二周轉輪系4.直接擋

若通過離合器將變矩器輸出的動力傳給行星齒輪機構中的任意兩個元件，使之同向同速轉動時，則第三個元件必然與前兩個元件同向同速轉動(如圖3—2—9)。課題二周轉輪系圖3—2—9行星齒輪機構在直接擋工作5.超速擋課題二周轉輪系圖3—2—10行星齒輪機構在超速擋工作

在上圖中當行星架主動，太陽輪固定，齒圈從動時實現超速擋傳動。若通過離合器將變矩器輸出的動力傳給行星架使行星架轉動時，迫使行星齒輪繞著固定的太陽輪公轉，同時行星齒輪驅動齒圈以更快的速度旋轉。即行星架每轉動一整圈，齒圈則以相同方向轉一圈多，得到更高的輸出轉速，而輸出扭矩較低，得到超速擋。課題二周轉輪系課題二周轉輪系

如果行星架主動，齒圈固定，太陽輪輸出，可以得到更高的超速擋。（不適用）課題二周轉輪系思考與練習一、填空題1．周轉輪系分為

輪系和

輪系兩大類。2單排行星齒輪機構由一個

、一個

、一個

和幾