單元三輪系【學習目標】1、熟悉在汽車上是如何通過輪系來實現大的傳動比、變速、變向；2、能夠以變速器、差動器中的齒輪排列組合為例分析輪系在汽車上的應用。一、輪系的分類及應用（一）輪系的分類輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。根據輪系中各齒輪的軸線位置關系分為：根據輪系運轉時齒輪的軸線位置相對于機架是否固定，又將輪系分：

定軸輪系周轉輪系混合輪系輪系平面輪系輪系空間輪系輪系的類型1、定軸輪系——所有齒輪幾何軸線的位置都是固定的輪系，稱為定軸輪系。平面定軸輪系空間定軸輪系定軸輪系1定軸輪系2定軸輪系3空間定軸輪系2、周轉輪系——至少有一個齒輪除繞自身軸線自轉外，其軸線又繞另一個軸線轉動的輪系稱為行星齒輪系。行星輪：既繞自身幾何軸線O2轉動，又隨回轉構件H繞齒輪1的固定軸線O1轉動的齒輪。如圖中齒輪2，既有自轉又有公轉，如同太陽系的行星一樣。太陽輪：輪系中幾何軸線位置固定，又與行星輪嚙合的齒輪。如圖中齒輪。行星架：支持行星輪的回轉構件H。行星輪系差動行星輪系3、混合輪系——既含有定軸輪系又含有周轉輪系，或包含有幾個基本周轉輪系的復雜輪系。（二）輪系的應用特點1.可傳遞相距較遠的兩軸之間的運動和動力2.實現換向傳動在主動軸轉向不變的情況下，利用惰輪可以改變從動輪的轉向。例：車床走刀絲杠的三星輪換向機構3.實現變速傳動汽車變速機構齒輪系的變速（動）4.獲得大傳動比大傳動比減速器5.可實現分路傳動機械式鐘表機構6.實現運動合成與分解汽車后橋差速器【思考與練習】1.什么是輪系？輪系在實際應用中有哪些特點？2.什么是定軸輪系？什么是周轉輪系？定軸輪系和周轉輪系是根據什么來區分的？3.周轉輪系分哪兩種？它們的主要區別在哪里？4.舉例說明輪系在汽車上的應用。二、輪系的傳動比計算

輪系的傳動比計算，包括計算傳動比的大小和確定輸出軸的轉向兩個內容。1.一對齒輪副的傳動比及回轉方向（1）傳動比：（2）旋轉方向（a）一對圓柱齒輪傳動，外嚙合時兩輪轉向相反其傳動比規定為負。一對內嚙合圓柱齒輪，兩轉轉向相同，其傳動比規定為正。

（b）兩輪的旋轉方向也可以用畫箭頭的方法表示。兩輪旋轉方向相反，畫兩反向箭頭，兩輪旋轉方向相同，畫兩同向箭頭。空間輪系只能用箭頭表示。各種類型齒輪機構箭頭標注規則12(a)(b)21圓柱齒輪傳動，外嚙合箭頭相反；內嚙合箭頭相同。(c)21圓錐齒輪傳動，箭頭是同時指向嚙合點或同時背離嚙合點。2.定軸輪系傳動比的計算（1）平面定軸輪系傳動比的計算結論：定軸輪系的傳動比為組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積，其大小等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數的連乘積與所有主動輪齒數的連乘積之比，即規定：二輪轉向相反，用負號“－”表示；二輪轉向相同，用正號“＋”表示。式中，m表示外嚙合次數。若計算結果為“+”，表明首、末兩輪的轉向相同；反之，則轉向相反。（2）空間定軸輪系空間定軸輪系傳動比的大小仍然可用式來計算但是（-1）m沒有意義，代入該公式計算時可以不考慮符號，齒輪的轉向應通過畫箭頭的方法確定。惰輪——不影響傳動比大小，只起改變從動輪轉向作用的齒輪。如圖齒輪4例如圖所示的輪系中，Z1＝16，Z2＝32,Z2'＝20,Z3＝40,Z3'＝2(右旋),Z4＝40。若n1＝800r／min,其轉向如圖所示,求蝸輪的轉速n4及各輪的轉向。解：傳動比大小：i14＝n1／n4＝Z2Z3Z4／Z1Z2'Z3'＝32×40×40／16×20×2＝80

所以:n4＝n1／i14＝800／80＝10r／min因為此輪系中有蝸桿蝸輪和圓錐齒輪，故各輪的轉向只能用箭頭表示。（二）周轉輪系的傳動比計算

如右下圖所示的輪系稱為轉化輪系。轉化后的定軸輪系和原周轉輪系中各齒輪的轉速關系為:轉化輪系中，各構件的轉速右上方都有上角標H，表示這些轉速是各構件對轉臂H的相對轉速。根據傳動比定義，轉化輪系中齒輪1與齒輪3的傳動比為由于轉化輪系為定軸輪系，故根據定軸輪系傳動比計算式可得輪1、3傳動比為：該結論可推廣到周轉輪系的轉化輪系傳動比計算的一般情況：例

解:（三）混合輪系的傳動比計算由幾個基本周轉輪系或定軸輪系和周轉輪系組成的輪系稱為復合輪系。解復合輪系問題的首要任務是正確區分各個基本周轉輪系和定軸輪系，然后分別列出計算這些輪系的方程式，找出其相互聯系，最后連立求解方程，求出待求的