行星齿轮机构结构和工作原理教案分析.pptVIP

2.4行星齿轮装置 齿轮变速器：普通齿轮式和行星齿轮式 单排行星齿轮机构：太阳轮、行星架和齿圈 单排行星齿轮机构变速原理 特性方程式： n1＋αn2－(1+α)n3＝0 江苏省盱眙中等专业学校——汽车工程系 主讲教师：王学广 电话： 第2章 自动变速器的 构造与工作原理 2.4行星齿轮机构结构与工作原理 掌握单排行星齿轮机构的组成 和工作原理 使学生学会太阳轮、行星架 和齿圈的装配 培养学生分析问题的能力 单排行星齿轮机构的工作原理 单排行星齿轮机构的工作原理 知识目标 能力目标 素质目标 教学重点 教学难点 情景导入 液力变矩器能够实现变速变扭的功能，那么为什么还要设置齿轮变速器呢？ 教学过程 液力变矩器的缺点：传动效率低的，且变矩范围最多只能达到２～４倍，难以满足汽车实际使用要求。因此，它在自动变速器中的主要作用是使汽车起步平稳，并在换挡时减缓传动系的冲击载荷。 故汽车上采用液力变矩器与齿轮变速器串联组成的液力机械传动。齿轮变速器的作用是使扭矩、转速再扩２～４倍的变化范围，同时实现倒挡和空挡。 教学过程 齿轮变速器有普通齿轮式和行星齿轮式两种 目前，绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器为行星齿轮式，只有少数车型采用普通齿轮式。 教学过程 最简单的行星齿轮机构由一个太阳轮、一个内齿圈、一个行星架及若干个行星齿轮组成，一般称为单排行星齿轮机构。太阳轮、齿圈和行星架是行星排的三个基本构件，并且它们具有公共的固定轴线。 1．行星齿轮机构的组成 行星齿轮机构结构与工作原理 教学过程 行星齿轮机构安装于行星架的行星齿轮轴上，与齿圈和太阳轮两者啮合。行星齿轮既可绕行星齿轮轴自转，又可在齿圈内行走，绕太阳轮公转，如图2-12所示。这种运动方式，有两个自由度。 图2-12 行星齿轮机构 1-齿圈; 2-行星齿轮; 3-行星架; 4-太阳轮 教学过程 按齿轮排数的不同，行星齿轮机构分为单排行星齿轮机构和多排行星齿轮机构。图2-13a为单排行星齿轮机构，图2-13b为多排行星齿轮机构，它由几个单排行星齿轮机构组成。自动变速器中的行星齿轮变速器采用的就是多排行星齿轮机构。 图2-13 行星齿轮机构简图 1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架； 4-行星齿轮 教学过程 按照太阳轮和齿圈之间行星齿轮的组数不同，又分为单星行星排和双星行星排。双星行星排在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮，其中外面一组行星轮与齿圈啮合，里面一组行星轮与太阳轮啮合，如图2-14所示。 图2-14 双星行星排 1-太阳轮；2-齿轮；3-行星架； 4-外行星齿轮；5-内行星齿轮 教学过程 教学过程 2．单排行星齿轮机构变速原理 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿圈与太阳轮的齿数比为α。则根据能量守恒定律，由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式： n1＋αn2－(1+α)n3＝0 教学过程 由上式可知，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在三个基本件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动（该元件转速为０）或使其运动受到一定的约束（该元件的转速为定值），则机构只有一个自由度，整个轮系将以一定的传动比传递动力。 教学过程 ① 太阳轮为主动件，行星架为从动件，齿圈固定。 如图所示，特性方程中n2＝0，因此有： n1－(1+α ) n3＝0， 传动比： i= n1 / n3= 1 + α 传动比i大于１且为正值，因此同向降速。 教学过程 ② 齿圈为主动件，行星架为从动件，太阳轮固定 如图所示，特性方程中n１＝0，因此有： α n２－(1+α ) n３＝0 传动比： i = n ２ / n ３ = (1 + α )／α 传动比大于1且为正值，因此同向降速。 教学过程 　③ 行星架为主动件，齿圈为从动件，太阳轮固定 如图所示，特性方程中 n１ ＝0， 因此有： αn２ －(1+α )n３ ＝0 传动比： i = n３ / n２ ＝α／1+α＜1 传动比小于1且为正值，因此同向增速。 教学过程 ④ 太阳轮为主动件，齿圈为从动件，行星架固定 如图所示，特性方程中 n３ ＝0， 因此有： n１ + α n２ ＝0 传动比： i= n１ / n２