当前课程知识点：机械原理 > 第七章 齿轮系及其设计 > 7.5轮系的功能 > 7.5.2轮系的功能 （下）
接下来我们讲一下
轮系功用里面的第六个功用
就是用作运动的分解
在我们的实际生活里面
我们经常会碰到这样的一些例子
当汽车一侧的后轮陷入泥潭或者被悬空的时候
会出现什么样的现象
就是打滑
另外就是我们的人力三轮车在行驶的过程里面
它通常会出现
就跑着跑着就跑偏了
这个主要就是由于人力三轮车
它的后轮轴上是没有差速器的
那么要解决在转弯的时候
两个后轮它可以用不同的转速转动的需要
我们在后轮的单侧驱动的时候
就可以使得两个后轮的一个为驱动轮
而另外一个为空套在后轴上的随动轮
就不会出现跑偏
那么差动轮系
它不仅能够将两个独立的运动合成为一个运动
而且还可以将一个基本构件的主动的转动
按照所需要的比例
分解成另外两个基本构件的两个不同的转动
汽车后轴的差速器
就是利用了差动轮系的这样一个特点
我们来看这个图
这个是装在汽车后桥上面的差速器的一个简图
齿轮4 5组成了定轴轮系
齿轮1 2 3以及行星架组成了差动轮系
汽车发动机的运动
从变速箱经过传动轴传给齿轮5
再带动齿轮4以及固结在齿轮4上面的系杆H
就可以实现转动了
那么在这里面
我们按照我们前面所学过的
我们列出它的差动轮系的转化轮系的传动比
就是i13H
应该是等于n1减去nH比上n3减去nH
它应该是等于-1的
也就是两个中心轮的齿数是相同的
所以说它的传动比为-1
那把这个式子整理一下
我们就可以得到
nH应该是等于1/2的n1加上n3的
另外在这里面还有一个定轴轮系
它的定轴轮系的传动比
我们最后把它转化一下
整理一下就可以得到
nH应该是等于n5乘上z4比上z5的
当汽车直线行驶的时候
前轮的转向机构通过地面的约束作用
要求两个后轮有相同的转速
也就是要求齿轮1和齿轮3转速是一样的
那么要使得n1等于n3
那么也就意味着它应该还等于n4和nH
也就是说齿轮1 3和系杆H之间
它是没有相对运动的
整个差动轮系相当于同齿轮4
是固结在一起成为一个刚体的
随着齿轮4一起转动
这个时候行星轮2相对于系杆是没有运动的
当汽车转弯的时候
在前轮的转向机构
确定了后轴线上的转弯中心P点之后
就像我们图片上所看到的
通过地面的约束作用
就使得处于弯道内侧的左后轮
走的是一个小圆弧
而处于弯道外侧的右后轮
走的是一个大圆弧
也就是要求两个后轮它所走的路程不能相等
因此就要要求齿轮1 3具有不同的转速
汽车后桥上采用了这样的差速器以后
就能够根据转弯半径的不同
自动改变两个后轮的转速
现在我们假设汽车向左转弯行驶
汽车两个前轮在梯形转向机构ABCD的作用下面
向左偏转
这个时候它的轴线
和汽车两个后轮的轴线相交于P点
那么就要要求四个车轮
它都能够绕着P点
在这个时候瞬时做纯滚动
两个左侧的车轮转的要慢一些
而两个右侧的车轮应该要转得快一些
由于两个前轮是浮套在轮轴上面的
所以它可以适应任意转弯半径
而与地面保持纯滚动
而后车轮
则是通过我们前面谈到的差速器
来调整转速的
现在我们假设两个后轮中心距为2L
弯道的平均半径我们用r来表示
由于两个后轮的转速
应和弯道的半径是成正比的
所以说就应该有这样的几个比例式存在
n1比上n3应该是等于
r减L比上r加L
还有刚才我们的传动比的关系式
也就是n1减n4比上n3减n4等于-1
把这两个式子联立求解
我们就可以得到汽车两个后轮的转速
分别为n1等于r减去L比上r乘上n4
n3等于r加上L比上r乘上n4
这说明当汽车转弯的时候
它的主轴的转动就可以利用差速器
自动地分解为两个后轮的不同的转动的速度了
轮系的第七个功能
就是在尺寸和重量比较小的条件下
可以实现大功率传动
通常我们会采用周转轮系来实现
周转轮系它可以在尺寸小重量轻的条件下面
比较好地来实现大功率传动
作为周转轮系
它用作动力传动的时候有两个结构上的特点
第一个特点就是具有多个行星轮的
一个均布结构
因此它可以共同分担载荷
以比较小的齿轮的尺寸
同时来平衡各个啮合处的径向分力
和行星轮公转所产生的离心惯性力
来减小主轴承内的作用力
增加运转的平稳性
第二个
周转轮系设计的时候
它都存在有内齿轮
而且输入轴和输出轴通常是同轴的
这样就提高了空间的利用率
使得径向尺寸非常的紧凑
周转轮系的这两个特点
对于飞行器就非常的重要了
比如说我们现在看到的这个图
它就是一个蜗轮的螺旋桨的
发动机的主减速器的传动简图
在这个图里面齿轮123
和系杆H组成了一个2K-H型的差动轮系
而齿轮1’2’3’组成了一个定轴轮系
定轴轮系将差动轮系的内齿轮3
和系杆H它们的运动串联了起来
构成了一个自由度为1的封闭的差动轮系
差动轮系部分采用了均布的四个行星轮2
定轴轮系部分有六个中间惰轮2’
动力是由中心轮1输入以后
由系杆H和内齿轮3分成两路
输往左部
最后在系杆H和内齿轮3’的结合处
汇集输往螺旋桨
由于是功率分路传递
加上采用了多个行星轮
均布承担载荷的结构
所以它在比较小的外廓尺寸下
这个尺寸还不到半米
传递功率达到了2850千瓦
我们知道所谓的大功率传动
应该是75千瓦以上就算大功率
而现在的这样一个轮系
它传递的功率是非常大的
所以整个轮系它的减速比i1H是等于11.45的
好了 我们今天的课就上到这
-1.1 概述
--1.1 概述
-1.2 课程研究的对象及内容
-1.3 学习的目的和意义
-1.4 课程学习的方法和要点
-第一章 绪论--1.4 课程学习的方法和要点
-2.1机构结构分析
-2.2 机构的组成和分类
-2.3机构运动简图
-2.4机构自由度的计算
-2.5计算平面机构自由度时应注意事项
--2.5.3虚约束
-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析--作业
-3.1机构运动分析的目的和方法
-3.2用瞬心法作机构的运动分析
-3.3用图解法作机构的运动分析
-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用
-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用--作业
-4.1 平面连杆机构的特点及应用
-4.2 平面四杆机构的类型和应用
-4.3平面四杆机构的一些基本知识
-4.4平面四杆机构的设计
-4.4平面四杆机构的设计--作业
-5.1 凸轮机构的应用和分类
-5.2 推杆的运动规律
-5.3 凸轮轮廓曲线设计
-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定
-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定--作业
-6.1 齿轮机构的特点及类型
-6.2 齿轮的齿廓曲线
-6.3 渐开线齿廓及其啮合特点
-6.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸
-6.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
-6.6渐开线齿廓的切制原理与根切现象
-6.7变位齿轮概述
-6.8斜齿圆柱齿轮传动
-6.9直齿锥齿轮传动
-6.10蜗杆传动
--6.10蜗杆传动
-6.10蜗杆传动--作业
-7.1齿轮系及其分类
-7.2定轴轮系的传动比
-7.3周转轮系的传动比
-7.4复合轮系的传动比
-7.5轮系的功能
-7.5轮系的功能--作业
-8.1概述
--8.1概述
-8.2 机械的运动方程式
-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节
-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节--作业
