齿轮传动机构PPT课件
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齿轮传动设计培训讲解课件.ppt
轮的基圆为定圆，在其同一方向的内公
切线只有一条。所以无论两齿廓在任何
位置接触，过接触点所作两齿廓的公法
线为一固定直线，它与连心线O1O2的交 点C必是一定点。因此渐开线齿廓满足
定角速比要求。
13
上午9时0分
图d 渐开线齿廓满足定角速比证明
14
上午9时0分
由图d知，两轮的传动比为
i12
1 2
O2C O1C
36
Δy—齿顶高变动系数
上午9时0分
二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —变位齿轮传动
齿轮变位的意义：
➢ 避免根切。
➢ 改善小齿轮的寿命（传动比较大时，使小齿轮齿厚 增大，大齿轮齿厚减小，使一对齿轮的寿命相当） ➢ 凑中心距以满足实际应用要求
37
上午9时0分
二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —平行轴斜齿轮圆柱齿轮传动
3）发生线与基圆的切点N即为渐开线上
K点的曲率中心，线段为K点的曲率半径。
随着K点离基圆愈远，相应的曲率
10
上午9时0分
半径愈大；而K点离基圆愈近，相应的 曲率半径愈小。
4）渐开线的形状取决于基圆的大小。如 图c所示，基圆半径愈小，渐开线愈弯曲；
基圆半径愈大，渐开线愈趋平直。当基
圆半径趋于无穷大时，渐开线便成为直
➢分度圆螺旋角β
法面参数为标准参数
斜齿轮的基本尺寸也是以其分度圆柱为基准圆来进行计算的。斜齿轮 分度圆柱上的螺旋线的切线与其轴线所夹锐角称为分度圆螺旋角（简称螺 旋角）。
螺旋角β是斜齿轮的重要的基本参数之一，由于轮齿倾斜了β角，使斜
齿轮传动时产生了轴向力，β越大，轴向力越大。
39
上午9时0分
齿轮传动 ppt课件
内 啮 合 齿 轮 传 动
圆 锥 齿 轮 传 动
斜 齿 轮 传 动
人 字 齿 轮 传 动
矿石球磨机
1.2 齿轮传动的特点和应用
1、优点
①效率高：在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高， 如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%；
②结构紧凑； ③工作可靠、寿命长； ④传动比稳定：传动比稳定往往是对传动的一个基本要求。 ⑤功率和速度适用范围广 。
2、齿面磨损
磨料磨损： 磨料磨损是开式齿轮传动的 主要失效形式。 产生原因：砂粒、金属微粒 进入啮合齿面，产生磨料 磨损。 防止或改善措施：①增大齿 面硬度；②采用闭式传动 或加防护罩；③改善润滑 条件。
相对滑动速度
主动
被动
齿面磨损
3、齿面点蚀
在闭式齿轮传动中，常发生点 蚀。开式齿轮传动不易发生。 点蚀：齿面材料在变化着的接 触应力作用下，由于疲劳而 产生的麻点状损伤现象。 产生原因：①齿面接触应力太 大；②当出现裂纹时，油渗 入裂纹产生楔裂作用。 防止措施：①提高齿面硬度； ②增大齿廓曲率半径ρ（减 小接触应力）；③增大油的 粘度（有利于油膜的形成， 使两齿面隔开，粘度高的油 不易渗入裂纹）。
对齿轮材料性能的基本要求：齿面要硬、齿芯要韧。 1、常用材料 （1）钢：45、40Cr、40CrNi、ZG310─570、ZG340—640 等。 （2）铸铁：HT250、HT300、HT350、QT500—5、QT600—2 （3）非金属材料：例如夹布塑胶、尼龙等。
常用齿轮材料
钢
金属 铸铁 调质钢45 、 锻钢 渗碳钢40Cr、 氮化钢20CrMnTi 铸钢ZG310-570 HT250、QT500-5
2、缺点
制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过 大的场合。
齿轮传动设计PPT课件
一、渐开线的形成和特性 二、渐开线齿廓满足定角速比要求
17
一、渐开线的形成和特性
发生线
K
1、渐开线的形成:
一直线在一个圆周上做 纯滚动时，直线上任意一点 的轨迹称为渐开线。
AK曲线称为渐开线。 BK直线称为发生线。 这个圆称为基圆。
k 称渐开线A K的展角
B
rb
基圆
A
k
O
18
2、渐开线特性:
（1）BK = A B 发生线沿基圆滚
标准齿轮
分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且模数、压力 角、齿顶高系数及顶隙系数均为标准值的齿轮称 为标准齿轮。
33
三、齿条的基本参数：
齿条的主要特点是：
1.齿条同侧齿廓为平行的直 线，齿廓上各点具有相同的 压力角，即为其齿形角，它 等于齿轮分度圆压力角。
2.齿廓在不同高度上,具有 相同的齿距。但齿厚和槽宽各不相同.
为使前后两轮齿能同时 在啮合线上接触，必须使法 向齿距K1K'1 ＝ K2K'2，否 则 若K1K'1 > K2K'2 ，传动中断。
若K1K'1 < K2K'2 ，两轮可能卡住。
38
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
39
pb
db
z
d
z
db d
p cos
m cos
pb1 m1 cos 1 ; pb2 m2 cos 2
5
外啮合 内啮合
齿轮齿条
6
斜齿轮
人字 齿轮
直齿 圆锥 齿轮
海拔
齿轮
7
蜗轮蜗杆
交错轴斜齿轮 （旧称螺旋齿轮）
8
17
一、渐开线的形成和特性
发生线
K
1、渐开线的形成:
一直线在一个圆周上做 纯滚动时，直线上任意一点 的轨迹称为渐开线。
AK曲线称为渐开线。 BK直线称为发生线。 这个圆称为基圆。
k 称渐开线A K的展角
B
rb
基圆
A
k
O
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2、渐开线特性:
（1）BK = A B 发生线沿基圆滚
标准齿轮
分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且模数、压力 角、齿顶高系数及顶隙系数均为标准值的齿轮称 为标准齿轮。
33
三、齿条的基本参数：
齿条的主要特点是：
1.齿条同侧齿廓为平行的直 线，齿廓上各点具有相同的 压力角，即为其齿形角，它 等于齿轮分度圆压力角。
2.齿廓在不同高度上,具有 相同的齿距。但齿厚和槽宽各不相同.
为使前后两轮齿能同时 在啮合线上接触，必须使法 向齿距K1K'1 ＝ K2K'2，否 则 若K1K'1 > K2K'2 ，传动中断。
若K1K'1 < K2K'2 ，两轮可能卡住。
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Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
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pb
db
z
d
z
db d
p cos
m cos
pb1 m1 cos 1 ; pb2 m2 cos 2
5
外啮合 内啮合
齿轮齿条
6
斜齿轮
人字 齿轮
直齿 圆锥 齿轮
海拔
齿轮
7
蜗轮蜗杆
交错轴斜齿轮 （旧称螺旋齿轮）
8
《齿轮机构啮合传动》课件
齿轮机构啮合传动的应用
应用
齿轮机构啮合传动广泛应用于各种机械传动系统和工业领域 ，如汽车、航空、船舶、能源、化工等。
举例
汽车发动机中的曲轴与凸轮轴之间的啮合传动，实现发动机 的工作循环；风力发电机中的齿轮箱，将风能转化为电能； 船舶推进器中的齿轮传动，驱动螺旋桨旋转等。
02
齿轮机构啮合传动的类型
业领域，如汽车、飞机、机床等。
蜗杆蜗轮传动
总结词
具有减速、自锁和传递大扭矩的特点，常用于精密设备和自动化控制系统。
详细描述
蜗杆蜗轮传动是一种特殊的齿轮类型，其特点是蜗杆和蜗轮相互啮合，传递旋转运动和 扭矩。与直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮相比，蜗杆蜗轮传动具有减速、自锁 和传递大扭矩的特点，常用于精密设备和自动化控制系统。这种传动方式广泛应用于各
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《齿轮机构啮合传动》ppt
课件
• 齿轮机构啮合传动的概述 • 齿轮机构啮合传动的类型 • 齿轮机构啮合传动的特性 • 齿轮机构啮合传动的优化设计 • 齿轮机构啮合传动的未来发展
目录
CONTENTS
01
齿轮机构啮合传动的概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
直齿圆柱齿轮传动
总结词
最常见的齿轮类型，两个直齿圆柱齿轮相互啮合，传递扭矩和旋转运动。
详细描述
直齿圆柱齿轮传动是最常见的齿轮类型，其特点是两个直齿圆柱齿轮相互啮合，通过传递扭矩和旋转运动来驱动 机械设备。这种传动方式广泛应用于各种工业领域，如汽车、飞机、机床等。
圆锥齿轮传动
总结词
适用于传递垂直或倾斜方向的扭矩和旋转运 动，具有较高的承载能力和可靠性。
齿轮传动机械基础PPT课件
制造和安装精度要求高
齿轮的制造和安装精度要求较高，否则会影响传动的平稳性和效率。
需要润滑
齿轮传动需要良好的润滑条件，以减少磨损和摩擦热。
齿轮传动的应用
01
02
03
04
工业领域
齿轮传动广泛应用于各种工业 机械和设备中，如机床、起重
机、矿山机械等。
交通运输领域
汽车、火车、飞机等交通工具 中大量使用齿轮传动来实现动
模数的单位是毫米 （mm）。
03
选择
模数的选择应根据齿轮的 承载能力和制造精度要求 进行。
齿轮的压力角
定义
压力角是齿轮齿形的一个参数，表示齿轮齿形的倾斜程度。压力 角的大小力角的单位是度（°）。
选择
压力角的选择应根据齿轮的传动要求和制造精度要求进行。
齿轮的齿数和齿宽
持心部良好的韧性。
齿轮材料和热处理的选择
根据齿轮的载荷、速度、精度等要求 进行选择。
对于承受轻载、低速或一般精度要求 的齿轮，可以选择较低强度和硬度的 材料和相应的热处理方法，以降低制 造成本。
对于承受重载、高速或高精度要求的 齿轮，应选择高强度、高硬度、高耐 磨性的材料和相应的热处理方法。
在选择材料和热处理方法时，还应考 虑齿轮的工作环境、制造工艺和经济 性等因素。
根据齿轮传动的使用要求，选用合适的润滑油或 润滑脂，并定期更换。
清洁维护
保持齿轮传动装置及其周围环境的清洁，防止杂 物和灰尘进入。
常见故障分析及排除方法
齿轮磨损
齿轮长时间使用后，会出现磨损现象。 解决方法是定期更换齿轮，或对磨损 严重的齿轮进行修复。
油位异常
油位过高或过低都会影响齿轮传动的正 常运转。解决方法是检查油位并调整到 规定范围内，同时检查油路是否畅通。
齿轮的制造和安装精度要求较高，否则会影响传动的平稳性和效率。
需要润滑
齿轮传动需要良好的润滑条件，以减少磨损和摩擦热。
齿轮传动的应用
01
02
03
04
工业领域
齿轮传动广泛应用于各种工业 机械和设备中，如机床、起重
机、矿山机械等。
交通运输领域
汽车、火车、飞机等交通工具 中大量使用齿轮传动来实现动
模数的单位是毫米 （mm）。
03
选择
模数的选择应根据齿轮的 承载能力和制造精度要求 进行。
齿轮的压力角
定义
压力角是齿轮齿形的一个参数，表示齿轮齿形的倾斜程度。压力 角的大小力角的单位是度（°）。
选择
压力角的选择应根据齿轮的传动要求和制造精度要求进行。
齿轮的齿数和齿宽
持心部良好的韧性。
齿轮材料和热处理的选择
根据齿轮的载荷、速度、精度等要求 进行选择。
对于承受轻载、低速或一般精度要求 的齿轮，可以选择较低强度和硬度的 材料和相应的热处理方法，以降低制 造成本。
对于承受重载、高速或高精度要求的 齿轮，应选择高强度、高硬度、高耐 磨性的材料和相应的热处理方法。
在选择材料和热处理方法时，还应考 虑齿轮的工作环境、制造工艺和经济 性等因素。
根据齿轮传动的使用要求，选用合适的润滑油或 润滑脂，并定期更换。
清洁维护
保持齿轮传动装置及其周围环境的清洁，防止杂 物和灰尘进入。
常见故障分析及排除方法
齿轮磨损
齿轮长时间使用后，会出现磨损现象。 解决方法是定期更换齿轮，或对磨损 严重的齿轮进行修复。
油位异常
油位过高或过低都会影响齿轮传动的正 常运转。解决方法是检查油位并调整到 规定范围内，同时检查油路是否畅通。
齿轮机构全解.pptx
刀具外移χ · m→正变位
因刀具不变，故变位齿轮的齿距.模数 和压力角均不变，分度圆和基圆也保持 不变。 变位→齿廓形状不相同。 刀具外移(正变位)→齿轮的齿根变宽，齿顶变窄。 刀具内移(负变位)→齿轮的齿根变窄，齿顶变宽。 ∵齿廓取同一渐开线的不同部位，不同部位的渐开线其曲率半径不相同
刀具中线
第16页/共25页
└tgαn=tgαt·cosβ
4,p.68) ┌d=mnZ/cosβ ( ha*=1 ,C*=0.25) │da=d+2ha=d+2mn │df=d－2hf=d－2.5mn └a=(d1+d2)/2=mn(Z1+Z2)/(2cosβ)
3. 斜齿的重合度:由于螺旋角的影响,斜齿传动的啮合弧增长了,故重合
装和强度。
第8页/共25页
n K
(P12)
C
2
(P23)O2 图4-2
§4-3渐开线齿廓
(二)渐开线齿廓满足定角速比要求
p.56
→i 瞬 =常数 (齿廓公法线通过节点P) 证明：渐开线齿廓E1和E2在任一点K接触，过K点作两齿廓的
公法线nn与两轮连心线交于P点。根据渐开线的性质，nn必同时 与两基圆相切 →两齿廓公法线nn即为两基圆内公切线，齿轮传 动时基圆位置变，同一方向的内公切线只有一条 → nn与连心线 O1O2交点P 为定点→故渐开线满足定角速比的条件。
和啮合角是两个齿轮啮合时才出现的。
第11页/共25页
三、重合度及连续传动条件
开始啮合点: 主动论齿根与从动轮齿顶接触点与N1N2交于A点。
退出啮合点：主动轮齿顶与从动轮齿顶根接触点与N1N2交于E点
ω1 da1
∴AE为实际啮合线段。 当两轮齿顶加大时，A和E驱
因刀具不变，故变位齿轮的齿距.模数 和压力角均不变，分度圆和基圆也保持 不变。 变位→齿廓形状不相同。 刀具外移(正变位)→齿轮的齿根变宽，齿顶变窄。 刀具内移(负变位)→齿轮的齿根变窄，齿顶变宽。 ∵齿廓取同一渐开线的不同部位，不同部位的渐开线其曲率半径不相同
刀具中线
第16页/共25页
└tgαn=tgαt·cosβ
4,p.68) ┌d=mnZ/cosβ ( ha*=1 ,C*=0.25) │da=d+2ha=d+2mn │df=d－2hf=d－2.5mn └a=(d1+d2)/2=mn(Z1+Z2)/(2cosβ)
3. 斜齿的重合度:由于螺旋角的影响,斜齿传动的啮合弧增长了,故重合
装和强度。
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n K
(P12)
C
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(P23)O2 图4-2
§4-3渐开线齿廓
(二)渐开线齿廓满足定角速比要求
p.56
→i 瞬 =常数 (齿廓公法线通过节点P) 证明：渐开线齿廓E1和E2在任一点K接触，过K点作两齿廓的
公法线nn与两轮连心线交于P点。根据渐开线的性质，nn必同时 与两基圆相切 →两齿廓公法线nn即为两基圆内公切线，齿轮传 动时基圆位置变，同一方向的内公切线只有一条 → nn与连心线 O1O2交点P 为定点→故渐开线满足定角速比的条件。
和啮合角是两个齿轮啮合时才出现的。
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三、重合度及连续传动条件
开始啮合点: 主动论齿根与从动轮齿顶接触点与N1N2交于A点。
退出啮合点：主动轮齿顶与从动轮齿顶根接触点与N1N2交于E点
ω1 da1
∴AE为实际啮合线段。 当两轮齿顶加大时，A和E驱
《齿轮传动设计》PPT课件
三、渐开线齿轮的啮合特性
渐开线齿轮符合齿廓啮合基本定 律,即能保证定传动比传动 由齿廓啮合基本定律知
i12
1 2
O2P O1P
❖ 由渐开线性质知,
❖ 啮合点公法线与二基圆内公切
线重合
N2
❖ 二基圆为定圆,N1N2为定直线, 则节点P为定点
i12 12
O2Pr2'rb2 O1P r1' rb1
co
n. st
机械设计基础 ——齿轮传动
例题2
❖已知:一渐开线直齿圆柱齿轮,用卡尺测量出齿顶圆直径 da=208mm, 齿根圆直径df=172mm, 数得齿数z=24.
❖求：该齿轮的模数m,齿顶高系数ha*和顶隙系数c*
解:
da(z2ha *)m208 mm
df(z2h a *2c*)m 17m 2 m
m 8 mm
O1
1 rb1
P K’
N1 K
C１
C２
2 rb2
O2
机械设计基础 ——齿轮传动
三、渐开线齿轮的啮合特性
机械设计基础 ——齿轮传动
5-4 渐开线标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮 二、内齿轮 三、齿条
机械设计基础 ——齿轮传动
一、外齿轮
1 各部分名称和符号 2 基本参数 3 几何尺寸 4 例题
机械设计基础 ——齿轮传动
h
* a
1
c
*
0 .25
正常齿: 短齿:
m 1mm h a *1,c*0.25 m 1mm h a *1,c*0.35
ha*0.8,c*0.3
机械设计基础 ——齿轮传动
例题3
❖已知: 法向距离〔即公法线长度〕分别为 :W3 = 61.84mm,
机械原理齿轮传动ppt课件
(50p)
齿顶高ha ha* m 齿根高hf (ha* C*) m
标准值Cha**
1.0 0.25
4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 标准齿轮的特征： 分度圆上模数和压力角为标准值； 齿距p所包含的齿厚s与齿槽宽e相等； 具有标准的齿顶高与齿根高。
4.6.4 渐开线齿廓的根切 1. 根切的现象
2.根切的危害 齿根强度削弱，重合度减小
根切位置
3. 根切的原因 标准齿轮：
刀具的齿顶线超过
了极限啮合点N。
CN CB
CN mz sin
2 CB mha*
sin
z
2ha*
sin 2
标准齿轮：
20，h
* a
1.0
z 17.097 17
vc1 vc2
1 O1C 2 O2C
i12
ω1 ω2
O2C O1C
const
C点：啮合节点，简称节点 27p
齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点，速比恒定。 节圆：由节点决定的圆 共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
16
轭
两头牛背上的架子称为轭，轭使两头牛同步行
rb—基圆半径； BK—渐开线发生线 θ K—渐开线上K点的展角
4.3.2 渐开线的性质
1.渐开线的发生线展直前后长度不变；
弧AB KB
K
2. B 是渐开线K点处的曲率中心，BK 是曲率半径； A 处的曲率半径为0 KB 为渐开线在K点的法线，并与基圆相切
3.渐开线的形状取决于基圆的大小 rb↑→∞,渐开线→直线；
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.
离合器
.
离合器的磨擦片与钢片
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离合器自由间隙
离合器自由间隙一般为0.5~2.0mm。 离合器自由间隙标准的大小取决于离合器摩擦片的片数和工 作条件。 通常离合器片数越多或该离合器的交替工作越频繁，其自由 间隙就越大。离合器和制动器采用多片湿式磨擦片扩大力距传递 范围。
.
一、单排行星齿轮机构分析
工作原理（变速原理）： （1）齿圈固定，太阳轮带动行星齿轮架
ZC i1=----- > 1 (减速同向)
Z1 （2）齿圈固定，行星齿轮架带太阳轮 （3）太阳轮固定，齿圈带动行星齿轮架 （4）太阳轮固定，行星齿轮架带动齿圈 （5）行星齿轮架固定，太阳轮带动齿圈 （6）行星齿轮架固定，齿圈带动太阳轮 （7）没有固定，二元件相连后带动另一个 （8）没有固定，一个为主动，一个为从动
捷豹JX波箱
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三、行星排的表达方式
4HP20
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三、行星排的表达方式
09G变速器结构
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三、行星排的表达方式
09G变速器结构
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
NISSAN TIIDA（颐达）变速箱（4档箱）
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三、行星排的表达方式
ZF6HP系列
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三、行星排的表达方式
复合式行星齿轮机构的特点是两排或多排行星齿轮 机构连在一起，用以满足汽车行驶及各种工况下所 需要的多种传动比。常见的类型有两种：一种是辛 普森式行星齿轮机构，它有两排行星齿轮，公用一 个太阳轮。另一种是拉维纳时行星齿轮机构，它有 两个太阳轮，两排行星轮共用一个齿圈。
串联式行星齿轮机构的特点是前排行星机构的行星 架与后排行星机构的齿圈为同一构件，则前排行星 机构的齿圈与后排行星机构的行星架为同一构件。
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三、行星排的表达方式
.
行星齿轮机构
.
行星架
太
圈齿
阳.Leabharlann ..ZF5HP19FLA零件图
.
.
.
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.
三、行星排的表达方式
采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HP
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三、行星排的表达方式
下图是奥迪A4的自动变速器。绿色圆圈中的部分 就是多片离合器式的行星齿轮制动机构。
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
01M（四档箱）
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三、行星排的表达方式
.
三、行星排的表达方式
.
三、行星排的表达方式
.
四、换档执行机构
组成：离合器、制动器、单向离合器。 作用：
通过对行星排基本元件进行连接、固定或锁止， 从而使行星齿轮机构获得不同的传动比，而实现档 位切换。
连接是指将输入轴与单排的某个元件连接，或 将前后两个单排的元件连接，以传递动力。
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一、单排行星齿轮机构分析
传动方案：有8种。
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一、单排行星齿轮机构分析
档位设置： 行星齿轮架作从动件---------1档或2档 两元件连接后带另一元件-----3档 行星齿轮架作主动件---------O/D档 行星齿轮架固定-------------倒档。
.
二、行星排的组合
现代轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构包括复 合式行星齿轮机构和串联式行星机构。
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单行星排运动分析（变速原理）
对于相对运动，也就是站在行星架上观察时，各轮传 动如定轴轮系，存在一定的转速关系，如下式所示：
由上式可得行星排转速特性方程式。
.
单行星排运动分析（变速原理）
对于单行星，上式取负值，得
对于双行星，上式取正值，得
方程式反映了行星排是两自由度机构。它与一个自由度的定轴 齿轮传动不同，定轴齿轮传动旋转构件之间有固定的转速关系，而 行星排三元件中任二元件之间无固定的转速关系，他们之间的转速 关系是随行星架转速的变化而变化，要使行星排的任二元件间有确 定的转速关系，必须再增加一个关系式（如对行星架进行制动，使 等于零，或者使行星架有一个固定的转速）。
.
组成
.
工作原理
.
离心平衡式离合器
工作原理： 就是取消了离合器上的单向球阀，在油
缸工作腔前边增加了一个静态液压补偿腔。 因为作用于离合器液压缸和液压补偿腔
内的ATF的离心力相互抵消，也就消除了离 合器鼓的转速产生的离心力的影响。
.
回位弹簧形式
中央弹簧式
膜片弹簧式
.
.
1-离合器及行星排 2-活塞 3-内外O形密封圈 4-弹簧 5-弹簧座 6-卡环 7-钢片 8-摩擦片 9、10-卡环 11-挡圈 12-单向离合器 13-单向离合外座圈 14-垫片 15-推力轴承 16-行星架及行星齿 轮 17-制动器传动毂 18-卡环 19-垫片
固定是将单排行星齿轮的元件与外壳连接，使 元件固定而不能旋转。
锁止是将单排中的两个元件连接在一起，从而 获得直接传动。
.
1、离合器的结构与原理
形式：多片湿式离合器。 作用：连接变速器输入轴与单排的某个基本
元件，或者连接前后两个单排的元件，或者 连接单排的某两个基本元件。（连接、锁止） 组成：离合器鼓（外鼓）、离合器毂（内 鼓）、离合器片（包括一组钢片、一组摩擦 片或者主动片、从动片）、离合器活塞、回 位弹簧、弹簧座、油缸、活塞、挡圈/卡环、 密封圈。 回位弹簧的形式：中央螺旋弹簧、周布弹簧、 膜片弹簧、波形弹簧等。
齿轮变速机构（机械传动系统）
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齿轮变速器
作用：具备普通手动变速器所有的作用。 （1）改变传动比； （2）实现到车行驶； （3）中断动力传递。
结构组成：变速齿轮机构和换档执行机构。
典型的齿轮变速机构的形式：平行轴式（或称定轴 式、普通齿轮式）和行星齿轮式（包括有辛普森式、 拉维娜式、串联式等）。
三元件：太阳轮、 齿圈、行星架。
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一、单排行星齿轮机构分析
结构形式： 按照太阳轮和齿圈
之间的行星齿轮组数 不同，可分为单行星 齿轮式和双行星齿轮 式两种。（单星式、 双星式、单级式、双 级式）
双行星齿轮机构 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 组行星齿轮和齿圈啮 合，里面一组行星齿 轮和太阳轮啮合。它 与单行星行星排在其 他条件相同的情况下 相比，齿圈可以得到 反向传动。
换档执行机构的形式：离合器、制动器和单向离合 器。
工作原理：基本结构和工作原理都可通过最简单的 单排行星齿轮机构来说明。
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第三节 齿轮变速器
单排行星齿轮机构分析 行星排组合 行星排表达方式 换档执行元件 传力路线
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单排行星齿轮机构分析
组成： 是由一个太阳轮、
一个齿圈、一个行星 架和支承在行星架上 的几个行星齿轮组成 的，称为一个行星排。
离合器
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离合器的磨擦片与钢片
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离合器自由间隙
离合器自由间隙一般为0.5~2.0mm。 离合器自由间隙标准的大小取决于离合器摩擦片的片数和工 作条件。 通常离合器片数越多或该离合器的交替工作越频繁，其自由 间隙就越大。离合器和制动器采用多片湿式磨擦片扩大力距传递 范围。
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一、单排行星齿轮机构分析
工作原理（变速原理）： （1）齿圈固定，太阳轮带动行星齿轮架
ZC i1=----- > 1 (减速同向)
Z1 （2）齿圈固定，行星齿轮架带太阳轮 （3）太阳轮固定，齿圈带动行星齿轮架 （4）太阳轮固定，行星齿轮架带动齿圈 （5）行星齿轮架固定，太阳轮带动齿圈 （6）行星齿轮架固定，齿圈带动太阳轮 （7）没有固定，二元件相连后带动另一个 （8）没有固定，一个为主动，一个为从动
捷豹JX波箱
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三、行星排的表达方式
4HP20
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三、行星排的表达方式
09G变速器结构
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三、行星排的表达方式
09G变速器结构
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
NISSAN TIIDA（颐达）变速箱（4档箱）
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三、行星排的表达方式
ZF6HP系列
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三、行星排的表达方式
复合式行星齿轮机构的特点是两排或多排行星齿轮 机构连在一起，用以满足汽车行驶及各种工况下所 需要的多种传动比。常见的类型有两种：一种是辛 普森式行星齿轮机构，它有两排行星齿轮，公用一 个太阳轮。另一种是拉维纳时行星齿轮机构，它有 两个太阳轮，两排行星轮共用一个齿圈。
串联式行星齿轮机构的特点是前排行星机构的行星 架与后排行星机构的齿圈为同一构件，则前排行星 机构的齿圈与后排行星机构的行星架为同一构件。
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三、行星排的表达方式
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行星齿轮机构
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行星架
太
圈齿
阳.Leabharlann ..ZF5HP19FLA零件图
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三、行星排的表达方式
采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HP
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三、行星排的表达方式
下图是奥迪A4的自动变速器。绿色圆圈中的部分 就是多片离合器式的行星齿轮制动机构。
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
01M（四档箱）
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
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三、行星排的表达方式
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四、换档执行机构
组成：离合器、制动器、单向离合器。 作用：
通过对行星排基本元件进行连接、固定或锁止， 从而使行星齿轮机构获得不同的传动比，而实现档 位切换。
连接是指将输入轴与单排的某个元件连接，或 将前后两个单排的元件连接，以传递动力。
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一、单排行星齿轮机构分析
传动方案：有8种。
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一、单排行星齿轮机构分析
档位设置： 行星齿轮架作从动件---------1档或2档 两元件连接后带另一元件-----3档 行星齿轮架作主动件---------O/D档 行星齿轮架固定-------------倒档。
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二、行星排的组合
现代轿车自动变速器所采用的行星齿轮机构包括复 合式行星齿轮机构和串联式行星机构。
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单行星排运动分析（变速原理）
对于相对运动，也就是站在行星架上观察时，各轮传 动如定轴轮系，存在一定的转速关系，如下式所示：
由上式可得行星排转速特性方程式。
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单行星排运动分析（变速原理）
对于单行星，上式取负值，得
对于双行星，上式取正值，得
方程式反映了行星排是两自由度机构。它与一个自由度的定轴 齿轮传动不同，定轴齿轮传动旋转构件之间有固定的转速关系，而 行星排三元件中任二元件之间无固定的转速关系，他们之间的转速 关系是随行星架转速的变化而变化，要使行星排的任二元件间有确 定的转速关系，必须再增加一个关系式（如对行星架进行制动，使 等于零，或者使行星架有一个固定的转速）。
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组成
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工作原理
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离心平衡式离合器
工作原理： 就是取消了离合器上的单向球阀，在油
缸工作腔前边增加了一个静态液压补偿腔。 因为作用于离合器液压缸和液压补偿腔
内的ATF的离心力相互抵消，也就消除了离 合器鼓的转速产生的离心力的影响。
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回位弹簧形式
中央弹簧式
膜片弹簧式
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1-离合器及行星排 2-活塞 3-内外O形密封圈 4-弹簧 5-弹簧座 6-卡环 7-钢片 8-摩擦片 9、10-卡环 11-挡圈 12-单向离合器 13-单向离合外座圈 14-垫片 15-推力轴承 16-行星架及行星齿 轮 17-制动器传动毂 18-卡环 19-垫片
固定是将单排行星齿轮的元件与外壳连接，使 元件固定而不能旋转。
锁止是将单排中的两个元件连接在一起，从而 获得直接传动。
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1、离合器的结构与原理
形式：多片湿式离合器。 作用：连接变速器输入轴与单排的某个基本
元件，或者连接前后两个单排的元件，或者 连接单排的某两个基本元件。（连接、锁止） 组成：离合器鼓（外鼓）、离合器毂（内 鼓）、离合器片（包括一组钢片、一组摩擦 片或者主动片、从动片）、离合器活塞、回 位弹簧、弹簧座、油缸、活塞、挡圈/卡环、 密封圈。 回位弹簧的形式：中央螺旋弹簧、周布弹簧、 膜片弹簧、波形弹簧等。
齿轮变速机构（机械传动系统）
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齿轮变速器
作用：具备普通手动变速器所有的作用。 （1）改变传动比； （2）实现到车行驶； （3）中断动力传递。
结构组成：变速齿轮机构和换档执行机构。
典型的齿轮变速机构的形式：平行轴式（或称定轴 式、普通齿轮式）和行星齿轮式（包括有辛普森式、 拉维娜式、串联式等）。
三元件：太阳轮、 齿圈、行星架。
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一、单排行星齿轮机构分析
结构形式： 按照太阳轮和齿圈
之间的行星齿轮组数 不同，可分为单行星 齿轮式和双行星齿轮 式两种。（单星式、 双星式、单级式、双 级式）
双行星齿轮机构 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 组行星齿轮和齿圈啮 合，里面一组行星齿 轮和太阳轮啮合。它 与单行星行星排在其 他条件相同的情况下 相比，齿圈可以得到 反向传动。
换档执行机构的形式：离合器、制动器和单向离合 器。
工作原理：基本结构和工作原理都可通过最简单的 单排行星齿轮机构来说明。
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第三节 齿轮变速器
单排行星齿轮机构分析 行星排组合 行星排表达方式 换档执行元件 传力路线
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单排行星齿轮机构分析
组成： 是由一个太阳轮、
一个齿圈、一个行星 架和支承在行星架上 的几个行星齿轮组成 的，称为一个行星排。