第五章 齿轮变速器结构与工作原理
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器的工作原理
行星齿轮变速器是一种常用的机械传动装置，主要用于传递动力和变速。
它由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮四个基本部件组成。
工作原理如下：
1. 太阳轮是输入轴，通过输入轴传递动力给行星轮。
2. 行星轮是固定在太阳轮周围的轮子，其齿数通常比太阳轮多。
每一个行星轮都通过行星架连接到内齿轮。
3. 内齿轮是位于行星轮内部的轮子，与每个行星轮咬合。
它的齿数与行星轮相同，但反向安装。
4. 外齿轮是输出轴，固定在内齿轮上，通过内齿轮传递动力给外齿轮。
在工作过程中，输入轴的旋转动力会通过太阳轮传递给行星轮，行星轮则通过行星架将动力分散到多个行星轮上。
每一个行星轮与内齿轮咬合，再经由内齿轮传递给输出轴的外齿轮。
通过改变太阳轮和行星轮的相对位置，可以实现不同的速比。
例如，当太阳轮固定不动时，行星轮绕太阳轮旋转，输出轴便会以较高的速度旋转，实现加速。
相反，如果行星轮固定不动，太阳轮旋转，则输出轴会以较低的速度旋转，实现减速。
总结起来，行星齿轮变速器通过太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮的组合，利用它们之间的齿轮传动关系，实现输入轴和输出轴之间的速度变换。
它具有结构紧凑、传动平稳、承载能力强等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。
机械传动系统之典型齿轮变速器
在风力发电领域的应用
风力发电机的传动系统需要能够 将风能转化为电能，并且需要能
够在不同的风速下稳定运行。
齿轮变速器在风力发电领域中主 要用于调整风力发电机的转速和
转矩，从而实现高效发电。
常见的风力发电机齿轮变速器包 括行星齿轮变速器和平行轴齿轮
变速器等。
在船舶工业中的应用
船舶需要在各种复杂的水域环境下稳 定航行，因此需要可靠的传动系统。
齿轮变速器的种类
手动齿轮变速器
通过手动操作换挡杆来选择不同的齿 轮组合。
自动齿轮变速器
根据车速和发动机负荷自动选择合适 的齿轮组合。
齿轮变速器的工作原理
通过不同齿数的齿轮组合，实现传动比的改变。
当输入轴转速发生变化时，输出轴转速也随之变 化。
通过改变齿轮的组合，可以实现输出轴的正反转 。
02
齿轮变速器的结构
更换滤清器
根据需要更换变速器滤清器，以防 止杂质进入变速器内部。
故障诊断与排除
听诊
通过听变速器运转声音判断是否存在异常，如异 响、杂音等。
观察
观察变速器外观及油位变化，判断是否存在漏油 、油温过高等问题。
测试
使用专业检测工具对变速器进行性能测试，确定 故障部位及原因。
维修与更换
1 2
维修
对变速器进行拆解检查，修复损坏的零件，重新 组装并调整。
机械传动系统之典型齿轮变 速器
目录
• 齿轮变速器概述 • 齿轮变速器的结构 • 齿轮变速器的设计 • 齿轮变速器的应用 • 齿轮变速器的维护与保养
01
齿轮变速器概述
定义与功能
定义
齿轮变速器是一种通过改变齿轮 的传动比来改变输出轴转速的机 械装置。
变速器的结构和工作原理
变速器的结构和工作原理变速器是一种通过改变汽车发动机输出的转速和扭矩的装置，以适应不同的行驶条件和速度要求。
它由多个齿轮和相关的传动机构组成，可以根据驾驶员的需要进行手动或自动变速。
下面将详细介绍变速器的结构和工作原理。
一、变速器的结构1.齿轮系统：变速器的核心部分是齿轮系统，齿轮有不同的大小和齿数，通过啮合组成不同的传动比。
一般来说，变速器包括主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮由发动机提供动力，被动齿轮驱动车轮。
2.副离合器：变速器还有一个重要的部件是副离合器，用于传递发动机动力到变速器，并控制传动过程中的断开和连接。
副离合器由离合器主轴、离合器闸片和压盘等部件组成。
3.换挡机构：变速器还包括一个换挡机构，用于选择不同的齿轮组合。
换挡机构通常由换挡杆（或电子控制开关）、换挡叉和同步器等部件组成。
4.控制系统：现代汽车中的变速器还配备了先进的控制系统，用于监测车速、发动机转速和驾驶员的输入，并根据这些信息来实现自动变速。
二、变速器的工作原理变速器的工作原理是通过不同传动比的齿轮组合来改变驱动轮的转速和扭矩。
下面是变速器的基本工作原理：1.一档：当汽车起步时，发动机提供的扭矩较大，需要一个高传动比来转动车轮。
此时，变速器将发动机输出的扭矩通过多个齿轮的组合传递给驱动轮，以提供足够的牵引力。
2.二档：当车速逐渐增加时，发动机的转速也相应增加，此时需要一个适中的传动比来平衡驱动力和燃油经济性。
变速器会通过换挡机构切换到二档，并调整传动比，以满足要求。
3.高速档：当汽车在高速行驶时，发动机转速较高，此时需要一个较低的传动比来降低发动机负荷和油耗。
变速器会根据车速和转速的变化自动调整到相应的高速挡。
需要注意的是，自动变速器在车速和转速的变化过程中会根据控制系统的指令自动切换档位，而手动变速器则需要驾驶员手动操作换挡杆。
此外，变速器还配备了离合器机构，用于在换挡时断开与发动机的连接，以实现平稳的换挡。
离合器主要由离合器主轴、离合器衬片和压盘等部件组成，当驾驶员踩下离合器踏板时，离合器才能断开，并允许换挡。
自动变速箱齿轮变速机构工作原理
自动变速箱（Automatic Transmission）是一种能够根据车辆行驶状态和驾驶需求自动选择适当的齿比以提供动力传输的装置。
其中，齿轮变速机构扮演着关键的角色。
以下是自动变速箱齿轮变速机构的工作原理简述：
1.齿轮组成：自动变速箱的齿轮组由多个不同大小的齿轮组成，这些齿轮之间通过离合器、
制动器和转子等元件相互连接。
2.多段式设计：齿轮组通常分为多个段（或称为档位），每个段对应特定的齿比。
不同档
位的选用通过操作杆或电子控制单元来实现。
3.离合器和制动器：在自动变速箱中，离合器和制动器被用于控制齿轮的连接与断开。
离
合器用于连接齿轮，制动器则用于制止某个齿轮旋转。
4.液压系统：自动变速箱的液压系统负责控制离合器和制动器的操作。
通过调节液压压力，
实现齿轮的换挡和变速。
5.动力传输：发动机产生的动力通过液力变矩器（Torque Converter）传递至齿轮组。
液
力变矩器是自动变速箱中的一个重要组件，它利用油液的流动来实现发动机与齿轮组之间的动力传递。
6.控制系统：自动变速箱的控制系统使用传感器和电子控制单元（ECU）来监测车辆的行
驶状态和驾驶者的需求，根据这些信息来选择合适的档位和齿比。
整个过程中，齿轮变速机构根据不同的工作状态和驾驶条件，通过选择合适的齿比来匹配发动机输出的扭矩和车辆的速度需求，以提供平稳的动力传输和舒适的驾驶体验。
请注意，以上是一个简化的描述，实际自动变速箱的工作原理可能因不同的设计和技术而有所差异。
变速器的结构组成及工作原理详解
变速器的结构组成及工作原理详解变速器作为汽车传动系统中至关重要的部件，起到了调整发动机输出转速与车轮转速匹配的作用。
它由多个组成部分组合而成，下面将详细解析变速器的结构组成及工作原理。
一、总体结构变速器一般由变速器壳体、轴承、齿轮、离合器、制动器等组成。
变速器壳体是变速器的外部壳体，起到固定变速器内部零部件的作用。
轴承则负责支撑转动部件，使其能够稳定旋转。
齿轮是变速器的核心部件，起到传动转矩和变速的作用。
离合器用于实现发动机与变速器之间的分离与合并，而制动器则是用来制动齿轮以达到变速目的。
二、主要部件及作用1. 输入轴和输出轴输入轴是连接发动机与变速器的轴，它主要负责将发动机的动力传递给变速器。
而输出轴则负责将变速器输出的转矩传递给车辆的传动系统。
2. 齿轮齿轮是变速器的核心部件，它们通过啮合来实现不同的变速比。
根据结构和种类的不同，齿轮可以分为主动齿轮和被动齿轮。
主动齿轮传递动力，被动齿轮则接受动力。
3. 离合器离合器用于控制发动机与变速器之间的连接与断开，实现换挡时的平稳过渡。
在离合器的作用下，发动机的转动可以传递给齿轮组，从而实现车速的变化。
4. 制动器制动器主要用于固定某个齿轮或某组齿轮，使其不转动，从而实现换挡时的停止或减速。
制动器可以通过方法的方式来实现制动。
三、工作原理变速器的工作原理主要通过齿轮的啮合与变速比的改变来实现。
当离合器分离时，发动机的转动不会传递到变速器的齿轮上，此时变速器处于空挡状态。
当离合器连接时，发动机的动力会传递到变速器的输入轴上，并通过齿轮传递给输出轴，实现车辆的前进。
变速器通过更改输入轴和输出轴间的齿轮组合，实现不同转速和扭矩的传递，从而实现变速。
总的来说，变速器的结构组成包括变速器壳体、轴承、齿轮、离合器和制动器等。
它们的协同工作使得发动机的动力能够根据所需的速度和扭矩传递给车轮，实现车辆的平稳行驶。
通过掌握变速器的结构和工作原理，我们可以更好地理解汽车传动系统的运行机制。
自动变速器各部件的结构及工作原理
因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转 的扭矩。可见，圆循环内的液体绕轴旋转形成“环流”。
上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩 大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。
说明：在液力偶合器中，泵轮和涡轮间有较大的转速差时，将产生阻碍 油液循环流动的紊流。为有效地引导泵轮与涡轮之间油液的流动，减少 因无规则的紊流而产生的传动过程能量损失，通常在液力偶合器中，加 入剖分式导环。
（1）内啮合式齿轮油泵
1）组成:主动齿轮(外齿齿轮)、从动齿轮(内齿齿轮)、月牙形隔 板、泵 壳、泵盖等。 2）月牙形隔板将主动齿轮与从动齿轮隔开，主、从动齿轮靠紧 月牙形隔板，且三者间有微小问隙。月牙形隔板将主、从动齿 轮之间空出来的容积分割成二部分。
3）工作原理：
主动齿轮带动从动齿轮旋转，在齿轮脱离啮合的一端，容积不断 增大，成为低压吸油腔，把油吸入；在齿轮开始啮合的一端，容积不 断减小，成为高压油腔，把油压出。
✓转子上有均匀分布的径 向狭槽，矩形叶片安装在 槽内，并可在槽内滑动。
✓定子和转子的两端装有 配油盘，盘上开有吸油窗 口和排油窗口，分别与进 出油口相通。
叶片泵
（4）控制机构
1）压力控制阀(压力阀/压力调节阀)
✓作用:用来控制油路中液流压力的。在液压系统中可 起到安全保护、保持系统压力和调节系统压力等。在 自动变速器中压力控制阀用于对油压进行调节和控制 ，以适应工作的需求。 ✓依靠液体压力和弹簧力平衡的原理来实现压力控制 的，常分为球阀、活塞阀和滑阀三种。
(2)转子式油泵
1)组成:内转子、外转子(比内转子多一个齿)、泵壳、泵盖等
2)原理:发动机旋转时，变距器驱动油泵转子朝相同的方向旋转 。转子转动，工作腔的容积发生变化：容积由小变大，形成局 部真空，将液压油从进油口吸入；容积由大变小，形成局部高 压，将液压油从出油口排出
自动变速器的齿轮传动机构结构及工作原理
自动变速器的齿轮传动机构结构及工作原理自动变速器是一种用于汽车等机械设备的传动装置，其作用是根据发动机转速和负载条件来实现汽车的平稳加速、高速巡航和节能减速等功能。
它在不同的工况下可以选择不同的传动比，将发动机的转速转化为车轮的转速。
自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮机构和液压控制系统组成。
液力变矩器是自动变速器的首要动力转换装置，它由泵轮、涡轮和导叶组成。
液力变矩器的工作原理是通过泵轮的旋转产生液力负载，使得涡轮随之转动，从而实现动力的传递。
泵轮连接到发动机的输出轴上，当发动机转速增加时，泵轮产生的压力将液体送入导叶，然后进一步将动能传递给涡轮。
涡轮的转动驱动变速器的输入轴，从而带动车辆的运动。
在减速或者停车的情况下，液力变矩器能够提供平稳的启动和变速过程。
行星齿轮机构是自动变速器的核心部件，它由太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮和外齿轮等组成。
行星齿轮机构根据输入轴和输出轴的动力需求，通过不同的组合方式实现变速功能。
其中，太阳齿轮固定不动，而行星齿轮则绕太阳齿轮旋转，并与内外齿轮相连。
在不同的组合下，行星齿轮可以实现不同的传动比，从而实现变速功能。
液压控制系统通过控制液力器的油路和压力，来控制行星齿轮机构的多个部分，从而实现不同的传动比的选择。
自动变速器通过电子控制单元（ECU）来实现自动化的变速操作。
ECU根据发动机转速、车速、油门踏板位置和驾驶员的需求等参数，通过传感器实时获取数据，然后根据预设的程序，控制液压系统的压力和油路，从而实现自动变速的功能。
总的来说，自动变速器是一种通过液力变矩器和行星齿轮机构来实现变速功能的传动装置。
液力变矩器通过液体的转动和传递动能来实现发动机转速到车轮转速的传递。
行星齿轮机构通过不同的组合方式来实现不同的传动比，从而实现变速功能。
液压控制系统通过控制液力器和行星齿轮机构的压力和油路，来实现变速的控制。
自动变速器可以根据发动机和车辆的工况要求，实现平稳加速、高速巡航和节能减速等功能，提高驾驶的舒适性和安全性。
变速器结构和工作原理
变速器结构和工作原理变速器是一种用于改变发动机输出转矩和转速以适应不同道路条件和行车需求的机械装置。
它是汽车传动系统中的核心部件之一，承担着将发动机的转矩传递到车轮上，并且在不同速度和负载条件下保持发动机运行在最佳状态的重要任务。
变速器的结构通常包括传动轴、主从齿轮、离合器、制动器和液力传动器等部件。
下面将详细介绍变速器的结构和工作原理。
一、变速器的结构1.传动轴：变速器的输入和输出轴，用于连接发动机和传动系统，将其转动力矩传递出去。
2.主从齿轮：变速器内的重要部件，通过不同的齿比来改变输出转矩和转速。
主齿轮位于输入轴上，从齿轮位于输出轴上。
3.离合器：位于输入轴上，用于连接和切断发动机和变速器的传动力矩。
当离合器踏板踩下时，离合器片与拨叉和压盘分离，断开传动力矩。
4.制动器：位于输出轴上，用于制动并锁定输出轴，防止车辆滚动。
它一般包括停车制动器和行车制动器。
5.液力传动器：用于实现平稳的变速过程。
它由涡轮叶片和泵轮组成，通过液力传递转矩来改变齿轮的相对转速。
二、变速器的工作原理变速器的工作原理涉及到齿轮传动、离合器的连接和切断以及液力传动等几个方面。
1.齿轮传动：变速器中的主齿轮和从齿轮通过不同的齿比来改变输出转矩和转速。
当主从齿轮之间的齿数比例发生变化时，输出轴的转矩和转速就会相应地改变。
2.离合器的连接和切断：离合器用于连接和切断发动机和变速器的传动力矩。
当离合器踏板被踩下时，离合器片与拨叉和压盘分离，断开传动力矩。
当踏板抬起时，离合器片与压盘紧密接触，将发动机的传动力矩传递给变速器。
3.液力传动：液力传动器通过液力传递转矩来改变齿轮的相对转速。
它由涡轮叶片和泵轮组成，当发动机转速提高时，涡轮叶片通过液力传递转矩给泵轮，进一步传递给从齿轮，改变齿轮的转速。
变速器根据实际需求和车辆类型的不同，可以采用多种不同的结构和工作原理。
例如，手动变速器和自动变速器等。
手动变速器通过手动操作离合器和换挡杆来改变齿轮比例。
辛普森行星齿轮变速装置结构与工作原理
随着环保意识的提高和节能需求的增加，辛普森行星齿轮 变速装置在电动汽车和混合动力汽车等领域的应用前景将 更加广阔。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
架体通常由高强度材料制成，以确保足够的刚性和耐久性 。
03 行星齿轮变速装置的工作 原理
动力传递路径
太阳轮
发动机动力输入太阳轮，通过行星轮架输出至差 速器。
行星轮
行星轮将动力传递给齿圈，同时通过行星轮架将 部分动力传递给另一个齿圈。
齿圈
动力通过行星轮传递给齿圈，再通过固定轴传递 给车轮。
变速原理
变速过程
通过控制行星齿轮的转动半径，实现动力的 变速。行星齿轮的转动半径越大，输出速度 越快；反之，转动半径越小，输出速度越慢 。
结构组成
行星齿轮组
由多个行星齿轮组成， 用于传递动力。
太阳轮
固定转速的输入轴，与 行星齿轮组配合传递动
力。
内齿圈
固定转速的输出轴，与 行星齿轮组配合传递动
力。
控制机构
用于控制行星齿轮组的 转动半径和方向，实现
太阳轮通常与输入轴连接，将动力传 递给行星齿轮变速装置。
齿圈
齿圈是行星齿轮变速装置中的固定元件之一，通常与输出轴 连接，通过行星轮和太阳轮的旋转实现动力的传递。
齿圈通常由一组固定的行星轮支撑，行星轮可以在其中旋转 。
架体
架体是行星齿轮变速装置中的固定元件之一，用于支撑行 星轮和齿圈，同时承受和传递所有的力和力矩。
动效率和寿命。
智能化控制
03
引入传感器和智能算法，实现变速装置的实时监测和自动调整，
提高其适应性和可靠性。
应用领域拓展
电动汽车
第五章齿轮变速器结构与工作原理
第五章齿轮变速器结构与工作原理齿轮变速器是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
它通过两个或多个齿轮的啮合来实现不同转速和扭矩的传递。
本文将介绍齿轮变速器的结构和工作原理。
一、齿轮变速器的结构齿轮变速器由多个齿轮组成，每个齿轮有特定的齿数和模数。
根据齿轮的类型和组合方式，齿轮变速器可分为直齿轮变速器、斜齿轮变速器、内啮合齿轮变速器等。
1. 直齿轮变速器直齿轮变速器是最常见的一种齿轮变速器。
它由一个或多个直齿轮组成，轴线平行。
其中，驱动齿轮将动力输入，被驱动齿轮将动力输出。
齿轮之间的转速比由齿数比来决定。
2. 斜齿轮变速器斜齿轮变速器的齿轮轴线倾斜，通过倾斜齿轮的啮合来实现传动。
斜齿轮变速器常用于转动方向变换和传递大功率的场合。
3. 内啮合齿轮变速器内啮合齿轮变速器是一种齿轮外形与柱塞齿轮相反的变速器。
它由内啮合齿轮与外齿圈或外啮合齿轮组成。
内啮合齿轮变速器在工程机械和汽车等领域得到广泛应用。
二、齿轮变速器的工作原理齿轮变速器的工作原理基于齿轮的啮合和转动。
当两个齿轮啮合时，驱动齿轮的转动将通过齿面的挤压和滑动将动力传递给被驱动齿轮。
齿轮变速器的转速比与齿数的关系如下：转速比 = 齿数比 = 驱动齿轮的齿数 / 被驱动齿轮的齿数在实际应用中，齿轮变速器可以实现两个齿轮之间的不同转速比，以满足不同的工况需求。
齿轮变速器的传动效率取决于齿轮的精度、润滑状况和外部负载等因素。
其中，齿轮的稳定性和噪声是设计和制造齿轮变速器时需要考虑的重要问题。
三、齿轮变速器的应用齿轮变速器广泛应用于各种机械设备中，包括汽车、船舶、农机、工程机械等。
它们承担着传递动力、改变转速和转矩的重要任务。
齿轮变速器的应用也存在一些挑战和改进的空间。
随着科技的发展，一些新型材料和制造工艺的引入，可以提高齿轮变速器的传动效率和可靠性。
四、齿轮变速器的维护与保养对于齿轮变速器的维护与保养，以下几点值得关注：1. 定期检查润滑油的质量和油位，及时更换和添加润滑油，保持齿轮的正常润滑状态。
变速器的结构和工作原理
变速器的结构和工作原理在汽车中，变速器是一个至关重要的组件，它的作用是将发动机产生的动力传输到车辆的驱动轮上，并通过调整齿轮比实现不同的车速。
本文将介绍变速器的结构和工作原理。
一、结构变速器通常由几个主要部分组成，包括齿轮系统、离合器以及控制机构。
1. 齿轮系统：齿轮系统是变速器的核心部分，主要由输入齿轮、输出齿轮和倒挡齿轮组成。
输入齿轮与发动机主轴相连，输出齿轮与驱动轴相连。
不同大小的齿轮可以通过齿轮机构的组合来实现不同的齿轮比，从而实现不同的车速。
2. 离合器：离合器用于在发动机和变速器之间传递动力，使发动机能够独立地运转而不受变速器的干扰。
当车辆停止或换挡时，离合器将发动机与变速器分离；当车辆起步或换挡时，离合器将发动机与变速器重新连接。
3. 控制机构：控制机构用于操作变速器的换挡机构，包括换挡杆、离合器踏板以及电子控制单元（ECU）。
通过操作换挡杆或踏板，驾驶员可以改变齿轮机构的状态，从而实现换挡操作。
ECU则监测车辆的工况和驾驶行为，并通过控制电磁阀来调整换挡时机和方式。
二、工作原理当车辆处于空挡时，离合器完全脱离变速器，发动机的动力不会传输到驱动轮上。
当驾驶员踩下离合器踏板时，离合器开始接触变速器，发动机的动力通过变速器传递到驱动轮上。
变速器通过调整不同的齿轮比实现不同的车速。
当驾驶员希望加快车速时，需要提高齿轮比；当驾驶员希望减小车速时，需要降低齿轮比。
换挡操作会改变齿轮机构的状态，使得输入齿轮和输出齿轮之间的齿轮比发生变化。
在自动变速器中，换挡操作由ECU自动控制。
ECU通过监测车辆的速度、转速和油门位置等参数，来判断何时进行换挡操作。
当车辆的速度达到一定阈值时，ECU会使离合器断开，然后控制相应的电磁阀来实现换挡操作。
总之，变速器是汽车传动系统中不可或缺的组成部分。
它通过调整齿轮比，将发动机的动力传输到驱动轮上，从而实现不同的车速。
变速器的结构和工作原理的了解，有助于我们更好地理解汽车的传动原理，为驾驶和维修提供参考。
齿轮变速原理
齿轮变速原理齿轮变速是一种常见的机械传动方式，通过不同大小的齿轮组合来实现机械设备的变速功能。
齿轮变速原理基于齿轮的啮合传动和转动速度的变化，是机械工程中的重要知识点。
首先，我们来了解一下齿轮的基本结构和工作原理。
齿轮是一种圆盘状的零件，表面上有一定数量的齿，齿轮之间通过啮合来传递动力。
齿轮的工作原理是利用齿轮的啮合传动，使得一个齿轮的转动可以带动另一个齿轮转动，从而实现传动功能。
齿轮变速的原理是通过改变齿轮的大小来改变传动比，从而实现不同的速度输出。
当两个齿轮啮合时，它们的转速和转矩之比是恒定的，这就是传动比。
如果我们改变其中一个齿轮的大小，就可以改变传动比，进而实现变速的效果。
齿轮变速原理可以通过简单的公式来描述，即传动比=从动齿轮的齿数/主动齿轮的齿数。
传动比大于1表示从动齿轮转速小于主动齿轮，这时称为减速传动；传动比小于1表示从动齿轮转速大于主动齿轮，这时称为增速传动。
通过改变从动齿轮和主动齿轮的齿数，可以实现不同的传动比，从而实现不同的速度输出。
齿轮变速原理的应用非常广泛，例如汽车变速箱、工程机械、风力发电等领域都有齿轮变速的身影。
在汽车变速箱中，通过不同大小的齿轮组合，可以实现车辆的加速、减速和匀速行驶，满足不同行驶状态下的动力需求。
在风力发电机中，齿轮变速可以将风轮的低速转动转换为发电机需要的高速转动，提高发电效率。
总的来说，齿轮变速原理是一种基于齿轮啮合传动和传动比变化的机械传动方式，通过改变齿轮的大小来实现不同的速度输出。
它在各种机械设备中都有着重要的应用，是机械工程领域中不可或缺的知识点。
通过深入学习和理解齿轮变速原理，可以更好地应用于实际工程中，提高机械设备的性能和效率。
简述行星齿轮式电控自动变速器的结构组成和工作原理
简述行星齿轮式电控自动变速器的结构组成和工作原理行星齿轮式电控自动变速器，这名字听起来是不是有点高大上，像是啥外星科技的产物？其实它就是我们平时开车时那种自动变速器的核心部件之一，主要是帮助车子在不同的速度下平稳换挡。
它能让你在开车的时候，车子就像有了“心灵感应”，啥时候该换挡，它自己知道，简直是“心有灵犀”嘛。
行星齿轮式变速器的结构有点复杂，但其实也没啥大不了的，就像拼图一样，把不同的部分拼到一起，大家各司其职，配合默契。
行星齿轮的名字看着就让人想起了什么太空探险，实际上，它的核心部分就是一些齿轮组成的系统。
你可以把它想成一个“齿轮家庭”，里面有一个叫“太阳轮”的大齿轮，它是家庭的“老大”，支配全局；然后是“行星轮”，它们就像家庭中的小伙伴，围绕着“太阳轮”转，最后还有一个“齿圈”，就是周围的环形齿轮，像是家庭的围墙，大家围在一起相互配合。
每个齿轮都有自己的任务，太阳轮带着行星轮跑，行星轮再带动齿圈，让整个系统能够顺畅运转。
那这个“齿轮家庭”是怎么工作的呢？嘿，你得先知道，变速器的“心思”可是多着呢，它有一种神奇的能力，就是能够根据车速和驾驶的需求，自动调整齿轮的大小，从而改变车轮的转速。
简单点说，就是当你踩油门时，车子就会加速，自动调整齿轮，保证发动机的转速不至于过高或过低。
这就像你在一条河里划船，如果你一直用同样的力气划，船就不一定能稳定前进。
变速器的作用，就是在你需要加速或者减速时，及时调整，确保车子平稳行驶。
别看这套系统看起来简单，实际上它可是科技含量满满。
电控系统在其中起到了大作用，就像是变速器的大脑。
它通过传感器不断监测车速、发动机转速、油门踏板的位置等信息，然后做出判断，决定什么时候该换挡。
你想啊，如果这套系统没有智能控制，那每次换挡就得司机自己手动操作，哪儿能省心？所以，电控系统让你在开车时，几乎不用动脑子，车子自己就能做出最佳的决策。
再说到行星齿轮的好处，哎呀，它可真是“万能钥匙”。
行星齿轮变速器结构与工作原理
小太阳轮→短行 星齿轮→长行星 齿轮→内齿圈→ 输出轴
大太阳轮被制动器B1
固定,长行星轮在顺时
针转动,同时还将朝顺
时针方向公转,带动内
具圈与输出轴以时针
转动。发动机动力由
小太阳轮经短行星齿
轮、长行星齿轮传递
至内齿圈与输出轴,将
图3-17 D位2挡传动路线示意图 C1-前进挡离合器;F2-前进挡向离合器;B1-2挡及4挡制动器
传动比i >1 (较大)
约等1 >1 (较小) 无传动
<-1 无传动
1 1
3、2、5 行星齿轮传动得优缺点:
优点:
⑴体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大。 ⑵传动效率高 ⑶传动比较大,可实现运动得合成与分解 ⑷运动平稳
缺点:
材料价格高、结构复杂、制造安装困难
3、3 行星齿轮变速器得换挡执行 机构得工作原理
小阳轮正转
Ⅰ、短行星轮反转→ 长行星轮正转→内 齿圈正向减速
Ⅱ、短行星轮反转→ 长行星轮正转→大 太阳轮反向减速
2)行星架输入,小太阳轮固定
行星架绕太阳轮正转→短行星轮正转→长 行星轮反转→齿圈正转
3)小太阳轮与行星架固定,一同输入。
两个元件固定在一起,由于行星轮不能自转,输入 与输出同步
拉威娜式自动变速器得结构特点
2)渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。 换言之,基圆得切线必为渐开线上某点得 法线。
3)渐开线齿廓上某点得法线与该点得速度 方向所夹得锐角称为该点得压力角。
4)渐开线得形状只取决于基圆大小。 5)基圆内无渐开线。
渐开线齿轮得力学分析:
3、1、2 齿轮得速比与传动比
从公式可以获知,若想获得大得传动比,必须相互啮合得齿 轮所拥有得齿数相差较大,又由于相互啮合得齿轮模数相同,所 以,必然两个齿轮尺寸相关较大,这必然占据较大得布置空间, 给机械设计带来一定难度。
自动变速器的齿轮传动机构结构及工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
2－3挡：C0、F0、C1、C2、B2工作 － 挡
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
L－1挡：C0、F0、C1、B3、F2工作 － 挡
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修 L档 C0、C1、Ｂ C0、C1、Ｂ3、F0工作 该档有发动机制动效果 、Ｂ3 F0工作
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
5）D3档：C2、C3、F1工作 无发动机制动 D3档 C2、C3、F1工作 6）33档：C2、C4工作 有发动机制动 33档 C2、C4工作 传动比为1 传动比为1
传动比为1 传动比为1
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
7）OD档： OD档 C2、B1工作 C2、B1工作 有发动机制动 i= nc1／nr1 nc1／ = Zr1 / Z c1 = Z前齿圈/（Z前齿圈＋Z前太阳轮） Z前齿圈/ 前齿圈＋ 前太阳轮） 前齿圈
• 拉维娜式齿轮机构有一些胜过辛普森式齿轮 机构的优点。主要是结构紧凑，由于相互啮 合的齿数较多，因此传递的扭矩较大。缺点 是结构较复杂，工作原理更难理解。 •
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
超速挡： 超速挡：C1、C2、B0、B2工作
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修 4）OD档 OD档 C1、C2、 B0、Ｂ C1、C2、 B0、Ｂ2工作 该档有发动机制动效果 、Ｂ2
OD档时，后两排齿轮机构的传动比为1，变速器的传动比取 档时，后两排齿轮机构的传动比为 ， 档时 决于超速行星排，其传动比为： 决于超速行星排，其传动比为：iOD=nc0/nr0=Zr0/Zc0
自行车齿轮变速器的工作原理
自行车齿轮变速器的工作原理自行车齿轮变速器是现代自行车上的一个重要部件，它的作用是根据骑行需求调整骑行阻力和速度。
本文将详细介绍自行车齿轮变速器的工作原理，并分点列出其主要特点。
一、齿轮变速器的定义和作用：- 自行车齿轮变速器是一种机械装置，主要用于调整自行车的骑行阻力和速度。
- 通过改变齿轮之间的传动比例，齿轮变速器可以使骑行者在不同的路况和坡度下调整自行车的速度和力度，提供更舒适和高效的骑行体验。
二、齿轮变速器的构成和工作原理：- 齿轮变速器主要由齿轮组、操纵杆和链条组成。
- 齿轮组由前后两个齿轮装置组成，前面的齿轮组称为前变速器，后面的齿轮组称为后变速器。
- 操纵杆通过连杆和齿轮组相连接，用于调整齿轮之间的传动比例。
- 链条将前后两个齿轮组连接起来，实现动力的传递和变速。
三、前变速器的工作原理：- 前变速器一般位于自行车的踏板旁边的齿盘上。
- 前变速器通过操纵杆调整齿轮组之间的传动比例。
- 当操纵杆向外拨时，链条将跳到较大齿数的齿盘上，提供更大的传动比例，适用于下坡或平路。
- 当操纵杆向内拨时，链条将跳到较小齿数的齿盘上，提供更小的传动比例，适用于上坡或需要更大力度的骑行。
四、后变速器的工作原理：- 后变速器一般位于自行车的后轮轴上。
- 后变速器通过操纵杆调整齿轮组之间的传动比例。
- 当操纵杆向外拨时，链条将跳到较小齿数的后齿轮上，提供更小的传动比例，适用于上坡或需要更大力度的骑行。
- 当操纵杆向内拨时，链条将跳到较大齿数的后齿轮上，提供更大的传动比例，适用于下坡或平路。
五、齿轮变速器的优点和适用范围：- 齿轮变速器可以根据不同的路况和骑行需求调整骑行阻力和速度，提供更舒适和高效的骑行体验。
- 齿轮变速器可以适应各种坡度和路面条件，使得自行车骑行更加灵活和便捷。
综上所述，自行车齿轮变速器是一个关键的骑行部件，它通过改变齿轮之间的传动比例来调整骑行阻力和速度。
通过前后变速器的配合，齿轮变速器可以适应不同的坡度和路况条件，为骑行者提供更加舒适和高效的骑行体验。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
n n n 式中 1、 2 、 3分别为太阳轮、
齿圈和行星架的转速 将上式代入 （1）得
n1 n2 (1)n3 0
即为单排行星轮机构运动规律特性方 程式。
F2 F1
r1
r2
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
⑥ 任一个为主动件
任一个为主动件，
无夹持部件，该 机构有两个自由 度，因此不论以 哪两个基本元件 为主动件、从动 件，都不能传递 动力，处于空挡 状态。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
3．双星行星排行星齿轮 机构的变速原理
设太阳轮、齿圈和行星架的转
自动换档； • 2、它是共轴传动，多点啮合，尺寸小、重量
轻、对称性好、运转平稳、寿命长； • 3、无外力矩支点，有二自由度，便于动力的
汇流与分流； • 4、能形成较理想的传动比。 • 行星齿轮变速器的缺点： • 结构复杂、制造和安装困难。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
一、单排行星齿轮机构
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
（3）不能升挡
• 变速器机构造成的不升挡的原因
是由于齿圈与离合器组烧结在一起， 离合器组失去其应有的作用，从而引 起不能升挡。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
2．常见损坏形式及原因
•
①行星齿轮从行星架上脱落，这是行
星齿轮式变速器较常见的故障。主要原因是
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
公共的固定轴线。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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 自传，又可在齿圈内 行走，绕太阳轮公转， 如图所示。这种运动 方式，有两个自由度。行星齿轮机构
1-齿圈; 2-行星齿轮; 3-行星架; 4-太 阳轮
自动变速器原理与检修
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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：
ί= n1 / n3= 1 + α
4. 多个齿轮啮合时，中间齿轮只起传力和换 向作用，不起变速作用。
5. 例题
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
2．行星齿轮机构的组成
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
车起步平稳，并在换挡时减缓传动系的冲击载 荷。
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。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
自动变速器中采用的齿轮变 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。
1、结构 4个基本元件组成：太阳轮、齿圈、行星架、行星齿轮
行星齿轮通常有3~6个，即绕行星轴式自转，又绕太阳轮公转。
太阳轮Z1
齿圈Z2 行星轮
行星架Z3
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
行星排3个基本元件的齿数关系
1. 单行星轮行星排：行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2+太阳轮齿数Z1；且 Z3>Z2>Z1.
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
学习情景一 行星齿轮机构结构与工作原理
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
1. 齿轮变速的基础知识
1. 两个齿轮外啮合时，主动件和从动件的旋 转方向相反。
2. 两个齿轮内啮合时，主动件和从动件的旋 转方向相同。
3. 传动比等于从动齿数比主动办法齿数；也 等于主动转速比从动转速（齿数比为正值， 转速比可能为负值）。
2. 双行星轮行星排：行星架虚拟齿数Z3=内 齿圈齿数Z2-太阳轮齿数Z1；且 Z2>Z3>Z1.
3. 比值α=Z2/Z1
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
∵ r3 r1 r2 (1 )r1 ,
2
2
由行星轮4的受力平衡条件可得: r 3
F1 F 2,
F 3 (F1 F 2) 2F1
n n n 式中 1、 2 、 3分别为太阳轮、
齿圈和行星架的转速 将上式代入 （1）得
n1 n2 (1)n3 0
即为单排行星轮机构运动规律特性方 程式。
F2 F1
r1
r2
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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
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
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
• 与液力变矩器配合使用的机械变速器多为行星 齿轮变速器，少数用定轴式齿轮变速器。
• 行星齿轮变速器的优点： • 1、行星传动是一种常啮合传动，有利于实现
自动换档； • 2、它是共轴传动，多点啮合，尺寸小、重量
轻、对称性好、运转平稳、寿命长； • 3、无外力矩支点，有二自由度，便于动力的
汇流与分流； • 4、能形成较理想的传动比。 • 行星齿轮变速器的缺点： • 结构复杂、制造和安装困难。
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
一、单排行星齿轮机构
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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a为单 排行星齿轮机构，图b 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。
太阳轮的齿数比为２。 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 ＋ α n2 － (1+α ) n3＝0
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
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，整个系 将以一定的传动比传 递动力。
自动变速器原理与检修
任务五 齿轮变速器 结构与工作原理
主讲：谢计红
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
液力变矩器虽能在一定范围内自动地、无级 改变扭矩和转速比。
缺点：存在传动效率低的缺点，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
行星齿轮机构简图 1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；
4-行星齿轮
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
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， 如图所示。
因此太阳轮力矩、齿圈力矩行星架力
矩分别为：
F3 r
1 F1r1 2 αF1r1 3 (1 α)F1r1
（1）
F2 F1
r1
r2
第五章 齿轮变速器结构与工作原理
自动变速器原理与检修
依能量守衡定律，齿圈和行星架
F3
三个部件上输入与输出功率的代数和
等于零，即
r3
1n1 2n2 3n3 0 （2）