§11—1轮系及分类

轮系及其分类轮系是指由轮胎、轮毂、轮辋、轴、轴承等组成的整体装置。

它是汽车、摩托车、自行车等交通工具的重要部件之一，也是保证车辆正常行驶的关键。

轮系的分类有很多种，按照用途可分为汽车轮系、自行车轮系、摩托车轮系等；按照结构可分为实心轮系和空心轮系；按照轴承形式可分为滚动轮系和滑动轮系。

首先来看汽车轮系。

汽车轮系由轮胎、轮毂、轮辋、轴和轴承组成。

轮胎是汽车与地面接触的部分，承担着支撑车身、缓冲震动、提供牵引力、保证操控稳定性等重要功能。

轮毂是连接轮胎和车轴的部件，起到支撑和传递动力的作用。

轮辋是轮毂的外部保护罩，能够有效保护轮毂和轮胎。

轴是轮系的主要承载部件，起到连接车轮的作用。

轴承则是支撑轴的关键部件，能够减小摩擦、降低能耗，保证车轮正常旋转。

自行车轮系与汽车轮系的结构相似，但规模更小。

自行车轮系由轮胎、轮毂、轮辋、轴和轴承组成。

轮胎是自行车与地面接触的部分，承担着支撑车身、缓冲震动、提供牵引力、保证操控稳定性等重要功能。

轮毂是连接轮胎和车轴的部件，起到支撑和传递动力的作用。

轮辋是轮毂的外部保护罩，能够有效保护轮毂和轮胎。

轴是轮系的主要承载部件，起到连接车轮的作用。

轴承则是支撑轴的关键部件，能够减小摩擦、降低能耗，保证车轮正常旋转。

摩托车轮系与汽车轮系的结构也相似，但摩托车轮系通常更为简单。

摩托车轮系由轮胎、轮毂、轮辋、轴和轴承组成。

轮胎是摩托车与地面接触的部分，承担着支撑车身、缓冲震动、提供牵引力、保证操控稳定性等重要功能。

轮毂是连接轮胎和车轴的部件，起到支撑和传递动力的作用。

轮辋是轮毂的外部保护罩，能够有效保护轮毂和轮胎。

轴是轮系的主要承载部件，起到连接车轮的作用。

轴承则是支撑轴的关键部件，能够减小摩擦、降低能耗，保证车轮正常旋转。

轮系还可以按照结构形式进行分类，主要分为实心轮系和空心轮系。

实心轮系是指轮胎和轮辋为一体的结构，常见于一些小型车辆和农业机械。

空心轮系是指轮辋中间为空的结构，常见于汽车、摩托车和自行车等交通工具。

轮系及减速器轮系的类型由一对齿轮组成的机构是齿轮传动的最简单形式。

但是在机械中，为了获得很大的传动比，或者为了将输入轴的一种转速变换为输出轴的多种转速等原因，常采用一系列互相啮合的齿轮将输入轴和输出轴连接起来。

这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。

轮系可以分为两种类型：定轴轮系和周转轮系。

如上左图所示的轮系，传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。

如上右图所示的轮系，齿轮2的几何轴线O2的位置不固定。

当H杆转动时，O2将绕齿轮1的几何轴线民转动。

这种至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系，称为周转轮系。

定轴轮系及其传动比在轮系中，输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比称为轮系的传动比，用i ab表示，下标a、 b为输入轴和输出轴的代号，即i ab=ωa/ωb。

计算轮系传动比不仅要确定它的数值，而且要确定两轴的相对转动方向，这样才能完整表达输入轴与输出轴间的关系。

定轴轮系各轮的相对转向可以通过逐对齿轮标注箭头的方法来确定。

各种类型齿轮机构的标注箭头规则如上图所示。

定轴轮系传动比数值的计算，以图5－1所示轮系为例说明如下：令z1、z2、z2′、…表示各轮的齿数， n1、 n2、、、n2′、…表示各轮的转速。

因同一轴上的齿轮转速相同，故n2=n2′，n3=n3′，n5=n5′，n6=n6′。

由前章所述可知，一对互相啮合的定轴齿轮的转速比等于其齿数反比，故各对啮合齿轮的传动比数值为设与轮1固联的轴为输入轴，与轮7固联的轴为输出轴，则输入轴与输出轴的传动比数值为上式表明，定轴轮系传动比的数值等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿数乘积之比。

以上结论可推广到一般情况。

设轮1为起始主动轮，轮K为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为上式所求为传动比数值的大小，通常以绝对值表示。

两轮相对转动方向则由图中箭头表示。

轮系的分类传动比及相关计算讲解轮系是车辆传动系统的重要组成部分，用于将发动机的动力传递给车轮以推动车辆行驶。

轮系可以根据不同的参数进行分类，传动比是轮系中的一个重要参数，而相关计算则可以用于设计和优化轮系。

1.按照传动方式分类：前驱轮系：是指发动机的动力通过传动轴传递给前轮驱动的轮系，常见于前置发动机的前驱车辆。

后驱轮系：是指发动机的动力通过传动轴传递给后轮驱动的轮系，常见于后置发动机的后驱车辆。

四驱轮系：是指发动机的动力通过传动轴同时传递给前轮和后轮驱动的轮系，常见于越野车和高性能跑车。

2.按照结构形式分类：直接驱动轮系：是指发动机的动力直接传递给车轮的轮系，其传动方式相对简单，但传动比较大，常见于低速载重车辆。

间接驱动轮系：是指发动机的动力通过变速器、传动轴等部件传递给车轮的轮系，可以灵活调整传动比以适应不同的驾驶需求。

传动比：传动比是轮系中的一个重要参数，用于描述发动机输出转速和车轮转速之间的比值。

传动比的大小决定了车辆的加速性能、终速以及燃油经济性等。

传动比=车轮转速/发动机转速传动比的计算：传动比的计算可以根据不同的传动方式和结构形式进行。

1.直接驱动轮系的传动比计算：由于直接驱动轮系没有其他传动部件，传动比等于1，即车轮转速等于发动机转速。

2.间接驱动轮系的传动比计算：传动比等于变速器的传动比乘以传动轴的传动比。

传动比计算实例：假设辆车的变速器传动比为2.5，传动轴传动比为3.2，发动机转速为3000转/分钟，求车轮转速。

传动比=2.5*3.2=8相关计算：在轮系设计和优化中，常常需要进行一些相关计算，以满足特定的性能要求。

1.功率计算：根据发动机的输出功率和传动效率，可以计算出轮系的输出功率。

输出功率=发动机输出功率*传动效率2.扭矩计算：根据发动机的输出扭矩和传动效率，可以计算出轮系的输出扭矩。

输出扭矩=发动机输出扭矩*传动效率3.速度计算：根据车轮转速和轮系的传动比，可以计算出车辆的行驶速度。