汽車機(jī)械基礎(chǔ)PPT（第3版）全套完整教學(xué)課件

汽車機(jī)械基礎(chǔ)緒論汽車機(jī)械總體認(rèn)識

什么是汽車？什么是機(jī)械？“汽車機(jī)械基礎(chǔ)”是一門什么性質(zhì)的課程？【任務(wù)引入】

汽車是由動力驅(qū)動，具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛。汽車是一個機(jī)械系統(tǒng)、是一個復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，汽車是人類重要的交通工具。機(jī)械是將已有的機(jī)械能或非機(jī)械能轉(zhuǎn)換成便于利用的機(jī)械能，以及將機(jī)械能變換為某種非機(jī)械能或用機(jī)械能來做一定工作的裝備或器具。

汽車機(jī)械是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分?！救蝿?wù)分析】1．掌握汽車的主要組成。2．掌握機(jī)器的組成及特征。3．掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件、構(gòu)件、部件的概念。4．掌握零件、構(gòu)件與部件的區(qū)別與聯(lián)系。5．了解本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】

一、機(jī)械的概念

二、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)【相關(guān)知識】燃油汽車總體構(gòu)造圖一、機(jī)械的概念

（一）機(jī)器1.機(jī)器的組成

發(fā)動機(jī)是汽車的動力裝置，它的作用是使燃料燃燒產(chǎn)生動力，然后通過底盤的傳動系驅(qū)動車輪，使汽車行駛。（1）發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃油汽車發(fā)動機(jī)分類：（燃料供給系統(tǒng)不同）點(diǎn)火方式為壓燃式，無點(diǎn)火系統(tǒng)?！锲桶l(fā)動機(jī)★柴油發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)起動系統(tǒng)

兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)①曲柄連桿機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動部件。②配氣機(jī)構(gòu)：配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。③燃料供給系統(tǒng)：

汽油機(jī)：根據(jù)發(fā)動機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣，從氣缸內(nèi)排到大氣中去。

柴油機(jī)：將柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。④冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)的功用是帶走發(fā)動機(jī)內(nèi)的熱量，讓發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下工作。⑤潤滑系統(tǒng)：潤滑系統(tǒng)的功用是潤滑發(fā)動機(jī)內(nèi)有相對運(yùn)動的零件，減少摩擦和磨損。⑥點(diǎn)火系統(tǒng)：點(diǎn)火系統(tǒng)的功用是按照氣缸的工作順序，定時(shí)地在火花塞兩電極間產(chǎn)生足夠能量的電火花，確保點(diǎn)燃混合氣，使發(fā)動機(jī)做功。⑦起動系統(tǒng)：起動系統(tǒng)的功用是通過起動機(jī)將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）底盤

底盤的作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動，保證正常行駛。①傳動系：由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。汽車發(fā)動機(jī)所發(fā)出的動力靠傳動系傳遞到驅(qū)動車輪。

離合器—是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連的總成；

變速器—用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的扭矩和轉(zhuǎn)速；

萬向傳動裝置—傳遞在工作過程中相對位置不斷改變的兩根軸的運(yùn)動；

主減速器—增大由傳動軸或變速器傳來的扭矩；

差速器—將動力合理地分配給左、右驅(qū)動輪，使汽車順利轉(zhuǎn)彎。②行駛系：由車架、車橋、懸架和車輪等部分組成。功用是支承全車質(zhì)量，并保證汽車正常行駛。

車架—承受載荷，包括汽車自身零部件的質(zhì)量和行駛時(shí)所受的沖擊、扭曲、慣性力；

車橋—傳遞車架與車輪之間各方向的作用力；

懸架—車架與車橋之間的一切傳力裝置的總稱，包括彈性元件、減震器和傳力裝置三部分，分別起到了緩沖、減震和力的傳遞作用；

車輪—作用是與地面接觸使汽車得到所需的牽引力。③轉(zhuǎn)向系：由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橫拉桿、直拉桿等組成。功用是用來保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，能夠在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保持各轉(zhuǎn)向車輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。④制動系：由制動主缸、制動輪缸、比例分配閥、車輪制動器等組成。功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車，在下坡行駛時(shí)使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速，使汽車可靠地停在原地或坡道上。（3）車身

車身不僅是駕駛員的工作場所，也是容納乘客和貨物的場所。車身有封閉作用、保證行車安全和減輕事故后果的作用。車身按承載方式分類，可分成非承載式車身、半承載式車身和承載式車身三大類。承載式車身（4）電氣設(shè)備

汽車電氣設(shè)備是汽車的重要組成部分，它控制著發(fā)動機(jī)、車燈，甚至汽車全身，是汽車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。典型轎車構(gòu)造圖單缸內(nèi)燃機(jī)1—活塞

2—進(jìn)氣門推桿

3—凸輪軸

4—大齒輪

5—小齒輪

6—曲軸

7—連桿

8—排氣門推桿

歸納得出：從功能上看，一部完整機(jī)器由以下四個基本部分組成?？刂撇糠謾C(jī)器動力部分執(zhí)行部分傳動部分

一、動力部分：是驅(qū)動機(jī)器完成預(yù)定功能的動力源，其作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以驅(qū)動機(jī)器各部件。二、執(zhí)行部分：是機(jī)器中直接完成工作任務(wù)的組成部分，其運(yùn)動形式依據(jù)機(jī)器的用途不同，可能是直線運(yùn)動、回轉(zhuǎn)運(yùn)動或間歇運(yùn)動等。三、傳動部分：是機(jī)器中介于動力部分和執(zhí)行部分之間，用來完成運(yùn)動形式、運(yùn)動和動力參數(shù)轉(zhuǎn)換的組成部分。可以減速、增速、調(diào)速（如機(jī)床和汽車的變速箱）、改變轉(zhuǎn)矩以及改變運(yùn)動形式等，滿足執(zhí)行部分的各種要求。四、控制部分：是使上述三個基本職能部分彼此協(xié)調(diào)運(yùn)作，并準(zhǔn)確、安全、可靠地完成整機(jī)功能的組成部分。①各類機(jī)器都是人為的實(shí)體組合。②機(jī)器的各部分之間具有確定的相對運(yùn)動。③機(jī)器能完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。2.機(jī)器的特征汽車內(nèi)燃機(jī)熱（內(nèi)）能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。具備機(jī)器前兩個特征的多構(gòu)件組合體，稱為機(jī)構(gòu)。（二）機(jī)構(gòu)腳踏縫紉機(jī)腳踏自行車內(nèi)燃機(jī)中的機(jī)構(gòu)：組成：曲軸、連桿、活塞、氣缸。改變轉(zhuǎn)速。連續(xù)轉(zhuǎn)動→往復(fù)直線運(yùn)動。1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)往復(fù)直線運(yùn)動→連續(xù)轉(zhuǎn)動。2.齒輪機(jī)構(gòu)組成：大小齒輪、氣缸。3.凸輪機(jī)構(gòu)組成：凸輪、推桿、氣缸。幾個概念：3.部件：機(jī)器中一組協(xié)同工作的零件組成的獨(dú)立制造或裝配的組合體。離合器、減速器2.零件：機(jī)器中最小制造單元（不可拆的）。齒輪、螺釘通用零件：各種機(jī)器中普遍使用。螺栓、軸、彈簧專用零件：特定機(jī)器中使用。內(nèi)燃機(jī)中的曲軸、活塞1.構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的具有確定相對運(yùn)動的實(shí)體?；钊?、連桿通用部件：滾動軸承、減速器專用部件：汽車轉(zhuǎn)向器連桿機(jī)械：“機(jī)器”和“機(jī)構(gòu)”的總稱。拋開機(jī)器的第三個特征，機(jī)器和機(jī)構(gòu)就沒什么區(qū)別了!機(jī)構(gòu)是一個構(gòu)件系統(tǒng)，機(jī)器包含構(gòu)件系統(tǒng)和其他組成裝置。機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別：零件是制造單元，構(gòu)件是運(yùn)動單元，部件是裝配單元。零件、構(gòu)件與部件的區(qū)別：

構(gòu)件可能由多個零件剛性連接而成，也可能是一個單獨(dú)零件；部件中的各零件之間不一定具有剛性連接。機(jī)械的典型實(shí)例:二、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)“汽車機(jī)械基礎(chǔ)”是高職高專汽車類各專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，因此本課程務(wù)求為同學(xué)們打下一個基礎(chǔ)的平臺。為給同學(xué)們學(xué)習(xí)專業(yè)課提供必要的機(jī)械基礎(chǔ)知識，該課程內(nèi)容包括汽車常用機(jī)構(gòu)、汽車機(jī)械傳動裝置、汽車常用機(jī)械零部件、汽車液壓傳動、汽車工程材料、汽車制造技術(shù)（金屬成形熱加工和金屬成形冷加工）、汽車構(gòu)件力學(xué)分析等知識。1．本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容①掌握汽車常用機(jī)構(gòu)工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在汽車中的應(yīng)用。②掌握汽車機(jī)械傳動裝置的類型、特點(diǎn)及其在汽車中的應(yīng)用。③掌握汽車常用機(jī)械零部件的類型、特點(diǎn)及其在汽車中的應(yīng)用。④掌握液壓傳動相關(guān)知識及其在汽車中的應(yīng)用。⑤掌握汽車常用材料的主要性能、鐵碳合金、熱處理方法和汽車典型零件選材知識。⑥掌握金屬成形熱加工方法及其在汽車中的應(yīng)用。⑦掌握金屬成形冷加工方法及其在汽車中的應(yīng)用。⑧掌握汽車構(gòu)件靜力分析方法與強(qiáng)度分析方法。2．本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)1．汽車是由動力驅(qū)動，具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛。汽車是一個機(jī)械系統(tǒng)、是一個復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品。2．機(jī)械是指機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。3．“汽車機(jī)械基礎(chǔ)”是高職高專汽車類各專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課?！救蝿?wù)實(shí)施】項(xiàng)目一汽車常用機(jī)構(gòu)任務(wù)一平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二汽車常見四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)三汽車凸輪機(jī)構(gòu)與棘輪機(jī)構(gòu)任務(wù)一平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

汽車常用的機(jī)構(gòu)有刮水器機(jī)構(gòu)、前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)構(gòu)的各組成部分之間是通過運(yùn)動副連接的。那么，內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用了哪些運(yùn)動副？內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件之間具有確定的相對運(yùn)動。那么，內(nèi)燃配氣機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是什么？【任務(wù)引入】圖1-1內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)1—挺柱2—?dú)忾T3—彈簧

4—搖臂

5—推桿6—凸輪

機(jī)構(gòu)是多個構(gòu)件的實(shí)體組合，且各構(gòu)件之間具有確定的相對運(yùn)動。使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接為運(yùn)動副。然而，任意拼湊的構(gòu)件組合不一定能夠運(yùn)動，即使能夠運(yùn)動，也不一定具有確定的運(yùn)動。因此，掌握運(yùn)動副知識和機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件非常必要?！救蝿?wù)分析】圖1-1內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)1—挺柱2—?dú)忾T3—彈簧

4—搖臂

5—推桿6—凸輪1．掌握平面機(jī)構(gòu)的組成。2．掌握運(yùn)動副的概念、形式和符號。3．能夠繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。4．掌握機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

一、平面機(jī)構(gòu)的組成

二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制

三、機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件

【相關(guān)知識】構(gòu)件在同一平面或在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。平面機(jī)構(gòu)同一平面相互平行的平面至少有兩個構(gòu)件能在三維空間中相對運(yùn)動。常用的機(jī)構(gòu)大多數(shù)為平面機(jī)構(gòu)。平面機(jī)構(gòu)：空間機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)分類

空間機(jī)構(gòu)一、平面機(jī)構(gòu)的組成1.構(gòu)件的自由度自由度：構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動。一個做平面運(yùn)動的自由構(gòu)件有3個自由度。2.運(yùn)動副

運(yùn)動副：兩個構(gòu)件直接接觸又能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接稱為運(yùn)動副。軸與軸承傳動齒輪約束：對構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動的限制?；钊c連桿點(diǎn)接觸線接觸面接觸（1）面接觸--低副；

運(yùn)動副中兩個構(gòu)件的接觸形式主要有點(diǎn)、線、面（運(yùn)動副元素）三種。（2）點(diǎn)或線接觸--高副。移動副回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副①回轉(zhuǎn)副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件，只能繞某一軸線在一個平面內(nèi)做相對轉(zhuǎn)動的運(yùn)動副；（1）低副

面接觸的接觸部分壓強(qiáng)較低，不易磨損，使用壽命較長。②移動副：組成運(yùn)動副的兩個構(gòu)件，只能沿某一方向做相對直線運(yùn)動的運(yùn)動副。（2）高副

齒輪副凸輪副點(diǎn)接觸或線接觸的接觸部分壓強(qiáng)較高，故容易磨損。高副提供約束及自由度情況：引入1個約束，保留2個自由度。低副提供約束及自由度情況：引入2個約束，保留1個自由度?；剞D(zhuǎn)副移動副平面機(jī)構(gòu)自由度與約束情況

根據(jù)組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動是平面運(yùn)動還是空間運(yùn)動，運(yùn)動副可分為平面運(yùn)動副和空間運(yùn)動副。

螺旋副球面副空間運(yùn)動副機(jī)架-原動件-從動件-按給定運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的活動構(gòu)件必有一個。其余活動構(gòu)件，其活動取決于原動件的運(yùn)動規(guī)律及機(jī)構(gòu)的組成情況。固定構(gòu)件只有一個。構(gòu)件機(jī)構(gòu)由構(gòu)件和運(yùn)動副組成。3.組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件類型二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制回轉(zhuǎn)副（1）運(yùn)動副的表示方法1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖圖形符號若構(gòu)件固連在一起，則涂以焊接記號；畫有斜線的構(gòu)件代表機(jī)架。移動副凸輪副齒輪副齒輪副外嚙合齒輪副內(nèi)嚙合（2）構(gòu)件的表示方法兩副構(gòu)件

軸、桿等構(gòu)件圖形符號的圖線用兩倍粗實(shí)線表示，塊類構(gòu)件圖形符號用小方塊表示。三副構(gòu)件步驟如下：①分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況，找出機(jī)構(gòu)的機(jī)架、原動件和從動件。②分析構(gòu)件間相對運(yùn)動的性質(zhì)，確定運(yùn)動副的類型。③以與機(jī)構(gòu)運(yùn)動平面相平行的平面作為繪制運(yùn)動簡圖的平面。④按比例尺用規(guī)定的符號和線條繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制方法和步驟例1-1繪制圖示0-6單缸內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動簡圖。1—活塞2、8—推桿3—凸輪軸4—大齒輪

5—小齒輪6—曲軸7—連桿9-氣缸體10-凸輪自由度計(jì)算公式：設(shè)平面機(jī)構(gòu)有n個活動構(gòu)件，PL個低副，PH個高副。

F=3n-2PL-PHF=33-24-0=

1

機(jī)構(gòu)的自由度是指機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目。三、機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件1.機(jī)構(gòu)的自由度n=3，PL=4，PH=0

解：n=3，PL=4，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×3–2×4–0=1解：n=2，PL=2，PH=1

F=3n–2PL–PH=3×2–2×2–1=1解：

計(jì)算實(shí)例n=5，PL=7，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×5–2×7–0=1解：例1-2計(jì)算圖1-9所示單缸內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n–2PL–PH

=3×5–2×6–2=1解：（1）復(fù)合鉸鏈：兩個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成同軸線的回轉(zhuǎn)副。處理：三個構(gòu)件在同一軸線處，有兩個回轉(zhuǎn)副。n個構(gòu)件時(shí)，有n–1個回轉(zhuǎn)副。推理：2.計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)412356n=5，PL=7，PH=0

F=3n–2PL–PH=3×5–2×7–0=1解：（2）局部自由度：不影響其它構(gòu)件相對運(yùn)動的自由度，只與局部運(yùn)動有關(guān)。F＝33-23-1＝2（）F＝32-22-1＝1（）

在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，局部自由度可預(yù)先排除。（3）虛約束：與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動作用的約束。①兩構(gòu)件形成多個軸線重合的回轉(zhuǎn)副。F＝31-21-0＝1（）

在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)除去虛約束不計(jì)。

②兩構(gòu)件形成多個導(dǎo)路平行或重合的移動副。F＝32-22-1＝1（）F＝32-22-1＝1（）

在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)除去虛約束不計(jì)。

F＝33-24-0＝1（）F＝34-26-0＝0（）③兩構(gòu)件上連接點(diǎn)的運(yùn)動軌跡互相重合。

在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)除去虛約束不計(jì)。

④機(jī)構(gòu)中具有對運(yùn)動不起作用的對稱部分。

虛約束對機(jī)構(gòu)運(yùn)動雖然不起作用，但可以增加構(gòu)件的剛性，改進(jìn)受力，減少磨損，因而在機(jī)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)。F＝33-23-2＝1（）例1-3計(jì)算圖示篩料機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n–2PL–PH

=3×7–2×9–1=2解：例1-4計(jì)算圖示沖壓機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n–2PL–PH=3×9–2×12–2=1解：機(jī)構(gòu)自由度原動件結(jié)論F＝33-24=11

F=原動件數(shù)目

機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動。F＝33-24

=12

F＜原動件數(shù)目

機(jī)構(gòu)將破壞。3.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件機(jī)構(gòu)自由度原動件結(jié)論F＝34-25=21

F＞原動件數(shù)目

機(jī)構(gòu)運(yùn)動不確定。F＝32-23

=00

F=0

機(jī)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，不能運(yùn)動。F≤0F>0原動件數(shù)=F，運(yùn)動確定。原動件數(shù)<F，運(yùn)動不確定。原動件數(shù)>F，機(jī)構(gòu)破壞。

結(jié)論構(gòu)件間無相對運(yùn)動，不成為機(jī)構(gòu)。構(gòu)件機(jī)架原動件從動件運(yùn)動副高副低副回轉(zhuǎn)副移動副平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖1、

F

=

3n-2PL-PH2、注意事項(xiàng)復(fù)合鉸鏈局部自由度虛約束具有確定運(yùn)動的條件F＞0

=原動件數(shù)

總

結(jié)1.內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動副的類型分析2.內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件【任務(wù)實(shí)施】1.內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動副的類型分析

解：圖1-1所示內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸、推桿、搖臂和氣門組組成。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，曲軸通過正時(shí)齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，凸輪旋轉(zhuǎn)推動挺柱上下運(yùn)動，挺柱的上下運(yùn)動通過推桿推動搖臂像杠桿一樣繞著搖臂軸擺動。當(dāng)搖臂的長臂端向下擺動時(shí)，壓縮氣門彈簧使氣門開啟；向上擺動時(shí)，氣門在彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。從機(jī)械角度分析，內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動由凸輪6輸入，凸輪6與挺柱1之間是點(diǎn)或線接觸，組成高副；氣門2與彈簧3組成移動副；氣門2與搖臂4之間是點(diǎn)或線接觸，組成高副；搖臂4與推桿5組成回轉(zhuǎn)副；挺柱1與機(jī)架（內(nèi)燃機(jī)殼體和氣缸體）組成移動副。2.內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)大于零，且等于機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)。項(xiàng)目一汽車常用機(jī)構(gòu)任務(wù)一平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二汽車常見四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)三汽車凸輪機(jī)構(gòu)與棘輪機(jī)構(gòu)任務(wù)二汽車常見四桿機(jī)構(gòu)汽車風(fēng)窗刮水器汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)【任務(wù)引入】汽車風(fēng)窗刮水器、汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)分別采用的是哪種四桿機(jī)構(gòu)？是怎樣進(jìn)行工作的？【任務(wù)分析】汽車風(fēng)窗刮水器、汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)采用的是平面四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是平面四桿機(jī)構(gòu)中最基本的形式，學(xué)習(xí)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)學(xué)生能對機(jī)械運(yùn)動有較為直觀的認(rèn)識，同時(shí)為以后各類機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。1．掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型。2．掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)。3．掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、平面連桿機(jī)構(gòu)二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式【相關(guān)知識】一、平面連桿機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用回轉(zhuǎn)副和移動副相互連接而組成的機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)能進(jìn)行多種運(yùn)動的變換及實(shí)現(xiàn)一些簡單的運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)動軌跡。運(yùn)動副都是低副，是面接觸，不易磨損，使用壽命長。

低副的接觸表面是圓柱面和平面，易于加工，成本較低。

低副中存在間隙，將不可避免地引起機(jī)構(gòu)的運(yùn)動誤差。

數(shù)目較多的低副會引起運(yùn)動累積誤差，降低運(yùn)動精度。

低副不容易精確地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。

在各種運(yùn)動精度要求不高、運(yùn)動規(guī)律不復(fù)雜的機(jī)械和儀器中獲得廣泛使用。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：應(yīng)用范圍：

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部用回轉(zhuǎn)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。由四個構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

滑塊四桿機(jī)構(gòu)：凡含有移動副的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡稱滑塊四桿機(jī)構(gòu)。

滑塊四桿機(jī)構(gòu)連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3連桿：不與機(jī)架相連的構(gòu)件2機(jī)架：機(jī)構(gòu)固定不動的構(gòu)件4曲柄：作整周轉(zhuǎn)動的連架桿1搖桿：作往復(fù)擺動的連架桿31.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成1234鉸鏈2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿搖桿連架桿連架桿機(jī)架（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)主要用途：改變運(yùn)動形式。

應(yīng)用：雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動變?yōu)閿[動！應(yīng)用：縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)將擺動變?yōu)檗D(zhuǎn)動！應(yīng)用：攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動軌跡?。?）雙曲柄機(jī)構(gòu)主要用途：改變運(yùn)動速度。

應(yīng)用：慣性篩機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動速度！

雙曲柄機(jī)構(gòu)中有兩種特殊機(jī)構(gòu)：正平行四邊形機(jī)構(gòu)和反平行四邊形機(jī)構(gòu)。

反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，角速度不等。

正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩曲柄轉(zhuǎn)向相同，角速度始終相等。應(yīng)用：機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)被聯(lián)動的各輪與主動輪作相同的運(yùn)動！（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)主要用途：改變擺角。應(yīng)用：港口起重機(jī)應(yīng)用：飛機(jī)起落架雙搖桿機(jī)構(gòu)有一種特殊機(jī)構(gòu)：等腰梯形機(jī)構(gòu)（兩搖桿長度相等）。

等腰梯形機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)，兩個搖桿AB與CD的擺角不等，使其與機(jī)架AD所夾的角度也不相同。最長桿最短桿a.若最短桿為連架桿，該機(jī)構(gòu)一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；

b.若最短桿為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)；c.若最短桿為連桿，該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。①當(dāng)最短桿

+最長桿

≤其余兩桿之和。②當(dāng)最短桿+最長桿＞其余兩桿之和。不論取哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別③當(dāng)構(gòu)件的長度具有特殊的關(guān)系，如不相鄰的桿長度兩兩分別相等。不論取哪一桿為機(jī)架，均為雙曲柄機(jī)構(gòu)。最長桿最短桿綜上，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是：①最短桿與最長桿的長度之和≤其他兩桿長度之和；②連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。

最短桿AB與最長桿BC之和與其他兩桿之和的關(guān)系為：

例1-5如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，桿AB長L1=70mm，桿BC長L2=160mm，桿CD長L3=120mm，桿AD長L4=170mm，試判斷其類型。解：L1+L4=240mm又因?yàn)樽疃虠UAB為連架桿，所以，該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。L2+L3=280mmL1+L4

＜L2+

L3三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回特性曲柄搖桿右極限:

連桿與曲柄拉伸共線左極限:

連桿與曲柄重疊共線正行程（推程、慢行程）：

曲柄轉(zhuǎn)過：180o；反行程（回程、快行程）：

曲柄轉(zhuǎn)過：180o

。

極位夾角：從動件處于兩極限位置時(shí)，連桿在對應(yīng)位置所夾的銳角。1.急回特性行程速比系數(shù)K：有效分力

Ft

FcosFsin

有害分力

Fn

Fsin

Fcos

壓力角

—作用在從動件上的力的方向與受力點(diǎn)的絕對速度之間所夾銳角。

傳動角

—壓力角的余角。2.壓力角與傳動角

角越大，F(xiàn)t越大，F(xiàn)n越小，對機(jī)構(gòu)的傳動越有利。連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動角的大小及變化情況來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的優(yōu)劣。

不管在主動件上作用多大的驅(qū)動力，都不能在從動件上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。連桿與曲柄在兩個共線位置時(shí)，主動件搖桿通過連桿作用于從動件曲柄上的力F通過其回轉(zhuǎn)中心，0°，曲柄不能轉(zhuǎn)動。3.死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置有其不利的一面，也有其有利的一面。死點(diǎn)位置有其不利的一面，也有其有利的一面。1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中一個回轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)化為移動副。四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

應(yīng)用：內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機(jī)架時(shí)，就演化成曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。

應(yīng)用：自卸車翻斗機(jī)構(gòu)應(yīng)用：自卸車翻斗機(jī)構(gòu)

一、汽車風(fēng)窗刮水器分析二、汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析三、汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)分析【任務(wù)實(shí)施】一、汽車風(fēng)窗刮水器分析二、汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析三、汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)分析項(xiàng)目一汽車常用機(jī)構(gòu)任務(wù)一平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二汽車常見四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)三汽車凸輪機(jī)構(gòu)與棘輪機(jī)構(gòu)任務(wù)三汽車凸輪機(jī)構(gòu)與棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)【任務(wù)引入】汽車內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)中的重要機(jī)構(gòu)，工作時(shí)要求在一個工作循環(huán)內(nèi)，氣門要迅速打開，隨即迅速關(guān)閉，然后保持關(guān)閉不動。汽車停在斜坡上不會下滑是駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)在起作用。那么，內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用的是哪種機(jī)構(gòu)，是怎樣進(jìn)行工作的？駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)采用的又是哪種機(jī)構(gòu)，是怎樣進(jìn)行工作的？內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)【任務(wù)分析】控制內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的是凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)可以將勻速轉(zhuǎn)動變換為非勻速運(yùn)動，或間歇運(yùn)動。汽車可靠地停在斜坡上保持不動，只有用機(jī)械駐車制動系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，駐車制動系統(tǒng)多應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)駐車鎖止。1．掌握凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)和分類。2．掌握壓力角的大小對凸輪機(jī)構(gòu)傳動效率的影響。3．掌握凸輪機(jī)構(gòu)在汽車中的應(yīng)用。4．掌握棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理。5．掌握棘輪機(jī)構(gòu)在汽車中的應(yīng)用。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

一、凸輪機(jī)構(gòu)

二、棘輪機(jī)構(gòu)【相關(guān)知識】一、凸輪機(jī)構(gòu)（一）凸輪機(jī)構(gòu)的組成與特點(diǎn)凸輪：具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件1。從動件：由凸輪直接推動的構(gòu)件2。機(jī)架：固定的構(gòu)件3。（推桿）1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成2.凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、設(shè)計(jì)方便，只要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從動件得到所需的運(yùn)動規(guī)律。缺點(diǎn)：凸輪輪廓加工較為困難，凸輪輪廓精度要求高時(shí)，需用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。而且，凸輪副是點(diǎn)接觸或線接觸的高副，接觸應(yīng)力較大，易磨損。

凸輪運(yùn)動時(shí)，其上的曲線輪廓與從動件高副接觸。若凸輪輪廓曲線或凹槽曲線按從動件的預(yù)期運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)而成，可獲得預(yù)期的運(yùn)動。1.按凸輪的形狀分類：盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪。

結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，應(yīng)用最為廣泛。

它可視為盤形凸輪的回轉(zhuǎn)軸心處于無窮遠(yuǎn)處時(shí)的演化型式。

空間凸輪機(jī)構(gòu)，可使從動件獲得大的工作行程。（二）凸輪機(jī)構(gòu)的類型

平板凸輪圓柱凸輪盤形凸輪2.按從動件的形狀分類：尖頂從動桿、曲面從動桿、滾子從動桿、平底從動桿。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耐磨損，可承受較大載荷，在工程實(shí)際應(yīng)用最為廣泛。

結(jié)構(gòu)簡單、但易磨損，用于受力不大、低速及要求傳動靈敏的場合，如儀表、記錄儀。

受力好、能減小磨損，故用于高速傳動，但不能用于具有內(nèi)凹輪廓曲線的凸輪。尖頂從動桿滾子從動桿平底從動桿3.按從動件的運(yùn)動方式分類：移動從動桿、擺動從動桿。（三）凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在汽車中主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（在凸輪軸上）。凸輪軸是汽車中不可缺少的、非常重要的零件。按凸輪軸的布置位置，凸輪軸可分為凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式三種。按凸輪軸的數(shù)量，凸輪軸可分為單頂置凸輪軸和雙頂置凸輪軸兩種。單頂置凸輪軸直接驅(qū)動進(jìn)、排氣門；雙頂置凸輪軸一根控制進(jìn)氣門、一根控制排氣門。雙頂置凸輪軸是多氣門發(fā)動機(jī)必不可少的配備，現(xiàn)在的發(fā)動機(jī)大都采用雙頂置凸輪軸（奧迪、豐田等）設(shè)計(jì)。有些V型氣缸的發(fā)動機(jī)，甚至?xí)鋫渌母馆嗇S?？磕＼囅鳈C(jī)構(gòu)

自動送料機(jī)構(gòu)自動進(jìn)刀機(jī)構(gòu)

若達(dá)到一定值時(shí)，會有：Fx-

有害分力，垂直于導(dǎo)路；Fy-

有效分力，沿導(dǎo)路方向。

越大→Fy越小，

Fx越大。Fx>Fy→機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖。為了保證凸輪機(jī)構(gòu)正常工作，要求：

max≤[]

定義：從動件運(yùn)動方向和接觸處輪廓法線方向所夾的銳角稱為壓力角

。推程時(shí)：對于移動從動件[]=300；對于擺動從動件[]=450；回程時(shí)：通常取[]=700～800。

注：回程一般不會出現(xiàn)自鎖，通常只需校核推程壓力角。（四）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角二、棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘爪、棘輪和機(jī)架組成。棘輪機(jī)構(gòu)1.棘輪機(jī)構(gòu)的組成2.棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理當(dāng)搖桿逆時(shí)針擺動時(shí)，驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽中，推動棘輪轉(zhuǎn)過一定角度，而制動棘爪，則在棘輪的齒上滑過；當(dāng)搖桿順時(shí)針擺動時(shí)，驅(qū)動棘爪在棘輪的齒上滑過，而制動棘爪將阻止棘輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，故棘輪靜止不動。因此，搖桿做連續(xù)的往復(fù)擺動時(shí)，棘輪做單向間歇轉(zhuǎn)動。棘輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用：制動！3.棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用自行車后輪軸棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)人腳蹬自行車踏板時(shí)，經(jīng)自行車前輪軸上鏈輪和其上鏈條帶動后輪軸上的鏈輪（內(nèi)圈具有棘齒）轉(zhuǎn)動，鏈輪再通過棘輪和棘爪帶動后輪軸轉(zhuǎn)動，后輪軸與自行車后輪之間為剛連接，使后輪也隨之轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使自行車前行。

一、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)工作情況分析二、駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)工作情況分析【任務(wù)實(shí)施】內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)一、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)工作情況分析當(dāng)凸輪等角速度轉(zhuǎn)動時(shí)，通過凸輪的輪廓驅(qū)使氣門桿做有規(guī)律的往復(fù)直線運(yùn)動，從而使氣門按預(yù)定時(shí)間打開或關(guān)閉（關(guān)閉是借彈簧的彈力作用），并保證氣門開啟或關(guān)閉的時(shí)間和開度，使可燃物質(zhì)進(jìn)入氣缸或使廢氣排出。二、駐車制動鎖止機(jī)構(gòu)工作情況分析駐車制動時(shí)，將操縱桿向上扳起，通過平衡杠桿將駐車制動操縱拉繩拉緊，促動兩后輪制動器制動。由于制動鎖止機(jī)構(gòu)中棘爪的單向作用，棘爪與棘輪嚙合后，操縱桿不能反轉(zhuǎn)，故整個駐車制動系統(tǒng)能可靠地被鎖定在制動位置。駐車制動系統(tǒng)的機(jī)械傳動裝置，如圖所示。解除制動時(shí)，先將操縱桿扳起少許，再壓下操縱桿端頭的壓桿按鈕，通過棘爪壓桿使棘爪離開棘輪，然后將操縱桿向下推到解除制動位置。此時(shí)，拉繩放松，駐車制動解除。隨后，放松操縱桿端頭的壓桿按鈕，使棘爪得以將整個駐車制動系統(tǒng)鎖在解除制動位置。項(xiàng)目二汽車機(jī)械傳動裝置任務(wù)一帶傳動任務(wù)二鏈傳動任務(wù)三齒輪傳動任務(wù)四蝸桿傳動任務(wù)五輪系傳動任務(wù)六螺旋傳動

傳動方式可以分為機(jī)械傳動、電氣傳動、液壓傳動和氣壓傳動。其中機(jī)械傳動最為常見。

傳動方式按照傳動原理，機(jī)械傳動可分為兩大類：

1.摩擦傳動――依靠構(gòu)件接觸面的摩擦力來傳遞動力和運(yùn)動的傳動，如帶傳動。

2.嚙合傳動――依靠構(gòu)件間的相互嚙合來傳遞動力和運(yùn)動的傳動，如鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動。機(jī)械傳動是利用機(jī)械方式傳遞動力和運(yùn)動的傳動。汽車機(jī)械式傳動系任務(wù)一帶傳動

轎車發(fā)動機(jī)中，內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用帶傳動傳遞運(yùn)動和動力。那么，它采用的是哪種帶傳動，為什么？汽車生產(chǎn)中常采用哪幾種帶傳動？【任務(wù)引入】

帶傳動用于原動機(jī)與工作機(jī)之間的傳動，調(diào)整工作機(jī)部分與原動機(jī)部分的速度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)減速、增速和變速要求。帶傳動屬于撓性傳動，撓性傳動是通過中間撓性件傳遞運(yùn)動和動力的傳動形式，其主要作用就是傳遞扭矩和改變轉(zhuǎn)速?！救蝿?wù)分析】1．掌握帶傳動的類型和不同類型的特點(diǎn)。2．掌握帶傳動在汽車中的應(yīng)用。3．掌握帶傳動的彈性滑動和打滑產(chǎn)生的原因及二者之間的區(qū)別。4．掌握帶傳動的張緊方法?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】一、帶傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)二、帶傳動的類型及在汽車中的應(yīng)用三、帶傳動的受力分析四、帶傳動的打滑和彈性滑動五、帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)【相關(guān)知識】一、帶傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)1.帶傳動的組成與傳動比1—主動帶輪

2—從動帶輪

3—傳動帶

帶傳動是由兩個帶輪1、2和一根緊繞在兩輪上的傳動帶3組成，靠帶與帶輪接觸面之間的摩擦力（或嚙合力）來傳遞運(yùn)動和動力的一種撓性傳動。帶傳動的傳動比：設(shè)主動帶輪1的轉(zhuǎn)速為n1，從動帶輪2的轉(zhuǎn)速為n2，比值n1/n2稱為帶傳動的傳動比i。理論傳動比：帶傳動中的兩輪轉(zhuǎn)速與帶輪直徑成反比。?摩擦帶傳動，有彈性滑動，傳動比不穩(wěn)定；優(yōu)點(diǎn)：?摩擦帶傳動，過載時(shí)打滑可防止其他零件損壞；?具有良好的彈性，能夠緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲小；?結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，無需潤滑，成本低廉；?適用于中心距較大的兩軸間的傳動。缺點(diǎn)：?不宜在高溫、易燃易爆、有油、水等腐蝕介質(zhì)場合下使用；?常需要張緊裝置，對軸和軸承的壓力較大。?傳動效率低，傳動帶的壽命較短，對使用不利；2.帶傳動的特點(diǎn)1.摩擦帶傳動：靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動和動力（平帶和V帶傳動）；

2.嚙合帶傳動：靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合來傳遞運(yùn)動和動力（同步帶傳動）。摩擦帶傳動按工作原理不同：二、帶傳動的類型及在汽車中的應(yīng)用嚙合帶傳動（一）帶傳動的類型（1）平帶傳動：最簡單，適合于中心距較大的情況；（2）V帶傳動：產(chǎn)生的摩擦力比平帶大，應(yīng)用最廣泛；（3）多楔帶傳動：適于傳遞功率較大，要求結(jié)構(gòu)緊湊場合；（4）圓形帶傳動：常用于縫紉機(jī)、儀器等低速小功率場合。1.摩擦帶傳動按截面形狀分為：圓形帶多楔帶平帶V帶金屬傳動帶：在現(xiàn)代汽車上最為常見的無級式變速器采用的是金屬帶式無級變速器（VDT-CVT）。金屬傳動帶由幾百個金屬摩擦片和兩束金屬環(huán)帶組成，金屬摩擦片通過插入其兩個狹槽的金屬環(huán)帶連接在一起。兩組環(huán)帶相互平行，均由十層左右很薄的撓性環(huán)帶疊合而成。金屬環(huán)帶導(dǎo)向并連接幾百個金屬摩擦片傳遞動力。2.嚙合帶傳動曲軸同步帶輪凸輪軸同步帶輪張緊輪水泵同步帶輪同步帶汽車配氣機(jī)構(gòu)同步帶傳動簾布芯結(jié)構(gòu)：制造方便，抗拉強(qiáng)度高，價(jià)格低廉。繩芯結(jié)構(gòu)：韌性好，適用轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小的場合。（二）普通V帶1.普通（包邊）V帶的結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)2.普通V帶的參數(shù)3.普通V帶的型號★普通V帶按截面尺寸不同，分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。YZABCDE截面逐漸增大普通V帶參數(shù)：基準(zhǔn)長度Ld、節(jié)寬bp、基準(zhǔn)直徑dd等。4.普通V帶的帶輪的結(jié)構(gòu)和材料帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。

帶輪常用的材料有灰鑄鐵、鑄鋼或非金屬材料等，其中，灰鑄鐵應(yīng)用最廣。

輪緣輪輻帶輪輪輻的結(jié)構(gòu)形式：輪轂（a）實(shí)心式（b）腹板式

（c）孔板式（d）輪輻式（1）平帶傳動（2）V帶傳動（3）多楔帶傳動（4）圓形帶傳動

汽車V帶汽車V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)公稱頂寬分為AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等五種型號，AV后面的數(shù)字表示頂寬的大?。╩m）。汽車V帶的標(biāo)記內(nèi)容和順序：型號

×

有效長度公稱值

標(biāo)準(zhǔn)號。

例如：AV13×1000GB12732-2008表示型號為AV13，有效長度公稱值為1000mm，標(biāo)準(zhǔn)號是GB12732—2008的汽車V帶。1.汽車V帶（三）汽車用傳動帶2.汽車多楔帶

多楔帶

汽車多楔帶的尺寸特性包括帶楔數(shù)、型號和有效長度，采用數(shù)字和字母進(jìn)行標(biāo)記。

例如：6PK1500表示帶楔數(shù)為6，型號為PK型，有效長度為1500mm的汽車多楔帶。

汽車多楔帶一般采用PK型號（GB13552-2008）。3.汽車同步帶

同步帶

汽車同步帶標(biāo)記由齒數(shù)、型號和帶寬組成，用數(shù)字和字母表示。

例如：80ZA19表示齒數(shù)為80，型號為ZA型，寬度為19mm的汽車同步帶。汽車同步帶共有十種型號，梯形齒汽車同步帶有ZA型（用于較輕負(fù)荷）和ZB型（用于較重負(fù)荷）兩種型號（GB/T12734-2017）。（四）帶傳動在汽車中的應(yīng)用1.V帶傳動在汽車中的應(yīng)用汽車發(fā)動機(jī)附件（發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵）常采用兩根V帶驅(qū)動。圖示為捷達(dá)1.6L二氣門EA827發(fā)動機(jī)附件，曲軸通過V帶驅(qū)動水泵和空調(diào)壓縮機(jī)，再通過空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)。2.多楔帶傳動在汽車中的應(yīng)用3.同步帶傳動在汽車中的應(yīng)用1—主動輪2—從動輪3—張緊輪4—同步帶4.金屬帶傳動在汽車中的應(yīng)用汽車無級變速CVT通過兩個可以改變直徑的傳動帶輪和傳動帶（金屬帶）來傳遞發(fā)動機(jī)的能量，實(shí)現(xiàn)扭矩輸出，即通過控制主、被動輪的可動部分的軸向移動，來改變金屬帶的回轉(zhuǎn)半徑，從而得到連續(xù)的傳動比。帶傳動在工作時(shí)：

傳動帶與主動輪和從動輪在接觸面上產(chǎn)生摩擦力。靜止時(shí)的受力工作時(shí)的受力三、帶傳動的受力分析★★帶傳動所傳遞的功率：F

－有效拉力，即有效圓周力：緊邊拉力增加量＝

F1-F0緊邊拉力增加量＝松邊拉力減少量＝△F

松邊拉力減少量＝F0-F2設(shè)帶的總長度不變：★四、帶傳動的打滑和彈性滑動1.打滑

帶傳動是靠摩擦工作的，當(dāng)初拉力一定時(shí)，帶與帶輪之間的摩擦力總和有一個極限值。當(dāng)傳遞的有效圓周力F的值超過極限摩擦力時(shí)，帶將在帶輪輪面上發(fā)生明顯的滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。

因?yàn)樾л啺切∮诖髱л啺牵?，打滑首先發(fā)生在小帶輪上。因此，小帶輪上的包角不能太小，設(shè)計(jì)時(shí)為了保證帶傳動具有一定的傳動能力，小帶輪上的包角α1≥120°。2.彈性滑動v1>v帶，v帶>v2v1>v2F2F2n1n2F1F1

彈性滑動后果：傳動比不準(zhǔn)確；使帶磨損，效率降低。

產(chǎn)生的原因：帶的彈性變形與拉力差。滑動率：3.打滑和彈性滑動的區(qū)別項(xiàng)目彈性滑動打滑現(xiàn)象局部帶在局部輪面上發(fā)生的滑動整個帶在整個輪面上發(fā)生的滑動產(chǎn)生的原因帶兩邊的拉力差超載結(jié)論不可避免可以避免五、帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)1.帶傳動的張緊（1）當(dāng)兩輪的中心距能夠調(diào)整時(shí)（2）當(dāng)兩輪的中心距不能調(diào)整時(shí)

張緊輪位置：①松邊內(nèi)側(cè)靠大輪；②松邊外側(cè)靠小輪。利用自重滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置自動張緊裝置張緊輪裝置①安裝傳動帶時(shí)，不能硬撬。應(yīng)先縮短中心距，然后再裝傳動帶。②安裝時(shí)，兩帶輪軸線應(yīng)保持平行，否則傳動帶會被扭曲而過早磨損，降低帶的壽命。③要保證V帶在帶輪輪槽中的正確位置，過高和過低都不利于帶的正常工作。④同組使用的V帶應(yīng)型號相同、長度相同，不同廠家的V帶、新舊V帶不能混用。⑤V帶的張緊度要合適。一般中等中心距的帶傳動，帶的張緊度以大拇指能將帶按下15mm左右為宜，如圖所示。新V帶使用前，最好預(yù)先拉緊一段時(shí)間后再使用。⑥帶傳動應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，防止帶與酸、堿或油接觸而受腐蝕，以保證安全。⑦要定期對傳動帶進(jìn)行檢查，如有一根帶松弛或損壞，則應(yīng)更換所有的帶。2.帶傳動的安裝和維護(hù)一、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)帶傳動分析二、汽車中帶傳動應(yīng)用分析【任務(wù)實(shí)施】

內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用的是同步帶傳動。汽車工作時(shí)，同步帶傳動靠傳動帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動。其傳動噪聲小、傳動能力強(qiáng)、傳遞功率大、傳動比準(zhǔn)確。一、內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)帶傳動分析

汽車配氣正時(shí)傳動常采用同步帶傳動；汽車發(fā)動機(jī)附件（發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵）常采用V帶或多楔帶傳動；汽車無級變速CVT采用金屬帶傳動。二、汽車中帶傳動應(yīng)用分析項(xiàng)目二汽車機(jī)械傳動裝置任務(wù)一帶傳動任務(wù)二鏈傳動任務(wù)三齒輪傳動任務(wù)四蝸桿傳動任務(wù)五輪系傳動任務(wù)六螺旋傳動任務(wù)二鏈傳動汽車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中，按凸輪軸的布置位置，凸輪軸可分為凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式三種。圖示為凸輪軸上置式正時(shí)鏈傳動系統(tǒng)構(gòu)造圖。那么，這種正時(shí)鏈傳動裝置工作情況是怎樣的？【任務(wù)引入】鏈傳動與帶傳動同屬于撓性傳動，其主要作用就是傳遞扭矩和改變轉(zhuǎn)速。鏈傳動主要用于要求平均傳動比準(zhǔn)確，而且兩軸間距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣，不宜采用帶傳動和齒輪傳動的場合?！救蝿?wù)分析】1．掌握鏈傳動的特點(diǎn)和類型。2．掌握鏈傳動的布置方式和張緊方法。3．掌握鏈傳動在汽車中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】一、鏈傳動的組成與特點(diǎn)二、傳動鏈的類型三、鏈傳動的布置方式四、鏈傳動的張緊【相關(guān)知識】一、鏈傳動的組成與特點(diǎn)1.鏈傳動的組成

鏈傳動通常由分別安裝在兩根平行軸上的主動鏈輪1、從動鏈輪3和鏈條2組成。從動鏈輪主動鏈輪鏈條?對制造和安裝精度要求比帶傳動高；?不需要初拉力，作用在軸上的力小，軸承壽命長；?嚙合傳動，能保持平均傳動比恒定不變；?可在惡劣環(huán)境下可靠地工作；?能傳遞較大的圓周力，相同條件下，其結(jié)構(gòu)更小、更輕便；?過載時(shí)不能起保護(hù)作用；?鉸鏈磨損后，使鏈節(jié)距變大，鏈條易脫落。?運(yùn)動平穩(wěn)性差，噪聲和振動大；優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：2.鏈傳動的特點(diǎn)?傳動效率比帶高，一般達(dá)0.95～0.98。根據(jù)用途不同鏈分為：傳動鏈、起重鏈、牽引鏈。牽引鏈傳動鏈起重鏈根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，傳動鏈根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為：齒形鏈、滾子鏈。二、鏈傳動的類型齒形鏈滾子鏈1.齒形鏈傳動

齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲很小，故又稱無聲鏈。與滾子鏈相比，齒形鏈允許的工作速度可達(dá)40m/s，承受沖擊載荷能力強(qiáng)，但制造成本高，重量大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。所以，齒形鏈傳動多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的場合。日產(chǎn)VQ35發(fā)動機(jī)的正時(shí)鏈傳動和日產(chǎn)（軒逸）MR20發(fā)動機(jī)的正時(shí)鏈傳動，采用的就是齒形鏈傳動。（1）滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。1—內(nèi)鏈板2—外鏈板3—銷軸4—套筒5—滾子

2.滾子鏈傳動滾子鏈的接頭形式：偶數(shù)節(jié)：開口銷（大節(jié)距）或彈簧夾（小節(jié)距）奇數(shù)節(jié)：過渡鏈節(jié)（會產(chǎn)生附加彎矩，一般不采用）開口銷固定彈簧夾固定過渡鏈節(jié)連接滾子鏈有單排或多排結(jié)構(gòu)。滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。節(jié)距：

排數(shù)越多，承載能力越高，但制造、安裝誤差也越大，各排鏈?zhǔn)茌d不均勻現(xiàn)象越嚴(yán)重。一般的排數(shù)不超過4排。（2）鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料實(shí)心式

孔板式

組合式

鏈輪輪齒應(yīng)具有足夠的接觸強(qiáng)度和耐磨性，常用材料為中碳鋼（35鋼、45鋼），不重要的場合用Q235、Q275，高速重載時(shí)采用合金鋼，低速時(shí)大鏈輪可采用鑄鐵。三、鏈傳動的布置方式

鏈傳動的布置方式有：水平布置（最好）、垂直布置、傾斜布置三種。水平布置傾斜布置垂直布置1.調(diào)整兩輪中心距。

2.用張緊輪張緊。張緊輪直徑稍小于小鏈輪直徑，張緊輪應(yīng)設(shè)在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大鏈輪或外側(cè)靠近小鏈輪處。

3.拆除1~2個鏈節(jié)，縮短鏈長。

鏈傳動張緊的目的：主要是為了避免鏈條的垂度過大時(shí)，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條振動現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。張緊時(shí)不取決于鏈條的工作能力，而是由鏈條垂度大小決定。四、鏈傳動的張緊張緊方法：另外，還可以用壓板或托板張緊鏈條。彈簧自動張緊重力自動張緊托架自動張緊張緊輪自動張緊凸輪軸上置式正時(shí)鏈傳動系統(tǒng)工作情況分析

圖示凸輪軸上置式正時(shí)鏈傳動系統(tǒng)，采用的是滾子鏈傳動。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，凸輪軸通過正時(shí)鏈條由曲軸帶動旋轉(zhuǎn)，凸輪軸上凸輪通過吊杯形機(jī)械挺柱（或吊杯形液力挺柱）驅(qū)動氣門，使進(jìn)、排氣門有規(guī)律地開啟與關(guān)閉。為避免振動、噪聲以及發(fā)生脫鏈現(xiàn)象，工作時(shí)應(yīng)將鏈條張緊，因此，在鏈傳動裝置中裝有導(dǎo)鏈板，并在鏈條的松邊設(shè)置張緊輪。這種直接驅(qū)動式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動氣門的能量損失最小。因此，在高度強(qiáng)化的轎車發(fā)動機(jī)上得到廣泛應(yīng)用?！救蝿?wù)實(shí)施】項(xiàng)目二汽車機(jī)械傳動裝置任務(wù)一帶傳動任務(wù)二鏈傳動任務(wù)三齒輪傳動任務(wù)四蝸桿傳動任務(wù)五輪系傳動任務(wù)六螺旋傳動任務(wù)三齒輪傳動汽車后橋主減速器【任務(wù)引入】汽車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器和汽車后橋主減速器采用的都是齒輪傳動。那么，它們采用的是哪種類型的齒輪傳動，工作原理是怎樣的？【任務(wù)分析】齒輪傳動是一種嚙合傳動，是應(yīng)用最為廣泛和特別重要的一種機(jī)械傳動形式，它可以用于傳遞空間任意軸之間的運(yùn)動和動力。汽車傳動部分中，常用齒輪傳動來傳遞動力、改變轉(zhuǎn)速或方向。汽車后橋主減速器1．掌握齒輪傳動的特點(diǎn)和類型。2．掌握漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱、幾何參數(shù)與算法。3．掌握齒輪傳動的失效形式。4．掌握不同類型齒輪傳動在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】一、齒輪傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)二、齒輪傳動的類型三、漸開線直齒圓柱齒輪傳動四、斜齒圓柱齒輪傳動五、錐齒輪傳動六、齒輪傳動的失效形式七、齒輪的結(jié)構(gòu)和材料【相關(guān)知識】1.齒輪傳動的組成與傳動比一、齒輪傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)齒輪傳動由主動齒輪、從動齒輪直接嚙合傳動組成。汽車后橋齒輪主動齒輪從動齒輪齒輪傳動的傳動比：設(shè)主動齒輪的齒數(shù)為z1，轉(zhuǎn)速為n1；從動齒輪的齒數(shù)為z2，轉(zhuǎn)速為n2，則傳動比i為：?需要專用設(shè)備和刀具制造齒輪，成本較高；優(yōu)點(diǎn)?傳動效率高，工作可靠性使用壽命長；?傳動比穩(wěn)定，傳動準(zhǔn)確可靠；?適用功率、速度和尺寸范圍大；?結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。缺點(diǎn)?制造和安裝精度要求較高，精度低時(shí)噪聲和振動較大；?不適用于兩軸間距離較大的傳動；2.齒輪傳動的特點(diǎn)?沒有過載保護(hù)作用。?可用來傳遞空間任意兩軸之間的傳動；二、齒輪傳動的類型2.空間齒輪傳動（兩軸不平形）圓柱齒輪傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動1.平面齒輪傳動（兩軸平形）（一）根據(jù)一對齒輪是否在同一平面運(yùn)動分類外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條直齒斜齒弧齒（曲齒）直齒斜齒人字齒錐齒輪傳動準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸桿傳動1.開式齒輪傳動（二）根據(jù)齒輪的工作條件分類

齒輪傳動沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊。這種傳動不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，輪齒也容易磨損，故只宜用于低速或低精度場合，如水泥攪拌機(jī)。2.半開式齒輪傳動

齒輪傳動有簡單的防護(hù)罩但不封閉，有時(shí)還把大齒輪的部分齒輪進(jìn)入油池中。它的工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算最好。卷揚(yáng)機(jī)3.閉式齒輪傳動齒輪傳動裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)，故密封條件好，且易于保證良好的潤滑，使用壽命長，多用于較重要的場合，如汽車變速箱齒輪、減速器齒輪。三、漸開線直齒圓柱齒輪傳動1.漸開線的形成及性質(zhì)漸開線的性質(zhì)：①發(fā)生線長度等于它所對應(yīng)的基圓弧長。②漸開線上任意點(diǎn)的法線，必定與基圓相切。③漸開線的形狀取決于基圓的大小。④基圓內(nèi)無漸開線。2.漸開線齒廓的壓力角

漸開線齒廓上某點(diǎn)的法線與速度方向線所夾的銳角αk稱為該點(diǎn)的壓力角。3.漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱（1）齒頂圓da：齒頂圓柱面與端平面的交線。（2）齒根圓df：齒根圓柱面與端平面的交線。（3）分度圓d：齒輪計(jì)算和加工基準(zhǔn)的圓。（4）齒厚s：分度圓上輪齒兩側(cè)齒廓間的弧度稱為齒厚。（5）槽寬e：分度圓上齒槽兩側(cè)齒廓間的弧長。（6）齒距p：相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧長。

p＝s+e（7）齒頂高h(yuǎn)a：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離。

ha

＝（da-d）/2（8）齒根高h(yuǎn)f：齒根圓與分度圓之間的徑向距離。

hf

＝（d-df）/2（9）齒高h(yuǎn)：齒根圓與齒頂圓之間的徑向距離。

h＝ha+hf（1）齒數(shù)z（2）模數(shù)m

分度圓直徑:令:

漸開線齒廓在分度圓上的壓力角—齒輪壓力角。m為標(biāo)準(zhǔn)值（3）壓力角標(biāo)準(zhǔn)壓力角=20°4.漸開線直齒圓柱齒輪主要參數(shù)分度圓周長:5.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸當(dāng)模數(shù)確定后，齒輪的齒頂高、齒根高和齒高可以表示為ha*：齒頂高系數(shù)，c*：頂隙系數(shù)，c：頂隙（mm）。式中：正常齒：ha*＝1.0，c*＝0.25；短齒：ha*＝0.8，c*＝0.3。按國家標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)齒輪（具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的直齒圓柱齒輪）：標(biāo)準(zhǔn)中心距（兩齒輪輪心之間的距離）：齒頂圓直徑和齒根圓直徑計(jì)算公式為：例2-1已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的中心距a

=

160mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，求模數(shù)和分度圓直徑。解：求得模數(shù)為再由公式

求得分度圓直徑為因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，所以，由公式例2-2一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，主動齒輪齒數(shù)z1=19，從動齒輪齒數(shù)z2=81，試計(jì)算傳動比。并判斷該齒輪傳動是減速增扭，還是增速減扭?因?yàn)閭鲃颖燃葱↓X輪帶大齒輪。所以，該齒輪傳動是減速增扭傳動。解：四、斜齒圓柱齒輪傳動

螺旋角β越大，輪齒就越傾斜，傳動的平穩(wěn)性也越好。

螺旋角β：螺旋線的切線與軸線的夾角β稱為斜齒輪的螺旋角。它表示輪齒的傾斜程度。

接觸線是斜直線，逐漸接觸，逐漸脫開，傳動平穩(wěn)，沖擊和噪聲小。1.斜齒圓柱齒輪齒面的形成2.斜齒圓柱齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用

從嚙合開始時(shí)起，接觸線長度由零逐漸增大，到某一位置后又逐漸減小，直至脫離嚙合。所以，斜齒輪嚙合是逐漸進(jìn)入和逐漸退出的，且斜齒輪嚙合的時(shí)間比直齒輪長，故斜齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲小、承載能力強(qiáng)。

錐齒輪傳動傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動和動力，常見軸交角為90,加工和安裝比較困難，一般用于輕載、低速場合。五、錐齒輪傳動斜齒錐齒輪傳動弧齒錐齒輪傳動1.錐齒輪傳動的類型直齒錐齒輪傳動

直齒錐齒輪在汽車機(jī)械中廣泛應(yīng)用于減速機(jī)構(gòu)?；↓X錐齒輪應(yīng)用于轎車驅(qū)動橋的主減速器和差速器中。2.錐齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用六、齒輪傳動的失效形式齒輪在傳動過程中，在載荷的作用下，如果齒輪發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，則齒輪就失去了正常的工作能力，這種現(xiàn)象稱之為失效。齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。（a）齒面點(diǎn)蝕（b）齒面磨損（c）齒面膠合（d）齒面塑性變形（e）輪齒折斷七、齒輪的結(jié)構(gòu)和材料

齒輪結(jié)構(gòu)一般由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成，其中輪緣的齒面、輪轂的內(nèi)孔是主要的功能面。齒輪軸實(shí)心式腹板式輪輻式

常用的齒輪材料為各種牌號的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵和非金屬材料等，一般多采用鍛件或軋制鋼材。一、汽車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒輪傳動分析二、汽車后橋主減速器齒輪傳動分析【任務(wù)實(shí)施】汽車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器采用的是齒輪齒條傳動。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向盤帶動轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向齒輪與轉(zhuǎn)向齒條嚙合，帶動轉(zhuǎn)向齒條左右直線移動，并推動汽車轉(zhuǎn)向車輪左右擺動，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。轉(zhuǎn)向齒輪是特殊的螺旋形狀，可以改善轉(zhuǎn)向時(shí)的柔順感。一、汽車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器齒輪傳動分析二、汽車后橋主減速器齒輪傳動分析

汽車后橋主減速器采用的是弧齒錐齒輪傳動。由于弧齒錐齒輪傳動齒輪副采用90°角垂直布置方式，所以可以將動力的傳遞方向改變90°。當(dāng)汽車行駛時(shí)，弧齒錐齒輪傳動中的主動錐形齒輪通過傳動軸，接收來自發(fā)動機(jī)的動力，并將動力旋轉(zhuǎn)90°傳遞給與之相嚙合的從動錐形齒輪，再由從動錐形齒輪經(jīng)過差速器等一系列裝置，將動力傳遞給兩邊的車輪。由于弧齒錐齒輪傳動是小齒輪帶大齒輪，所以，主減速器有改變力的方向和減速增扭的作用。項(xiàng)目二汽車機(jī)械傳動裝置任務(wù)一帶傳動任務(wù)二鏈傳動任務(wù)三齒輪傳動任務(wù)四蝸桿傳動任務(wù)五輪系傳動任務(wù)六螺旋傳動任務(wù)四蝸桿傳動【任務(wù)引入】在四輪驅(qū)動汽車上，托森差速器一般作為中央差速器使用。托森差速器采用的是蝸桿傳動。那么，托森差速器由哪些部分組成？工作原理是怎樣的？【任務(wù)分析】蝸桿傳動用于傳遞交錯軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動和動力，通常兩軸交錯角為直角。蝸桿傳動可以降低轉(zhuǎn)速，主要用于要求傳動比大，傳動功率不大，需要自鎖功能的場合。1．掌握蝸桿傳動的特點(diǎn)和類型。2．掌握蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定方法。3．掌握蝸桿傳動在汽車中的應(yīng)用。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、蝸桿傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)二、蝸桿傳動的類型三、蝸桿傳動旋轉(zhuǎn)方向的判定四、蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)和材料【相關(guān)知識】1.蝸桿傳動的組成

蝸桿傳動由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成。通常蝸桿、蝸輪軸線在空間成直角交錯（90o），用以傳遞兩軸間的運(yùn)動和動力。蝸桿蝸輪一、蝸桿傳動的組成、傳動比與特點(diǎn)蝸桿蝸輪嚙合時(shí)是線接觸，而不是點(diǎn)接觸。2.蝸桿傳動的傳動比

蝸桿的頭數(shù)為z1，蝸輪的齒數(shù)為z2，則傳動比為：單頭蝸桿多頭蝸桿

蝸桿的頭數(shù)一般取z1=1～4。當(dāng)傳動比大于40或要求蝸桿自鎖時(shí)，常取z1=1（單頭蝸桿）；當(dāng)傳遞功率較大時(shí)，為提高傳動效率，常取z1=2～4。蝸桿有單頭、雙頭和多頭多種形式。蝸桿頭數(shù)越多，加工精度越難保證。3.蝸桿傳動的特點(diǎn)①傳動比大，在動力傳動中，一般傳動比為8～100；在分度機(jī)構(gòu)中，傳動比可達(dá)1000。

②傳動平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊。

③可以實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于蝸桿蝸輪嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，傳動具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。

④磨損較嚴(yán)重，因此蝸輪齒圈部分常用減摩性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本較高。

⑤傳動效率較低，故大功率連續(xù)傳動一般不用。二、蝸桿傳動的類型圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動三、蝸桿傳動旋轉(zhuǎn)方向的判定右旋蝸桿左旋蝸桿1.蝸桿螺旋方向的判定蝸桿與斜齒圓柱齒輪一樣，也有左旋和右旋之分，如圖所示。判斷旋向時(shí)，將蝸桿軸線垂直放置，螺旋線左高右低為左旋，螺旋線左低右高為右旋。2.蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定當(dāng)已知蝸桿的螺旋方向和轉(zhuǎn)動方向時(shí)，可根據(jù)螺旋副的運(yùn)動規(guī)律，用“左右手法則”來確定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)蝸桿為右旋時(shí)，則用右手四指沿著蝸桿轉(zhuǎn)動方向彎曲，與大拇指所指方向相反的方向?yàn)槲佪喌男D(zhuǎn)方向（即蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向），因此，蝸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸桿為左旋時(shí)，則用左手按同樣的方法判定。蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個整體。1.蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)四、蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)和材料蝸桿高速重載低碳合金鋼（15Cr、20Cr）+滲碳淬火；中碳鋼（45）或中碳合金鋼（40Cr）+表面淬火。低速中載中碳鋼（45）+調(diào)質(zhì)。蝸輪vs≥12~26m/s

重要傳動鑄造錫青銅鑄造鋁青銅灰鑄鐵和球墨鑄鐵vs≤10m/s一般傳動vs<2m/s不重要傳動2.蝸桿、蝸輪的材料托森差速器主要由差速器外殼、前軸蝸桿、后軸蝸桿、蝸輪（6個）、直齒圓柱齒輪（12個）和蝸輪軸（6個）等組成。空心軸和差速器外殼通過花鍵連接而一同轉(zhuǎn)動。每個蝸輪軸的中間有1個蝸輪、兩端有2個尺寸相同的直齒圓柱齒輪。蝸輪和直齒圓柱齒輪通過蝸輪軸安裝在差速器外殼上，其中3個蝸輪與前軸蝸桿相嚙合，另外3個蝸輪與后軸蝸桿相嚙合，構(gòu)成六對蝸桿蝸輪嚙合副。分別與前、后軸蝸桿相嚙合的蝸輪彼此通過直齒圓柱齒輪相嚙合，前軸蝸桿和驅(qū)動前橋的前齒輪軸為一體，后軸蝸桿和驅(qū)動后橋的后齒輪軸為一體。【任務(wù)實(shí)施】托森差速器的組成和工作原理分析1.托森差速器的組成當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，來自發(fā)動機(jī)的動力通過空心軸傳至差速器外殼，差速器外殼通過蝸輪軸傳到蝸輪，再傳到蝸桿。前軸蝸桿通過前齒輪軸將動力傳至前橋，后軸蝸桿通過后齒輪軸傳至后橋，從而實(shí)現(xiàn)前、后驅(qū)動橋的驅(qū)動牽引作用。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，前、后齒輪軸（驅(qū)動軸）出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，通過嚙合的直齒圓柱齒輪相對轉(zhuǎn)動，使一軸轉(zhuǎn)速加快，另一軸轉(zhuǎn)速下降，實(shí)現(xiàn)差速作用。如果蝸輪的轉(zhuǎn)速不是很大，由于蝸桿傳動的不可逆性，不會對蝸桿施加驅(qū)動力，從而可以吸收前后輪的轉(zhuǎn)速差。當(dāng)前輪或后輪空轉(zhuǎn)打滑，即轉(zhuǎn)速差很大時(shí)，蝸輪與蝸桿中間的摩擦力就會增大，對蝸桿施加驅(qū)動力，從而驅(qū)動不打滑的后輪或前輪前進(jìn)。2.托森差速器的工作原理項(xiàng)目二汽車機(jī)械傳動裝置任務(wù)一帶傳動任務(wù)二鏈傳動任務(wù)三齒輪傳動任務(wù)四蝸桿傳動任務(wù)五輪系傳動任務(wù)六螺旋傳動任務(wù)五輪系傳動【任務(wù)引入】汽車手動變速器和汽車后橋差速器采用的傳動裝置是輪系。那么，它們采用的是哪種輪系，工作原理是怎樣的？【任務(wù)分析】輪系是機(jī)械傳動系統(tǒng)中典型的傳動形式，由多對相互嚙合的齒輪組成。輪系傳動能夠獲得大的傳動比，還能夠?qū)崿F(xiàn)變速和換向。1．掌握輪系的類型、功用和在汽車中的應(yīng)用。2．掌握定軸輪系傳動比計(jì)算方法。3．掌握周轉(zhuǎn)輪系的組成和傳動比計(jì)算方法?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】一、輪系的類型二、輪系的功用三、輪系的傳動比計(jì)算【相關(guān)知識】一、輪系的類型一系列齒輪組成的齒輪傳動系統(tǒng)稱為輪系。

按輪系中各齒輪軸線在空間的相對位置是否固定，可分為三類：定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系混合輪系1.定軸輪系：傳動時(shí)輪系中所有齒輪的幾何軸線都是固定的輪系。平面定軸輪系空間定軸輪系平面定軸輪系空間定軸輪系2.周轉(zhuǎn)輪系：傳動時(shí)至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪軸線轉(zhuǎn)動的輪系。3.混合輪系：既含有定軸線，又含有周轉(zhuǎn)輪系。1.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動二、輪系的功用2.獲得大的傳動比3.實(shí)現(xiàn)變速和換向傳動實(shí)現(xiàn)換向4.實(shí)現(xiàn)分路傳動5.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的分解與合成汽車差速器三、輪系的傳動比計(jì)算

在輪系中，輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為輪系的傳動比，用iab表示。

輪系的傳動比計(jì)算，包括計(jì)算傳動比的大小和確定轉(zhuǎn)向兩個內(nèi)容。

（一）定軸輪系的傳動比計(jì)算1.定軸輪系中齒輪傳動方向的確定箭頭法判斷方向：

例題試找出簡圖繪制錯誤之處，并確定輪系中各輪的轉(zhuǎn)向。2.定軸輪系的傳動比計(jì)算（1）平面定軸輪系的傳動比計(jì)算

齒輪4既是從動輪，又是主動輪，其存在不影響傳動比，但改變了外嚙合的次數(shù)，稱為過橋齒輪或惰輪。輪系傳動比的一般表達(dá)式：①對于圓柱齒輪組成的定軸輪系確定傳動比正負(fù)的方法：

a.外嚙合的次數(shù)；b.畫箭頭。②當(dāng)輪系中包含圓錐齒輪、蝸桿蝸輪時(shí)，傳動比的計(jì)算仍用上式計(jì)算，但各輪的轉(zhuǎn)向必須畫箭頭確定。

a.當(dāng)首末兩輪軸線平行時(shí)，仍用正負(fù)表示兩輪之間的關(guān)系。

b.當(dāng)首末兩輪軸線不平行時(shí)，不能用正負(fù)表示，只能依次畫箭頭。n表示外嚙合的次數(shù)。（2）空間定軸輪系的傳動比計(jì)算解：由公式因?yàn)辇X輪1轉(zhuǎn)動方向向下，所以齒輪6的轉(zhuǎn)動方向向左。例2-4圖示輪系中，各齒輪的齒數(shù)分別為z1=z2=z3=25、z3′=25、z4=75、z4′=30、z5=60，求傳動比i15。解：（1）由公式（2）用標(biāo)注箭頭的方法確定從動輪的轉(zhuǎn)向，箭頭如圖所示。1.周轉(zhuǎn)輪系的組成

一個基本周轉(zhuǎn)輪系中，行星輪可有多個，太陽輪的數(shù)量不多于兩個，行星架只能有一個。（二）周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算行星輪太陽輪行星架周轉(zhuǎn)輪系機(jī)架軸線位置固定既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)又稱系桿行星輪太陽輪行星架太陽輪機(jī)架太陽輪與行星架幾何軸線必須重合！差動輪系行星輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系的分類差動輪系：太陽輪都能轉(zhuǎn)動的周轉(zhuǎn)輪系；行星輪系：有一個太陽輪固定不動的周轉(zhuǎn)輪系。定軸輪系：行星架的轉(zhuǎn)速為0。2.周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算

用“反轉(zhuǎn)法”，給整個輪系加上一個（-nH），各構(gòu)件間的相對運(yùn)動不變。構(gòu)件原來的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速1n1n1H=n1-nH2n2n2H=n2-nH3n3n3H=n3-nHHnHnHH=nH-nH=0轉(zhuǎn)化輪系中，輪1、3間的傳動比可以按定軸齒輪系傳動比求解：各構(gòu)件前、后的轉(zhuǎn)速：對上式作以下說明：①只適用于轉(zhuǎn)化齒輪系的首末輪的回轉(zhuǎn)軸線平行