汽車構(gòu)造 課件 模塊5 汽車常用傳動

模塊五汽車常用傳動

帶傳動

鏈傳動齒輪傳動輪系帶傳動1.能敘述帶傳動裝置的分類、組成與特點。2.能敘述帶傳動裝置的工作原理與傳動比的計算。3.能敘述帶傳動有效拉力的影響因素。4.能分析帶傳動裝置的失效形式和原因。5.能夠?qū)鲃友b置進行正確使用與維護。學習目標帶傳動一、帶傳動的組成與分類引導問題：帶傳動裝置由哪些部件組成？帶傳動裝置的類型分哪幾種？傳動帶的類型有哪些？分別應用在什么機構(gòu)上？帶傳動是一種常用的機械傳動裝置，利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶輪之間的摩擦或嚙合來傳遞運動和動力。它的主要的作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。

如圖5-1-1所示，帶傳動一般由主動帶輪、從動帶輪、緊套在兩輪上的撓性帶組成。當原動機驅(qū)動主動帶輪轉(zhuǎn)動時，依靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力或嚙合力的作用，使從動帶輪一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)運動和動力的傳遞。帶傳動按工作原理的不同帶傳動可分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動兩大類。1）摩擦帶傳動：如圖5-1-2a所示，帶傳動靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現(xiàn)動力傳遞，當主動輪轉(zhuǎn)動時，帶和帶輪之間將產(chǎn)生摩擦力而驅(qū)動帶運動，帶又通過摩擦力使從動輪克服阻力而轉(zhuǎn)動。摩擦帶按截面形狀不同可以分為：平帶、V帶、多楔帶、圓帶等。帶傳動2）嚙合帶傳動：如圖5-1-2b所示，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實現(xiàn)傳動，嚙合帶的內(nèi)周制成齒狀，使其與齒形帶輪嚙合。由于帶與帶輪間無相對滑動，能保持兩輪的圓周速度完全一致，故稱為同步帶傳動。嚙合帶具有柔韌性好、傳遞的功率大、傳動比準確等優(yōu)點，多用于要求傳動平穩(wěn)、傳動精度較高的場合。帶傳動帶傳動帶傳動傳動帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實心式、腹板式和輪輻式三種。帶輪的結(jié)構(gòu)設計主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。直徑較小時選用實心式；中等直徑d≤350mm，選用腹板式；d>350mm，選用輪輻式。根據(jù)帶的截面形式確定輪槽尺寸。帶輪的其他結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗公式計算確定。帶傳動二、帶傳動的特點與受力分析引導問題：帶傳動和齒輪傳動相比具有哪些優(yōu)缺點？帶傳動的有效拉力取決于哪些因素？帶傳動的傳動比如何計算？帶傳動的優(yōu)點：傳動帶具有良好的彈性、能吸收振動、緩和沖擊，因而傳動平穩(wěn)、噪聲小；結(jié)構(gòu)簡單、制造、安裝、維護方便，無須潤滑，成本低；對于摩擦帶傳動，過載時帶會在帶輪上打滑，可防止其他零件破壞，起到過載保護作用；適合于較大中心距的兩軸間的傳動。帶傳動的缺點：帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動，故不能保證恒定的傳動比；傳動精度和傳動效率低；由于帶工作時需要張緊，帶對帶輪軸有很大的壓軸力；帶傳動裝置外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊；帶的壽命較短，需要經(jīng)常更換；不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場合。帶傳動帶傳動帶傳動帶傳動三、V帶引導問題：普通V帶的結(jié)構(gòu)是怎樣的？普通V帶具有哪些參數(shù)，如何正確使用V帶？1.V帶的結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動機附件如發(fā)電機、空調(diào)壓縮機和水泵等，均由曲軸帶輪通過V帶驅(qū)動。V帶的橫截面為等腰梯形，其工作面是兩側(cè)面。V帶安裝在帶輪相應的槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。經(jīng)測試證明，V帶的傳動摩擦力可達平帶傳動摩擦力的三倍，且V帶無接頭，并已經(jīng)標準化，所以V帶的應用更為廣泛，在汽車上普遍采用。帶傳動V帶的結(jié)構(gòu)如圖5-1-5所示，由包布、頂膠、抗拉體和底膠四部分組成。V帶包布材料為膠帆布，頂膠和底膠材料為橡膠?？估w是V帶工作時的主要承載部分，結(jié)構(gòu)有繩芯和簾布芯兩種。簾布芯結(jié)構(gòu)的V帶抗拉強度高，制造方便；繩芯結(jié)構(gòu)的V帶柔韌性好，抗彎強度高，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小的場合?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，繩芯結(jié)構(gòu)的V帶使用越來越廣泛。最常用的V帶兩側(cè)面的楔角φ為40°。帶傳動2.汽車V帶的分類驅(qū)動汽車內(nèi)燃機輔助設備（例如：風扇、發(fā)電機、水泵、壓縮機、動力轉(zhuǎn)向泵等）的汽車V帶的型式根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為包邊V帶和切邊V帶兩種。切邊V帶又分為普通切邊V帶、有齒切邊V帶和底膠夾布切邊V帶3種型式。帶傳動驅(qū)動汽車內(nèi)燃機輔助設備V帶應具有對稱的梯形橫截面，其型號根據(jù)V帶的頂寬分為AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等5種。汽車V帶的標記內(nèi)容和順序為型號、有效長度公稱值、標準號。帶傳動3.普通V帶的正確使用1）V帶在輪槽中的安裝位置要正確。應正確選用V帶的型號，使其與輪槽的裝配位置關系如圖5-1-7c所示；V帶在輪槽中位置過高或過低都不利于V帶正常工作，應及時糾正，如圖5-1-7a、b所示。帶傳動2）安裝帶輪時，各帶輪的周線應相互平行。各帶輪相對應的V形槽的對稱平面要在同一平面內(nèi)，誤差不得超過20°，如圖5-1-8所示。帶傳動3）V帶的張緊程度要適當，不宜過松或過緊。實踐經(jīng)驗表明，V帶安裝后用大拇指能將帶按下15mm左右，則張緊程度較合適，如圖5-1-9所示。帶傳動四、多楔帶多楔帶又稱復合三角帶，它是在平帶基體下附有若干縱向三角形楔的環(huán)形帶，其結(jié)構(gòu)如圖5-1-10所示，楔形面是工作面。相對于單根V帶，多楔帶具有厚度小、寬度大、工作面多等特點。帶傳動1）多楔帶與帶輪的接觸面積和摩擦力較大，載荷沿帶寬的分布較均勻，因而傳動能力更大。2）由于帶體薄而輕、柔性好、結(jié)構(gòu)合理，故彎曲應力小，可在較小的帶輪上工作。3）多楔帶還具有傳動振動小、散熱快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用伸長小、傳動比大和極限線速度高等特點，同時壽命更長。4）傳動效率高，節(jié)能效果明顯傳動緊湊，占據(jù)空間小。

此外，多楔帶的背面也能傳動，而且可使用自動張力調(diào)整器，使傳動更加安全、可靠。多楔帶特別適用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳動功率大的高速傳動。由于多楔帶性能優(yōu)于普通V帶，所以汽車發(fā)動機的附件越來越多地采用多楔帶傳動。帶傳動五、同步帶同步帶的結(jié)構(gòu)如圖5-1-11所示，同步帶傳動屬于嚙合傳動，傳動帶工作面上的凸齒和帶輪外緣上的齒槽進行嚙合傳動，同步帶具有傳動比恒定、不打滑、效率高、初張力小、對軸及軸承的壓力小，以及允許采用較小的帶輪直徑、較短的軸間距、較大的速比，使得傳動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點。帶傳動六、帶傳動的張緊裝置1.調(diào)整中心距張緊當帶傳動的中心距可調(diào)時，采用改變中心距的方法調(diào)節(jié)帶的初拉力。調(diào)整中心距常采用定期張緊和自動張緊。1）定期張緊：定期調(diào)整中心距以恢復張緊力。圖5-1-13所示為常見的定期張緊裝置，有滑道式圖5-1-13a和擺架式圖5-1-13b兩種。滑道式用調(diào)節(jié)螺釘推動電動機沿滑道移動，從而將帶張緊?；朗竭m用于水平傳動或傾斜不大的場合。擺架式用螺桿的調(diào)節(jié)螺母使電動機在托架上繞定點擺動，從而將帶張緊。帶傳動帶傳動2）自動張緊。將裝有帶輪的電動機安裝在浮動的擺架上，使帶輪繞固定軸擺動，利用電動機的自重張緊傳動帶，通過載荷的大小自動調(diào)節(jié)張緊力，如圖5-1-14所示。帶傳動2.張緊輪張緊當中心距不能調(diào)節(jié)時，可采用張緊輪將帶張緊。圖5-1-15a所示為V帶的張緊輪布置圖。V帶傳動的張緊輪一般放在松邊的內(nèi)側(cè)，使V帶只受單向彎曲，同時張緊輪還應盡量靠近大輪，以免過分影響V帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于小帶輪的直徑。這樣，張緊輪受力小，帶的彎應力也不改變方向，能延長帶的使用壽命。圖5-1-15b為平帶的張緊輪布置圖，與V帶相比，平帶厚度較小，所受彎曲應力小，平帶的張緊以增加包角為主，所以平帶傳動的張緊輪宜裝在松邊外側(cè)，靠近小輪處，以增加小輪上平帶的包角。帶傳動帶傳動七、帶傳動的失效形式及原因分析引導問題：帶傳動的失效形式及原因有哪些？帶傳動工作的失效形式主要有打滑和傳動帶的疲勞破壞等兩種。1.傳動帶打滑與異響帶傳動是靠摩擦工作的，當初拉力F0一定時，傳動帶與帶輪之間的摩擦力總和有一個極限值。當傳遞的有效圓周力F的值超過了極限摩擦力時，傳動帶將在帶輪的輪面上產(chǎn)生明顯的滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。傳動帶打滑時通常會伴有嘯叫的異響。正常情況下打滑將使傳動失效并加劇帶的磨損，應予以避免；但過載時打滑則可以起到保護其他零件的作用。帶傳動2.傳動帶的疲勞破壞傳動帶在交變應力狀態(tài)下工作，當應力循環(huán)次數(shù)達到一定值時，傳動帶將發(fā)生疲勞破壞，如脫皮、撕裂和拉斷，從而使傳動失效，如圖5-1-16所示。帶傳動八、帶傳動在汽車上的應用引導問題：V帶、同步帶、多楔帶分別用在汽車上的什么地方呢?1.V帶在汽車上的應用轎車發(fā)動機中很少使用V帶傳動。在有些一些大型客車上，許多設備使用V帶傳動，主要用在發(fā)動機的曲軸與冷卻風扇，水泵、發(fā)電機、空調(diào)壓縮機等設備之間的傳動上。2.同步帶在汽車上的應用同步帶不僅具有一般帶傳動的優(yōu)點，同時具有不打滑、能保證固定的傳動比，所以在汽車上廣泛應用于配氣系統(tǒng)的正時機構(gòu)上，又稱正時帶，如圖5-1-17所示。3.多楔帶在汽車上的應用多楔帶，有些車型又稱空調(diào)傳動帶，如圖5-1-18所示。它的作用是帶動發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、轉(zhuǎn)向助力泵等。它掛在曲軸傳動帶輪上，由空調(diào)傳動帶張緊輪張緊。帶傳動模塊五汽車常用傳動

帶傳動

鏈傳動齒輪傳動輪系鏈傳動1.能敘述鏈傳動的特點及滾子鏈的結(jié)構(gòu)。2.能分析鏈傳動裝置的傳動比，并且進行傳動比計算。3.能調(diào)整鏈的張緊度，會給鏈傳動裝置潤滑。4.能概括鏈傳動的失效形式。學習目標鏈傳動一、鏈傳動的應用引導問題：汽車發(fā)動機的曲軸與凸輪軸之間要達到定時、定傳動比傳動，常有的傳動方式有齒輪傳動、正時帶傳動和鏈傳動，那么正時鏈與正時帶的結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別？1.鏈傳動在發(fā)動機中的應用鏈傳動是由鏈條和具有特殊齒形的鏈輪組成的傳遞運動和（或）動力的裝置。它是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動。圖5-2-1所示是利用鏈傳動來驅(qū)動凸輪軸的配氣機構(gòu)。鏈傳動鏈傳動鏈傳動常用于兩軸平行、中心距較遠、傳遞功率較大且平均傳動比要求準確、不宜采用帶傳動或齒輪傳動的場合。與同屬撓性類（具有中間撓性件的）傳動的帶傳動相比，鏈傳動具有下列特點：1）無滑動，能保證準確的平均傳動比，且張緊力小，作用在軸和軸承上的力小。2）傳遞功率大，傳動效率高，一般可達0.95～0.98。3）能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚、淋油等不良環(huán)境中工作。4）鏈條的鉸鏈磨損后，鏈條節(jié)距將變大，工作時鏈條容易脫落。5）由于鏈節(jié)的多邊形運動，所以瞬時傳動比是變化的，瞬時鏈速不是常數(shù)，傳動中會產(chǎn)生動載荷和沖擊，因此不宜用于要求精密傳動的機械上。6）安裝和維護要求較高，無過載保護作用。2.鏈傳動的應用特點鏈傳動鏈傳動通常是由安裝在兩根平行軸上的主動鏈輪和從動鏈輪，以及鏈條組成的。它是靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合來傳遞運動和動力的，如圖5-2-2所示。設主、從動鏈輪的齒數(shù)分別是z1、z2，主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速分別是n1、n2。主動鏈輪每轉(zhuǎn)過一個齒，從動鏈輪被鏈條帶動轉(zhuǎn)過一個齒。單位時間內(nèi)，主動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（z1與轉(zhuǎn)速n1的乘積）等于從動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（z2與轉(zhuǎn)速n2的乘積）即：二、鏈傳動的組成與結(jié)構(gòu)1.鏈傳動的組成鏈傳動鏈傳動的傳動比是主動鏈輪轉(zhuǎn)速與從動鏈輪轉(zhuǎn)速的比值，也等于兩鏈輪齒數(shù)的反比。即：2.滾子鏈的結(jié)構(gòu)鏈傳動如圖5-2-3所示，滾子鏈由外鏈板1、內(nèi)鏈板2、滾子3、套筒4和銷軸5組成。銷軸與外鏈板用過盈配合組成外鏈節(jié)，套筒與內(nèi)鏈板用過盈配合組成內(nèi)鏈節(jié)，銷軸與套筒之間的轉(zhuǎn)動副使得當鏈條屈伸時，內(nèi)外鏈節(jié)能相對轉(zhuǎn)動。滾子套在套筒上可自由轉(zhuǎn)動，滾子與鏈輪輪齒相對滾動，摩擦阻力小，減小磨損。節(jié)距P是相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)動副理論中心距。節(jié)距P是鏈傳動的主要參數(shù)之一，節(jié)距P越大，鏈的各部分尺寸也越大。鏈傳動滾子鏈的連接方法有連接鏈節(jié)和過渡鏈節(jié)兩種。當鏈條兩端均為內(nèi)鏈節(jié)時使用由外鏈板和銷軸組成的可拆卸連接鏈節(jié)。用開口銷（鋼絲鎖銷）或彈性鎖片鎖止（圖5-2-4a和圖5-2-4b），連接后鏈條的鏈節(jié)數(shù)應為偶數(shù)。當鏈條一端為內(nèi)鏈節(jié)另一端為外鏈節(jié)時，使用過渡鏈節(jié)連接（圖5-2-4c），連接后的鏈條的鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)。由于過渡鏈節(jié)不僅制造復雜，而且抗拉強度較低，一般情況應盡量不用。鏈傳動鏈傳動中如松邊垂度過大，將引起嚙合不良和鏈條振動，所以鏈傳動張緊的目的和帶傳動不同，張緊力并不決定鏈的工作能力，而只是決定垂度的大小。張緊的方法很多，最常見的是移動鏈輪以增大兩輪的中心矩。但如中心距不可調(diào)時，也可以采用張緊輪張緊，如圖5-2-5a和圖5-2-5b所示。張緊輪應裝在靠近主動鏈輪的松邊上。不論是帶齒的還是不帶齒的張緊輪，其分度圓直徑最好與小鏈輪的分度圓直徑相近。此外，還可以用壓板或托板張緊5-2-5c和5-2-5d。特別是中心距大的鏈傳動，用托板控制垂度更為合理。三、鏈傳動的張緊鏈傳動鏈傳動引導問題：發(fā)動機正時鏈是怎么保證其使用壽命的，其損壞的形式主要有哪些?四、鏈傳動的失效鏈傳動的失效形式主要有以下幾種：1）鏈板疲勞破壞。鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會發(fā)生疲勞破壞。正常潤滑條件下，鏈板疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。2）滾子、套筒的沖擊疲勞破壞。在反復多次的沖擊下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，滾子、套筒可能會發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動中。3）銷軸與套筒的膠合。潤滑不當或速度過高時，銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限速度。4）鏈條鉸鏈磨損。鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時，容易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。5）過載拉斷。這種形式的失效常發(fā)生于低速重載的傳動中。模塊五汽車常用傳動

帶傳動

鏈傳動齒輪傳動輪系齒輪傳動1.能敘述齒輪傳動的特點與分類。2.能識別漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱與代號，并且分析它們之間的計算關系。3.能對標準直齒圓柱齒輪主要參數(shù)進行計算。4.能敘述斜齒圓柱齒輪傳動的特點和嚙合條件。5.能敘述齒條傳動的機構(gòu)特點，并且能夠?qū)\動速度進行計算。6.能分析蝸桿傳動的組成、傳動比及特點，并能判斷蝸桿傳動方向。7.能解釋各種齒輪傳動的失效形式。學習目標齒輪傳動引導問題：齒輪出現(xiàn)在汽車的哪些部件上，分別是什么類型？為什么要用到齒輪傳遞動力呢？一、齒輪傳動的特點與分類1.齒輪傳動的特點1）傳動比穩(wěn)定，且能保證瞬時傳動比恒定，傳動比范圍較寬。2）傳動平穩(wěn)、準確、可靠，傳遞的功率和速度范圍較大。3）傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長。4）齒輪的制造和安裝要求較高，且不宜用于中心距較大的場合。2.齒輪傳動的分類各齒輪傳動的類型見表5-3-1。齒輪傳動齒輪傳動齒輪傳動二、直齒圓柱齒輪各部分的名稱與主要參數(shù)引導問題：直齒圓柱齒輪有哪些重要參數(shù)？直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是什么？1.漸開線的形成

如圖5-3-1所示，當一直線n-n沿一個半徑為rb的圓的圓周作純滾動時，該直線上任一點K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。該圓稱為基圓，該直線稱為漸開線的發(fā)生線。齒輪傳動2.直齒圓柱齒輪各部分的名稱直齒圓柱齒輪各部分的名稱如圖5-3-2所示齒輪傳動1）齒頂圓。過齒輪所有輪齒頂端的圓稱為齒頂圓，用ra和da分別表示其半徑和直徑。2）齒根圓。過齒輪所有齒槽底的圓稱為齒根圓，用rf和df分別表示其半徑和直徑。3）分度圓。在齒頂圓和齒根圓之間，人為規(guī)定一個圓作為計算齒輪各部分尺寸的基準，分度圓直徑為d（半徑為r），漸開線標準直齒圓柱齒輪的分度圓位于齒廓的中部，齒槽寬與齒厚相同的位置。4）基圓。形成漸開線的圓。5）齒槽寬。齒輪相鄰兩齒之間的空間稱為齒槽，在任意圓周上所量得齒槽的弧長稱為該圓周上的齒槽寬，以ei表示，分度圓上的齒槽寬用e表示。6）齒厚。沿任意圓周上所量得的同一輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為該圓周上的齒厚，以si表示。分度圓上的齒厚用s表示。7）齒距。沿任意圓周上所量得相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長稱為該圓周上的齒距，以pi表示。分度圓上的齒距用p表示。8）齒頂高、齒根高、全齒高。齒輪傳動3.直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1）齒數(shù)。在齒輪整個圓周上輪齒的總數(shù)稱為該齒輪的齒數(shù)，用z表示。2）模數(shù)。分度圓圓周長為πd，齒距為p，齒數(shù)為z，可得：πd=pz由于π為無理數(shù)，為了設計、制造和計算方便，人為把p/π規(guī)定為有理數(shù)，即齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm。由于π為無理數(shù)，為了設計、制造和計算方便，人為把p/π規(guī)定為有理數(shù)，即齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm。齒輪傳動當齒數(shù)相同時，模數(shù)越大，齒輪的直徑越大，輪齒的承載能力也越大，如圖5-3-3所示。兩個齒輪相嚙合，其模數(shù)必須相同。模數(shù)是齒輪幾何尺寸計算的重要參數(shù)，其值已經(jīng)標準化，見表5-3-2。齒輪傳動齒輪傳動3）齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*。齒頂高用模數(shù)的倍數(shù)表示，標準齒頂高為系數(shù)ha*稱為齒頂高系數(shù)，已標準化，其值見表5-3-3。一對齒輪相嚙合時，為了避免一齒輪的齒頂與另一輪的齒槽底相抵觸，并留有一定空隙儲存機油以便潤滑，應使一齒輪齒頂圓與另一齒輪齒根圓之間留有一定的間隙。此間隙沿徑向度量，稱為頂隙，用c表示。頂隙也可用模數(shù)的倍數(shù)表示，標準頂隙為式中，c*為稱為頂隙系數(shù)，已標準化，其值見表5-3-3。齒輪傳動4）齒形角α。齒輪齒廓上某點徑向直線與齒廓在該點的切線所夾的銳角，稱為該點的齒形角。通常所說的齒形角即為分度圓上的齒形角，且我國國標規(guī)定標準直齒圓柱齒輪的齒形角為20°，如圖5-3-4所示。齒輪傳動4.標準直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件（1）齒輪副的正確嚙合條件一對齒輪能連續(xù)順利地傳動，需要各對輪齒依次正確嚙合互不干涉。為保證傳動時不出現(xiàn)因兩齒廓局部重疊或側(cè)隙過大，而引起卡死或沖擊現(xiàn)象，必須使兩齒輪的基圓齒距相等。由此可得齒輪副的兩個正確嚙合條件如下：兩齒輪的模數(shù)必須相等，即m1=m2；兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等，即α1=α2。齒輪傳動（2）齒輪副的連續(xù)傳動條件前一對輪齒嚙合終止的瞬間，后繼的一對輪齒正好開始嚙合，齒輪副即能連續(xù)傳動，稱之為重合度，用ε表示。正好連續(xù)傳動時，ε=1。但由于制造、安裝誤差的影響，實際上必須使ε>1，才能可靠地保證傳動的連續(xù)性，重合度ε越大，傳動越平穩(wěn)。對于一般齒輪傳動，連續(xù)傳動的條件ε≥1.2。對直齒圓柱齒輪（α=20°，ha*=1）來說，1<ε≤2。標準齒輪傳動均能滿足上述條件。應注意，中心距加大時，重合度會降低。齒輪傳動三、斜齒圓柱齒輪傳動引導問題：在手動變速器中廣泛采用了斜齒輪，分析各檔位的傳動線路為什么需要采用斜齒輪？齒輪傳動直齒圓柱齒輪嚙合時，輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線，并沿齒面移動，如圖5-3-6a。因此在傳動過程中，兩輪齒將沿著整個齒寬同時進入嚙合或同時退出嚙合，從而使輪齒上所受載荷也是突然加上或突然卸下，傳動平穩(wěn)性差，易產(chǎn)生沖擊和噪聲。斜齒圓柱齒輪嚙合時，其瞬時接觸線是斜直線，且長度變化。一對輪齒從開始嚙合起，接觸線的長度從零逐漸增加到最大，然后又由長變短，直至脫離嚙合，如圖5-3-6b所示。因此，輪齒上的載荷也是逐漸由小到大，再由大到小，所以傳動平穩(wěn)，沖擊和噪聲較小。此外，一對輪齒從進入到退出，總接觸線較長，重合度大，同時參與嚙合的齒對多，故承載能力高。斜齒輪在傳動過程中會產(chǎn)生軸向力。齒輪傳動齒輪傳動斜齒圓柱齒輪的輪齒并不平行于齒輪軸線，其齒廓曲面與任意圓柱面的交線都是一個螺旋線，該螺旋線的切線與過切點的圓柱母線間所夾的銳角，稱為該圓柱面上的螺旋角。螺旋角越大，輪齒越傾斜，傳動平穩(wěn)性越好，但軸向力也越大。斜齒輪按輪齒的旋向可以分為左旋和右旋兩種。如圖5-3-7中，齒輪1為右旋，齒輪2為左旋。齒輪傳動四、錐齒輪傳動引導問題：傳動橋上為什么要用到錐齒輪？它起到了什么作用？

如圖5-3-8所示為錐齒輪，可用于傳遞兩軸相交的旋轉(zhuǎn)運動。在汽車的驅(qū)動橋中常用錐齒輪將動力旋轉(zhuǎn)平面改變90°，使其與驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動方向一致。錐齒輪傳動時它的輪齒分布在圓錐面上，所以錐齒輪的輪齒從大端漸漸向錐頂縮小，沿齒寬各截面尺寸都不相等，大端尺寸最大。錐齒輪種類較多，在汽車中常見的有直齒錐齒輪和曲線齒錐齒輪，如圖5-3-9所示。齒輪傳動齒輪傳動1.直齒錐齒輪（1）直齒錐齒輪的幾何特點分度圓錐面上的齒線是直母線的錐齒輪稱為直齒錐齒輪。直齒錐齒輪用于相交軸齒輪傳動，兩軸的交角通常為90°（即Σ=90°），如圖5-3-9a所示。（2）直齒錐齒輪的正確嚙合條件標準直齒錐齒輪副的軸交角Σ=90°，直齒錐齒輪的正確嚙合條件如下：1）兩齒輪的大端端面模數(shù)相等，即m1=m2。2）兩齒輪的壓力角相等，即α1=α2。齒輪傳動2.曲線齒錐齒輪（俗稱螺旋錐齒輪）

圖5-3-9b所示為曲線齒錐齒輪傳動，它克服了直齒錐齒輪傳動中重疊系數(shù)小、傳動不平穩(wěn)、承載能力低的缺點，現(xiàn)代汽車的主減速器中廣泛采用曲線齒錐齒輪傳動（如解放CA1092型汽車等）。曲線齒錐齒輪的輪齒是彎曲的，按齒面線（齒面與分度圓錐面的交線）的形狀分為圓弧齒錐齒輪和延伸外擺線錐齒輪兩種。齒輪傳動五、齒輪齒條傳動引導問題：齒條傳動用在轉(zhuǎn)向機上有什么優(yōu)勢？如圖5-3-10所示，當齒輪的基圓半徑增大到無窮大時，漸開線變成一條直線，這時的齒輪就變成了齒條。其分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓變成了相互平行的直線，即分度線、齒頂線、齒根線、基準線。齒輪齒條嚙合傳動時，把齒條的直線往復運動變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運動，或?qū)X輪的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)辇X條的直線往復運動。齒條上各點速度大小和方向都是一致的。齒廓上各點的壓力角相等，如果是標準齒條，壓力角α=20°，齒條上各齒同側(cè)齒廓線平行且齒距相等。齒輪傳動六、蝸桿傳動引導問題：蝸桿傳動中蝸輪和蝸桿方向怎么確定？蝸桿傳動在汽車上的應用主要有蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向器、驅(qū)動橋的主減速器、車速表中的驅(qū)動蝸輪蝸桿、電動刮水器中的減速機構(gòu)等。1.蝸桿傳動的組成、傳動比及特點（1）蝸桿傳動的組成蝸桿傳動由蝸桿、蝸輪和機架組成。通常蝸輪、蝸桿的軸線在空間成直角交錯，如圖5-3-12所示。它用來傳遞空間兩軸的運動和動力。通常蝸桿為原動件，蝸輪為從動件，做減速傳動。齒輪傳動（2）蝸桿傳動的傳動比蝸桿軸向剖面和梯形螺紋相似。蝸桿也有左旋和右旋之分，如圖5-3-13所示。一對相嚙合的蝸輪蝸桿傳動，其蝸輪和蝸桿的輪齒旋向是相同的，且螺旋角之和為90°。蝸桿的齒數(shù)稱為頭數(shù)，用z1表示。蝸桿的頭數(shù)相當于蝸桿上的螺旋線的線數(shù)，如圖5-3-14所示。蝸桿常用的為單線或雙線，即蝸桿轉(zhuǎn)一圈，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒或兩個齒。蝸桿頭數(shù)的選擇與傳動比、傳動效率及制造的難易程度等因素有關，頭數(shù)越多，其傳動效率越高，但加工越困難。齒輪傳動設蝸桿的頭數(shù)為z1，蝸輪的齒數(shù)為z2。當蝸桿的轉(zhuǎn)速為n1時，則蝸輪的轉(zhuǎn)速n2=n1z1/z2，故蝸輪蝸桿的傳動比為：蝸桿的頭數(shù)一般取z1=1～4。當傳動比大于40或要求蝸桿自鎖時，常取z1=1；當傳遞功率較大時，常取z1=2～4。（3）蝸桿傳動的特點與其他機械傳動相比，蝸桿傳動具有以下特點：傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動平穩(wěn)，無噪聲；有自鎖性，蝸桿的螺旋升角很小時，蝸桿只能帶動蝸輪傳動；蝸桿傳動效率低，一般認為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低；發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。齒輪傳動2.蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判斷在蝸桿傳動機構(gòu)中，蝸輪和蝸桿的輪齒旋向是相同的。當蝸桿的螺旋方向和轉(zhuǎn)動方向為已知時，可以根據(jù)螺旋副的運動規(guī)律，用“左右手法則”確定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。如圖5-3-15所示，當蝸桿為右旋時，則用右手法則：右手握拳，四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，與大拇指方向相反的方向則為蝸輪上在嚙合處的線速度方向；當蝸桿為左旋時，則用左手按同樣的方法判斷，如圖5-3-16所示。齒輪傳動七、齒輪傳動的失效形式引導問題：變速器中出現(xiàn)異響，是什么原因造成的，如何避免出現(xiàn)這樣的情況？

齒輪傳動就其裝置而言，有開式、半開式及閉式；就其使用情況來說，有低速、高速及輕載、重載；就齒輪材料及熱處理工藝的不同，有較脆或較韌，齒面有較硬或較軟等。因此，齒輪的失效形式也不同。一般來說，齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效，其主要失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面咬合及齒面塑性變形等。齒輪傳動（1）輪齒折斷因為輪齒受力時齒根彎曲應力最大，而且有應力集中，因此，輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部分，如圖5-3-17所示。輪齒因短時意外的嚴重過載而引起的突然折斷，稱為過載折斷。齒輪傳動（2）齒面疲勞點蝕齒輪傳動工作時，齒面間的接觸相當于軸線平行的兩圓柱滾子間的接觸，在接觸處將產(chǎn)生變化的接觸應力，在應力反復作用下，輪齒表面出現(xiàn)疲勞裂紋，疲勞裂紋擴展的結(jié)果，使齒面金屬脫落而形成麻點狀凹坑，這種現(xiàn)象稱為齒面疲勞點蝕，如圖5-3-18所示。齒輪傳動（3）齒面磨損當嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時，輪齒工作表面被逐漸磨損，使齒輪失去原有的曲面形狀，同時輪齒變薄而導致傳動失效，這種磨損稱磨粒磨損，如圖5-3-19所示。它是開式傳動的主要失效形式之一。改用閉式傳動是避免齒面磨損最有效的辦法。齒輪傳動（4）齒面膠合在高速重載傳動中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生黏著，當兩齒面相對運動時，較軟的齒面沿滑動方向被撕下而形成溝紋，這種現(xiàn)象稱為齒面膠合，如圖5-3-20所示。在低速重載傳動中，由于齒面間的齒輪油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合破壞。提高齒面硬度和減小粗糙度值能增強抗膠合能力。對于低速傳動采用黏度較大的潤滑油；對于高速傳動齒輪副，采用含抗膠合添加劑的專用潤滑油也很有效。齒輪傳動（5）齒面塑性變形若輪齒的材料較軟，載荷及摩擦力又都很大時，齒面材料就會沿著摩擦力的方向產(chǎn)生塑性變形，如圖5-3-21所示。這種情況一般發(fā)生在硬度較低的齒面上。提高齒面硬度和采用黏度較高的潤滑油，都有助于防止或減輕齒面的塑性變形。模塊五汽車常用傳動

帶傳動

鏈傳動齒輪傳動輪系輪系1.能辨別輪系的種類。2.能計算定軸輪系的傳動比。3.能分析手動變速器傳動鏈。4.能敘述周轉(zhuǎn)輪系的組成與類型。5.能計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。學習目標輪系一、定軸輪系引導問題：齒輪傳動如何能實現(xiàn)遠距離傳動？汽車傳動系統(tǒng)中常常使用一組齒輪傳動，為什么這樣設計，要完成哪些功能？1.定軸輪系的分類在傳動中，若輪系中各齒輪的幾何軸線均是固定的，則這種輪系稱為定軸輪系，各齒輪軸線相互平行的定軸輪系稱為平面定軸輪系，如圖5-4-1a所示。而軸線不平行的定軸輪系稱為空間定軸輪系，如圖5-4-1b所示。輪系2.定軸輪系傳動比的計算定軸輪系的傳動比是指輪系中首、末兩構(gòu)件的角速度之比。包括傳動比的大小和首、末兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關系兩方面的內(nèi)容。如果定軸輪系是由兩個齒輪組成的，如圖5-4-2所示，其中輪1是主動輪，齒數(shù)為z1；輪2是從動輪，齒數(shù)為z2，則該輪系的傳動比為：i12=ω1/ω2=z2/z1兩輪的轉(zhuǎn)動方向如圖5-4-2所示。若定軸輪系是由多個齒輪組成的，