汽車機械基礎(chǔ) 胡瓊 何向東單元七

課件制作郭碧寶汽車機械基礎(chǔ)全國交通運輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會中國汽車維修行業(yè)協(xié)會胡瓊何向東張水珍黃沃光全國交通運輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)劃教材教育部中等職業(yè)教育汽車專業(yè)技能課教材組織編寫主

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編2024/4/22汽車機械概要汽車機械識圖汽車常用材料汽車常用結(jié)構(gòu)汽車常用連接單元一單元二單元三單元四單元五單元六單元七單元八汽車支承零部件汽車機械傳動汽車液壓傳動單元九汽車氣壓傳動單元七汽車機械傳動學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)１.敘述Ｖ帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動的類型和特點，敘述鏈傳動的類型和特點，敘述蝸桿傳動的種類和特點，敘述齒輪傳動的種類和特點。２.描述Ｖ帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動的工作原理，描述鏈傳動的工作原理。３.理解漸開線形成和漸開線齒輪傳動過程和特點。４.知道Ｖ帶傳動、多楔帶傳動、同步帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動的失效形式。５.懂得齒輪系傳動比的確定方法。６.正確進行Ｖ帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動安裝、調(diào)試和維護，正確進行鏈傳動安裝、調(diào)試和維護，規(guī)范進行齒輪傳動的使用和維護。７.判別齒輪系中各個齒輪轉(zhuǎn)動方向，識別一個已知齒輪系屬于何種輪系。

１.時間要求:建議28學(xué)時２.質(zhì)量要求:在滿足廠家的生產(chǎn)規(guī)范及質(zhì)量要求前提下能夠

熟練快速地診斷與排除故障３.安全要求:嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進行項目作業(yè)４.文明要求:自覺按照文明生產(chǎn)規(guī)則進行項目作業(yè)５.環(huán)保要求:努力按照環(huán)境保護要求進行項目作業(yè)項目要求一帶傳動(一)帶傳動的組成和工作原理

1.帶傳動的組成帶傳動一般由主動帶輪、從動帶輪、張緊在帶輪上的傳動帶和機架組成。2.帶傳動的工作原理帶傳動是指利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶輪的摩擦或嚙合來傳遞運動和動力的一種機械傳動。（二）帶傳動的類型帶傳動的類型較多，根據(jù)傳動原理的不同，帶傳動可分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動兩大類。根據(jù)帶的截面形狀可分為平帶傳動、Ｖ帶傳動、多楔帶傳動、圓帶傳動和同步帶傳動等類型。汽車上主要應(yīng)用Ｖ帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動。

（二）帶傳動的類型

１.摩擦型帶傳動摩擦型帶傳動是指利用傳動帶和帶輪之間的摩擦力傳遞運動和動力的機械傳動。按照帶的截面形狀不同，主要有Ｖ帶傳動和多楔帶傳動。１)Ｖ帶傳動

Ｖ帶傳動又稱三角帶傳動，工作時帶的兩側(cè)面為工作面，與帶輪的環(huán)槽側(cè)面接觸，如右上圖所示。２)多楔帶傳動多楔帶傳動中帶的截面形狀為多楔形，其工作面為楔的側(cè)面，柔軟、摩擦力大，如右下圖所示。2.嚙合型帶傳動嚙合型帶傳動是指靠傳動帶上的齒與帶輪上的齒槽的嚙合作用來傳遞運動和動力的機械傳動，也稱同步帶傳動或齒形帶傳動，如下圖所示。汽車發(fā)動機同步帶傳動（三）Ｖ帶結(jié)構(gòu)、類型、標(biāo)記和特點

1.Ｖ帶結(jié)構(gòu)普通Ｖ帶為無接頭的環(huán)行帶，其橫截面呈等腰梯形，兩側(cè)面為工作面。其橫截面結(jié)構(gòu)由包布層、伸張層、強力層和壓縮層組成。２.Ｖ帶類型Ｖ帶已標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T11544—1997)規(guī)定的普通Ｖ帶按截面尺寸由小到大分為Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ七種型號，其中Ｙ型截面尺寸最小，Ｅ型截面尺寸最大，其傳遞功率也最大。

２.Ｖ帶類型

Ｖ帶各型號的截面尺寸３.Ｖ帶標(biāo)記Ｖ帶的標(biāo)記是用戶識別和選用帶的依據(jù)，普通Ｖ帶的標(biāo)記內(nèi)容和順序依次為型號、基準(zhǔn)長度公稱值和標(biāo)準(zhǔn)號三個部分組成，印刷在帶的外表面上。汽車Ｖ帶的標(biāo)記內(nèi)容和順序依次為型號、有效長度公稱值和標(biāo)準(zhǔn)號，如“AV13×1000GB/T12732”表示AV13型汽車Ｖ帶,其有效長度為1000ｍｍ。４.Ｖ帶傳動的特點

Ｖ帶傳動的主要優(yōu)點:(１)Ｖ帶具有良好的彈性，起吸振、緩沖作用，因此傳動平穩(wěn)、噪聲小。(２)過載時，帶與帶輪之間會出現(xiàn)打滑，可防止其他零件損壞。(３)結(jié)構(gòu)簡單，安裝和維護要求不高，不需要潤滑成本低。

Ｖ帶傳動的主要缺點:(１)傳動效率低，帶傳動對軸與軸承的壓力較大。(２)Ｖ帶使用壽命較短，不適于高溫、油和水的場合。５.Ｖ帶傳動的失效形式帶在帶輪上打滑，不能傳遞動力；帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷；帶的工作面磨損；從動軸的扭振。（四）多楔帶結(jié)構(gòu)、型號、特點和失效形式１.多楔帶結(jié)構(gòu)多楔帶是指以平帶為基體、內(nèi)表面排布有等間距縱向40°梯形楔的環(huán)形橡膠傳動帶，其工作面為楔的側(cè)面。多楔帶的結(jié)構(gòu)１-帶背織物２-抗拉體３-粘合膠４-楔膠２.多楔帶型號多楔帶的型號用來表示截面形狀和尺寸。多楔帶又稱多槽帶，目前市場上的類型有:Ph、Pl、Pj、Pk、Pm，汽車多楔帶一般采用Pk型號。３.多楔帶標(biāo)記汽車多楔帶的尺寸特性標(biāo)記包括帶楔數(shù)、型號和有效長度三個部分。例如:“6Pk1500”的含義為:６—帶楔數(shù)；Ｐk—帶型號；1500—有效長度(ｍｍ)。多楔帶的型號及截面尺寸４.多楔帶傳動的特點多楔帶傳動的主要特點如下:(１)多楔帶與帶輪的接觸面積和摩擦力較大，因而傳動能力大。(２)其結(jié)構(gòu)決定工作應(yīng)力小，可在較小的帶輪上工作。(３)傳動振動小、散熱快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用伸長小，因而壽命長。(４)節(jié)能效果明顯，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占據(jù)空間小。(５)帶體薄，富有柔軟性，適應(yīng)高速傳動，帶速可達40m/s。(６)耐熱、耐油、耐磨。５.多楔帶的失效形式多楔帶的使用壽命實質(zhì)上是根據(jù)多楔帶傳動功率的運行時間來定量的。多楔帶的有效壽命也可以用運行的時間來定量，不過它要求在一定的效率下傳動所需的力矩。這個時間可能與膠帶有能力運行的時間不相同，特別是帶如果有滯?，F(xiàn)象，這時災(zāi)難性失效就會發(fā)生，帶楔會發(fā)生徑向斷裂，使部分帶楔脫落。(五)同步帶結(jié)構(gòu)、特點和失效形式１.同步帶結(jié)構(gòu)同步帶是以鋼絲繩或玻璃纖維為強力層，外覆聚氨酯或氯丁橡膠的環(huán)形帶。帶的內(nèi)周制成齒狀，其與帶輪上的凸齒相嚙合，常見的同步帶的齒形為梯形齒和圓弧齒。同步帶結(jié)構(gòu)２.同步帶傳動的特點(１)傳動準(zhǔn)確，具有恒定的傳動比。(２)傳動平穩(wěn)，具有緩沖、減振能力，噪聲低。(３)傳動效率高，可達98%節(jié)能效果明顯。(４)維護方便，不需潤滑，維護費用低。(５)傳動比范圍大。(６)可用于長距離傳動。(７)對軸作用力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，抗老化性能好。３.同步帶的失效形式同步帶的失效形式主要有:帶體疲勞斷裂；帶齒剪斷和壓潰；帶側(cè)、帶齒磨損、包布剝離；承載層伸長、節(jié)距增大、形成齒的干涉、爬齒；沖擊和過載使帶體斷裂。(六)帶輪結(jié)構(gòu)和類型１.Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)普通Ｖ帶輪通常由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。２.帶輪類型Ｖ帶輪的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)輪輻的結(jié)構(gòu)不同，可分為實心式、腹板式、孔板式、輪輻式等類型。直徑較小的帶輪，其輪緣與輪轂直徑相連；沒有輪輻的部分，即采用實心式帶輪；中等直徑的帶輪采用腹板式或孔板式；大帶輪采用輪輻式帶輪。普通Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)(七)帶傳動的平均傳動比在帶傳動中，主動帶輪轉(zhuǎn)速n1與從動帶輪轉(zhuǎn)速n2之比稱為帶傳動的傳動比，用ｉ表示。若不考慮傳動帶在帶輪上的滑動，則傳動帶的速度與兩輪的圓周線速度相等。如下圖所示，ｄ１、ｄ２分別為主動帶輪和從動帶輪的直徑，單位為mm，n1、n2分別為主、從動帶輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min，ｖ為傳動帶的速度，單位為ｍ/s。帶傳動實際的平均傳動比為:帶傳動示意圖(八)帶傳動的受力情況和張緊方法

１.帶傳動的受力情況１)帶靜止不動時如下圖ａ)所示，帶傳動安裝時，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。當(dāng)帶靜止不動時，帶上各處所受的拉力均相等。此時帶所受的拉力稱為初拉力。２)帶傳動時帶傳動受力分析２.帶的彈性滑動和打滑１)帶的彈性滑動帶是彈性體，當(dāng)帶受拉時會產(chǎn)生彈性伸長。由于帶在緊邊、松邊上所受的拉力不同，因而產(chǎn)生的彈性變形量也不同。由于帶的彈性變形及拉力差而引起的帶與帶輪間的滑動現(xiàn)象，稱為帶的彈性滑動。彈性滑動是帶傳動中不可避免的一種正常的物理現(xiàn)象。２)帶的打滑當(dāng)傳遞的外載荷增大時，要求有效拉力Ｆｅ隨之增大，當(dāng)Ｆｅ達到一定數(shù)值時，帶與小帶輪輪槽接觸面間的摩擦力總和Ｆｆ將達到極限值，若外載荷超過極限值時，帶將沿整個接觸弧發(fā)生相對滑動。這種現(xiàn)象稱為打滑。

３.影響帶傳動的主要因素影響帶傳動的主要因素有初拉力、包角、傳動帶速度和彎曲應(yīng)力等。４.帶傳動的張緊帶傳動張緊時，一定要控制初拉力。使用一定時間后又要重新檢查張緊力。５.帶傳動的張緊方法帶傳動的張緊方法通常有調(diào)整中心距和使用張緊輪。

１)調(diào)整中心距調(diào)整中心距即通過調(diào)整螺栓來改變中心距，從而達到定期張緊的目的。此方法常用于水平布置的帶傳動和近似垂直布置的帶傳動。

帶傳動張緊裝置２）采用張緊輪采用張緊輪實現(xiàn)定期張緊或自動張緊。張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲，同時張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角，張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。采用張緊輪(九)帶傳動的安裝、使用和維護１.帶傳動的安裝(１)按要求選取帶型、基準(zhǔn)長度和根數(shù)。(２)安裝帶輪時，兩帶輪軸線應(yīng)相互平行。主動輪和從動輪槽必須調(diào)整在同一平面內(nèi)，且兩帶輪裝在軸上不得晃動，否則會使傳動帶側(cè)面過早磨損。(３)套裝帶時不得強行撬入，應(yīng)先將中心距縮小，將帶套在帶輪輪槽上后，在慢慢調(diào)大中心，使帶張緊，帶的張緊程度調(diào)整應(yīng)適當(dāng)，一般可根據(jù)經(jīng)驗來調(diào)整。(４)帶在輪槽中應(yīng)有正確的位置，安裝在輪槽內(nèi)的帶頂面應(yīng)與帶輪外緣相平，帶與輪槽底面應(yīng)有間隙。２.帶傳動的使用和維護為了延長帶的使用壽命，確保帶傳動的正常運行，必須正確使用和維護。

二鏈傳動(一)鏈傳動的組成和工作原理1.鏈傳動的組成鏈傳動是由裝在平行軸上的主動鏈輪、從動鏈輪、繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條和機架組成。鏈傳動用以傳遞兩平行軸間的運動和動力。２.鏈傳動的工作原理鏈傳動是指通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種機械傳動。鏈輪上制有特殊齒形的齒，以環(huán)形鏈條作中間撓性件，工作時靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動的組成(二)鏈傳動的特點和類型１.鏈傳動的特點

１)鏈傳動的主要優(yōu)點(１)由于鏈傳動是嚙合傳動，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，所以工作可靠，效率較高。(２)鏈條裝在鏈輪上，不需要很大的張緊力，對軸的壓力小。(３)能傳遞較大的功率，過載能力強。(４)維護容易，并有一定的緩沖減振作用。(５)能在較惡劣的環(huán)境下(如高溫、多塵、油污和潮濕等)工作，

(二)鏈傳動的特點和類型

２)鏈傳動的主要缺點(１)安裝精度要求高，瞬時傳動比不恒定，傳動的平穩(wěn)性較差，不適合高速轉(zhuǎn)動，工作時有噪聲。(２)磨損后容易發(fā)生跳齒、易脫鏈。(３)價格較高。２.鏈傳動的類型鏈傳動有多種分類形式，按用途不同，可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。傳動鏈按結(jié)構(gòu)分為滾子鏈和齒形鏈兩種。（三）滾子鏈的結(jié)構(gòu)和接頭形式１.滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈又稱套筒滾子鏈，滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板五部分組成。２.滾子鏈的標(biāo)記滾子鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)?短節(jié)距傳動用滾子鏈和鏈輪?(GB/T1243—2006)已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)尺寸，滾子鏈的標(biāo)記為:鏈號—排數(shù)×整根鏈的鏈節(jié)數(shù)。如某鏈條代號為“10A—60GB/T1243—2006”,表示節(jié)距為15.875ｍｍ的Ａ系列、單排、60節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)號為GB/T1243—2006的滾子鏈。

（三）滾子鏈的結(jié)構(gòu)和接頭形式

3.滾子鏈的種類及接頭形式滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈等幾種。

多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多，一般不超過四排。(四)滾子鏈鏈輪端面齒形和鏈輪結(jié)構(gòu)１.滾子鏈鏈輪端面齒形鏈輪的主要尺寸:(１)；(２)分度圓直徑:ｄ＝p/sin(180°/ｚ)；(３)齒頂圓直徑:dａ＝ｐ[0.54+cot(180°/ｚ)]；(４)分度圓圓齒高:ｈａ＝0.27ｐ；(５)齒根圓直徑:df＝ｄ

–d1；式中，d1為鏈的滾子外徑，單位為ｍｍ。滾子鏈鏈輪的端面齒形２.鏈輪結(jié)構(gòu)鏈輪上的齒形按ＧＢ/Ｔ１２４３—１９９７中規(guī)定的參數(shù)制造，目前多采用三圓弧一直線齒形。鏈輪的外形結(jié)構(gòu)與鏈輪的直徑大小有關(guān)。鏈輪結(jié)構(gòu)（五）齒形鏈齒形鏈?zhǔn)怯娩N軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成，齒形鏈由許多沖壓而成的齒形鏈板用鉸鏈連接而成。為避免嚙合時掉鏈，鏈條應(yīng)有導(dǎo)向板(分為內(nèi)導(dǎo)式和外導(dǎo)式)。齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合，齒形鏈又稱無聲鏈。按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同，分為圓銷鉸鏈?zhǔn)?、軸瓦鉸鏈?zhǔn)胶蜐L柱鉸鏈?zhǔn)饺N。

（六）鏈傳動的平均傳動比鏈傳動是嚙合傳動，平均傳動比是準(zhǔn)確的。推導(dǎo)得鏈傳動的平均傳動比為

(七)鏈傳動的安裝和張緊１.鏈傳動的安裝

鏈傳動在安裝時，用水平尺檢查兩鏈輪的兩軸是否成水平和平行，且用直尺檢查兩鏈輪是否位于同一平面。誤差a/δ應(yīng)小于0.002~0.005，超差會引起脫鏈和不正常的磨損。鏈傳動的布置按兩鏈輪中心連線的位置可分為水平布置、傾斜布置和垂直布置三種形式。一般宜采用水平或接近水平的位置，并使松邊在下邊。

鏈傳動的布置２.鏈傳動的張緊鏈傳動的緊邊與松邊正好與帶傳動相反，松邊在下、緊邊在上。但松邊的垂度不宜過長，以防脫鏈。鏈傳動張緊目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過大時，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象，同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角，當(dāng)兩輪軸心連線傾斜角大于60°時，通常設(shè)有張緊裝置。鏈傳動的張緊方法通常有以下兩種：(１)增大兩輪中心距。(２)用張緊裝置張緊。鏈傳動的張緊裝置(八)鏈傳動的潤滑、失效形式和維修方法１.鏈傳動的潤滑鏈傳動有良好的潤滑時，可以緩和沖擊，減少傳動摩擦和磨損，減少噪聲，提高工作能力和傳動效率，延長使用壽命。鏈傳動的潤滑方式有多種，如人工定期潤滑、滴油潤滑、油浴潤滑、飛濺潤滑和壓力潤滑。

２.鏈傳動的失效形式和維修方法

１)鏈條鉸鏈磨損和維修方法鏈條鉸鏈的銷軸與套筒之間承受較大的壓力且存在相對滑動，故在承壓面上會產(chǎn)生磨損，磨損使鏈條節(jié)距增加，極易產(chǎn)生跳齒或脫鏈，可采用的維修方法如下:

(１)提高加工與安裝精度；(２)提高支承件的剛度；(３)更換新鏈條；(４)適當(dāng)張緊。２)鏈板疲勞斷裂和維修方法鏈傳動的緊邊和松邊拉力不等，在鏈條工作時作用在鏈條上的拉力在不斷發(fā)生變化，經(jīng)一定的應(yīng)力循環(huán)后，鏈板會產(chǎn)生疲勞斷裂，可采用的維修方法如下:(１)重新選用規(guī)格合適的鏈條；(２)更換質(zhì)量合格的鏈條；(３)控制或減弱負(fù)載和動力源的沖擊振動。

３)多次沖擊斷裂鏈傳動在起動、制動、反轉(zhuǎn)或重復(fù)沖擊載荷的作用下，鏈條、銷套筒會發(fā)生疲勞斷裂。

４)鏈條鉸鏈的膠合和維修方法(１)消除潤滑油內(nèi)的雜質(zhì)，改善潤滑條件，更換潤滑油。(２)更換質(zhì)量合格或稍大規(guī)格的鏈條。

５)鏈條靜力拉斷在低速(ｖ<0.6m/s)重載或突然過載時，載荷超過鏈條的靜強度，鏈條將被拉斷。三齒輪傳動(一)齒輪傳動的組成、工作原理和特點齒輪傳動是機械傳動中應(yīng)用最廣泛的一種形式，如常用的計時鐘表、傳動玩具等都離不開齒輪傳動，汽車底盤的傳動系統(tǒng)大量運用齒輪傳動。１.齒輪傳動的組成齒輪傳動是在每個圓柱體的外圓柱上加工出漸開線的齒形，其由主動齒輪、從動齒輪和機架等組成。

三齒輪傳動

２.齒輪傳動工作原理圖所示為齒輪傳動原理圖。齒輪傳動是通過主動齒輪的輪齒和從動齒輪的輪齒的直接嚙合來傳遞運動和動力，齒輪傳動能改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，可用于傳遞空間任意兩根軸之間的運動和動力。齒輪傳動原理圖３.齒輪傳動的特點１)齒輪傳動的優(yōu)點(１)適應(yīng)性廣；(２)能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高；(３)結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命較長，可實現(xiàn)較大的傳動比；(４)傳動效率高；(５)可以傳遞空間任意兩軸間的運動。２)齒輪傳動的缺點(１)制造和安裝精度要求高，故成本較高；(２)不適宜用于距離較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動。(二)齒輪傳動的基本參數(shù)和類型

１.漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)直齒圓周齒輪的基本參數(shù)有齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等。這些基本參數(shù)是齒輪各部分幾何尺寸計算的依據(jù)。１)齒數(shù)ｚ齒數(shù)是指一個齒輪的輪齒總數(shù)。齒輪設(shè)計時，齒數(shù)是按使用要求和強度計算確定的。２)模數(shù)ｍ齒輪傳動中齒距ｐ除以圓周率π所得到的商稱為模數(shù)，即ｍ＝ｐ/π。使用模數(shù)和齒數(shù)可以很方便地計算齒輪的大小，用分度圓直徑表示:ｄ＝mz。

(二)齒輪傳動的基本參數(shù)和類型

１.漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)

３)壓力角α由漸開線的性質(zhì)可知，漸開線上各點的壓力角是不同的。壓力角是齒輪運動方向與受力方向所夾的銳角，通常所說的壓力角是指分度圓上的壓力角。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，α＝２０°。壓力角不同，輪齒的形狀也不同。其公式為:cosα＝rb/ｒ式中:rb----基圓半徑，ｍｍ；

ｒ----分度圓半徑ｍｍ。２.齒輪傳動的類型（如下表）２.齒輪傳動的類型（續(xù)上表）１)交錯軸齒輪傳動兩嚙合齒輪的傳動軸線為空間任意交錯位置，它是一種空間齒輪機構(gòu)。常見類型有交錯軸斜齒輪傳動和蝸桿傳動等。２)平行軸齒輪傳動兩嚙合齒輪的傳動軸線相互平行，這是一種平面齒輪傳動。常見類型有外嚙合齒輪傳動、內(nèi)嚙合齒輪傳動和齒輪齒條傳動等。３)相交軸齒輪傳動兩齒輪的傳動軸線相交于一點，它是一種空間齒輪機構(gòu)。常見類型有直齒錐齒輪傳動、斜齒錐齒輪傳動和曲線齒錐齒輪傳動。(三)漸開線的形成和齒輪各部分的名稱１.漸開線的形成漸開線定義為:將一個圓軸固定在一個平面上，軸上纏線，拉緊一個線頭讓該線繞圓軸運動且始終與圓軸相切，那么線上一個定點在該平面上的軌跡就是漸開線，如下圖所示。

(三)漸開線的形成和齒輪各部分的名稱１.漸開線的形成

漸開線有如下性質(zhì)：(１)發(fā)生線ＡＢ沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的一段弧長；(２)漸開線上任意一點的法線必與基圓相切；(３)漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓越小，漸開線越彎曲，基圓越大，漸開線越平直，基圓無窮大時，漸開線變?yōu)橐粭l直線，漸開線齒輪變?yōu)辇X條；(４)因發(fā)生線切于基圓，故基圓內(nèi)無漸開線。2.漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱

漸開線直齒圓柱齒輪各部位名稱和代號，如下圖所示。１)齒頂圓ｄａ齒頂圓是指通過輪齒頂部的圓周。２)齒根圓ｄｆ齒根圓是指通過輪齒根部的圓周。３)分度圓ｄ對標(biāo)準(zhǔn)齒輪來說，齒厚與齒槽寬相等的圓。分度圓上的齒厚和齒槽寬分別用ｓ和ｅ表示，ｓ＝ｅ。４)齒厚ｓ一個齒的兩側(cè)端面齒廓之間的分度圓弧長。５)齒槽寬ｅ一個齒槽的兩側(cè)端面齒廓之間的分度圓弧長。６)齒距ｐ兩個相鄰且同側(cè)端面齒廓之間的分度圓弧長。７)齒寬ｂ齒輪的有齒部位沿分度圓柱面直母線方向量度的寬度。８)齒頂高ｈａ齒頂圓與分度圓的徑向距離。９)齒根高ｈｆ齒根圓與分度圓之間的徑向距離。１０)全齒高ｈ齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。(四)漸開線齒輪嚙合的特點和正確嚙合的條件

１.漸開線齒輪嚙合的特點(１)漸開線齒輪能夠保持恒定的傳動比。(２)漸開線齒輪具有中心距可分性，即齒輪因磨損導(dǎo)致中心距改變，卻仍然能夠保持齒輪的傳動比不變。(３)齒廓間正壓力方向不變，漸開線兩齒輪在傳動過程中，嚙合點的軌跡為一條直線，如圖下圖所示Ｎ１Ｎ２。因此，有利于齒輪傳動的平穩(wěn)性。漸開線齒輪嚙合2.漸開線齒輪正確嚙合的條件

(１)主動齒輪與從動齒輪的模數(shù)相等，即：ｍ１＝ｍ２＝ｍ；(２)主動齒輪與從動齒輪的齒形角相等，即：α１＝α２＝α。

(五)齒輪的結(jié)構(gòu)圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成，根據(jù)圓柱齒輪的齒頂圓直徑大小、齒輪的結(jié)構(gòu)分為齒輪軸、實體式齒輪、腹板式齒輪和輪輻式齒輪等主要形式。１)齒輪軸直徑較小的齒輪通常直接和傳動軸制成一個整體，即制成齒輪軸，如下圖所示。２)實體式齒輪當(dāng)齒頂圓直徑比軸徑大很多，同時能保證輪緣最薄處ｅ≥２.５ｍｍ以上時，可制成實體式齒輪，如圖a）所示。３)腹板式齒輪當(dāng)齒頂圓直徑ｄａ＝２００~５００ｍｍ時，常用鍛造方法制成腹板式結(jié)構(gòu)，如圖b）所示。４)輪輻式齒輪當(dāng)齒頂圓直徑ｄａ＝５００~１０００ｍｍ時，常采用輪輻式結(jié)構(gòu)，如圖c）所示。

a)b)c)(六)漸開線齒輪傳動的傳動比在某齒輪傳動中,主動齒輪的齒數(shù)為z1,從動齒輪的齒數(shù)為z2,主動齒輪每轉(zhuǎn)過一個齒，從動齒輪也轉(zhuǎn)過一個齒。當(dāng)主動齒輪的轉(zhuǎn)速為n1、從動齒輪的轉(zhuǎn)速為n2時，單位時間內(nèi)主動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)n1z1與從動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)n2z2應(yīng)相等，即n1z1＝n2z2。由此得傳動比：ｉ１２＝n1/n2＝z2/z1式中:n1、n2———主動齒輪、從動齒輪的轉(zhuǎn)速r/min；

z1、z2———主動齒輪、從動齒輪的齒數(shù)。漸開線齒輪傳動的傳動比為恒定值，就保證了漸開線齒輪傳動的平穩(wěn)性。(七)齒輪的規(guī)定畫法

為了簡明地表達齒輪的輪齒部分國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4459.2—2003?機械制圖齒輪畫法?規(guī)定了齒輪的畫法。１.單個圓柱齒輪的畫法２.圓柱齒輪嚙合的畫法(八)斜齒圓柱齒輪傳動

１.斜齒圓柱齒輪嚙合原理如下圖所示，一對平行軸斜齒圓柱齒輪嚙合時，斜齒輪的齒廓是逐漸進入、脫離嚙合的，這樣就彌補了直齒圓柱齒輪嚙合時所帶來的缺陷。

(八)斜齒圓柱齒輪傳動

２.斜齒圓柱齒輪傳動特點１)斜齒圓柱齒輪傳動優(yōu)點(１)工作平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適用于高速傳動；(２)重合度較大，有利于提高承載能力；(３)最小齒數(shù)小于直齒輪的最小齒數(shù)。２)斜齒圓柱齒輪傳動缺點(１)不能當(dāng)作變速滑移齒輪；(２)傳動中存在軸向力，需要安裝能承受軸向力的軸承，使支座結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為克服此缺點，可采用人字齒輪，但人字齒輪制造困難，成本高。３.斜齒圓柱齒輪旋向的判斷斜齒圓柱齒輪的螺旋方向分為右旋和左旋，判斷方法為:如下圖所示，伸出右手掌心對著自己，四指指向與齒輪的軸線方向一致，則大拇指上升方向與螺旋線上升方向一致的為右旋，一致的為左旋。(九)錐齒輪傳動１.錐齒輪傳動的組成和工作原理如下圖所示，錐齒輪傳動主要由主動錐齒輪、從動錐齒輪和機架組成。兩軸間的軸交角Σ可根據(jù)傳動的需要來確定，一般采用兩軸線互相垂直的錐齒輪傳動，即軸交角為90°。２.錐齒輪傳動的類型錐齒輪傳動有直齒錐齒輪傳動、斜齒錐齒輪傳動和曲線齒錐齒輪傳動等幾種類型。直齒錐齒輪傳動斜齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動３.直齒錐齒輪傳動的特點

(１)一對錐齒輪傳動，相當(dāng)于一對做純滾動的圓錐摩擦輪傳動。(２)一對標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動，兩輪的分度圓錐面與節(jié)圓錐面重合。兩輪軸線的交角稱為軸交角，用Σ來表示，大多數(shù)情況下軸交角Σ＝90°。直齒錐齒輪傳動(十)圓弧齒輪傳動圓弧齒輪傳動是一種新型的平行軸圓柱齒輪傳動。１.圓弧齒輪傳動嚙合形式齒廓為圓弧形的點嚙合齒輪傳動，通常有兩種嚙合形式:小齒輪為凸圓弧齒廓，大齒輪為凹圓弧齒廓，稱單圓弧齒輪傳動。大、小齒輪在各自的節(jié)圓以外部分都制成凸圓弧齒廓，在節(jié)圓以內(nèi)的部分都制成凹圓弧齒廓，稱雙圓弧齒輪傳動。圓弧齒輪傳動２.圓弧齒輪傳動的特點(１)圓弧齒輪齒面接觸強度比漸開線齒輪高1

~1.5倍；(２)摩擦損失小，效率高(可達99％~99.5％)齒面磨損?。?３)具有良好的跑合性，跑合后在齒廓法面上呈線接觸；(４)圓弧齒輪無根切現(xiàn)象，小齒輪齒數(shù)可小(ｚ１min＝6~8)，其最小齒數(shù)主要是受軸的強度及剛度限制。(５)對中心距及切齒深度、螺旋角的精度要求高；(６)單圓弧錐齒輪輪齒的彎曲強度較弱。

(十一)齒輪傳動的失效形式

齒輪傳動的失效是指齒輪傳動過程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面磨損等現(xiàn)象，促使齒輪，失去了正常的工作能力的現(xiàn)象。齒輪傳動的失效主要指輪齒的失效。較為常見的失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形等幾種形式。齒輪傳動的失效主要指輪齒的失效。較為常見的失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形等幾種形式。

輪齒折斷齒面點蝕齒面磨損齒面膠合(十二)齒輪傳動的潤滑和拆裝

１.齒輪傳動的潤滑潤滑不僅可以減小摩擦、減輕磨損，還可以起到冷卻、防銹、降低噪聲、改善齒輪的工作狀況、延緩齒輪失效、延長齒輪的使用壽命等作用。１)齒輪傳動的潤滑方式(１)開式及半開式齒輪傳動或速度較低的閉式齒輪傳動，通常用人工周期性加油潤滑，所用潤滑劑為潤滑油或潤滑脂，根據(jù)承載條件選用潤滑油或潤滑脂的牌號，潤滑油或潤滑脂的添加量，以夠用為準(zhǔn)。(２)通用的閉式齒輪傳動，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定有浸油潤滑和噴油潤滑。(３)在齒輪傳動中，起動、換擋、加載或卸載力求平穩(wěn)過渡，避免產(chǎn)生沖擊，防止突然過載造成輪齒的折斷。

２)潤滑劑的選擇工作中必須經(jīng)常檢查齒輪傳動潤滑系統(tǒng)的狀況，油面過低會造成潤滑不良，油面過高會增加攪油功率的損失，對于壓力噴油潤滑系統(tǒng)還需檢查油壓狀況，油壓過低會造成供油不足，而油壓過高也可能是油路不通暢。２.齒輪傳動拆卸與安裝注意事項(１)對于開式齒輪傳動注意調(diào)整好軸兩端軸承的水平和垂直距離，以保證齒輪的正常嚙合；(２)對于閉式齒輪傳動，由于中心距固定，只要正常安裝到位，一般能達到正常工作要求；(３)拆卸齒輪時，最好選用壓力機壓出，采用專用胎具或用塑料棒、銅棒作墊，切忌使用重錘直接敲擊軸的端部或齒輪的本體，安裝齒輪時應(yīng)保證齒輪的軸向定位。四蝸桿傳動(一)蝸桿傳動的組成、類型和特點１.蝸桿傳動的組成蝸桿傳動是由帶有螺旋狀的蝸桿、類似于斜齒輪的內(nèi)凹弧形齒的蝸輪和機架組成，如下圖所示。一般蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。

四蝸桿傳動(一)蝸桿傳動的組成、類型和特點

２.蝸桿傳動的類型按照蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動，如下圖所示。３.蝸桿傳動的特點

１)與齒輪傳動相比，蝸桿傳動的主要優(yōu)點(１)傳動比大；(２)傳動平穩(wěn)，噪聲?。?３)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕；(４)蝸桿傳動可以實現(xiàn)自鎖，有安全保護作用。２)蝸桿傳動的主要缺點(１)齒面磨損嚴(yán)重，傳動效率較低；(２)為減小齒面磨損，蝸輪常用較貴重的金屬制造，故成本較高。(二)蝸桿傳動中蝸輪、蝸桿的轉(zhuǎn)向判定１.蝸桿與蝸輪螺旋方向判定蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一個齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過兩個齒。蝸桿、蝸輪的螺旋方向可用右手法則判定，如下圖所示。２.蝸桿傳動旋轉(zhuǎn)方向判定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向，不僅與蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)，而且還與蝸桿的螺旋方向有關(guān)。當(dāng)已知蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向及螺旋方向后，可判定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向:當(dāng)蝸桿是右旋(或左旋)時，伸出右手(或左手)半握拳，用四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，這時與大拇指指向相反，就是蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向，如下圖所示。(三)蝸桿傳動的失效形式

蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相似，但是蝸桿傳動的兩軸成空間90°相錯，所以在蝸桿傳動中蝸桿、蝸輪的齒廓間將產(chǎn)生較大的相對滑動摩擦、磨損和發(fā)熱嚴(yán)重，使蝸桿傳動失效。由于蝸輪材料的強度往往低于蝸桿材料的強度，所以失效大多發(fā)生在蝸輪輪齒上，如下圖所示。(四)蝸桿傳動的拆裝與維護

１.蝸桿傳動的拆裝蝸桿傳動時，由于蝸桿的齒面嵌入蝸輪的凹弧齒中，所以安裝時應(yīng)先裝入蝸輪后再裝入蝸桿，最后裝入蝸桿兩端的滾動軸承，拆卸時一定要先拆卸掉蝸桿一端的滾動軸承，使蝸桿與蝸輪脫離嚙合后，才能將蝸桿同另一端滾動軸承一起拆下，拆卸的注意事項與齒輪傳動相同，切忌強拆硬敲。

(四)蝸桿傳動的拆裝與維護

２.蝸桿傳動的維護由于蝸桿傳動的滑動速度大，效率低，發(fā)熱量大，因此潤滑對蝸桿傳動來說，具有特別重要的意義。若潤滑不良，傳動效率將顯著降低，并且會帶來劇烈的磨損和產(chǎn)生膠合破壞的危險。所以往往采用黏度大的礦物油進行良好潤滑，在潤滑油中還常加入添加劑，使其提高抗膠合能力。五齒輪系(一)齒輪系的分類和應(yīng)用１.齒輪系定義由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動裝置稱為齒輪系。２.齒輪系的分類齒輪系傳動時，根據(jù)各齒輪軸線的位置是否固定，可分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩大類。

五齒輪系

１)定軸輪系齒輪系運轉(zhuǎn)時，所有齒輪的軸線位置保持固定的齒輪系，稱為定軸輪系，汽車手動變速器就是典型的定軸輪系，駕駛?cè)送ㄟ^操縱變速桿直接操縱變速器換擋機構(gòu)，選擇不同擋位的傳動齒輪進行變速。２)周轉(zhuǎn)輪系齒輪系運動中，至少有一個齒輪的軸線圍繞另一個齒輪的固定軸線旋轉(zhuǎn)的，這樣的齒輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系由中心輪(太陽輪、齒圈)、行星輪、系桿Ｈ(也稱行星架或轉(zhuǎn)臂)、機架幾部分組成。(１)中心輪，具有固定幾何軸線的齒輪(外齒中心輪稱太陽輪，內(nèi)齒中心輪稱齒圈)。(２)行星輪，除繞自身軸線自轉(zhuǎn)外，還隨系桿Ｈ繞中心輪公轉(zhuǎn)的齒輪。(3)系桿，支撐行星輪并和行星輪一起繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件，也稱行星架或轉(zhuǎn)臂。周轉(zhuǎn)輪系的組成３.齒輪系的功用

齒輪系在大多數(shù)機械傳動中，將主動軸的較快轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭虞S的較慢轉(zhuǎn)速，或者將主動軸的一種轉(zhuǎn)速變換為從動軸的多種轉(zhuǎn)速，或者改變從動軸的旋轉(zhuǎn)方向。齒輪系的功用大致可歸納為以下幾個方面:１)可實現(xiàn)大的傳動比；２)可實現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的兩軸之間的傳動；３)可實現(xiàn)變速的要求；４)可改變從動軸回轉(zhuǎn)方向；５)可實現(xiàn)運動的合成和分解。

３.齒輪系的功用

汽車變速器具有三種功能:一是改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，適應(yīng)復(fù)雜的道路條件；二是提供倒擋；在發(fā)動機工作旋轉(zhuǎn)方向不改變的情況下，使汽車能夠倒向行駛；三是利用空擋，中斷動力傳遞，以便發(fā)動機起動、怠速變換擋位或進行動力輸出。(二)定軸輪系傳動比

齒輪系中，輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)速或角速度之比，稱為齒輪系的傳動比。齒輪系傳動比的計算包括:傳動比大小的計算和確定輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系。

１.一對齒輪嚙合傳動比判斷兩軸的轉(zhuǎn)向，對于平行軸傳動，兩軸轉(zhuǎn)向相同時（如下圖a)）的內(nèi)嚙合傳動比為正值，兩軸轉(zhuǎn)向相反時（如下圖b)的外嚙合傳動比為負(fù)值。即：ｉ１２＝ｎ１/ｎ２＝ω１/ω２＝±ｚ２/ｚ１式中:ω１

、ω２———主動輪、從動輪角速度rad/s

；

ｎ１、ｎ２———主動輪、從動輪轉(zhuǎn)速r/min；

ｚ２、ｚ１———主動輪、從動輪齒數(shù)。