汽車機(jī)械基礎(chǔ)教程（第3版）-吳笑偉課件 任務(wù)10 認(rèn)識(shí)機(jī)械傳動(dòng)

任務(wù)10認(rèn)識(shí)機(jī)械傳動(dòng)10.1帶傳動(dòng)10.1.1帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用10.1.2汽車用傳動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記1.帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的組成n1n2主動(dòng)帶輪從動(dòng)帶輪傳動(dòng)帶利用傳動(dòng)帶作為中間撓性件，依靠傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)10.1.1帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用3）不適宜高溫、易燃、易爆的場合帶傳動(dòng)的特點(diǎn)1）有緩沖吸振作用，運(yùn)行平穩(wěn)無噪音（帶有彈性）2）有過載保護(hù)作用（過載打滑)3）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（中心距大）4）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，維護(hù)方便1）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定2）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊、效率低優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：帶傳動(dòng)的類型與應(yīng)用帶傳動(dòng)按傳動(dòng)原理分為摩擦式和嚙合式帶傳動(dòng)。摩擦式帶傳動(dòng)嚙合式帶傳動(dòng)摩擦式帶傳動(dòng)按傳動(dòng)帶的截面形狀分：平帶、V帶、多楔帶、圓形帶（1）平帶

平帶的截面形狀為扁平矩形，內(nèi)表面為工作面。平帶傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕且撓性好，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的場合應(yīng)用較多。（2）V帶：截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面。應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)是Ｖ帶傳動(dòng)，在同樣的張緊力下，Ｖ帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。多楔帶傳動(dòng)兼有平帶傳動(dòng)和Ｖ帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，撓性好、摩擦力大，主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合。(3）多楔帶：它是在平帶基體下接有若干縱向三角形楔的環(huán)形帶。工作面為楔的側(cè)面?？蓚鬟f很大的功率。（4）圓形帶：橫截面為圓形。只用于小功率傳動(dòng)。2.帶傳動(dòng)的應(yīng)用⑴V帶傳動(dòng)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附件（發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和風(fēng)扇）常采用V帶驅(qū)動(dòng)。如圖所示為捷達(dá)2氣門發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過V帶驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇與發(fā)電機(jī)。汽車風(fēng)扇皮帶與張緊裝置⑵多楔帶傳動(dòng)。有些發(fā)動(dòng)機(jī)附件采用多楔帶傳動(dòng)。如圖所示為捷達(dá)1.6L5氣門發(fā)動(dòng)機(jī)附件（發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵），采用雙面多楔帶傳動(dòng)。汽車上發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常就是用同步齒形帶，如圖6.7所示，在桑塔納轎車和依維柯輕型貨車中應(yīng)用。它不但保證了傳動(dòng)的精確性，而且噪音小，不需潤滑。⑶同步帶傳動(dòng)。10.1.2汽車用傳動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記1.V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記汽車V帶根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為包邊式V帶（簡稱包布帶）和切邊式V帶（簡稱切邊帶）兩種，切邊帶又分普通式、底膠夾布式和有齒式三種形式，如圖10.7所示。

汽車V帶的標(biāo)記由型號(hào)、有效長度公稱值和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)組成。如，AV15型汽車V帶有效長度公稱值為1000mm，其標(biāo)記為：AV15×1000GB／T12732—19962.多楔帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記如圖10.8所示，多楔帶由頂布1、芯線2、粘合膠3和楔膠4四部分組成。

汽車多楔帶的規(guī)格包括楔數(shù)、型號(hào)和有效長度，如楔數(shù)為6，有效長度為1150mm的多楔帶標(biāo)記為：6PK1150。汽車同步帶結(jié)構(gòu)如圖10.9所示，如圖10.9（a）所示是梯形齒同步帶，現(xiàn)多數(shù)已被圓弧齒同步帶替代，如圖10.9（b）所示是圓弧齒同步帶。

3.同步帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)記汽車同步帶用數(shù)字和字母按以下順序表示帶的標(biāo)記：齒數(shù)、齒形、寬度。如80個(gè)齒、19mm寬、ZH型帶的標(biāo)記為：80ZH19。1、帶傳動(dòng)的張緊裝置采用定期改變中心距的方法來調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力，使帶重新張緊。10.1.3帶傳動(dòng)的張緊和維護(hù)自動(dòng)張緊裝置

將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，利用帶輪的自重，使帶輪隨同電動(dòng)機(jī)繞固定軸擺動(dòng)，以自動(dòng)保持張緊力。采用張緊輪的裝置張緊輪一般應(yīng)放在松邊內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲，同時(shí)張緊輪還應(yīng)盡量靠近大輪，以免過份影響小帶輪的包角。當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪將帶張緊。1、安裝時(shí)，兩帶輪軸線應(yīng)盡量平行，以免帶被扭曲而使其側(cè)面過早磨損。2、為避免各根帶的載荷分布不均，更換時(shí)必須全部同時(shí)更換，新、舊帶不能混用。4、嚴(yán)禁帶與酸、堿、礦物油等介質(zhì)接觸，以免變質(zhì)。5、為保證安全生產(chǎn)，帶傳動(dòng)應(yīng)加防護(hù)罩。2.帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)3.安裝帶輪時(shí)，先將中心距縮小，再將傳動(dòng)帶套在帶輪上后再慢拉緊，以使帶松緊適度。一般可憑經(jīng)驗(yàn)控制，帶張緊程度以大拇指能按下15~20mm為宜。10.2鏈傳動(dòng)10.2.1鏈傳動(dòng)的類型和應(yīng)用10.2.2鏈傳動(dòng)的張緊和維護(hù)鏈傳動(dòng)是由主動(dòng)鏈輪、鏈條、從動(dòng)鏈輪組成。

鏈輪具有特定的齒形，鏈條套裝在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上。工作時(shí)，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。主動(dòng)鏈輪從動(dòng)鏈輪鏈條10.2.1鏈傳動(dòng)的類型和應(yīng)用1.鏈傳動(dòng)的類型滾子鏈外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸類型齒形鏈2.鏈傳動(dòng)的應(yīng)用鏈傳動(dòng)雙軸平衡機(jī)構(gòu)正時(shí)鏈傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比，工作時(shí)無滑動(dòng)、承載能力大、效率高、傳遞距離較遠(yuǎn)、且能在較惡劣的情況下使用，近年來在新型發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用廣泛，如發(fā)動(dòng)機(jī)雙軸平衡機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。張緊方法：調(diào)整中心距張緊；鏈條磨損變長后從中去除此1-2個(gè)鏈節(jié)；加張緊輪.（一般緊壓在松邊靠近小鏈輪處）彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊1.鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)張緊的目的，主要是為了避免磨損后鏈條的垂度過大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)，跳齒和脫鏈現(xiàn)象；10.2.2鏈傳動(dòng)的張緊和維護(hù)2.鏈傳動(dòng)的潤滑鏈傳動(dòng)的潤滑至關(guān)重要。合適的潤滑能顯著降低鏈條鉸鏈的磨損，延長使用壽命。鏈傳動(dòng)的潤滑方式有以下4種。10.3齒輪傳動(dòng)10.3.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型10.3.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)10.3.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)10.3.4直齒錐齒輪傳動(dòng)10.3.5蝸桿傳動(dòng)§8－1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)平穩(wěn)。②傳動(dòng)功率范圍大，從幾瓦到10萬千瓦。③效率高(η→0.99)、使用壽命長、工作安全可靠。④可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：要求較高的制造和安裝精度，加工成本高、不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。1、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)10.3.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型平面齒輪傳動(dòng)（軸線平行）外齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪人字齒齒輪傳動(dòng)

空間齒輪傳動(dòng)（軸線不平行）按相對運(yùn)動(dòng)分

直齒圓錐齒輪兩軸相交兩軸交錯(cuò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪齒輪傳動(dòng)的類型曲線齒錐齒輪傳動(dòng)內(nèi)齒輪傳動(dòng)齒輪齒條2、齒輪傳動(dòng)的類型1.齒輪各部分名稱和尺寸齒頂圓－da、ra齒根圓－df、rf齒厚－sk齒槽寬－ek齒距－pk=sk+ek

分度圓－d、r、s、e，p=s+e齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒高h(yuǎn)=ha+hf齒寬－BrbOpnhahfhBpraseskekpbrfrpk基圓——db、rb齒數(shù)－z10.3.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)m=4z=162.基本參數(shù)模數(shù)－m分度圓周長：πd=zp,d=（p/π）z稱為模數(shù)m。m=2z=16模數(shù)的單位：mm，它是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)大，尺寸也大，承載能力也越高。于是有：d=mz人為規(guī)定：m=p/π只能取某些簡單值，m=1z=16齒頂高、齒根高、全齒高頂隙。

指一對齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，一齒輪的齒頂圓到另一齒輪齒根圓之間的徑向距離。作用是避免傳動(dòng)時(shí)兩齒輪的齒頂與齒根相頂撞并便于儲(chǔ)存潤滑油。齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合傳動(dòng)條件是:兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等且為標(biāo)準(zhǔn)值，即

1.嚙合特點(diǎn)(1).直齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和噪聲，不適合用于高速和重載的傳動(dòng)中。

(2）斜齒輪傳動(dòng)工作較平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)、噪聲和沖擊嬌小，適用于高速、大功率的齒輪傳動(dòng)。10.3.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)2、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)斜齒輪的輪齒為螺旋形，在垂直于齒輪軸線的端面（下標(biāo)以t表示）和垂直于齒廓螺旋面的法面（下標(biāo)以n表示）上有不同的參數(shù)。斜齒輪的端面是標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，但從斜齒輪的加工和受力角度看，斜齒輪的法面參數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值。

1）.螺旋角右圖所示為斜齒輪分度圓柱面展開圖，螺旋線展開成一直線，該直線與軸線的夾角β稱為斜齒輪在分度圓柱上的螺旋角，簡稱斜齒輪的螺旋角。

螺旋角β越大，輪齒就越傾斜，傳動(dòng)的平穩(wěn)性也越好，但軸向力也越大。通常在設(shè)計(jì)時(shí)取8°～20°。對于人字齒輪，其軸向力可以抵消，常取25°～45°，但加工較為困難，一般用于重型機(jī)械的齒輪傳動(dòng)中。2）模數(shù)如圖所示

為端面齒距，而

為法面齒距，

，因?yàn)?/p>

，故斜齒輪法面模數(shù)與端面模數(shù)的關(guān)系為:

3）壓力角因斜齒圓柱齒輪和斜齒條嚙合時(shí)，它們的法面壓力角和端面壓力角應(yīng)分別相等，所以斜齒圓柱齒輪法面壓力角

和端面壓力角

的關(guān)系可通過斜齒條得到。在端面中有端面壓力角在法面中有法向壓力角在底面中，4）斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件一對外嚙合斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件為：

3）兩斜齒輪的螺旋角大小相等，旋向相反。1）兩斜齒輪的法向模數(shù)相等；2）兩斜齒輪的法向壓力角相等；一對圓錐齒輪兩軸線間的夾角Σ稱為軸角。其值可根據(jù)傳動(dòng)需要任意選取，在一般機(jī)械中，多取Σ＝90°。

10.3.4直齒錐齒輪傳動(dòng)直齒錐齒輪的正確嚙合條件為：兩輪的大端模數(shù)和大端壓力角分別相等且為標(biāo)準(zhǔn)值。即

蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件10.3.5蝸桿傳動(dòng)1、蝸桿傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)

蝸桿傳動(dòng)是一種在空間交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)(交錯(cuò)角一般為90)。圓柱面蝸桿傳動(dòng)

由主動(dòng)件蝸桿和從動(dòng)件蝸輪組成，蝸桿的形狀象個(gè)圓柱形螺紋的螺桿1.蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大。動(dòng)力傳動(dòng)中，i=10~80，分度機(jī)構(gòu)中，i可達(dá)1000以上。蝸桿齒連續(xù)不斷的與蝸輪齒嚙合，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲。

具有自鎖性，有安全保護(hù)作用。摩擦發(fā)熱大，傳動(dòng)效率低。=0.7~0.8，具有自鎖性的傳動(dòng)，=0.4~0.5

蝸輪需要有色金屬材料制造，成本較高。按蝸桿形狀:圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)2.蝸桿傳動(dòng)的類型阿基米德蝸桿（ZA）漸開線蝸桿(ZI)阿基米德螺旋蝸桿2.蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件中間平面:通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為中間平面(蝸桿軸面,蝸輪端面)

蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算都是以中間平面內(nèi)的參數(shù)和幾何關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)。即蝸桿的軸向模數(shù)mx1軸向壓力角ax1蝸輪的端面模數(shù)mt2端面壓力角at2為標(biāo)準(zhǔn)值。在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。所以，蝸輪蝸桿正確嚙合條件：1、輪系的類型2、定軸齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

3、輪系的功用10.4齒輪系周轉(zhuǎn)輪系1、輪系的類型根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)中齒輪軸線的空間位置是否固定，將輪系分為：定軸輪系復(fù)合輪系平面定軸輪系空間定軸輪系差動(dòng)輪系行星輪系定軸輪系

輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中各齒輪軸線位置固定不動(dòng)，則稱之為定軸輪系。如果輪系中各齒輪的軸線互相平行，稱為平面輪系（全部是圓柱齒輪）平面定軸輪系：如果輪系中各齒輪的軸線不完全平行，稱為空間定軸輪系（有圓錐齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)）空間定軸輪系：周轉(zhuǎn)輪系輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪軸線的位置不固定，而是繞某一固定軸線回轉(zhuǎn)，稱該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系的組成：周轉(zhuǎn)輪系由太陽輪1、行星輪2、行星架組成。行星輪2裝在系桿H上，一方面繞軸線自轉(zhuǎn)，同時(shí)又隨系桿H繞固定軸線作公轉(zhuǎn)。（1）差動(dòng)輪系周轉(zhuǎn)輪系的分類分類：差動(dòng)輪系、行星輪系

如圖所示，其中心輪1和3都是轉(zhuǎn)動(dòng)的（2）行星輪系如圖所示，中心輪3被固定。這種有一個(gè)中心輪固定周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。3、復(fù)合輪系

由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合組成的輪系稱為復(fù)合輪系,如圖所示。2、齒輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

L——輸入軸(首輪）K——輸出軸（末輪）輪系的傳動(dòng)比