汽車構(gòu)造 課件 模塊5 汽車常用傳動(dòng)

模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系帶傳動(dòng)1.能敘述帶傳動(dòng)裝置的分類、組成與特點(diǎn)。2.能敘述帶傳動(dòng)裝置的工作原理與傳動(dòng)比的計(jì)算。3.能敘述帶傳動(dòng)有效拉力的影響因素。4.能分析帶傳動(dòng)裝置的失效形式和原因。5.能夠?qū)鲃?dòng)裝置進(jìn)行正確使用與維護(hù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)帶傳動(dòng)一、帶傳動(dòng)的組成與分類引導(dǎo)問題：帶傳動(dòng)裝置由哪些部件組成？帶傳動(dòng)裝置的類型分哪幾種？傳動(dòng)帶的類型有哪些？分別應(yīng)用在什么機(jī)構(gòu)上？帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置，利用張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(dòng)一般由主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、緊套在兩輪上的撓性帶組成。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)帶輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。帶傳動(dòng)按工作原理的不同帶傳動(dòng)可分為摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)兩大類。1）摩擦帶傳動(dòng)：如圖5-1-2a所示，帶傳動(dòng)靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶和帶輪之間將產(chǎn)生摩擦力而驅(qū)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)，帶又通過摩擦力使從動(dòng)輪克服阻力而轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)2）嚙合帶傳動(dòng)：如圖5-1-2b所示，嚙合帶傳動(dòng)靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，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(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保持兩輪的圓周速度完全一致，故稱為同步帶傳動(dòng)。嚙合帶具有柔韌性好、傳遞的功率大、傳動(dòng)比準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，多用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度較高的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)傳動(dòng)帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實(shí)心式、腹板式和輪輻式三種。帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。直徑較小時(shí)選用實(shí)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(yàn)公式計(jì)算確定。帶傳動(dòng)二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與受力分析引導(dǎo)問題：帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相比具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？帶傳動(dòng)的有效拉力取決于哪些因素？帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比如何計(jì)算？帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)帶具有良好的彈性、能吸收振動(dòng)、緩和沖擊，因而傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、安裝、維護(hù)方便，無(wú)須潤(rùn)滑，成本低；對(duì)于摩擦帶傳動(dòng)，過載時(shí)帶會(huì)在帶輪上打滑，可防止其他零件破壞，起到過載保護(hù)作用；適合于較大中心距的兩軸間的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動(dòng)，故不能保證恒定的傳動(dòng)比；傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率低；由于帶工作時(shí)需要張緊，帶對(duì)帶輪軸有很大的壓軸力；帶傳動(dòng)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(chǎng)合。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)三、V帶引導(dǎo)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(dòng)機(jī)附件如發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵等，均由曲軸帶輪通過V帶驅(qū)動(dòng)。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(yīng)的槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。經(jīng)測(cè)試證明，V帶的傳動(dòng)摩擦力可達(dá)平帶傳動(dòng)摩擦力的三倍，且V帶無(wú)接頭，并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以V帶的應(yīng)用更為廣泛，在汽車上普遍采用。帶傳動(dòng)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。抗拉體是V帶工作時(shí)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(qiáng)度高，制造方便；繩芯結(jié)構(gòu)的V帶柔韌性好，抗彎強(qiáng)度高，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小的場(chǎng)合?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，繩芯結(jié)構(gòu)的V帶使用越來(lái)越廣泛。最常用的V帶兩側(cè)面的楔角φ為40°。帶傳動(dòng)2.汽車V帶的分類驅(qū)動(dòng)汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備（例如：風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、動(dòng)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(dòng)驅(qū)動(dòng)汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備V帶應(yīng)具有對(duì)稱的梯形橫截面，其型號(hào)根據(jù)V帶的頂寬分為AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等5種。汽車V帶的標(biāo)記內(nèi)容和順序?yàn)樾吞?hào)、有效長(zhǎng)度公稱值、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。帶傳動(dòng)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(yīng)正確選用V帶的型號(hào)，使其與輪槽的裝配位置關(guān)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(yīng)及時(shí)糾正，如圖5-1-7a、b所示。帶傳動(dòng)2）安裝帶輪時(shí)，各帶輪的周線應(yīng)相互平行。各帶輪相對(duì)應(yīng)的V形槽的對(duì)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(dòng)3）V帶的張緊程度要適當(dāng)，不宜過松或過緊。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(dòng)四、多楔帶多楔帶又稱復(fù)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(duì)于單根V帶，多楔帶具有厚度小、寬度大、工作面多等特點(diǎn)。帶傳動(dòng)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(dòng)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(yīng)力小，可在較小的帶輪上工作。3）多楔帶還具有傳動(dòng)振動(dòng)小、散熱快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用伸長(zhǎng)小、傳動(dòng)比大和極限線速度高等特點(diǎn)，同時(shí)壽命更長(zhǎng)。4）傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果明顯傳動(dòng)緊湊，占據(jù)空間小。

此外，多楔帶的背面也能傳動(dòng)，而且可使用自動(dòng)張力調(diào)整器，使傳動(dòng)更加安全、可靠。多楔帶特別適用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳動(dòng)功率大的高速傳動(dòng)。由于多楔帶性能優(yōu)于普通V帶，所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的附件越來(lái)越多地采用多楔帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)五、同步帶同步帶的結(jié)構(gòu)如圖5-1-11所示，同步帶傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)帶工作面上的凸齒和帶輪外緣上的齒槽進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，同步帶具有傳動(dòng)比恒定、不打滑、效率高、初張力小、對(duì)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(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。帶傳動(dòng)六、帶傳動(dòng)的張緊裝置1.調(diào)整中心距張緊當(dāng)帶傳動(dòng)的中心距可調(diào)時(shí)，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(dòng)張緊。1）定期張緊：定期調(diào)整中心距以恢復(fù)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?；朗接谜{(diào)節(jié)螺釘推動(dòng)電動(dòng)機(jī)沿滑道移動(dòng)，從而將帶張緊?；朗竭m用于水平傳動(dòng)或傾斜不大的場(chǎng)合。擺架式用螺桿的調(diào)節(jié)螺母使電動(dòng)機(jī)在托架上繞定點(diǎn)擺動(dòng)，從而將帶張緊。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2）自動(dòng)張緊。將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，使帶輪繞固定軸擺動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)的自重張緊傳動(dòng)帶，通過載荷的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力，如圖5-1-14所示。帶傳動(dòng)2.張緊輪張緊當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，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(dòng)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(shí)張緊輪還應(yīng)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(yīng)力也不改變方向，能延長(zhǎng)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(yīng)力小，平帶的張緊以增加包角為主，所以平帶傳動(dòng)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(dòng)帶傳動(dòng)七、帶傳動(dòng)的失效形式及原因分析引導(dǎo)問題：帶傳動(dòng)的失效形式及原因有哪些？帶傳動(dòng)工作的失效形式主要有打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞等兩種。1.傳動(dòng)帶打滑與異響帶傳動(dòng)是靠摩擦工作的，當(dāng)初拉力F0一定時(shí)，傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力總和有一個(gè)極限值。當(dāng)傳遞的有效圓周力F的值超過了極限摩擦力時(shí)，傳動(dòng)帶將在帶輪的輪面上產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。傳動(dòng)帶打滑時(shí)通常會(huì)伴有嘯叫的異響。正常情況下打滑將使傳動(dòng)失效并加劇帶的磨損，應(yīng)予以避免；但過載時(shí)打滑則可以起到保護(hù)其他零件的作用。帶傳動(dòng)2.傳動(dòng)帶的疲勞破壞傳動(dòng)帶在交變應(yīng)力狀態(tài)下工作，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，傳動(dòng)帶將發(fā)生疲勞破壞，如脫皮、撕裂和拉斷，從而使傳動(dòng)失效，如圖5-1-16所示。帶傳動(dòng)八、帶傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用引導(dǎo)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(yīng)用轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中很少使用V帶傳動(dòng)。在有些一些大型客車上，許多設(shè)備使用V帶傳動(dòng)，主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與冷卻風(fēng)扇，水泵、發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等設(shè)備之間的傳動(dòng)上。2.同步帶在汽車上的應(yīng)用同步帶不僅具有一般帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有不打滑、能保證固定的傳動(dòng)比，所以在汽車上廣泛應(yīng)用于配氣系統(tǒng)的正時(shí)機(jī)構(gòu)上，又稱正時(shí)帶，如圖5-1-17所示。3.多楔帶在汽車上的應(yīng)用多楔帶，有些車型又稱空調(diào)傳動(dòng)帶，如圖5-1-18所示。它的作用是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵等。它掛在曲軸傳動(dòng)帶輪上，由空調(diào)傳動(dòng)帶張緊輪張緊。帶傳動(dòng)模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系鏈傳動(dòng)1.能敘述鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及滾子鏈的結(jié)構(gòu)。2.能分析鏈傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，并且進(jìn)行傳動(dòng)比計(jì)算。3.能調(diào)整鏈的張緊度，會(huì)給鏈傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑。4.能概括鏈傳動(dòng)的失效形式。學(xué)習(xí)目標(biāo)鏈傳動(dòng)一、鏈傳動(dòng)的應(yīng)用引導(dǎo)問題：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與凸輪軸之間要達(dá)到定時(shí)、定傳動(dòng)比傳動(dòng)，常有的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、正時(shí)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)，那么正時(shí)鏈與正時(shí)帶的結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別？1.鏈傳動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用鏈傳動(dòng)是由鏈條和具有特殊齒形的鏈輪組成的傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的裝置。它是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動(dòng)。圖5-2-1所示是利用鏈傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)凸輪軸的配氣機(jī)構(gòu)。鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)常用于兩軸平行、中心距較遠(yuǎn)、傳遞功率較大且平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確、不宜采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。與同屬撓性類（具有中間撓性件的）傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)具有下列特點(diǎn)：1）無(wú)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)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(dòng)效率高，一般可達(dá)0.95～0.98。3）能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚(yáng)、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(shí)鏈條容易脫落。5）由于鏈節(jié)的多邊形運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，瞬時(shí)鏈速不是常數(shù)，傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，因此不宜用于要求精密傳動(dòng)的機(jī)械上。6）安裝和維護(hù)要求較高，無(wú)過載保護(hù)作用。2.鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)通常是由安裝在兩根平行軸上的主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪，以及鏈條組成的。它是靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，如圖5-2-2所示。設(shè)主、從動(dòng)鏈輪的齒數(shù)分別是z1、z2，主、從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速分別是n1、n2。主動(dòng)鏈輪每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，從動(dòng)鏈輪被鏈條帶動(dòng)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。單位時(shí)間內(nèi)，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（z1與轉(zhuǎn)速n1的乘積）等于從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（z2與轉(zhuǎn)速n2的乘積）即：二、鏈傳動(dòng)的組成與結(jié)構(gòu)1.鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)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(dòng)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(dòng)副使得當(dāng)鏈條屈伸時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。滾子套在套筒上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子與鏈輪輪齒相對(duì)滾動(dòng)，摩擦阻力小，減小磨損。節(jié)距P是相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)副理論中心距。節(jié)距P是鏈傳動(dòng)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(dòng)滾子鏈的連接方法有連接鏈節(jié)和過渡鏈節(jié)兩種。當(dāng)鏈條兩端均為內(nèi)鏈節(jié)時(shí)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(yīng)為偶數(shù)。當(dāng)鏈條一端為內(nèi)鏈節(jié)另一端為外鏈節(jié)時(shí)，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(fù)雜，而且抗拉強(qiáng)度較低，一般情況應(yīng)盡量不用。鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)中如松邊垂度過大，將引起嚙合不良和鏈條振動(dòng)，所以鏈傳動(dòng)張緊的目的和帶傳動(dòng)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(dòng)鏈輪以增大兩輪的中心矩。但如中心距不可調(diào)時(shí)，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(yīng)裝在靠近主動(dòng)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(dòng)，用托板控制垂度更為合理。三、鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)引導(dǎo)問題：發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈?zhǔn)窃趺幢ＷC其使用壽命的，其損壞的形式主要有哪些?四、鏈傳動(dòng)的失效鏈傳動(dòng)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(fù)作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會(huì)發(fā)生疲勞破壞。正常潤(rùn)滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。2）滾子、套筒的沖擊疲勞破壞。在反復(fù)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(huì)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(dòng)中。3）銷軸與套筒的膠合。潤(rùn)滑不當(dāng)或速度過高時(shí)，銷軸和套筒的工作表面會(huì)發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動(dòng)的極限速度。4）鏈條鉸鏈磨損。鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長(zhǎng)，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動(dòng)、環(huán)境條件惡劣或潤(rùn)滑密封不良時(shí)，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(dòng)中。模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系齒輪傳動(dòng)1.能敘述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與分類。2.能識(shí)別漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱與代號(hào)，并且分析它們之間的計(jì)算關(guān)系。3.能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。4.能敘述斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和嚙合條件。5.能敘述齒條傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，并且能夠?qū)\(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)算。6.能分析蝸桿傳動(dòng)的組成、傳動(dòng)比及特點(diǎn)，并能判斷蝸桿傳動(dòng)方向。7.能解釋各種齒輪傳動(dòng)的失效形式。學(xué)習(xí)目標(biāo)齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)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(dòng)力呢？一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與分類1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)1）傳動(dòng)比穩(wěn)定，且能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)比范圍較寬。2）傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確、可靠，傳遞的功率和速度范圍較大。3）傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)。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(chǎng)合。2.齒輪傳動(dòng)的分類各齒輪傳動(dòng)的類型見表5-3-1。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)二、直齒圓柱齒輪各部分的名稱與主要參數(shù)引導(dǎo)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(dāng)一直線n-n沿一個(gè)半徑為rb的圓的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)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(dòng)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(dòng)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(gè)圓作為計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，分度圓直徑為d（半徑為r），漸開線標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)3.直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1）齒數(shù)。在齒輪整個(gè)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(zhǎng)為πd，齒距為p，齒數(shù)為z，可得：πd=pz由于π為無(wú)理數(shù)，為了設(shè)計(jì)、制造和計(jì)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(wú)理數(shù)，為了設(shè)計(jì)、制造和計(jì)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(dòng)當(dāng)齒數(shù)相同時(shí)，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(gè)齒輪相嚙合，其模數(shù)必須相同。模數(shù)是齒輪幾何尺寸計(jì)算的重要參數(shù)，其值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，見表5-3-2。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)齒頂高為系數(shù)ha*稱為齒頂高系數(shù)，已標(biāo)準(zhǔn)化，其值見表5-3-3。一對(duì)齒輪相嚙合時(shí)，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(chǔ)存機(jī)油以便潤(rùn)滑，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)頂隙為式中，c*為稱為頂隙系數(shù)，已標(biāo)準(zhǔn)化，其值見表5-3-3。齒輪傳動(dòng)4）齒形角α。齒輪齒廓上某點(diǎn)徑向直線與齒廓在該點(diǎn)的切線所夾的銳角，稱為該點(diǎn)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(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒形角為20°，如圖5-3-4所示。齒輪傳動(dòng)4.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件（1）齒輪副的正確嚙合條件一對(duì)齒輪能連續(xù)順利地傳動(dòng)，需要各對(duì)輪齒依次正確嚙合互不干涉。為保證傳動(dòng)時(shí)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(gè)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(dòng)（2）齒輪副的連續(xù)傳動(dòng)條件前一對(duì)輪齒嚙合終止的瞬間，后繼的一對(duì)輪齒正好開始嚙合，齒輪副即能連續(xù)傳動(dòng)，稱之為重合度，用ε表示。正好連續(xù)傳動(dòng)時(shí)，ε=1。但由于制造、安裝誤差的影響，實(shí)際上必須使ε>1，才能可靠地保證傳動(dòng)的連續(xù)性，重合度ε越大，傳動(dòng)越平穩(wěn)。對(duì)于一般齒輪傳動(dòng)，連續(xù)傳動(dòng)的條件ε≥1.2。對(duì)直齒圓柱齒輪（α=20°，ha*=1）來(lái)說，1<ε≤2。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)均能滿足上述條件。應(yīng)注意，中心距加大時(shí)，重合度會(huì)降低。齒輪傳動(dòng)三、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)問題：在手動(dòng)變速器中廣泛采用了斜齒輪，分析各檔位的傳動(dòng)線路為什么需要采用斜齒輪？齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線，并沿齒面移動(dòng)，如圖5-3-6a。因此在傳動(dòng)過程中，兩輪齒將沿著整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或同時(shí)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(dòng)平穩(wěn)性差，易產(chǎn)生沖擊和噪聲。斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，其瞬時(shí)接觸線是斜直線，且長(zhǎng)度變化。一對(duì)輪齒從開始嚙合起，接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增加到最大，然后又由長(zhǎng)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(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲較小。此外，一對(duì)輪齒從進(jìn)入到退出，總接觸線較長(zhǎng)，重合度大，同時(shí)參與嚙合的齒對(duì)多，故承載能力高。斜齒輪在傳動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生軸向力。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)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(gè)螺旋線，該螺旋線的切線與過切點(diǎn)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(dòng)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(dòng)四、錐齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)問題：傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)。在汽車的驅(qū)動(dòng)橋中常用錐齒輪將動(dòng)力旋轉(zhuǎn)平面改變90°，使其與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。錐齒輪傳動(dòng)時(shí)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(dòng)齒輪傳動(dòng)1.直齒錐齒輪（1）直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)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(dòng)，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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(dòng)，它克服了直齒錐齒輪傳動(dòng)中重疊系數(shù)小、傳動(dòng)不平穩(wěn)、承載能力低的缺點(diǎn)，現(xiàn)代汽車的主減速器中廣泛采用曲線齒錐齒輪傳動(dòng)（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(dòng)五、齒輪齒條傳動(dòng)引導(dǎo)問題：齒條傳動(dòng)用在轉(zhuǎn)向機(jī)上有什么優(yōu)勢(shì)？如圖5-3-10所示，當(dāng)齒輪的基圓半徑增大到無(wú)窮大時(shí)，漸開線變成一條直線，這時(shí)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(zhǔn)線。齒輪齒條嚙合傳動(dòng)時(shí)，把齒條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。齒條上各點(diǎn)速度大小和方向都是一致的。齒廓上各點(diǎn)的壓力角相等，如果是標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)六、蝸桿傳動(dòng)引導(dǎo)問題：蝸桿傳動(dòng)中蝸輪和蝸桿方向怎么確定？蝸桿傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用主要有蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向器、驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、車速表中的驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿、電動(dòng)刮水器中的減速機(jī)構(gòu)等。1.蝸桿傳動(dòng)的組成、傳動(dòng)比及特點(diǎn)（1）蝸桿傳動(dòng)的組成蝸桿傳動(dòng)由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成。通常蝸輪、蝸桿的軸線在空間成直角交錯(cuò)，如圖5-3-12所示。它用來(lái)傳遞空間兩軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通常蝸桿為原動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件，做減速傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)（2）蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)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(duì)相嚙合的蝸輪蝸桿傳動(dòng)，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(dāng)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(gè)齒或兩個(gè)齒。蝸桿頭數(shù)的選擇與傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率及制造的難易程度等因素有關(guān)，頭數(shù)越多，其傳動(dòng)效率越高，但加工越困難。齒輪傳動(dòng)設(shè)蝸桿的頭數(shù)為z1，蝸輪的齒數(shù)為z2。當(dāng)蝸桿的轉(zhuǎn)速為n1時(shí)，則蝸輪的轉(zhuǎn)速n2=n1z1/z2，故蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為：蝸桿的頭數(shù)一般取z1=1～4。當(dāng)傳動(dòng)比大于40或要求蝸桿自鎖時(shí)，常取z1=1；當(dāng)傳遞功率較大時(shí)，常取z1=2～4。（3）蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)與其他機(jī)械傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲；有自鎖性，蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)；蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低；發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。齒輪傳動(dòng)2.蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判斷在蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，蝸輪和蝸桿的輪齒旋向是相同的。當(dāng)蝸桿的螺旋方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橐阎獣r(shí)，可以根據(jù)螺旋副的運(yùn)動(dòng)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(dāng)蝸桿為右旋時(shí)，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(dāng)蝸桿為左旋時(shí)，則用左手按同樣的方法判斷，如圖5-3-16所示。齒輪傳動(dòng)七、齒輪傳動(dòng)的失效形式引導(dǎo)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(dòng)就其裝置而言，有開式、半開式及閉式；就其使用情況來(lái)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(lái)說，齒輪傳動(dòng)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(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面咬合及齒面塑性變形等。齒輪傳動(dòng)（1）輪齒折斷因?yàn)檩嘄X受力時(shí)齒根彎曲應(yīng)力最大，而且有應(yīng)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(shí)意外的嚴(yán)重過載而引起的突然折斷，稱為過載折斷。齒輪傳動(dòng)（2）齒面疲勞點(diǎn)蝕齒輪傳動(dòng)工作時(shí)，齒面間的接觸相當(dāng)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(yīng)力，在應(yīng)力反復(fù)作用下，輪齒表面出現(xiàn)疲勞裂紋，疲勞裂紋擴(kuò)展的結(jié)果，使齒面金屬脫落而形成麻點(diǎn)狀凹坑，這種現(xiàn)象稱為齒面疲勞點(diǎn)蝕，如圖5-3-18所示。齒輪傳動(dòng)（3）齒面磨損當(dāng)嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，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(shí)輪齒變薄而導(dǎo)致傳動(dòng)失效，這種磨損稱磨粒磨損，如圖5-3-19所示。它是開式傳動(dòng)的主要失效形式之一。改用閉式傳動(dòng)是避免齒面磨損最有效的辦法。齒輪傳動(dòng)（4）齒面膠合在高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤(rùn)滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生黏著，當(dāng)兩齒面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)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(dòng)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(qiáng)抗膠合能力。對(duì)于低速傳動(dòng)采用黏度較大的潤(rùn)滑油；對(duì)于高速傳動(dòng)齒輪副，采用含抗膠合添加劑的專用潤(rùn)滑油也很有效。齒輪傳動(dòng)（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(shí)，齒面材料就會(huì)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(rùn)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(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系輪系1.能辨別輪系的種類。2.能計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比。3.能分析手動(dòng)變速器傳動(dòng)鏈。4.能敘述周轉(zhuǎn)輪系的組成與類型。5.能計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比。學(xué)習(xí)目標(biāo)輪系一、定軸輪系引導(dǎo)問題：齒輪傳動(dòng)如何能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)？汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中常常使用一組齒輪傳動(dòng)，為什么這樣設(shè)計(jì)，要完成哪些功能？1.定軸輪系的分類在傳動(dòng)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(dòng)比的計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比是指輪系中首、末兩構(gòu)件的角速度之比。包括傳動(dòng)比的大小和首、末兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系兩方面的內(nèi)容。如果定軸輪系是由兩個(gè)齒輪組成的，如圖5-4-2所示，其中輪1是主動(dòng)輪，齒數(shù)為z1；輪2是從動(dòng)輪，齒數(shù)為z2，則該輪系的傳動(dòng)比為：i12=ω1/ω2=z2/z1兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖5-4-2所示。若定軸輪系是由多個(gè)齒輪組成的，