工程力學第11章課件

1、第十一章 機械傳動 機械傳動是機器四大組成部分之傳動部分的主體。齒輪傳動鏈傳動帶傳動螺旋傳動想一想 在第四章第二節(jié)中討論汽車驅(qū)動力與行駛速度的關(guān)系時，已經(jīng)知道，駕車上坡，行駛阻力增大，操縱變速器掛入最低檔，降低車速，以增大驅(qū)動力；駛上平坦路，阻力變小，無需很大驅(qū)動力，操縱變速器掛入最高檔，使車速加快。那么，這種變速器中的齒輪是怎樣工作的呢？汽車上都有哪些齒輪？它們的特點又是怎樣的呢？ 第一節(jié) 齒輪傳動 齒輪傳動是指用主、從動輪輪齒直接嚙合，傳遞運動和動力的裝置（圖11-1）。在所有機械傳動中，齒輪傳動應用最廣，可用來傳遞任意位置的兩軸之間的運動和動力。圖11-1齒輪傳動示意圖齒輪結(jié)構(gòu)與傳動過程

2、齒輪結(jié)構(gòu)與傳動過程事實一，齒輪的輪齒個數(shù)必是自然數(shù)，并且互相嚙合齒輪的輪齒形狀應相同；事實二，由于制造誤差的存在，輪齒形狀完全一樣是無法制作的，并且輪齒嚙合傳動作為運動副，必然存在嚙合間隙；事實三，齒輪嚙合傳動是主動輪齒推動從動輪齒，那么主從動兩輪嚙合處的切向速度相等。齒輪傳動原理圖11-2 主從動兩輪大小差異與轉(zhuǎn)速變化示意圖齒輪傳動變速變扭原理齒輪傳動變速變扭原理圖11-3 汽車變速器齒輪及支承軸實物圖片外嚙合齒輪傳動主從動兩輪轉(zhuǎn)向相反圖11-4齒輪傳動中惰輪示意圖齒輪傳動變向原理多級齒輪傳動比與惰輪齒輪傳動的特點傳動比精確，無打滑現(xiàn)象，傳動效率高，壽命長；兩輪中心不能過大，制造困難，成本高

3、。會產(chǎn)生噪聲，存在有沖擊，特別是汽車變速齒輪。斜齒輪傳動圖11-6斜齒輪展開圖圓錐齒輪傳動圖11-7雙級主減速器示意圖圖11-8汽車主減速器中圓錐齒輪示意圖圓錐齒輪實物圖11-9汽車差速器中的圓錐齒輪雙曲線錐齒輪傳動（a）圓錐齒輪 （b）雙曲線錐齒輪圖11-10 圓錐齒輪傳動與雙曲線錐齒輪傳動比較示意圖雙曲線錐齒輪實物圖11-11汽車單級主減速器一對雙曲線錐齒輪實物圖片齒輪齒條傳動圖11-12齒輪齒條傳動圖11-13 汽車齒輪齒條轉(zhuǎn)向器行星齒輪傳動圖11-14 內(nèi)嚙合齒輪傳動圖11-15行星齒輪機構(gòu)行星齒輪傳動行星齒輪實物（a）行星架（b）齒圈圖11-16汽車自動變速器中行星齒輪傳動零部件想一

4、想 班上小王同學騎自行車上學已有四年，新車時發(fā)生過一次掉鏈子現(xiàn)象，當時一經(jīng)修理就好了。可昨天早上自行車又掉鏈子了，害得他差點又遲到，下午放學后去修，還是四年前店家，說是修不好了。小王很納悶，同樣是掉鏈子，為何上次就能修好，而這次就沒法修了呢？第二節(jié) 鏈傳動鏈傳動是由鏈條和主、從動鏈輪所組成。鏈輪上制有特殊齒形的齒，依靠鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合進行傳動。圖11-17 鏈傳動示意圖鏈傳動實例圖11-18 汽車正時鏈圖11-19自動變速器動力輸出鏈鏈傳動特性不會彈性滑動和出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，平均傳動比準確，工作可靠，效率較高；鏈條和主、從動鏈輪之間所需張緊力小，作用于兩鏈輪支承軸上的壓力也小。傳遞功率大，

5、過載能力強，相同工況下的傳動尺寸小；能在高溫、多塵、潮濕、有污染等惡劣環(huán)境中工作。成本高。鏈傳動更適宜遠距離傳動，但僅能用于兩平行軸間且同向回轉(zhuǎn)的傳動。圖11-20摩托車采用鏈傳動驅(qū)動圖11-21鏈輪安裝誤差示意圖鏈節(jié)磨損情形圖11-22鏈節(jié)磨損嚙合困難示意圖圖11-23民間傳統(tǒng)游戲抽陀螺想一想 如圖11-23所示為上世紀五、六十年代在孩童中間盛行的民間傳統(tǒng)游戲抽陀螺，俗稱“抽賤骨頭”、“打煞坯”。 游戲用繩鞭連續(xù)抽擊一木質(zhì)上圓柱接下圓錐狀物體陀螺，使之在平滑地面上旋轉(zhuǎn)。顯然，使陀螺轉(zhuǎn)動的力來自繩鞭，這是什么樣的力呢？第三節(jié) 帶傳動帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶輪的摩或嚙合來傳遞運動和動

6、力的。利用摩擦傳動的有平帶、V帶和多楔帶等帶傳動，利用嚙合傳動的是同步帶傳動。 摩擦帶類型與結(jié)構(gòu)汽車上V帶應用汽車上多楔帶應用摩擦型帶特性傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、具有過載保護作用、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低廉和能適用于兩軸中心距較大場合；不能保證的準確傳動比、外廓尺寸較大、傳動效率較低、壽命較短和因需要張緊對軸的拉力大。使用過程中，需要重新張緊傳動帶，或者配設張緊裝置，確保初拉力。確保帶初拉力方法V帶傳動的安裝嚙合型帶傳動因有齒能通過嚙合實現(xiàn)同步傳動（傳動比準確。保留了帶傳動緩沖吸振的優(yōu)點，又增加了鏈傳動無相對滑動的好處。安裝時中心距的要求嚴格，壽命較鏈傳動短。汽車上同步帶應用傳動帶的老化、磨損新型帶傳動 （a）無級變速帶傳動 （b）金屬卡夾和金屬片構(gòu)成傳動帶圖11-35汽車上可實現(xiàn)無級變速的金屬帶傳動第四節(jié) 螺旋傳動 是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，它主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。螺旋傳動傳動比大，按螺旋副的摩擦性質(zhì)分為滑動螺旋和滾動螺旋。單螺旋機構(gòu)