汽車機(jī)械基礎(chǔ) 第3版 課件 第8章汽車常用機(jī)械傳動(dòng)

《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》

第8章汽車常用機(jī)械傳動(dòng)Contents目錄01020304帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)一、認(rèn)識(shí)帶傳動(dòng)8.1

帶傳動(dòng)1、帶傳動(dòng)的組成固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪1(主動(dòng)輪)；固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪3(從動(dòng)輪)；緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶2。2．帶傳動(dòng)的工作原理摩擦型帶傳動(dòng)：依靠傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力（如平帶和Ｖ帶傳動(dòng)）。嚙合型帶傳動(dòng)：依靠傳動(dòng)帶上的齒與帶輪上的輪齒的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力（同步帶傳動(dòng)）。帶傳動(dòng)按照工作原理不同分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)。3．帶傳動(dòng)的類型平帶傳動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的場(chǎng)合應(yīng)用較多。Ｖ帶傳動(dòng)：在一般機(jī)械傳動(dòng)中，應(yīng)用最廣，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)，柔韌性好、摩擦力大，主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合。同步帶傳動(dòng)：是一種嚙合傳動(dòng)，能保證固定的傳動(dòng)比；帶的柔韌性好，所用帶輪直徑可較小。

4.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）能緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。（2）具有過(guò)載保護(hù)作用。（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低；（4）適用于兩軸距離較大的傳動(dòng)；（1）不能保證恒定的傳動(dòng)比，傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率低。（2）帶對(duì)軸有很大的壓軸力。5、帶傳動(dòng)的應(yīng)用（3）帶傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)不夠緊湊。（4）帶的壽命較短。（5）不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比不要求準(zhǔn)確，100KW以下的中小功率的遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。如：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、拖拉機(jī)、石材切割機(jī)等。1、普通V帶的型號(hào)：普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)其截面尺寸的大小分為七種型號(hào)。（截面尺寸依次增大）

Y、Z、A、B、C、D、E

12二、V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)2、汽車V帶結(jié)構(gòu)汽車V帶結(jié)構(gòu)1—包布；2—頂布；3—頂膠；4—沖膠；5—抗力體；6—底膠；7—底布；8—底膠夾布（a）（b）

c）d）(a)包布帶(b)切邊帶（普通式）(c)切邊帶（有齒式）(d)切邊（底膠夾布式）帶輪結(jié)構(gòu):

由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂組成。V帶輪型式：實(shí)心帶輪（S型）、腹板帶輪（P型）、孔板帶輪(H型)、輪輻帶輪(E型)。材料：鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、塑料等。3、V帶輪

三、帶傳動(dòng)的安裝、維護(hù)和張緊

（1）帶輪的安裝1.帶傳動(dòng)的安裝

安裝帶輪時(shí)，兩帶輪軸線應(yīng)相互平行，其V型槽對(duì)稱平面應(yīng)重合。為使傳動(dòng)帶的裝拆方便，帶輪應(yīng)盡量布置在軸的外伸端。（一）帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)V帶頂面與帶輪輪緣平齊（新安裝時(shí)可略高于輪緣），帶與槽底面要留有間距，以保證帶的工作側(cè)面和輪槽的工作側(cè)面充分接觸。

（2）V帶的安裝（a）正確位置

（b）錯(cuò)誤位置

（c）錯(cuò)誤位置（3）初拉力的要求帶的初拉力要適當(dāng)。一般來(lái)說(shuō)，V帶的初拉力以大拇指能按下15mm左右比較合適（二）帶傳動(dòng)的張緊1、張緊的原因V帶在安裝時(shí)，必須以一定的初拉力張緊在兩帶輪上，使帶與帶輪間產(chǎn)生足夠的摩擦力，才能傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。但V帶并非完全彈性體，工作一段時(shí)間后，由于產(chǎn)生塑性變形而松弛，使初拉力降低，在帶與帶輪間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，無(wú)法傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。因此，為了保證帶傳動(dòng)的正常工作，應(yīng)定期檢查初拉力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)初拉力小于要求值時(shí)，必須重新張緊，所以必須設(shè)置帶的張緊裝置。調(diào)整中心距①定期張緊（定期調(diào)整中心）②自動(dòng)張緊（靠自重）→利用張緊輪使帶張緊2、張緊的方法：使中心距ａ增大或使帶張緊定期張緊將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，利用電動(dòng)機(jī)的自重，使帶輪繞固定軸擺動(dòng)，以自動(dòng)保持張緊力。自動(dòng)張緊張緊輪裝置:當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪張緊。Ｖ帶傳動(dòng)：張緊輪設(shè)置在松邊內(nèi)側(cè)靠大輪處

(∵Ｖ帶只能單向彎曲，避免過(guò)多減小包角）平帶傳動(dòng)：張緊輪設(shè)置在松邊外側(cè)靠小輪處(∵平帶可以雙向彎曲，應(yīng)盡量增大包角)四、同步帶傳動(dòng)

同步帶綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)。由1強(qiáng)力層、2帶齒、3帶背組成。1、同步帶的優(yōu)點(diǎn)無(wú)相對(duì)滑動(dòng)、帶長(zhǎng)不變，傳動(dòng)比穩(wěn)定；帶薄而輕，強(qiáng)度高，適合高速傳動(dòng)；帶的柔性好，可用直徑較小的帶輪，能獲得較大的傳動(dòng)比；傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.98-0.99，因而應(yīng)用日益廣泛；初拉力較小，故軸和軸承上所受的載荷小。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)中用的帶傳動(dòng)為同步帶傳動(dòng)。2、同步帶的缺點(diǎn)：

制造、安裝精度要求高、成本高3、同步帶的用途

主要用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的中、小功率傳動(dòng)中，如計(jì)算機(jī)、錄音機(jī)、磨床和紡織機(jī)械等。汽車中的同步帶傳動(dòng)8.2鏈傳動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的鏈傳動(dòng)1、鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上并與鏈輪嚙合的鏈條組成。一、鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)及類型根據(jù)用途不同，鏈條可分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。傳動(dòng)鏈用于一般機(jī)械中傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，輸送鏈用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中輸送重物，起重鏈用于起重機(jī)械中提升重物。（1）鏈輪傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；（與帶傳動(dòng)比）（2）需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承的摩擦損失；（3）結(jié)構(gòu)緊湊；（4）能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；（5）制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（與傳齒輪動(dòng)相比）（6）瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，有一定的沖擊和噪聲。（缺點(diǎn)）2、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)的應(yīng)用：通常用于中心距大、多軸、轉(zhuǎn)速比要求準(zhǔn)確的傳動(dòng)，惡劣工作環(huán)境的開(kāi)式傳動(dòng)，低速重載傳動(dòng)以及潤(rùn)滑良好的高速傳動(dòng)中。3、傳動(dòng)鏈的類型傳動(dòng)鏈又可分為滾子鏈和齒形鏈。滾子鏈齒形鏈2、滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。銷軸滾子外鏈板套筒內(nèi)鏈板套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合；內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內(nèi)鏈節(jié)。銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)外鏈節(jié)。內(nèi)外鏈節(jié)構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。當(dāng)鏈條嚙入嚙出時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滾子沿鏈輪鏈齒滾動(dòng)，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各橫截面的強(qiáng)度大致相等。節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。p越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)闻沛満投嗯沛湣L子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系列，常用的是A系列。pppt雙排滾子鏈鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則采用過(guò)渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過(guò)度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。滾子鏈的標(biāo)記：標(biāo)記實(shí)例：08A-1×87GB1243.1-83A系列，節(jié)距12.7mm,單排，87節(jié)鏈號(hào)國(guó)標(biāo)號(hào)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)×過(guò)渡鏈節(jié)鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：滾子套筒銷軸內(nèi)鏈板外鏈板1.運(yùn)動(dòng)特性鏈條和鏈輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，鏈條繞在鏈輪上呈一多邊形，鏈條速度呈周期性變化，使鏈條呈周期性上下抖動(dòng)，造成鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不均勻性，稱為多邊形效應(yīng)。鏈輪齒數(shù)越少，鏈速的變化幅度越大，多變形效應(yīng)越嚴(yán)重。為避免鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性等對(duì)其他機(jī)構(gòu)的影響，常將鏈傳動(dòng)安排在低速級(jí)。二、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及主要參數(shù)2、鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)（1）鏈輪的齒數(shù)鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：由于鏈輪的齒數(shù)越少，多邊形效應(yīng)越明顯，傳動(dòng)越不平穩(wěn)，所以，在傳動(dòng)比不過(guò)大的情況下，盡量增加小鏈輪的齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)是有利的，一般Z

min=17。兩輪的齒數(shù)、應(yīng)優(yōu)先選用序列17、19、21、23、25、38、57、76、95、114的數(shù)字。為了使鏈傳動(dòng)磨損均勻，兩鏈輪齒數(shù)應(yīng)盡量選取與鏈節(jié)數(shù)（偶數(shù)）互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。

三、鏈傳動(dòng)的布置和張緊1、鏈傳動(dòng)布置要考慮的原則：兩鏈輪軸線應(yīng)平行，兩鏈輪端面應(yīng)位于同一鉛垂平面內(nèi)。應(yīng)使鏈條緊邊在上，松邊在下，以免垂度過(guò)大干擾鏈與輪齒的正常嚙合。i、a為任意值兩輪軸在同一鉛垂面內(nèi)，下垂量增大會(huì)減少下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)，降低傳動(dòng)能力，為此應(yīng)采用：1)中心距可調(diào)；2)設(shè)張緊裝置；3)上下兩輪錯(cuò)開(kāi)。傳動(dòng)參數(shù)正確布置不正確布置說(shuō)明i<1.5a>60p兩輪軸在同一水平面，松邊應(yīng)在下面。否則松邊下垂量增大后松邊與緊邊相碰，須經(jīng)常調(diào)整中心距。潤(rùn)滑方式1.

人工給油；2.

油杯滴油；3.

油浴潤(rùn)滑、飛濺給油；4.

用油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻。潤(rùn)滑油牌號(hào)：L-AN32、L-AN46、L-AN48環(huán)境溫度高或載荷大取粘度高的，反之取低的。甩油環(huán)四、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑8.3齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)一、認(rèn)識(shí)汽車手動(dòng)變速器汽車手動(dòng)變速器外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖任何發(fā)動(dòng)機(jī)都有速度極限，轉(zhuǎn)速超過(guò)這個(gè)最大值，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)爆炸。在馬力和扭矩都達(dá)到最大值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍很小。在汽車加速或者減速時(shí)，變速器通過(guò)改變輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)速比，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在速度極限以下，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)接近最佳性能轉(zhuǎn)速區(qū)。變速器在汽車的傳動(dòng)系中，位于離合器的后面（或液力變矩器的后面）。變速器通過(guò)離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，變速器的輸入軸就和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步了。變速器具有以下幾個(gè)功用：改變傳動(dòng)比；在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒向行駛；利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速。1、變速器的位置及功用2、手動(dòng)變速器的組成手動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)一般由殼體、傳動(dòng)部分和操縱部分組成，其中傳動(dòng)部分主要由齒輪機(jī)構(gòu)組成，它是手動(dòng)變速器的主要組成部分。手動(dòng)變速器中的齒輪機(jī)構(gòu)二、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及分類齒輪傳動(dòng)是通過(guò)兩個(gè)齒輪相互嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)裝置。如圖所示，兩齒輪軸線的相對(duì)位置不變，各自繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)，通過(guò)嚙合主動(dòng)輪的輪齒推動(dòng)從動(dòng)輪輪齒，將主動(dòng)輪的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)輪。1、一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比一對(duì)齒輪中，設(shè)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為n1，齒數(shù)為z1，從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為n2，齒數(shù)為z2。當(dāng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)n1轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)為n1?z1，此時(shí)從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)n2轉(zhuǎn)數(shù)，其轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)為n2?z2，由于兩齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)相等，即n1?z1=n2?z2。一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比i12是主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速（角速度）之比，與齒數(shù)成反比?？蓪?shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)精度高。傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。適用的速度和傳遞功率及尺寸范圍大，可用于高速（υ＞40m/s）、中速和低速（υ＜25m/s）的傳動(dòng)；傳遞功率可從小于1W到50000Kw或更大；其直徑從不到1mm的儀表齒輪到10mm以上的重型齒輪。要求較高的制造和安裝精度，成本高，不適合遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。2、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)3、齒輪傳動(dòng)的分類不同類型的齒輪傳動(dòng)三、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪1、漸開(kāi)線的形成及其傳動(dòng)特點(diǎn)當(dāng)一條動(dòng)直線（發(fā)生線）n-n沿著一固定的圓（基圓）作純滾動(dòng)時(shí)，該動(dòng)直線上任一點(diǎn)K的軌跡稱為該圓的漸開(kāi)線。漸開(kāi)線齒輪的齒廓是取用了漸開(kāi)線的一段。漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)特點(diǎn)：（1）能保證傳動(dòng)比為一常數(shù)。（2）齒廓間正壓力方向保持不變，有利于齒輪傳動(dòng)保持平穩(wěn)。（3）齒輪的傳動(dòng)比取決于兩齒輪基圓半徑的大小，即使兩輪中心距稍有變化，傳動(dòng)比也仍然保持不變。齒數(shù)：齒輪圓周上輪齒的數(shù)目稱為齒數(shù)，用z表示。齒頂圓：包含齒輪所有齒頂端的圓，用ra與da表示。齒槽寬：齒輪相鄰兩齒之間的空間，用ek表示。齒厚：同一輪齒兩側(cè)齒廓上的弧長(zhǎng)，用sk表示。齒根圓：包含齒輪所有齒槽底的圓，用rf與df表示。齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓的弧長(zhǎng)，pk=sk+ek。2、齒輪各部分名稱7.分度圓：s=e所對(duì)應(yīng)的圓。模數(shù)：m由Zp=πd得出：令則：d=mz9.壓力角α：我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20o。10.齒頂高、齒根高和全齒高齒頂高：ha=ha*m

（ha*—齒頂高系數(shù)）齒根高：hf=(ha*+c*)m

（c*—頂隙系數(shù)）我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒制ha*=1，c*=0.25；短齒制ha*=0.8，c*=0.3

全齒高：h=ha+hf=(2ha*+c*)m（1）模數(shù)m定義分度圓上的模數(shù)：m=P/π（P：分度圓上的齒距）（2）壓力角α：漸開(kāi)線齒廓上某點(diǎn)的法線與該點(diǎn)的速度方向所夾的銳角稱為該點(diǎn)的壓力角。齒廓上各點(diǎn)壓力角是變化的。

分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)α=20°，某些汽車齒輪α=22.5°。3、齒輪的主要參數(shù)壓力角（1）正確嚙合條件：齒對(duì)交替過(guò)程中不發(fā)生沖擊4、正確嚙合條件及正確安裝中心距齒輪正確嚙合條件：模數(shù)和壓力角分別相等。一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的中心距等于兩齒輪分度圓半徑之和。這種中心距稱為正確安裝中心距或標(biāo)準(zhǔn)中心距。（2）正確安裝中心距四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)手動(dòng)變速器中的斜齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)特點(diǎn):輪齒承載和卸載是逐步的,且同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，因此，工作平穩(wěn),沖擊和噪聲小,適合于高速傳動(dòng)。（a）直齒輪（b）斜齒輪1、斜齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)斜齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)多2、斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸（1）螺旋角β:如圖所示為斜齒輪的分度圓柱及其展開(kāi)圖。螺旋線的切線與輪齒軸線之間的夾角

β稱為分度圓柱上的螺旋角，簡(jiǎn)稱螺旋角。它表示輪齒的傾斜程度。有左旋和右旋之分。螺旋角越大，輪齒越傾斜，傳動(dòng)的平穩(wěn)性越好，但軸向力也越大。左、右旋斜齒輪嚙合法向模數(shù)mn端面模數(shù)mt：法向n:垂直于某個(gè)輪齒的方向—法向參數(shù)端面t:垂直于齒輪軸線的平面—端面參數(shù)（2）模數(shù)與壓力角3、斜齒輪正確嚙合的條件正確嚙合條件：兩齒輪的端面模數(shù)和端面壓力角分別相等。mn1=mn2=mnαn1=αn2=αnβ1=-β2

（內(nèi)嚙合時(shí)β1=β2）五、錐齒輪傳動(dòng)1、錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型錐齒輪傳動(dòng)用來(lái)傳遞兩相交軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一般多采用軸交角∑=90°。錐齒輪的輪齒分布在圓錐體上，其齒形從大端到小端是逐漸收縮的。汽車后橋中的錐齒輪傳動(dòng)直齒錐齒輪傳動(dòng)斜齒錐齒輪傳動(dòng)曲齒錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)可按錐齒輪齒線（齒面與分度圓錐面的交線）形狀不同，分為直齒、斜齒和曲齒等類型。直齒錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、制造和安裝比較方便，應(yīng)用廣泛；斜齒錐齒輪傳動(dòng)應(yīng)用較少，曲齒錐齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和承載能力強(qiáng)。2、直齒錐齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件3、直齒錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比直齒錐齒輪的大端齒形可以近似地用當(dāng)量齒輪（直齒圓柱齒輪）的齒形代替，其模數(shù)以大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，因此，直齒錐齒輪的正確嚙合條件與直齒圓柱齒輪相同：m1=m2=mα1=α2=α齒輪傳動(dòng)可分為齒輪外露或只有簡(jiǎn)單遮蓋的開(kāi)式傳動(dòng)和齒輪被封閉在箱體內(nèi)的閉式傳動(dòng)。六、齒輪傳動(dòng)的失效形式及常用材料1、齒輪傳動(dòng)的失效形式齒輪失效是指齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，由于載荷的作用發(fā)生輪齒折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，使齒輪失去了正常的工作能力。開(kāi)式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)齒面磨損:灰塵、砂粒、金屬微粒等落入輪齒間，使齒面間產(chǎn)生摩擦磨損。嚴(yán)重時(shí)會(huì)因齒面減薄過(guò)多而折斷。磨損是開(kāi)式傳動(dòng)的主要失效形式。主要解決措施：采用閉式傳動(dòng)；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤(rùn)滑油。齒輪失效一般是指輪齒失效，其失效的形式主要有五類，即：齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷。齒面點(diǎn)蝕:輪齒工作面某一固定點(diǎn)受到近似脈動(dòng)的變應(yīng)力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點(diǎn)狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。點(diǎn)蝕是閉式傳動(dòng)常見(jiàn)的失效形式。開(kāi)始齒輪由于磨損很少出現(xiàn)點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線附近。主要解決措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；采用合理變位。齒面膠合：高速重載傳動(dòng)中，齒面間壓力大，瞬時(shí)溫度高，潤(rùn)滑油模被破壞，齒面間會(huì)發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動(dòng)方向出現(xiàn)條狀傷痕，稱為膠合。防止膠合的措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；限制油溫。齒面塑性變形：重載且摩擦力很大時(shí)，齒面較軟的輪齒表面就會(huì)沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。防止措施：提高齒面硬度；增大潤(rùn)滑油粘度。主動(dòng)齒輪齒面所受摩擦力背離節(jié)線，齒面在節(jié)線附近下凹；從動(dòng)齒輪齒面所受摩擦力指向節(jié)線，齒面在節(jié)線附近上凸。輪齒折斷：輪齒受力后齒根彎曲應(yīng)力最大，而且有應(yīng)力集中。當(dāng)輪齒多次重復(fù)受力后，齒根處將產(chǎn)生疲勞裂紋并逐漸擴(kuò)展，最終引起輪齒斷裂，這種斷裂稱為彎曲疲勞斷裂。此外，輪齒受到短時(shí)過(guò)載或沖擊載荷時(shí)也可能產(chǎn)生折斷。齒根折斷均起始于拉應(yīng)力一側(cè)。輪齒折斷實(shí)例由輪齒的失效分析可知，齒輪材料的基本要求是齒面硬、齒芯韌。即：(1)齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷：(3)應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能．使之便于加工且便于提高其力學(xué)性能。

最常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼如35鋼、45鋼，合金鋼20Cr、40Cr等，此外還有灰鑄鐵、球墨鑄鐵及一些非金屬材料等。2、齒輪的常用材料七、汽車中的蝸桿傳動(dòng)1、認(rèn)識(shí)蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成。蝸桿傳動(dòng)用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通常軸交角為90o。蝸桿傳動(dòng)中，一般蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。汽車中的蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用實(shí)例托森差速器中的蝸桿傳動(dòng)中控鎖中的蝸桿傳動(dòng)1、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）右旋蝸桿和左旋蝸桿根據(jù)蝸桿螺旋線的旋向不同，蝸桿分為右旋蝸桿和左旋蝸桿。判定方法：螺紋自左向右升高為右旋，反之為左旋。常用的為右旋蝸桿。2、蝸桿傳動(dòng)的類型蝸桿旋向判斷蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向的判定：蝸桿通常為主動(dòng)件，從動(dòng)件蝸輪的轉(zhuǎn)向可用下述左、右手定則確定：以四指代表蝸桿轉(zhuǎn)向，則拇指代表蝸輪節(jié)點(diǎn)線速度的反方向。蝸桿左旋，用左手定則；蝸桿右旋，用右手定則。蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向判定（2）圓柱蝸桿傳動(dòng)和環(huán)面蝸桿傳動(dòng)按蝸桿的形狀不同分為圓柱蝸桿傳動(dòng)和環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。圓柱蝸桿傳動(dòng)按蝸桿螺旋面形狀不同分為阿基米德蝸桿傳動(dòng)、圓柱蝸桿傳動(dòng)、漸開(kāi)線蝸桿傳動(dòng)。其中，阿基米德蝸桿制造簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)3、蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)（1）模數(shù)和壓力角中間平面——通過(guò)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)算以中間平面內(nèi)的參數(shù)和幾何關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)。在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開(kāi)線齒輪與齒條的嚙合。其參數(shù)與齒輪傳動(dòng)相似。正確嚙合條件ma1=mt2=mαa1=αt2=200γ=β2、傳動(dòng)比I,蝸桿的頭數(shù)z1,蝸輪齒數(shù)z2蝸桿傳動(dòng)中，一般蝸桿為主動(dòng)件，其頭數(shù)為Z1，蝸輪齒數(shù)為Z2。較少的蝸桿頭數(shù)（如：?jiǎn)晤^蝸桿）可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但傳動(dòng)效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動(dòng)效率越高，但頭數(shù)過(guò)多時(shí)不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動(dòng)比，即z2=iz1

。z2不宜太小（如z2>26)，否則將使傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時(shí)，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。

3、蝸桿中圓直徑d1、導(dǎo)程角γ1、直徑系數(shù)q

在m和d1為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，z1↑→γ↑。γ越大傳動(dòng)效率越高，傳遞動(dòng)力時(shí)要求效率高；γ=15°-30°且應(yīng)采用多頭蝸桿；γ越小傳動(dòng)效率越低,要求反行程自鎖時(shí)γ<=3°30‘。蝸桿展開(kāi)成平面蝸桿的中圓直徑相當(dāng)于蝸桿的中徑，如圖為蝸桿的分度圓柱面展開(kāi)平面。q=d1/m；q稱為蝸桿的直徑系數(shù)d1=mq（1）失效形式：磨損和膠合。（2）蝸桿、蝸輪的常用材料要求：足夠的強(qiáng)度；良好的減摩、耐磨性；良好的抗膠合性。常采用青銅作蝸輪齒圈，與淬硬磨削的鋼制蝸桿相配。蝸桿常用材料為碳素鋼和合金鋼，要求齒面光潔并且有較高硬度。一般蝸桿可采用45，40等碳素鋼，調(diào)質(zhì)處理。對(duì)高速重載的蝸桿常用20Cr，20crMnTi，或40r，38SiMnMo，滲碳淬火。蝸輪常用材料為青銅和鑄鐵。鑄造錫青銅，如zCuSnl0P1，zcuSn5Pb5Zn5，抗膠合，耐磨性能好，易切削加工，但價(jià)格貴，一般用于高速(v<25m／s)重要場(chǎng)合。灰鑄鐵主要用于低速、輕載的場(chǎng)合。4、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料及結(jié)構(gòu)（3）蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸桿結(jié)構(gòu)：蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體。無(wú)退刀槽，加工螺旋部分時(shí)只能用銑制的辦法。有退刀槽，螺旋部分可用車制，也可用銑制加工，但該結(jié)構(gòu)的剛度較前一種差。蝸輪結(jié)構(gòu)：為了減摩，蝸輪通常用青銅制作。為節(jié)省銅材，蝸輪直徑較大時(shí)，采用組合式蝸輪結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅，輪芯用鑄鐵或碳素鋼。常用蝸輪的結(jié)構(gòu)形式如下：整體式蝸輪配合式蝸輪拼鑄式蝸輪螺栓聯(lián)接式蝸輪八、輪系輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。汽車手動(dòng)變速器中的輪系汽車自動(dòng)變速器中的行星輪系根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線在空間的相對(duì)位置是否固定，分為：定軸輪系和行星輪系。1、輪系的分類（1）定軸輪系輪系運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，所有齒輪軸線的幾何位置都相對(duì)機(jī)架固定不動(dòng)。定軸輪系動(dòng)態(tài)演示（2）行星輪系在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，至少有一個(gè)齒輪軸線的幾何位置不固定，而是繞著其它定軸齒輪的軸線回轉(zhuǎn)。內(nèi)齒圈太陽(yáng)輪行星架行星輪行星輪系動(dòng)態(tài)演示2、輪系的應(yīng)用可獲得很大的傳動(dòng)比可作較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)可以方便地實(shí)現(xiàn)變速和變向要求可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解3、定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷輪系的傳動(dòng)比：輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱為輪系的傳動(dòng)比，包括大小和方向兩個(gè)方面。定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算

大小方向？？（-）各齒輪軸線互相平行：傳動(dòng)比方向判斷：畫(huà)箭頭傳動(dòng)比方向表示：在傳動(dòng)比大小前加正負(fù)號(hào)輸入軸及輸出軸的軸線互相平行：傳動(dòng)比方向判斷傳動(dòng)比方向表示畫(huà)箭頭輸入軸及輸出軸的軸線不平行：定軸輪系的傳動(dòng)比

大?。悍较颍悍ǎㄖ贿m合所有齒輪軸線都平行的情況）畫(huà)箭頭法（適合任何定軸輪系）結(jié)果表示：±（輸入、輸出軸平行）圖中畫(huà)箭頭表示

（其它情況）已知：z1=18,z2=36,z2’=20,z3=80,z3’=20,z4=18,z5=30,z5’=15,z6=30,z6’=2(右旋)，z7=60,n1=1440r/min，其轉(zhuǎn)向圖如上所示。求：傳動(dòng)比i17,i15,i25及蝸輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向舉例：2——行星輪H——行星架（轉(zhuǎn)臂）3——中心輪（太陽(yáng)輪）1——中心輪（太陽(yáng)輪）基本構(gòu)件4、行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系?繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的行星架2K-H型周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比一般周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比各輪齒數(shù)已知，就可以確定w1、wn、wH之間的關(guān)系；如果兩個(gè)已知，就可以計(jì)算出第三個(gè)，進(jìn)而可以計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比。推廣到一般情形，可得行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算公式：討論：輪系里的傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)是否一致？例：

已知:z1=28，z2=18，z2’=24，z3=70

求解：i1H總結(jié)：周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)：假想的定軸輪系計(jì)算轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比-

w

H上角標(biāo)H正負(fù)號(hào)問(wèn)題例：已知：z1=z2=48，z2’=18,z3=24，w1=250rad/s，w3=100rad/s，方向如圖所示。求解：wH2H2‘31一、

螺紋的類型及主要參數(shù)1、螺紋的形成螺紋d2螺紋即沿螺旋線形成的、具有相同剖面的凸起和溝槽。外螺紋：在圓柱外表面切制的螺紋。內(nèi)螺紋：在孔內(nèi)表面上切制的螺紋。8.4螺旋傳動(dòng)2.螺紋的類型按牙型分類三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋按螺旋線繞行方向分類右旋螺紋——順時(shí)針?lè)较蛐?/p>

（常用）左旋螺紋——逆時(shí)針?lè)较蛐耄ㄆ胀菁y）單線螺紋：在圓柱體上沿一條螺旋線切制的螺紋；雙線螺紋：沿兩條螺旋線切制出的螺紋；三線螺紋：沿三條螺旋線切制出的螺紋。按線數(shù)分為：?jiǎn)尉€螺紋和雙（三）線螺紋聯(lián)接用螺紋多為單線螺紋，多線螺紋主要用于傳動(dòng)。聯(lián)接螺紋多為三角螺紋，傳動(dòng)螺紋多用梯形螺紋。按應(yīng)用分：連接螺紋和傳動(dòng)螺紋連接螺紋：?jiǎn)尉€、三角形螺紋傳動(dòng)螺紋：多線螺紋、梯形、矩形、鋸齒形螺紋2、螺紋的主要參數(shù)(3)中徑d2：也是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。βd1d2d(1)大徑d：與外螺紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2)小徑d1：與外螺紋牙底(或內(nèi)螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4)螺距P：相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。(5)導(dǎo)程S：(6)螺紋升角λ：中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角

(7)牙型角α：軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角為牙側(cè)角。tgλ=πd2

nP

αβλπd2SψS=nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距PSPP/2P/2二、螺旋機(jī)構(gòu)1、螺旋機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用起重螺旋——起重螺旋用來(lái)舉重或克服其他較大的阻力，如汽車維修中常用的螺旋千斤頂。起重螺旋一般為間歇性工作，工作速度不高。因其主要用來(lái)承受大的軸向力，通常有自鎖功能，一般用單頭螺旋，傳動(dòng)效率為40%左右。汽車中常用的螺旋千斤頂?shù)膶?shí)物及原理傳動(dòng)螺旋——傳動(dòng)螺旋用于傳遞運(yùn)動(dòng)，工作速度較高，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，要求有較高的傳動(dòng)精度。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按螺紋副間摩擦性質(zhì)分為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)螺旋機(jī)構(gòu)滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)調(diào)整螺旋。調(diào)整螺旋用來(lái)調(diào)整并固定零部件之間的相對(duì)位置。調(diào)整螺旋一般不在工作載荷下轉(zhuǎn)動(dòng)。2、螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)減速比大。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，螺母只移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，因此螺旋機(jī)構(gòu)可以得到很大的減速比。機(jī)構(gòu)的效益大。因減速比大，當(dāng)在主動(dòng)件上施加一個(gè)較小的扭矩時(shí)，可在從動(dòng)件上得到較大的推力。具有自鎖性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪聲?；瑒?dòng)螺旋由于摩擦力大，磨損大，效率低，且壽命短。3、螺旋傳動(dòng)的組成及原理螺旋傳動(dòng)由螺桿、螺母和機(jī)架組成，是通過(guò)內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。螺旋傳動(dòng)的基本原理——通常螺桿為主動(dòng)件，做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母為從動(dòng)件，做軸向勻速直線運(yùn)動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，螺母的軸向位移為一個(gè)螺紋導(dǎo)程。運(yùn)動(dòng)方向的判定：左右手法則——左旋用左手，右旋用右手，四指指向螺桿的轉(zhuǎn)向，拇指的指向代表螺桿移動(dòng)方向，螺母的移動(dòng)方向與螺桿相反。位移：4、螺旋傳動(dòng)的四種運(yùn)動(dòng)形式螺母不動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并做直線運(yùn)動(dòng)。如千分尺、螺旋增力機(jī)構(gòu)等。圖示汽車拆裝中使用的螺旋拉馬，它利用了螺旋增力。螺桿不動(dòng)，螺母回轉(zhuǎn)并做直線運(yùn)動(dòng)。如螺旋千斤頂。螺桿原位轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母做直線運(yùn)動(dòng)。如汽車中的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。螺母原位轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如游標(biāo)卡尺的微調(diào)裝置。5、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)為提高螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，在螺桿與螺母的螺紋滾道間裝上滾動(dòng)體（常為滾珠，少數(shù)也應(yīng)用滾子），稱為滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)中，當(dāng)螺桿或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體在螺紋滾道內(nèi)滾動(dòng)，摩擦狀態(tài)為滾動(dòng)摩擦，摩擦損