汽車機(jī)械基礎(chǔ)01汽車常用材料02汽車機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)03汽車常用機(jī)構(gòu)04汽車常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)目錄05識(shí)汽車支撐類零件06汽車聯(lián)接類零件4汽車常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

任務(wù)描述：

在發(fā)動(dòng)機(jī)上，可以通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)各種輔助設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，例如空調(diào)器的壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵、交流發(fā)電機(jī)等。如果皮帶斷裂了，或者出現(xiàn)了打滑，都將使相關(guān)的輔助設(shè)備喪失功能，或使其性能下降，從而影響到汽車的正常使用。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，掌握帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)，掌握帶傳動(dòng)的調(diào)試和維護(hù)方法。為繼續(xù)學(xué)習(xí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與構(gòu)造、汽車制造、汽車保養(yǎng)與維修等知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。單元1帶傳動(dòng)

知識(shí)目標(biāo)：

（1）掌握帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)；

（2）能正確分析帶傳動(dòng)的常見失效形式。

技能目標(biāo)：

（1）能判斷發(fā)動(dòng)機(jī)中傳動(dòng)帶是否需要更換；

（2）能正確識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)中的傳動(dòng)帶。

素質(zhì)目標(biāo)：

（1）掌握帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)方法，提升職業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)；

（2）分析傳動(dòng)帶常見失效形式，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。單元1帶傳動(dòng)

【知識(shí)準(zhǔn)備】

一、帶傳動(dòng)概述

帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動(dòng)，通過中間撓性件（帶）傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格的中、小功率的兩軸中心距較大的場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。帶的工作速度一般為5~30m/s，傳動(dòng)比小于等于7，機(jī)械效率為0.94~0.96。

一般帶傳動(dòng)是由主動(dòng)帶輪1、從動(dòng)帶輪2和緊套在帶輪上的傳動(dòng)帶3組成。當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過傳動(dòng)帶3將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給從動(dòng)輪，如圖4-1-1所示?！局R(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

1.按照傳動(dòng)原理來分，可分為摩擦傳動(dòng)與嚙合傳動(dòng)：

（1）摩擦式帶傳動(dòng)

摩擦傳動(dòng)依靠傳動(dòng)帶與帶輪接觸表面之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。這類傳動(dòng)過載時(shí)打滑，能防止機(jī)件損壞，但傳動(dòng)精度不夠準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率較低，軸和軸承受力較大，如圖4-1-2（a）所示?！局R(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

（2）嚙合式帶傳動(dòng)

嚙合傳動(dòng)依靠帶內(nèi)側(cè)凸齒或孔與帶輪外緣上的齒槽相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的目的。能避免打滑，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，但對(duì)制造安裝精度要求較高。如圖4-1-2（b）所示?！局R(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

2.按照帶的橫截面形狀不同，摩擦傳動(dòng)可以分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶、圓形帶傳動(dòng)等。【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

（1）平帶傳動(dòng)

平帶的截面形狀為矩形，以如圖4-1-3（a）所示。帶輪輪面相接觸的內(nèi)表面為工作面，主要用于兩軸平行、轉(zhuǎn)向相同的較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。

平帶相較于V帶較薄，撓曲性和扭轉(zhuǎn)性好，因而適用于高速傳動(dòng)、平行軸間的交叉?zhèn)鲃?dòng)或交錯(cuò)軸間的半交叉?zhèn)鲃?dòng)。老式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制冷設(shè)備的風(fēng)扇常和發(fā)動(dòng)機(jī)一起由曲軸帶輪通過平帶驅(qū)動(dòng)，如圖4-1-1所示。常用的平帶有橡膠布帶、縫合棉布帶、棉織帶和毛織帶等。近年來，平帶傳動(dòng)的應(yīng)用已大為減少，但在多軸傳動(dòng)或高速情況下仍然具有很好的效果。【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

（2）V帶傳動(dòng)

V帶的截面形狀為梯形，如圖4-1-3（b）所示。V帶傳動(dòng)以與輪槽相接觸的兩側(cè)面為工作面，接觸面上的摩擦力大于平面摩擦的摩擦力。

在初拉力相同的條件下，V帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力較平帶傳動(dòng)大。所以，V帶傳動(dòng)能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)更緊湊，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用更為廣泛。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附件（發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵）常采用兩根V帶驅(qū)動(dòng)，如圖4-1-5所示的發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過V帶驅(qū)動(dòng)水泵、空調(diào)壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)?！局R(shí)準(zhǔn)備】

二、帶傳動(dòng)的分類與應(yīng)用

（3）圓形帶傳動(dòng)

圓形帶傳動(dòng)傳動(dòng)帶截面形狀為圓形，如圖4-1-3（c）所示。其傳遞能力較小，即傳動(dòng)功率不大，僅用于如縫紉機(jī)、儀器等低速、小功率的傳動(dòng)，如圖4-1-6所示。圓帶一般用皮革制成。

（4）多楔帶傳動(dòng)

多楔帶傳動(dòng)其特點(diǎn)是在平帶的基體下做出很多縱向楔，帶輪也做出相應(yīng)的環(huán)形輪槽，如圖4-1-3（d）所示。多楔帶輕而薄，工作時(shí)彎曲應(yīng)力和離心應(yīng)力都小，可使用較小的帶輪，減小了傳動(dòng)的尺寸。

3.按照帶的嚙合方式不同，嚙合傳動(dòng)可以分為齒孔帶傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)。

（1）齒孔帶傳動(dòng)

齒孔帶上的孔與輪上的齒相嚙合，可避免帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)，主要用于精密無限轉(zhuǎn)角的傳動(dòng)，如圖4-1-8所示。（2）同步帶傳動(dòng)

同步帶傳動(dòng)是靠傳動(dòng)帶與帶輪上的齒相互嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，如圖4-1-9所示。同步帶除保持了摩擦帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有傳遞功率大、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，如汽車、錄音機(jī)、電子計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械等。例如，在比亞迪、奇瑞、長(zhǎng)城等汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與凸輪軸間的傳動(dòng)(正時(shí)傳動(dòng))均采用同步帶傳動(dòng)，圖4-1-10為比亞迪F3發(fā)動(dòng)機(jī)同步帶傳動(dòng)圖。三、帶傳動(dòng)的失效形式

帶傳動(dòng)工作時(shí)，其主要失效形式有以下兩種。

（1）打滑

帶傳動(dòng)是靠摩擦力工作的。當(dāng)初拉力F0一定時(shí)，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當(dāng)傳遞的有效圓周力F的值超過了帶與帶輪間的極限摩擦力時(shí)，帶將在帶輪輪面上發(fā)生顯著的滑動(dòng)，則發(fā)生打滑。打滑將使帶傳動(dòng)失效，并會(huì)加劇帶的磨損，應(yīng)予以避免。但打滑也可以起到保護(hù)其他零件的作用。

（2）帶的疲勞破壞

帶傳動(dòng)工作時(shí)，傳動(dòng)帶所受到的應(yīng)力是交變應(yīng)力。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)，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。四、V帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)

1.帶傳動(dòng)的張緊裝置

帶傳動(dòng)工作一段時(shí)間后，由于帶受長(zhǎng)期拉力的作用，則會(huì)產(chǎn)生塑性變形而松弛，故張緊力隨之減小，使其傳動(dòng)能力減低。為保證帶傳動(dòng)正常工作能力，應(yīng)定期檢查傳動(dòng)帶的張緊力，若張緊力小于允許范圍時(shí)，就必須采用張緊裝置重新調(diào)整帶的張緊度。

帶傳動(dòng)常用的張緊方式有調(diào)整中心距方式和采用張緊輪方式兩類，如圖4-1-12所示。

四、V帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)

（1）調(diào)整中心距方式

調(diào)節(jié)中心距方式就是通過調(diào)整兩帶輪的中心距來提高張緊力，使傳動(dòng)帶張緊的方式。它有定期張緊和自動(dòng)張緊兩種方法。

（2）采用張緊輪方式

當(dāng)帶傳動(dòng)的中心距不可調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪張緊的方式，如圖4-1-12（d）所示。張緊輪一般安裝在松邊內(nèi)側(cè)靠近大帶輪處，以免減小帶輪的包角α1。四、V帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)

2.帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

正確的安裝和維護(hù)是保證帶傳動(dòng)正常工作、延長(zhǎng)膠帶使用壽命的有效措施，帶傳動(dòng)的安裝及維護(hù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）安裝平行軸帶傳動(dòng)時(shí)，兩帶輪的軸線必須保持平行。各輪寬的中心線，V帶輪、多楔帶輪的對(duì)應(yīng)輪槽中心線均應(yīng)共面且與軸線垂直，否則帶會(huì)被扭曲和加速磨損，降低帶的壽命，如圖4-1-13所示。

（2）要保證V帶在輪槽中的正確位置，過高（會(huì)使的帶接觸面得不到保證）和過低（會(huì)變成平帶傳動(dòng)）都不利于帶的正確工作。

（3）兩個(gè)帶輪的輪槽必須對(duì)準(zhǔn)，否則會(huì)加速帶的磨損，甚至使帶從帶輪槽中脫落。

（4）同組使用的V帶應(yīng)型號(hào)相同、長(zhǎng)度相等、不同廠家生產(chǎn)的V帶、新舊V帶不能混用。四、V帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)

（5）V帶的張緊度要合適，一般中等中心距的帶傳動(dòng)，帶的張緊度以大拇指能將帶按下15mm左右為宜，如圖4-1-14所示。

（6）帶傳動(dòng)應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，以保證工作人員的安全，并防止與酸、堿或油接觸而受腐蝕。

（7）如果帶傳動(dòng)裝置需閑置一段時(shí)間不用時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)帶放松。

（8）要定期對(duì)帶傳動(dòng)進(jìn)行檢查，如有一根松弛或損壞，則需更換所有的帶，不能新、舊帶并用，避免因帶的長(zhǎng)短不一而受力不均。乳膠再生膠在橡膠V帶中的應(yīng)用

V帶具有傳動(dòng)效率高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)的橡膠V帶一般使用天然橡膠、丁苯橡膠或氯丁橡膠。乳膠再生膠在橡膠制品行業(yè)最大的作用就是替代天然橡膠生產(chǎn)各類橡膠制品，降低原料成本。在實(shí)際生產(chǎn)中，乳膠再生膠可以用于橡膠V帶生產(chǎn)中，達(dá)到降低成本、改善V帶質(zhì)量的雙重作用。

任務(wù)描述：

在發(fā)動(dòng)機(jī)上各種輔助設(shè)備（空調(diào)器的壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵、交流發(fā)電機(jī)等）的運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)。鏈傳動(dòng)雖然有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，但也需要定期的檢查與維護(hù)以確保其正常運(yùn)行。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，了解鏈傳動(dòng)的主要類型和特點(diǎn)，掌握鏈傳動(dòng)的工作原理，能夠正確分析傳動(dòng)失效形式且進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)。為繼續(xù)學(xué)習(xí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與構(gòu)造、汽車制造、汽車保養(yǎng)與維修等知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。單元2鏈傳動(dòng)

知識(shí)目標(biāo)：

（1）了解鏈傳動(dòng)的主要類型、特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用；

（2）掌握鏈傳動(dòng)的工作原理、傳動(dòng)能力及失效形式等基本知識(shí)。

技能目標(biāo)：

（1）能判斷發(fā)動(dòng)機(jī)中鏈傳動(dòng)的類型；

（2）能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中鏈傳動(dòng)進(jìn)行拆卸、安裝和調(diào)試。

素質(zhì)目標(biāo)：

（1）了解鏈傳動(dòng)維修標(biāo)準(zhǔn)與流程，提升職業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)；

（2）分析鏈傳動(dòng)常見失效形式，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。單元2鏈傳動(dòng)【知識(shí)準(zhǔn)備】

一、鏈傳動(dòng)概述

鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)一樣也是撓性傳動(dòng)，通過中間撓性件（鏈）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)兼有嚙合傳動(dòng)和撓性傳動(dòng)的特點(diǎn)，傳動(dòng)功率大、工作可靠，主要用于距離較大的兩軸相距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣，不宜采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。

鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和跨越在兩鏈輪上的閉合鏈條3組成。當(dāng)主動(dòng)鏈輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條上鏈節(jié)與鏈輪輪齒的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如圖4-2-1所示?！局R(shí)準(zhǔn)備】

一、鏈傳動(dòng)概述

【知識(shí)準(zhǔn)備】

一、鏈傳動(dòng)概述

與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）沒有滑動(dòng)，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，可做兩軸中心距較大的傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)輕便；（2）鏈條安裝時(shí)不需很大的初拉力，故工作時(shí)作用在軸上的載荷較小，有利于延長(zhǎng)軸承壽命；（3）對(duì)工作條件要求較低，可在惡劣環(huán)境下（如高溫、多塵、油污、潮濕、易燃及有腐蝕性等）可靠工作；（4）傳遞功率較大，結(jié)構(gòu)比較緊湊，維護(hù)方便。鏈傳動(dòng)主要缺點(diǎn)是：（1）在兩平行軸間只能用于同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)；（2）傳動(dòng)平穩(wěn)性差。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)，且噪聲和振動(dòng)大，磨損后易發(fā)生跳齒和脫鏈；（3）急速反向轉(zhuǎn)動(dòng)的性能差，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。二、鏈傳動(dòng)的類型

鏈傳動(dòng)在汽車上主要用作發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的正時(shí)鏈條，正時(shí)鏈條主要有滾子鏈、齒形鏈兩種。

1.滾子鏈

滾子鏈結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格較便宜，已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用最廣，產(chǎn)量最多，如圖4-2-2（a）所示。滾子與套筒間、銷軸與套筒間均為可動(dòng)的間隙配合，而套筒與內(nèi)鏈板、銷軸與外鏈板間則用過盈配合固聯(lián)，這樣可使鏈節(jié)與鏈輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，滾子在鏈輪的齒間滾動(dòng)，以減少鏈與輪齒的磨損。鏈板一般制成8字形，使各個(gè)橫截面接近等強(qiáng)度并減少鏈的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力，如圖4-2-2（b）所示。二、鏈傳動(dòng)的類型

當(dāng)傳遞大功率時(shí)可采用雙排鏈或多排鏈。多排鏈承載能力與列數(shù)成正比。但由于精度的影響，各列的載荷不易均勻，故列數(shù)不宜過多，一般為4排最多。滾子鏈的接頭形式見圖4-2-3，當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，采用如圖4-2-3（a）所示的開口銷或圖4-2-3（b）所示的彈簧卡來固定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，需用一個(gè)過渡鏈節(jié)，如圖4-2-3（c）所示。過渡鏈節(jié)的彎鏈板工作時(shí)受到附加彎曲應(yīng)力，因此應(yīng)盡量避免使用奇數(shù)鏈節(jié)。二、鏈傳動(dòng)的類型

2.滾子鏈鏈輪

鏈輪的齒形應(yīng)能使鏈輪與鏈條接觸良好，受力均勻，并使鏈節(jié)能順利地進(jìn)入和退出與輪齒的嚙合。鏈輪的齒形已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并用標(biāo)準(zhǔn)刀具以范成法加工。一般鏈輪用碳鋼、灰鑄鐵制作，重要的鏈輪用合金鋼制造，齒面要經(jīng)過熱處理，達(dá)到一定的硬度要求。小鏈輪的嚙合次數(shù)多于大鏈輪，故小鏈輪的材料應(yīng)優(yōu)于大鏈輪。二、鏈傳動(dòng)的類型

3.齒形鏈

齒形鏈又稱靜音鏈，如圖4-2-5（b）所示。結(jié)構(gòu)上包括外鏈板、銷軸和內(nèi)鏈板，靜音鏈和鏈輪齒面接觸承載的是鏈板的內(nèi)外側(cè)齒廓，如圖4-2-5（a）所示。與滾子鏈相比，工作平穩(wěn)、噪音較小、承受沖擊載荷能力較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、較重、價(jià)格較貴。常用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)。二、鏈傳動(dòng)的類型

3.齒形鏈

齒形鏈根據(jù)鏈板在銷軸上的排列和布置形式也分多種類型，如3×4式、4×5式結(jié)構(gòu)等。根據(jù)鏈條寬度的不同，齒形鏈可以分為類：A型、B型、C型齒形鏈。其中A型鏈條寬度最小，C型鏈條最寬，不同的鏈條寬度適用于不同的傳動(dòng)功率和負(fù)載。

齒形鏈的基本參數(shù)為節(jié)距，如圖4-2-6所示。齒形鏈的標(biāo)記內(nèi)容為鏈號(hào)-鏈節(jié)數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。例如，節(jié)距=6.35mm，鏈板組合形式為3×4，104個(gè)鏈節(jié)的外嚙合齒形鏈標(biāo)示為：CL04-7-104L-JB/T10348。節(jié)距p=6.35mm，鏈板組合形式為2×3，94個(gè)鏈節(jié)的內(nèi)外復(fù)合嚙合齒形鏈標(biāo)示為：CL04CF-5-94L-JB/T10348。

4.齒形鏈鏈輪

齒形鏈鏈輪結(jié)構(gòu)可參照滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu)。三、鏈傳動(dòng)的安裝與調(diào)試

1.鏈傳動(dòng)的布置

鏈傳動(dòng)的布置方式如圖4-2-7所示，有水平布置、傾斜布置和垂直布置。鏈傳動(dòng)布置時(shí)要考慮的原則有：

（1）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)。

（2）應(yīng)使鏈條緊邊在上，松邊在下，以免松邊垂度過大時(shí)干擾鏈與輪齒的正常嚙合。

（3）為了安全與防塵，鏈傳動(dòng)應(yīng)裝防護(hù)罩。三、鏈傳動(dòng)的安裝與調(diào)試

2.鏈傳動(dòng)的張緊

鏈傳動(dòng)是靠鏈條和鏈輪的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的，不需要很大的張緊力。鏈傳動(dòng)張緊的目的是為了避免鏈條磨損后，鏈節(jié)距伸長(zhǎng)而使松邊產(chǎn)生振動(dòng)、跳齒和脫鏈。

鏈傳動(dòng)的張緊方法有：

（1）通過調(diào)整鏈輪中心距來張緊鏈條。

（2）采用張緊輪的調(diào)整余地較大，但要增加零件。如圖4-2-9所示。

（3）拆除1~2個(gè)鏈節(jié)，縮短鏈長(zhǎng)，使鏈張緊。四、鏈傳動(dòng)的失效與維護(hù)

1.鏈傳動(dòng)的失效形式

在正常的安裝和潤(rùn)滑情況下，鏈傳動(dòng)的主要失效形式有以下幾種：

（1）鏈板的疲勞破壞鏈條在工作過程中受到應(yīng)力的作用，當(dāng)應(yīng)力變化達(dá)到一定的循環(huán)次數(shù)后，鏈條各零件將發(fā)生疲勞破壞。其中，鏈板的疲勞破壞是鏈傳動(dòng)的主要失效形式。

（2）鏈條鉸鏈的磨損當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，鉸鏈的銷軸與套簡(jiǎn)間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生磨損，使鏈條的節(jié)距增大而脫鏈。磨損是開式鏈傳動(dòng)的主要失效形式。

（3）銷軸與套筒的膠合。當(dāng)鏈速過高、載荷很大或潤(rùn)滑不良時(shí)，銷軸與套筒的工作面上將發(fā)生膠合，導(dǎo)致鏈傳動(dòng)失效。

（4）鏈條的拉斷重載或突然過載時(shí)，鏈條受到的拉力超過鏈條靜強(qiáng)度，將被拉斷。四、鏈傳動(dòng)的失效與維護(hù)

2.鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑

正時(shí)鏈條主要有兩種潤(rùn)滑方式：

（1）飛濺潤(rùn)滑。在密封容器中，甩油盤將油甩起，沿殼體流入集油處，然后引導(dǎo)至鏈條上。

（2）壓力潤(rùn)滑。油泵將油噴射至鏈輪鏈條嚙合處。

良好的潤(rùn)滑能緩和沖擊、減少磨損、延長(zhǎng)使用壽命。常用的鏈傳動(dòng)潤(rùn)滑劑常選用L-AN32、L-AN46、L-AN68全損耗系統(tǒng)用油。環(huán)境溫度高時(shí)選取黏度大的全損耗系統(tǒng)用油。

任務(wù)描述：

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中廣泛應(yīng)用的一種傳動(dòng)形式，它主要用來傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。汽車傳動(dòng)系統(tǒng)就是依靠齒輪傳動(dòng)起到了汽車動(dòng)力傳遞的作用。一些車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車機(jī)構(gòu)也會(huì)用到齒輪傳動(dòng)裝置。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，掌握齒輪傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)，了解齒輪傳動(dòng)的正確傳動(dòng)要求，掌握汽車中齒輪傳動(dòng)裝置使用和維護(hù)方法。單元3齒輪傳動(dòng)

知識(shí)目標(biāo)：

（1）掌握齒輪傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)；

（2）掌握齒輪傳動(dòng)在汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

技能目標(biāo)：

（1）能根據(jù)齒輪傳動(dòng)狀態(tài)判斷是否需要維護(hù)或更換；

（2）能正確對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置進(jìn)行正確的使用和維護(hù)。

素質(zhì)目標(biāo)：

（1）了解齒輪傳動(dòng)在汽車中的應(yīng)用與發(fā)展，樹立科技創(chuàng)新的意識(shí)；

（2）分析齒輪傳動(dòng)裝置常見失效形式，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。單元3齒輪傳動(dòng)

【知識(shí)準(zhǔn)備】

一、齒輪傳動(dòng)的概述

齒輪傳動(dòng)由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和支承件等組成，是通過輪齒間直接嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)，在機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。

齒輪傳動(dòng)與其他機(jī)械傳動(dòng)相比具有以下優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定，傳動(dòng)平衡性好，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠；

（2）傳動(dòng)效率高，一般為0.97~0.99；

（3）傳遞速度和功率范圍大。傳遞功率可由很小到1.0×105kW，圓周速度可由很低到300m/s；

（4）結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)；

（5）可傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

【知識(shí)準(zhǔn)備】

缺點(diǎn)：

（1）傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪音；

（2）對(duì)制造精度和安裝精度要求高，加工成本高；

（3）不適合遠(yuǎn)距離的兩軸之間的傳動(dòng)。【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、齒輪傳動(dòng)的分類

齒輪的類型很多。按照一對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是否恒定，可將齒輪傳動(dòng)分為兩大類：定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)和變傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)。汽車中運(yùn)用到的齒輪傳動(dòng)均為定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)，其齒輪是圓形的，又稱為圓形齒輪傳動(dòng)，詳見表4-3-1。圓形齒輪傳動(dòng)也是目前應(yīng)用最廣泛的一種。

按照齒輪輪齒的齒廓曲線形狀，又可分為漸開線齒輪傳動(dòng)、圓弧齒輪傳動(dòng)、擺線齒輪傳動(dòng)等，其中漸開線齒輪制造安裝方便,應(yīng)用最廣泛。因此本單元僅討論圓形漸開線齒輪傳動(dòng)。

按照一對(duì)齒輪軸線的相互位置，可以分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)兩大類：

1.平面齒輪傳動(dòng)

平面齒輪傳動(dòng)也稱為平行軸齒輪傳動(dòng)，其特點(diǎn)是兩個(gè)齒輪的軸線相互平行。所以，兩輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)。【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、齒輪傳動(dòng)的分類

【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、齒輪傳動(dòng)的分類

【知識(shí)準(zhǔn)備】

二、齒輪傳動(dòng)的分類

（1）平面齒輪傳動(dòng)按輪齒與齒輪軸線的相對(duì)關(guān)系包括直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和人字齒齒輪傳動(dòng)三種。其中，人字齒齒輪可以看成是由兩個(gè)螺旋角大小相等、方向相反的斜齒圓柱齒輪組成的。

（2）根據(jù)兩個(gè)齒輪的嚙合方式平面齒輪傳動(dòng)又分為：外嚙合傳動(dòng)、內(nèi)嚙合傳動(dòng)和齒輪與齒條傳動(dòng)。

2.空間齒輪傳動(dòng)

空間齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩個(gè)齒輪的軸線不平行，所以兩輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是空間運(yùn)動(dòng)。包括相交軸齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)兩種。

圓錐齒輪傳動(dòng)屬于相交軸齒輪傳動(dòng)，它的輪齒分布在圓錐體的表面。按照輪齒的方向不同分為：直齒圓錐傳動(dòng)、曲齒圓錐傳動(dòng)。

由圖4-3-2可知，漸開線齒輪齒廓的兩側(cè)是由形狀相同、方向相反的兩個(gè)漸開線曲面組成的。齒輪輪廓只是漸開線上的某一段，漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓越大漸開線越平直；基圓越小漸開線越彎曲?；鶊A內(nèi)沒有漸開線。漸開線上各點(diǎn)的壓力角各不相同，通常采用的壓力角為分度圓上的壓力角，其值為20°。采用漸開線齒輪傳動(dòng)，當(dāng)中心距稍有變化時(shí)不會(huì)影響其正常傳動(dòng)，這種特性稱為傳動(dòng)的可分離性。

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

1.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何要素

如圖4-3-3所示為直齒圓柱齒輪的一部分，圖4-3-3（a）為外齒輪，圖4-3-3（b）為內(nèi)齒輪，圖4-3-3（c）為齒條。齒輪各部分的名稱和符號(hào)如下：

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

五、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

在直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，齒面的沿齒寬方向的接觸線是平行于齒輪軸線的直線。因此,輪齒是沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合、同時(shí)脫離嚙合的，致使輪齒所承受的載荷沿齒寬突然加上、突然卸下。所以，直齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和噪聲，不適用于高速和重載的傳動(dòng)中。因此在高速、重載傳動(dòng)場(chǎng)合常采用漸開斜齒線圓柱齒輪。六、錐齒輪傳動(dòng)

錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，最常見的是兩軸相交成90°的錐齒輪傳動(dòng)。錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲齒三種類型。直齒錐齒輪易于制造，適用于低速、輕載傳動(dòng)場(chǎng)合。曲齒錐齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，常用于高速、重載傳動(dòng)的場(chǎng)合，但其設(shè)計(jì)和制造較為復(fù)雜。斜齒錐齒輪則應(yīng)用較少。在汽車中，錐齒輪傳動(dòng)一般用做汽車的驅(qū)動(dòng)橋齒輪傳動(dòng)，其中曲齒圓錐齒輪用于主減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，而直齒圓錐齒輪用做差速器齒輪傳動(dòng)。七、蝸桿傳動(dòng)

蝸桿傳動(dòng)用來傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。一般兩軸夾角之和為90°。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿與蝸輪組成，一般蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)，作減速運(yùn)動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)在汽車上主要用于轉(zhuǎn)向器。

1.蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)

相較于其他齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)有：

優(yōu)點(diǎn)：

（1）傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊。在一般傳動(dòng)中，i=10~80，在分度機(jī)構(gòu)中（只傳遞運(yùn)動(dòng)）i可達(dá)1000。

（2）傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低。蝸桿齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的。蝸桿輪齒無嚙入和嚙出的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)和噪聲小。

（3）具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合副材料的當(dāng)量摩擦角。即只能蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿。七、蝸桿傳動(dòng)

缺點(diǎn)：

（1）效率低。蝸桿蝸輪在嚙合處有較大的相對(duì)滑動(dòng)，因而磨損大，發(fā)熱量大，效率低。一般傳動(dòng)效率η=0.7~0.8。

（2）成本高。為減少蝸桿傳動(dòng)嚙合處的摩擦和磨損，控制發(fā)熱和防止膠合，蝸輪常采用青銅材料制造，成本較高。

2.蝸桿傳動(dòng)的類型

蝸桿傳動(dòng)種類繁多，按蝸桿依據(jù)輪齒的旋向分類，可分為右旋蝸桿和左旋蝸桿，旋向判斷方法和斜齒輪的旋向判斷方法相同。按蝸桿形狀分類，如圖4-3-8所示，可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)。其中圓柱蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用最廣。3.蝸桿傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向的判定4.蝸桿傳動(dòng)的幾何參數(shù)蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)是以中間平面上的參數(shù)與尺寸為基準(zhǔn)，即通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面。八、齒輪傳動(dòng)的失效形式齒輪傳動(dòng)是由輪齒嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。因此，齒輪傳動(dòng)失效主要發(fā)生在輪齒上，輪齒失效主要有五種形式：（1）輪齒折斷輪齒折斷是指齒輪上一個(gè)或多個(gè)齒的整體或局部的斷裂，如圖4-3-13所示。輪齒的折斷有兩種形式：過載折斷和疲勞折斷。過載折斷是嚴(yán)重過載或受到強(qiáng)烈沖擊載荷時(shí)發(fā)生的突然折斷；疲勞折斷是在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過疲勞極限時(shí)，齒根處將產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒的折斷。防止輪齒折斷的措施有：限制齒根上的彎曲應(yīng)力；降低齒根處的應(yīng)力集中；選用合適的齒輪參數(shù)和幾何尺寸；強(qiáng)化處理（如噴丸、碾壓）和良好的熱處理工藝等。八、齒輪傳動(dòng)的失效形式（2）齒面點(diǎn)蝕輪齒齒面在交變載荷的反復(fù)作用下，當(dāng)輪齒表面接觸應(yīng)力超過允許限度時(shí)，表面發(fā)生微小裂紋，以致小顆粒的金屬剝落形成麻坑，稱為齒面疲勞點(diǎn)蝕，如圖4-3-14所示。疲勞點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在齒