汽车机械基础项目四课件.ppt

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1、项目四项目四 汽车汽车机械传动装置机械传动装置任务一任务一 带传动带传动任务二任务二 链传动链传动任务三任务三 齿轮传动齿轮传动任务四任务四 蜗杆蜗杆传动传动任务五任务五 轮系传动轮系传动任务六任务六 螺旋传动螺旋传动任务任务引入引入 轿车轿车发动机中，轿车轿车发动机中，内燃机配气机构采用带内燃机配气机构采用带传动传递运动和动力。传动传递运动和动力。那么，它采用的是哪种那么，它采用的是哪种带传动，为什么？汽车带传动，为什么？汽车生产中常采用哪几种带生产中常采用哪几种带传动？传动？1 1掌握带传动的工作原理、类型和在汽车中的应用。掌握带传动的工作原理、类型和在汽车中的应用。2 2了解普通了解普通

2、V V带的结构、参数、类型和受力情况。带的结构、参数、类型和受力情况。3 3掌握带传动的弹性滑动和打滑产生的原因及二者之掌握带传动的弹性滑动和打滑产生的原因及二者之 间的区别。间的区别。4 4掌握带传动的张紧方法。掌握带传动的张紧方法。5 5掌握带传动在汽车生产中的应用。掌握带传动在汽车生产中的应用。学习目标学习目标相关知识相关知识 一、带传动的组成、传动比与特点一、带传动的组成、传动比与特点 二、带传动的类型二、带传动的类型 三、带传动在汽车中的应用三、带传动在汽车中的应用 四四、汽车用传动带的结构和标记、汽车用传动带的结构和标记 五五、普通、普通V V带带 六、带传动的受力分析六、带传动的

3、受力分析 七、七、带传动的打滑和弹性滑动带传动的打滑和弹性滑动 八、带传动的张紧、安装和维护八、带传动的张紧、安装和维护一、带传动的组成、传动比与特点一、带传动的组成、传动比与特点1 1带传动的组成与传动比带传动的组成与传动比1 1主动带轮主动带轮 2 2从动带轮从动带轮 3 3传动传动带带 带传动带传动是由是由两个带轮两个带轮和一根紧绕在两轮上的和一根紧绕在两轮上的传动带传动带组成，靠组成，靠带与带轮接触面之间的带与带轮接触面之间的摩擦力（摩擦力（或或啮合力）啮合力）来传递运动和动力的来传递运动和动力的一种一种挠性挠性传动。传动。带传动的传动比：带传动的传动比：设主动带轮设主动带轮1 1的转

4、速为的转速为n n1 1，从动带轮，从动带轮2 2的转速为的转速为n n2 2，比值，比值n n1 1/n/n2 2称称为带传动的传动比为带传动的传动比i i。理论传动比：理论传动比：带传动中的两轮转速与带传动中的两轮转速与带轮直径带轮直径成成反比反比。摩擦带传动，摩擦带传动，有有弹性滑动弹性滑动，传动比，传动比不稳定不稳定；优点：优点：摩擦带传动，过载时摩擦带传动，过载时打滑打滑可防止其他零件损坏；可防止其他零件损坏；具有良好的弹性，能够缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；具有良好的弹性，能够缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；结构简单，便于加工，无需润滑，成本低廉；结构简单，便于加工，无需润滑，成本低

5、廉；适用于适用于中心距较大中心距较大的两轴间的传动。的两轴间的传动。缺点：缺点：不宜在高温、易燃易爆、有油、水等腐蚀介质场合下使用；不宜在高温、易燃易爆、有油、水等腐蚀介质场合下使用；常需要常需要张紧装置，张紧装置，对轴和轴承的压力较大。对轴和轴承的压力较大。传动效率低，传动带的寿命较短，对使用不利；传动效率低，传动带的寿命较短，对使用不利；2.2.带传动的特点带传动的特点 1.1.摩擦带传动：摩擦带传动：靠带与带轮之间的靠带与带轮之间的摩擦力摩擦力来传递运动和动力来传递运动和动力（平带和（平带和V V带传动）；带传动）；2.2.啮合带传动：啮合带传动：靠带内侧靠带内侧凸齿凸齿与带轮外缘上的与

6、带轮外缘上的齿槽齿槽相相啮合啮合来来传递运动和动力（同步带传动）。传递运动和动力（同步带传动）。摩擦带传动摩擦带传动按按工作原理工作原理不同：不同：二、带传动的类型二、带传动的类型啮合带传动啮合带传动（1 1）平带传动平带传动：最简单，适合于中心距较大的情况；：最简单，适合于中心距较大的情况；（2 2）V V 带传动带传动：产生的摩擦力比平带大，应用最广泛；：产生的摩擦力比平带大，应用最广泛；（3 3）多楔带传动多楔带传动：适于传递功率较大，要求结构紧凑场合；：适于传递功率较大，要求结构紧凑场合；（4 4）圆形带传动圆形带传动：常用于缝纫机、仪器等低速小功率场合。常用于缝纫机、仪器等低速小功率

7、场合。1.1.摩擦带传动摩擦带传动按截面形状分为：按截面形状分为：圆形带圆形带多楔带多楔带平带平带V V带带金属带金属带2.2.啮合带传动啮合带传动曲轴同步带轮曲轴同步带轮凸轮轴同步带轮凸轮轴同步带轮张紧轮张紧轮水泵同水泵同步带轮步带轮同步带同步带汽车配气机构同步带传动汽车配气机构同步带传动三、带传动在汽车中的应用三、带传动在汽车中的应用1 1V V带在汽车中的应用带在汽车中的应用2 2多楔带在汽车中的应用多楔带在汽车中的应用3 3同步带在汽车中的应用同步带在汽车中的应用1 1主动轮主动轮 2 2从动轮从动轮 3 3张紧轮张紧轮 4 4同步带同步带4 4金属带在汽车中的应用金属带在汽车中的应用

8、 汽车汽车V V带带 汽车汽车V V带是带是标准件标准件，根据，根据公称顶公称顶宽宽分为分为AV10AV10、AV13AV13、AV15AV15、AV17AV17、AV22AV22等等5 5种型号，种型号，AVAV后面的数字表示后面的数字表示顶宽的大小顶宽的大小（mmmm）。）。汽车汽车 V V 带标记：带标记：型号型号 有效长度公称值有效长度公称值 标准号标准号。例如：例如：AV13AV131000 GB/T12732-1996 1000 GB/T12732-1996 表示型号为表示型号为AV13AV13，有效长度公称值为有效长度公称值为1000mm1000mm，标准号是，标准号是GB/T1

9、2732GB/T1273219961996的汽车的汽车V V带。带。1.1.汽车汽车V V带的结构、型号和标记带的结构、型号和标记四、汽车用传动带的结构和标记四、汽车用传动带的结构和标记2.2.汽车多楔带的结构、型号和标记汽车多楔带的结构、型号和标记 多楔带多楔带汽车多楔带标记：汽车多楔带标记：楔数楔数 型号型号 有效长度有效长度。例如：例如：6PK11506PK1150表示楔数为表示楔数为6 6，型号为，型号为PKPK，有效长度为，有效长度为1150mm1150mm的汽车多楔带。的汽车多楔带。多楔带只有多楔带只有PKPK一种型号，一种型号，双面多楔带为双面多楔带为DPKDPK。3.3.汽车同

10、步带的结构、型号和标记汽车同步带的结构、型号和标记 同步带同步带汽车同步带标记：汽车同步带标记：齿数齿数 型号型号 宽度宽度。例如：例如：80ZA1980ZA19表示齿数为表示齿数为8080，型号为，型号为ZAZA，宽度为，宽度为19mm19mm的的汽车同步带。汽车同步带。同步带有两种型号：同步带有两种型号：ZAZA型和型和ZBZB型。型。帘布结构：帘布结构：制造方便，制造方便，抗拉强度高，价格低廉。抗拉强度高，价格低廉。线绳结构：线绳结构：韧性好，韧性好，适适用转速较高、带轮直径较小用转速较高、带轮直径较小的场合。的场合。五、普通五、普通V V带带1 1普通普通V V带的结构带的结构2.2.

11、普通普通V V带的参数带的参数3.3.普通普通V V带的类型带的类型普通普通V V带的截型分带的截型分 Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E 七种七种 型号型号。YZABCDE截面逐渐增大截面逐渐增大普通普通V V带参数：带参数：基准长度基准长度L Ld d、节宽、节宽b bp p、基准直径、基准直径d dd d 等。等。4.4.普通普通V V带带轮的结构和材料带带轮的结构和材料带轮由带轮由轮缘、轮辐轮缘、轮辐和和轮毂轮毂三部分组成。三部分组成。带轮常用的材带轮常用的材料有料有灰铸铁、铸钢灰铸铁、铸钢或或非金属材料非金属材料等，等，其中，灰铸铁应用其中，灰铸铁应用最广。最广。

12、轮缘轮缘轮辐轮辐带轮带轮轮辐轮辐的结构形式：的结构形式：轮毂轮毂带传动在工作时：带传动在工作时：传动带传动带与与主动轮主动轮和和从动轮从动轮在接触面上产生在接触面上产生摩擦力摩擦力。静止时的受力静止时的受力工作时的受力工作时的受力六、带传动的受力分析六、带传动的受力分析带传动所传递的功率：带传动所传递的功率：F F 有效拉力，即有效圆周力：有效拉力，即有效圆周力：紧边拉力增加量紧边拉力增加量 F F1 1-F-F0 0紧边拉力增加量紧边拉力增加量 松边拉力减少量松边拉力减少量 F F 松边拉力减少量松边拉力减少量 F F0 0-F-F2 2设带的总长度不变：设带的总长度不变：七、带传动的七、带

13、传动的打滑和打滑和弹性滑动弹性滑动1.1.打滑打滑 带传动是靠摩擦工作的，当带传动是靠摩擦工作的，当初拉力初拉力一定时，带与带轮之间一定时，带与带轮之间的的摩擦力总和摩擦力总和有一个极限值。当传递的有效圆周力有一个极限值。当传递的有效圆周力F F 的值的值超过超过极限摩擦力时，带将在带轮轮面上发生明显的滑动，这种现象极限摩擦力时，带将在带轮轮面上发生明显的滑动，这种现象称为称为打滑打滑。因为小带轮包角因为小带轮包角小于小于大带轮包角，所以，大带轮包角，所以，打滑首先发生在打滑首先发生在小带轮上小带轮上。因此，小带轮上的包角不能太小，设计时为了保证。因此，小带轮上的包角不能太小，设计时为了保证带

14、传动具有一定的传动能力，小带轮上的包角带传动具有一定的传动能力，小带轮上的包角 1120120。v v1 1vv带带，v v带带vv2 2v v1 1vv2 2F F2 2F F2 2n1n2F F1 1F F1 12.2.弹性滑动弹性滑动 弹性滑动后果：弹性滑动后果：传传动比不准确；使带磨损，动比不准确；使带磨损，效率降低。效率降低。产生的原因：产生的原因：带的带的弹性变形与拉力差。弹性变形与拉力差。滑动率：滑动率：3.3.打滑和打滑和弹性滑动的区别弹性滑动的区别项项 目目弹性滑动弹性滑动打打 滑滑现现 象象局部带在局部轮面局部带在局部轮面上发生的滑动上发生的滑动整个带在整个轮面整个带在整个

15、轮面上发生的滑动上发生的滑动产生的原因产生的原因带两边的拉力差带两边的拉力差超载超载结结 论论不可避免不可避免可以避免可以避免八、带传动的张紧、安装和维护八、带传动的张紧、安装和维护1 1带传动的张紧带传动的张紧（1 1）当两轮的中心距能够调整时）当两轮的中心距能够调整时（2 2）当两轮的中心距不能调整时）当两轮的中心距不能调整时 张紧轮位置：张紧轮位置：松边内侧靠大轮；松边内侧靠大轮；松边外侧靠小轮。松边外侧靠小轮。利用自重利用自重 安装传动带时，安装传动带时，不能硬撬不能硬撬。应先缩短中心距，然后再装传动带。应先缩短中心距，然后再装传动带。安装时，两带轮轴线应安装时，两带轮轴线应保持平行保

16、持平行，否则传动带会被扭曲而过早磨，否则传动带会被扭曲而过早磨损，降低带的寿命。损，降低带的寿命。要保证要保证V V带在带轮轮槽中的带在带轮轮槽中的正确位置正确位置，过高和过低都不利于带的正，过高和过低都不利于带的正常工作。常工作。同组使用的同组使用的V V带应型号相同、长度相同，不同厂家的带应型号相同、长度相同，不同厂家的V V带、新旧带、新旧V V带带不能混用不能混用。V V带的带的张紧度要合适张紧度要合适。一般中等中心距的带传动，带的张紧度以大。一般中等中心距的带传动，带的张紧度以大拇指能将带按下拇指能将带按下15mm15mm左右为宜，如图所示。新左右为宜，如图所示。新V V带使用前，最

17、好预带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。先拉紧一段时间后再使用。带传动应设置带传动应设置防护罩防护罩，防止带与酸、碱或油接触防止带与酸、碱或油接触而受腐蚀，以保证安全。而受腐蚀，以保证安全。要要定期对传动带进行检查定期对传动带进行检查，如有一根带松弛或损坏，则应更换所，如有一根带松弛或损坏，则应更换所有的带。有的带。2 2带传动的安装和维护带传动的安装和维护任务任务实施实施 一、一、分析内燃机配气机构分析内燃机配气机构带传动带传动 二、二、分析分析汽车生产中采用的带传动汽车生产中采用的带传动二、二、分析分析汽车生产中采用的带传动汽车生产中采用的带传动汽车生产中采用的带传动主要有以下四种形式

18、：汽车生产中采用的带传动主要有以下四种形式：1 1汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水泵）常采用泵）常采用V V带带驱动。驱动。2 2汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水泵）也常采用泵）也常采用多楔带多楔带传动。传动。3 3汽车发动机曲轴与凸轮轴间的正时传动采用汽车发动机曲轴与凸轮轴间的正时传动采用同步带同步带传动。传动。4 4汽车无级变速汽车无级变速CVTCVT采用采用金属带金属带传动。传动。任务任务引入引入 汽车发动机凸轮轴的汽车发动机凸轮轴的传动方式有传动方式有凸轮轴上置、凸凸轮轴上置、凸轮轴中置轮轴中置和和

19、凸轮轴下置凸轮轴下置3 3种。种。图所示为凸轮轴上置式配气图所示为凸轮轴上置式配气机构，采用的是链传动。那机构，采用的是链传动。那么，此种链传动装置是怎样么，此种链传动装置是怎样工作的？工作的？1 1掌握链传动的特点和链传动的类型。掌握链传动的特点和链传动的类型。2 2掌握链传动的布置方式和张紧方法。掌握链传动的布置方式和张紧方法。3 3掌握链传动在汽车生产中的应用。掌握链传动在汽车生产中的应用。学习目标学习目标相关知识相关知识一、一、链链传动的组成与特点传动的组成与特点二、传动链的类型二、传动链的类型三、三、链传动的布置方式链传动的布置方式四、四、链传动的张紧链传动的张紧一、一、链链传动的组

20、成与特点传动的组成与特点1 1链链传动的组成传动的组成 链传动链传动通常由分别安装在两根平行轴上的通常由分别安装在两根平行轴上的主动链轮、从动链轮主动链轮、从动链轮和和链条链条组成。组成。主动链轮主动链轮从动链轮从动链轮链条链条对制造和安装精度要求比带传动高；对制造和安装精度要求比带传动高；不需要初拉力，作用在轴上的力小，轴承寿命长；不需要初拉力，作用在轴上的力小，轴承寿命长；啮合传动啮合传动，能保持，能保持平均传动比恒定不变平均传动比恒定不变；可在恶劣环境下可靠地工作；可在恶劣环境下可靠地工作；能传递较大的圆周力，相同条件下，其结构更小、更轻便；能传递较大的圆周力，相同条件下，其结构更小、更

21、轻便；过载时不能起保护作用；过载时不能起保护作用；铰链磨损后，使链节距变大，链条易脱落。铰链磨损后，使链节距变大，链条易脱落。运动平稳性差，运动平稳性差，噪声和振动大；噪声和振动大；优点：优点：缺点：缺点：2 2链传动的特点链传动的特点传动效率比带高，一般达传动效率比带高，一般达0.950.950.980.98。根据用途不同分为：根据用途不同分为：传动链、起重链、牵引链。传动链、起重链、牵引链。牵引链牵引链传动链传动链起重链起重链根据结构不同，传动链根据结构不同，传动链根据结构不同分为：根据结构不同分为：齿形链、滚子链。齿形链、滚子链。二、二、链链传动的类型传动的类型齿形链齿形链滚子链滚子链1

22、 1齿形链传动齿形链传动 齿形链传动平稳，噪声很小，故又称齿形链传动平稳，噪声很小，故又称无声链无声链。与滚子链相比，。与滚子链相比，齿形链允许的工作速度可达齿形链允许的工作速度可达40m/s40m/s，承受冲击载荷能力强，但制造，承受冲击载荷能力强，但制造成本高，重量大、结构较复杂。所以，成本高，重量大、结构较复杂。所以，齿形链传动多用于高速或齿形链传动多用于高速或运动精度要求较高的场合运动精度要求较高的场合。日产。日产VQ35VQ35发动机的正时链传动和日产发动机的正时链传动和日产（轩轩）（轩轩）MR20MR20发动机的正时链传动，采用的就是齿形链传动。发动机的正时链传动，采用的就是齿形链

23、传动。（1 1）滚子链的结构滚子链的结构滚子链由滚子链由内链板内链板1 1、外链板、外链板2 2、销轴、销轴3 3、套筒、套筒4 4和和滚子滚子5 5组成组成。1 1内链板内链板 2 2外链板外链板 3 3销轴销轴 4 4套筒套筒 5 5滚子滚子 2 2滚子链传动滚子链传动滚子链的接头形式滚子链的接头形式：偶数节：偶数节：开口销开口销（大（大节距节距）或）或弹簧夹弹簧夹（小（小节距节距）奇数节：奇数节：过渡链节过渡链节（会产生附加弯矩，一般不采用）（会产生附加弯矩，一般不采用）开口销固定开口销固定 弹簧夹固定弹簧夹固定 过渡链节连接过渡链节连接滚子链有滚子链有单排单排或或多排多排结构。结构。滚

24、子链上相邻滚子链上相邻两滚子中心的距离两滚子中心的距离。节距：节距：排数越多，承载能力越高排数越多，承载能力越高，但，但制造、制造、安装误差也越大安装误差也越大，各排链受载，各排链受载不均匀不均匀现现象越严重。一般的排数象越严重。一般的排数不超过不超过4 4排排。（2 2）链轮的链轮的结构结构和材料和材料实心式实心式 孔板式孔板式 组合式组合式 链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，常用材料为中链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，常用材料为中碳钢（碳钢（3535钢、钢、4545钢），不重要的场合用钢），不重要的场合用Q235Q235、Q275Q275，高速重载，高速重载时采用合金钢，低速时大

25、链轮可采用铸铁。时采用合金钢，低速时大链轮可采用铸铁。三、链传动的布置方式三、链传动的布置方式链传动的布置方式有：链传动的布置方式有：水水平布置平布置（最好）（最好）、垂直布置、垂直布置、倾斜布置倾斜布置三种。三种。水平布置水平布置倾斜布置倾斜布置垂直布置垂直布置 1.1.增大两轮中心距增大两轮中心距。2.2.用用张紧轮张紧张紧轮张紧。张紧轮直径稍小于小链轮直径，。张紧轮直径稍小于小链轮直径，张紧轮应张紧轮应设在松边的内侧靠近大链轮或外侧靠近小链轮处设在松边的内侧靠近大链轮或外侧靠近小链轮处。3.3.拆除拆除1212个链节个链节，缩短链长。，缩短链长。链传动张紧的链传动张紧的目的目的：主要是为

26、了避免链条的垂度过大时，产：主要是为了避免链条的垂度过大时，产生生啮合不良啮合不良和和链条振动链条振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。包角。四、链传动的张紧四、链传动的张紧张紧方法：张紧方法：任务任务实施实施分析分析汽车发动机中的正时链传动汽车发动机中的正时链传动1 1液压张紧装置液压张紧装置 2 2链链 条条 3 3曲轴正时链轮曲轴正时链轮 4 4油泵驱动链轮油泵驱动链轮 5 5导链板导链板 6 6凸轮轴正时链轮凸轮轴正时链轮 曲轴的转动通过曲轴的转动通过链传动链传动传递到凸传递到凸轮轴，实现凸轮轴的驱动。轮轴，实现凸轮轴的驱动。上置式凸轮轴的链

27、传动采用上置式凸轮轴的链传动采用滚子滚子链链。为避免振动和噪声，工作时应将。为避免振动和噪声，工作时应将链条张紧，因此，在链传动机构中装链条张紧，因此，在链传动机构中装有有导链板导链板，并在链条的松边设置，并在链条的松边设置张紧张紧轮轮。图示为液压式张紧装置，发动机。图示为液压式张紧装置，发动机的机油进入液压腔，推动其内部的活的机油进入液压腔，推动其内部的活塞向外移动，使张紧链轮压向链条。塞向外移动，使张紧链轮压向链条。调整张紧轮的位置，即可改变链条的调整张紧轮的位置，即可改变链条的张力。张力。任务任务引入引入任务任务引入引入汽车后桥主减速器汽车后桥主减速器1 1了解齿轮传动的特点和类型。了解

28、齿轮传动的特点和类型。2 2掌握渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称、几何参数掌握渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称、几何参数 及算法。及算法。3 3掌握常见齿轮传动的传动特点。掌握常见齿轮传动的传动特点。4 4掌握齿轮传动在汽车生产中的应用。掌握齿轮传动在汽车生产中的应用。学习目标学习目标相关知识相关知识一、齿轮传动的组成、传动比与特点一、齿轮传动的组成、传动比与特点二、齿轮传动的类型二、齿轮传动的类型三、渐开线直齿圆柱齿轮传动三、渐开线直齿圆柱齿轮传动四、斜齿圆柱齿轮传动四、斜齿圆柱齿轮传动五、锥齿轮传动五、锥齿轮传动六、六、齿轮的结构和齿轮的结构和材料材料1 1齿轮传动的组成与传动比齿轮传动的组成与传

29、动比一、齿轮传动的组成、传动比与特点一、齿轮传动的组成、传动比与特点齿轮传动齿轮传动由由主动齿轮、从动齿轮主动齿轮、从动齿轮直接啮合传动组成。直接啮合传动组成。汽车后桥齿轮汽车后桥齿轮主动齿轮主动齿轮从动齿轮从动齿轮齿轮传动的传动比：齿轮传动的传动比：设主动齿轮的齿数为设主动齿轮的齿数为z z1 1，转速为，转速为n n1 1；从动齿轮；从动齿轮的齿数为的齿数为z z2 2，转速为，转速为n n2 2，则传动比则传动比i i为：为：需要专用设备和刀具制造齿轮，成本较高；需要专用设备和刀具制造齿轮，成本较高；优优点点传动效率高，工作可靠性使用寿命长；传动效率高，工作可靠性使用寿命长；传动比稳定，

30、传动准确可靠；传动比稳定，传动准确可靠；适用功率、速度和尺寸范围大；适用功率、速度和尺寸范围大；结构紧凑，体积小。结构紧凑，体积小。缺缺点点制造和安装精度要求较高，精度低时制造和安装精度要求较高，精度低时噪声和振动较大噪声和振动较大；不适用于两轴间距离较大的传动；不适用于两轴间距离较大的传动；2.2.齿轮传动的特点齿轮传动的特点没有过载保护作用。没有过载保护作用。可用来传递空间任意两轴之间的传动；可用来传递空间任意两轴之间的传动；二、齿轮传动的类型二、齿轮传动的类型 空间齿轮传动空间齿轮传动（两轴不平形）（两轴不平形）圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动两轴相交两轴相交两轴交错两轴交错蜗杆传动蜗杆传动交错

31、轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动平面齿轮传动平面齿轮传动（两轴平形）（两轴平形）按照一对齿轮轴线的相对位置分按照一对齿轮轴线的相对位置分外啮合外啮合内啮合内啮合齿轮齿条齿轮齿条直齿直齿斜齿斜齿曲齿曲齿直齿直齿斜齿斜齿人字齿人字齿圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动1.1.平面齿轮传动平面齿轮传动内啮合直齿轮内啮合直齿轮外啮合直齿轮外啮合直齿轮斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮齿轮齿条传动齿轮齿条传动2.2.空间齿轮传动空间齿轮传动直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮 蜗杆传动蜗杆传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动曲齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮1.1.开式齿轮传动开式齿轮传动按照工作条

32、件分按照工作条件分 齿轮传动齿轮传动没有防尘罩或机壳没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边。这种传，齿轮完全暴露在外边。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，轮齿也容易磨损，故动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速只宜用于低速或或低精度场合低精度场合，如，如水泥搅拌机水泥搅拌机。2.2.半开式齿轮传动半开式齿轮传动 齿轮传动齿轮传动有简单的防护罩但不封闭有简单的防护罩但不封闭，有时还把大齿轮的部分，有时还把大齿轮的部分齿轮进入油池中。它的工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防齿轮进入油池中。它的工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最

33、好。止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。卷扬机卷扬机3.3.闭式齿轮传动闭式齿轮传动齿轮传动齿轮传动装在装在经过精确加工而且经过精确加工而且封闭严密的箱体内封闭严密的箱体内，故密封，故密封条件好，且易于保证良好的润滑，使用寿命长，多用于条件好，且易于保证良好的润滑，使用寿命长，多用于较重要的较重要的场合场合，如，如汽车变速箱齿轮、减速器齿轮汽车变速箱齿轮、减速器齿轮。三、渐开线直齿圆柱齿轮传动三、渐开线直齿圆柱齿轮传动1 1渐开线的形成及性质渐开线的形成及性质渐开线的性质：渐开线的性质：（1 1）发生线）发生线长度长度等于它等于它所对应的基圆所对应的基圆弧长弧长。（2 2）渐开线上任意点的渐开

34、线上任意点的法线，法线，必定与必定与基圆相切。基圆相切。（3 3）渐开线的形状取决）渐开线的形状取决于于基圆的大小基圆的大小。（4 4）基圆）基圆内内无渐开线。无渐开线。2 2渐开线齿廓的压力角渐开线齿廓的压力角 渐开线齿廓上某点的法线渐开线齿廓上某点的法线与速度方向线所夹的锐角与速度方向线所夹的锐角 k称称为该点的为该点的压力角压力角。（1 1）齿顶圆齿顶圆d da a：齿顶圆柱面与端平面的交线。齿顶圆柱面与端平面的交线。（2 2）齿根圆齿根圆d df f：齿根圆柱面与端平面的交线。齿根圆柱面与端平面的交线。（3 3）分度圆分度圆d d：齿轮计算和加工基准的圆。齿轮计算和加工基准的圆。（4

35、4）齿厚齿厚s s：分度圆上轮齿两侧齿廓间的弧度称为齿厚。分度圆上轮齿两侧齿廓间的弧度称为齿厚。（5 5）齿槽宽齿槽宽e e：分度圆上齿槽两侧齿廓间的弧长。分度圆上齿槽两侧齿廓间的弧长。（6 6）齿距齿距p p：相邻两齿同侧齿廓间的弧长。相邻两齿同侧齿廓间的弧长。p p s+es+e（7 7）齿顶高齿顶高h ha a：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶圆与分度圆之间的径向距离。h ha a （d da a-d-d）/2/2（8 8）齿根高齿根高h hf f：齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根圆与分度圆之间的径向距离。h hf f （d-dd-df f）/2/2（9 9）全齿高全齿高h h：齿根

36、圆与齿顶圆之间的径向距离。齿根圆与齿顶圆之间的径向距离。h h h ha a+h+hf f3 3渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称（1 1）齿数齿数 z z（2 2）模数模数 m m 分度圆直径分度圆直径:令令:渐开线齿廓在分度圆上的压渐开线齿廓在分度圆上的压力角力角齿轮压力角。齿轮压力角。m m为标准值为标准值（3 3）压力角压力角标准压力角标准压力角 =20=204 4渐开线直齿圆柱齿轮主要参数渐开线直齿圆柱齿轮主要参数分度圆周长分度圆周长:5 5渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸当模数确定后，齿轮的当模数确定后，齿轮的齿顶高、齿根高齿顶

37、高、齿根高和和全齿高全齿高可以表示为可以表示为h ha a*：齿顶高系数齿顶高系数，c*c*：顶隙系数顶隙系数，c c：顶隙（顶隙（mmmm）。式中：式中：正常齿：正常齿：h ha a*1.01.0，c*c*0.250.25；短短 齿：齿：h ha a*0.80.8，c*c*0.30.3。按国家标准：按国家标准：标准齿轮（标准齿轮（具有具有标准模数标准模数和和标准压力角标准压力角的直齿圆柱齿轮）：的直齿圆柱齿轮）：标准中心距（标准中心距（两齿轮轮心之间的距离）：两齿轮轮心之间的距离）：齿顶圆直径齿顶圆直径和和齿根圆直径齿根圆直径计算公式为：计算公式为：例例4-14-1已知一对外啮合标准直齿圆柱

38、齿轮的中心距已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a a=160mm160mm，齿数，齿数z z1 1=20=20，z z2 2=60=60，求模数和分度圆直径。，求模数和分度圆直径。解：解：求得模数为求得模数为再由公式再由公式 求得分度圆直径为求得分度圆直径为因为是标准直齿圆柱齿轮传动，所以，由公式因为是标准直齿圆柱齿轮传动，所以，由公式例例4-24-2一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，主动齿轮齿数一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，主动齿轮齿数z z1 1=19=19，从动齿轮齿数从动齿轮齿数z z2 2=81=81，试计算传动比。并判断该齿轮传动是减速，试计算传动比。并判断该齿轮传动是减速增扭，还是增

39、速减扭增扭，还是增速减扭?因为传动比因为传动比即小齿轮带大齿轮。即小齿轮带大齿轮。所以，该齿轮传动是所以，该齿轮传动是减速增扭传动减速增扭传动。解：解：四、斜齿圆柱齿轮传动四、斜齿圆柱齿轮传动 螺旋角螺旋角越大，越大，轮齿就轮齿就越越倾斜，倾斜，传动的传动的平稳性也越好。平稳性也越好。螺旋角螺旋角：螺旋线的切线：螺旋线的切线与轴线的夹角与轴线的夹角称为斜齿轮的称为斜齿轮的螺旋角。它表示轮齿的倾斜程螺旋角。它表示轮齿的倾斜程度。度。接触线是接触线是斜直线斜直线，逐渐接，逐渐接触，逐渐脱开，传动平稳，冲触，逐渐脱开，传动平稳，冲击和噪声小。击和噪声小。1 1斜齿圆柱齿轮齿面的形成斜齿圆柱齿轮齿面的

40、形成2 2斜齿圆柱齿轮传动的特点及应用斜齿圆柱齿轮传动的特点及应用 从啮合开始时起，接触线长度由零逐渐增大，到某一位置后又从啮合开始时起，接触线长度由零逐渐增大，到某一位置后又逐渐减小，直至脱离啮合。所以，逐渐减小，直至脱离啮合。所以，斜齿轮啮合是逐渐进入和逐渐退斜齿轮啮合是逐渐进入和逐渐退出的出的，且斜齿轮啮合的时间比直齿轮长，故斜齿轮，且斜齿轮啮合的时间比直齿轮长，故斜齿轮传动平稳、噪声传动平稳、噪声小、承载能力强小、承载能力强。锥齿轮传动锥齿轮传动传递两相交轴之间的运动和动力，常见轴交角传递两相交轴之间的运动和动力，常见轴交角为为9090,加工和安装比较困难，一般用于加工和安装比较困难，

41、一般用于轻载、低速轻载、低速场合。场合。五、锥齿轮传动五、锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮1.1.锥齿轮传动的类型锥齿轮传动的类型直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮 直齿锥齿轮直齿锥齿轮在汽车机械中广泛应用于在汽车机械中广泛应用于减速减速机构。机构。曲齿锥齿轮曲齿锥齿轮应用于轿车驱动桥的应用于轿车驱动桥的主减速器主减速器和和差速器差速器中。中。2.2.锥齿轮传动在汽车中的应用锥齿轮传动在汽车中的应用六、齿轮的结构和材料六、齿轮的结构和材料 齿轮结构一般由齿轮结构一般由轮缘、轮毂轮缘、轮毂和和轮辐轮辐三部分组成，其中轮缘的三部分组成，其中轮缘的齿面、轮毂的内孔是主要的功能面。齿面

42、、轮毂的内孔是主要的功能面。齿轮轴齿轮轴 实体式实体式 孔板式孔板式 轮辐式轮辐式 常用的齿轮材料为各种牌号的常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、铸钢、合金优质碳素结构钢、铸钢、合金结构钢、铸铁结构钢、铸铁和和非金属材料非金属材料等，一般多采用锻件或轧制钢材。等，一般多采用锻件或轧制钢材。任务任务实施实施一、汽车齿轮齿条转向器一、汽车齿轮齿条转向器分析分析二、汽车后桥主减速器二、汽车后桥主减速器分析分析一、汽车齿轮齿条转向器一、汽车齿轮齿条转向器分析分析 当驾驶员转动转向当驾驶员转动转向盘时，转向盘带动转向盘时，转向盘带动转向齿轮转动，齿轮转动，转向齿轮与转向齿轮与转向齿条啮合转向齿条啮

43、合，带动转，带动转向齿条左右直线移动，向齿条左右直线移动，并推动汽车转向车轮左并推动汽车转向车轮左右摆动，从而实现转向右摆动，从而实现转向功能。功能。转向齿轮转向齿轮是特殊的是特殊的螺旋形状螺旋形状，可以改善转，可以改善转向时的柔顺感。向时的柔顺感。二、汽车后桥主减速器二、汽车后桥主减速器分析分析1-1-主动锥形齿轮主动锥形齿轮 2-2-从动圆盘形齿轮从动圆盘形齿轮 主动锥形齿轮接收来自主动锥形齿轮接收来自发动机的动力，并将此动力发动机的动力，并将此动力传递给与之相啮合的从动圆传递给与之相啮合的从动圆盘形齿轮，再由从动圆盘形盘形齿轮，再由从动圆盘形齿轮经过一系列装置，最终齿轮经过一系列装置，最

44、终传递给两边的车轮。传递给两边的车轮。由于是小齿轮带大齿轮，由于是小齿轮带大齿轮，所以，所以，主减速器有减速增扭主减速器有减速增扭的作用的作用。任务任务引入引入1 1掌握蜗杆传动的特点和类型。掌握蜗杆传动的特点和类型。2 2掌握蜗轮旋转方向的判定方法。掌握蜗轮旋转方向的判定方法。3 3掌握蜗杆传动在汽车生产中的应用。掌握蜗杆传动在汽车生产中的应用。学习目标学习目标相关知识相关知识一、蜗杆传动的组成、传动比和特点一、蜗杆传动的组成、传动比和特点二、蜗杆二、蜗杆传动的类型传动的类型三、蜗杆传动旋转方向的判定三、蜗杆传动旋转方向的判定四、蜗杆、蜗轮的四、蜗杆、蜗轮的结构和结构和材料材料1 1蜗杆传动

45、的组成蜗杆传动的组成 蜗杆传动蜗杆传动是由是由蜗杆、蜗轮蜗杆、蜗轮组成的用以传递空间交错轴间的运动和组成的用以传递空间交错轴间的运动和动力的一种机械传动。通常轴交角为动力的一种机械传动。通常轴交角为9090。蜗杆蜗杆蜗轮蜗轮一、蜗杆传动的组成、传动比和特点一、蜗杆传动的组成、传动比和特点蜗杆蜗轮啮合时是蜗杆蜗轮啮合时是线接触线接触，而不是点接触。，而不是点接触。2.2.蜗杆传动的传动比蜗杆传动的传动比 蜗杆的头数为蜗杆的头数为z z1 1，蜗轮的，蜗轮的齿数为齿数为z z2 2，则传动比为：，则传动比为：单单头头蜗蜗杆杆多多头头蜗蜗杆杆 蜗杆的头数一般取蜗杆的头数一般取 z z1 1=1=14

46、 4。当传动比大于。当传动比大于4040或要求蜗杆自或要求蜗杆自锁时，常取锁时，常取z z1 1=1=1（单头蜗杆单头蜗杆）；当传递功率较大时，为提高传动）；当传递功率较大时，为提高传动效率，常取效率，常取z z1 1=2=24 4。蜗杆有蜗杆有单头、双头单头、双头和和多头多头多种形式。多种形式。蜗杆头数越多，加工精度越难保证。蜗杆头数越多，加工精度越难保证。3 3蜗杆传动的特点蜗杆传动的特点 传动比大传动比大，在动力传动中，一般传动比为，在动力传动中，一般传动比为8 8100100；在；在分度机构中，传动比可达分度机构中，传动比可达10001000。传动平稳，噪声小，结构紧凑传动平稳，噪声小

47、，结构紧凑。可以可以实现自锁实现自锁。蜗杆只能作为主动件带动蜗轮，反之。蜗杆只能作为主动件带动蜗轮，反之不能传动。不能传动。磨损较严重磨损较严重，因此蜗轮齿圈部分常用减摩性能好的有，因此蜗轮齿圈部分常用减摩性能好的有色金属（如青铜）制造，成本较高。色金属（如青铜）制造，成本较高。传动效率较低传动效率较低，故大功率连续传动一般不用。，故大功率连续传动一般不用。二、蜗杆二、蜗杆传动的类型传动的类型圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动锥蜗杆传动三、蜗杆传动旋转方向的判定三、蜗杆传动旋转方向的判定右旋蜗杆右旋蜗杆左旋蜗杆左旋蜗杆1 1蜗杆螺旋方向的判定蜗杆螺旋方向的判定2 2蜗轮

48、旋转方向的判定蜗轮旋转方向的判定蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。1.1.蜗杆、蜗轮的蜗杆、蜗轮的结构结构四、蜗杆、蜗轮的材料四、蜗杆、蜗轮的材料2.2.蜗杆、蜗轮的材料蜗杆、蜗轮的材料任务任务实施实施 用于中央差速器的托森差速器，用于中央差速器的托森差速器，巧妙地利用了巧妙地利用了蜗杆传动的不可逆性蜗杆传动的不可逆性原原理和理和齿面高摩擦齿面高摩擦条件。条件。工作原理：当前后车轮转速一样工作原理：当前后车轮转速一样时，与差速器外壳相连的时，与差速器外壳相连的6 6个个蜗轮蜗轮，一，一起驱动分别与前后传动轴相连的起驱动分别与前后传动轴

49、相连的2 2个个蜗蜗杆杆共同旋转。当前后车轮转速不一样共同旋转。当前后车轮转速不一样时，一侧的时，一侧的3 3个蜗轮旋转，并带动另一个蜗轮旋转，并带动另一侧的侧的3 3个蜗轮跟着旋转。如果蜗轮的转个蜗轮跟着旋转。如果蜗轮的转速不是很大，由于蜗杆传动的不可逆速不是很大，由于蜗杆传动的不可逆性，不会对中间的蜗杆施加驱动力，性，不会对中间的蜗杆施加驱动力，从而可以吸收前后轮的转速差。当前从而可以吸收前后轮的转速差。当前轮或后轮空转打滑，即转速差很大时，轮或后轮空转打滑，即转速差很大时，蜗轮与蜗杆中间的摩擦力就会增大，蜗轮与蜗杆中间的摩擦力就会增大，对蜗杆施加驱动力，从而驱动不打滑对蜗杆施加驱动力，从

50、而驱动不打滑的后轮或前轮前进。的后轮或前轮前进。任务任务引入引入学习目标学习目标1 1了解轮系的类型和功用。了解轮系的类型和功用。2 2掌握定轴轮系传动比的计算方法。掌握定轴轮系传动比的计算方法。3 3掌握周转轮系的组成和传动比计算方法。掌握周转轮系的组成和传动比计算方法。4 4掌握轮系在汽车生产中的应用。掌握轮系在汽车生产中的应用。相关知识相关知识一、轮系的类型一、轮系的类型二、轮系的功用二、轮系的功用三、轮系的传动比计算三、轮系的传动比计算一、轮系的类型一、轮系的类型一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系轮系。按轮系中各按轮系中各齿轮轴线在空间齿轮轴线在空间的