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学习情境五 汽车机械传动装置 2 本章重点 1 掌握齿轮各部分几何参数及算法 2 掌握蜗杆传动的原理 特点及在汽车上的应用了解链传动的特点和类型 3 掌握带传动的类型 特点 工作原理 掌握带传动在汽车上的应用及带传动的张紧方法 3 本章重点 4 熟悉齿轮传动的特点 分类 掌握齿轮各部分几何参数及算法 4 情境描述 一辆捷达王车在下坡时突然熄火 驾驶员将变速器挂在4挡上 想借助传动系统的转动力矩将发动机起动起来 但试了几次都没成功 车滑到坡底 再用启动机转动曲轴 发现很费力 5 情境描述 从故障现象看 怀疑是正时皮带断裂 用套筒转动曲轴 发现凸轮轴不转动 拆下正时皮带前端盖 发现正时皮带断裂 取来新正时皮带 按正时标记将正时皮带换好 启动发动机 感觉起动机带不动曲轴 6 情境描述 以为是蓄电池亏电 于是用新蓄电池并联启动 但仍感觉启动机带不动曲轴 但在发生故障前 起动机工作正常 于是用套筒再转动曲轴 当转到某一角度时 曲轴不能转动 怀疑是活塞将气门顶弯 7 情境描述 因为从捷达王发动机的结构来看 气门与活塞易发生干涉现象 即在发动机正时错乱时 活塞易和气门相撞 拆下气缸盖检查 结果发现第3 第4缸的进气门弯曲 并且在各自缸的活塞上留下了撞击的痕迹 8 情境描述 将所有气门拆下检查 更换弯曲的气门 在不装汽缸盖的情况下 摇转曲轴 检查活塞连杆是否有变形 弯曲 经检查正常 将发动机装配好 启动发动机 工作正常 9 情境描述 故障原因是下坡时正时皮带断裂 强行挂挡启动时将气门顶弯 造成换上新正时皮带后发动机也不能启动 10 10 PersonalNSummary 单元一 齿轮传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点齿轮传动与其他机械传动相比 具有以下优点 1 传递功率和速度范围广2 能保证瞬时传动比恒定 平稳性较高 结构紧凑 传递运动准确可靠 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 3 传动效率高 一般的齿轮传动效率可达0 92 0 99 使用寿命长 工作可靠 4 可实现任意两轴间的传动 如平行轴 相交轴 交错轴等 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 二 齿轮传动的类型1 按照一对齿轮轴线的相互位置和齿向分类 1 平面齿轮传动 也称为平行轴齿轮传动 特点 两个齿轮的轴线相互平行 所以两轮的相对运动是平面运动 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 包括 直齿圆柱齿轮传动 平行轴斜齿圆柱齿轮传动和人字齿齿轮传动三种 圆柱齿轮根据轮齿齿线相对于齿轮母线的方向 又分为直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种 根据两个齿轮的啮合方式 又分为外啮合 内啮合和齿轮与齿条传动三种 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 a 直齿轮外啮合b 直齿轮内啮合c 齿轮和齿条 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 d 斜齿轮e 人字齿f 空间直齿 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 g 空间曲齿h 交错轴斜齿轮i 蜗杆传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 1 按照一对齿轮轴线的相互位置和齿向分类 1 平面齿轮传动 也称为平行轴齿轮传动 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 2 空间齿轮传动空间齿轮传动的特点是两个齿轮的轴线不平行 所以两轮的相对运动是空间运动如相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动两种 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 2 按照齿轮的工作条件不同 1 开式传动齿轮传动无箱无盖的裸露在外 故不能防尘且润滑不良 2 闭式传动齿轮传动安装在密闭的箱体内 故密封条件好 且易于保证良好的润滑 如汽车变速器齿轮 单元一 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 3 半开式齿轮传动齿轮传动有时有罩 大齿轮一般浸油 不密封 单元一 一 齿廓啮合的基本定律瞬时角速度之比固定不变 即齿廓的瞬时传动比为主动轮与从动轮的瞬时角速度之比 即 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 二 渐开线的形成及其性质用一根直线I沿半径为rb的圆作纯滚动 该直线上任意一点A的轨迹AK称为该圆的渐开线 该圆称为基圆 rb称为基圆半径 而直线I称为渐开线的发生线 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 三 渐开线齿廓的渐开线啮合特性渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定排 其传动比为 渐开线齿轮的传动比为常数 即与两基圆半径成反比 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 四 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及几何尺寸计算所示为标准渐开线直齿圆柱齿轮 齿轮各部分的名称及符号表示如下 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 齿顶圆 齿根圆 分度圆 齿厚 齿槽宽 齿距 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 齿顶高 齿根高 全齿高 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 例已知一对标准直齿圆柱齿轮传动 其传动比i12 3 主动轮转速n1 600r min 中心距a 168mm 模数m 4mm 试求从动轮的转速n2 齿轮齿数z1和z2各是多少 单元一 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 齿轮传动的特点 应用与分类 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一对渐开线齿廓的轮齿虽然能够保证定传动比的传动 但每一对齿轮仅啮合一段时间便要分离 而由后一对齿接替 要使齿轮连续地啮合传动 必须由齿轮上的轮齿 一对一对地依次啮合传动来实现 所以必须研究齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件以及传动特性等问题 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 一 渐开线齿轮正确啮合的条件实现正确啮合的条件 必须是两齿轮在啮合线上的法线齿距相等 即条件必须是模数相等 压力角相等 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 二 渐开线齿轮连续传动的条件要求一对齿轮能连续地进行啮合 平稳地传动 必须满足上一对齿轮轮齿脱离啮合之前 下一对齿轮应该已经进行啮合 这样才能保证齿轮连续传动 法线节距等于基圆周节pb 所以齿轮连续传动条件为 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 三 渐开线齿轮的可分性一对标准齿轮传动 在标准安装情况下 传动比为 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 四 直齿圆柱齿轮传动的失效形式1 轮齿折断轮齿折断是指齿轮上一个或多个齿的整体或局部的断裂 通常轮齿的折断有两种 一种是严重过载或受到强烈冲击载荷时发生的突然折断 称为过载折断 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 另一种是在载荷的多次重复作用下 弯曲应力超过疲劳极限时 齿根处将产生疲劳裂纹 并逐步扩展 最终导致轮齿的折断称为疲劳折断 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 1 轮齿折断 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 2 齿面点蚀轮齿在工作时 齿面上会产生较大的接触应力 若此应力超过了材料的接触疲劳极限 在载荷多次重复作用下 齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹 润滑油被挤进裂纹 产生巨大油压 加速裂纹扩展使金属微粒剥落下来 而形成表面麻坑 即疲劳点蚀 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 2 齿面点蚀 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 3 齿面磨损齿面磨损是指在齿轮传动中 灰尘 沙粒及铁屑等进入齿面间 在轮齿的相互滚碾作用下 使齿面产生磨损从而导致渐开线齿形被破坏 轮齿变薄 引起噪声和系统振动 甚至轮齿折断的现象 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 4 齿面胶合齿面胶合是相啮合轮齿的表面 在一定压力下直接接触发生粘着 并随着齿轮的相对运动 发生齿面金属撕脱或转移的一种粘着磨损现象 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 5 齿面塑性变形齿面塑性变形是指在重载下 较软的齿面上可能产生局部的塑性变形 使齿廓失去正确齿形的现象 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 五 齿轮的材料和热处理常用的热处理方法 1 表面淬火承受中等冲击的齿轮进行表面淬火处理 一般用于中碳钢和中碳合金钢 例如45 40Cn等 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 表面淬火后 轮齿变形不大 可不磨齿 齿的硬度可达HRC52 56 接触强度高 耐磨性好 由于芯部未淬硬仍有较高的韧性 故能承受一定的冲击载荷 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 2 渗透淬火当冲击载荷很大时 需采用渗碳淬火齿轮 渗碳齿轮材料可以用含碳量为0 15 0 25 的低碳合金钢 例如 20 20Cr等 淬火后齿面硬度可达HRC56 62 而齿芯仍保持有较高的韧性 齿面接触强度高 耐磨性好 常用于受冲击载荷的重要齿轮传动 通常淬火后要磨齿 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 3 调质适用于下列情况的齿轮 1 不要求很高的硬度 HB 350 而要求较高的机械强度 2 载荷循环次数大 这时淬火得到很高的硬度并不能获得显著的优越性 3 根据工艺要求需在热处理以后进行精切 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 适于调质处理的钢有45 40Cr 35SiMn等中碳钢和中碳合金钢 调质处理后一般HB220 260 因硬度不高 故可在热处理以后精切齿型 在传动中易于跑合 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 4 正火用于机械强度要求不高的齿轮传动中 主要材料为A5钢 A6钢 少数采用优质钢 40 45和50 为了提高抗胶合能力 小齿轮和大齿轮最好采用不同的材料或有不同的硬度 大直径的齿轮可用铸钢 正火处理 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 5 渗氮渗氮是一种化学处理 渗氮后不再进行其他热处理 齿面硬度可达HRC60 62 因氮化处理温度低 齿的变形小 故适用于难于磨齿的场合 例如内齿轮 单元一 三 渐开线圆柱齿轮的啮合传动 一 齿轮传动的特点 应用与分类 二 渐开线直齿圆柱齿轮 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 一 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成原理斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成原理与直齿圆柱齿轮基本相同 都是由发生面沿基圆作纯滚动 形成渐开线齿廓侧面 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 所不同的是直齿轮形成渐开线齿廓曲面的KK线与基因圆柱母线是平行的 而斜齿轮形成渐开线齿廓曲面的直线KK 则不与基圆柱母线NN平行 而是与之成一角度 b b角称为基圆螺旋角 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 二 斜齿轮的传动特点与正确啮合条件与直齿圆往齿轮相比较 斜齿轮由于轮齿倾斜与基圆柱母线 轴线 形成螺旋角 b 在啮合时 其接触线也是倾斜的直线 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 当开始进入啮合时 接触线由零逐渐增大 然后又逐渐减小 直到脱离啮合 斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的分度圆压力角 模数相等 并且两轮的螺旋角大小相等而方向相反 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 三 斜齿圆柱齿轮的几何参数和尺寸计算1 螺旋角 斜齿轮螺旋角是表示轮齿倾斜程度的参数 由于齿根圆和分度圆螺旋角不等 常用 b和 表示 计算时多用分度圆螺旋角 一般为8 20 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 过大轴向力大 过小时 斜齿轮优点不明显 2 法面参数斜齿轮由于轮齿倾斜 故有端面和法面之分 垂直于轴线的平面称端面 以t标记 垂直于齿向 螺旋线 的平面称为法面 以n标记 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 从图中可知端面周节pt 与法面周节pn的关系为 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 单元一 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 例一对平行轴正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动 已知z1 27 z2 60 法模数mn 5mm 中心距a 220mm 试求螺旋角6的大小 分度圆直径d1和d2 齿顶圆直径dn1和dn2 单元一 圆锥齿轮简称锥齿轮或伞齿轮 用以传递两相交轴之间的动力和运动 最常见的是两轮几何轴线相互垂直的传动 按轮齿的情况可分为直齿 斜齿和曲齿等 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 a 直齿锥齿轮 b 斜齿锥齿轮 c 曲齿锥齿轮锥齿轮传动的类型 一 圆锥齿轮的结构与传动特点圆锥齿轮的外形为一截锥体 与圆柱齿轮类似 具有分度圆锥 顶圆锥 根圆锥和基圆锥等 同时沿锥体方向具有一定的齿轮宽度 与圆柱齿轮不相同的是 圆锥齿轮轮齿沿圆锥面分布 而且齿形随圆锥体大端向锥顶方向逐渐缩小 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 设 1和 2分别表示两轮节圆 分度圆 锥角 表示两轴间的夹角 通常 90 r1 r2分别表示两节圆 分度圆 的半径 则其传动比为 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 式中 1 n1 z1和 2 n2 z2分别表示两圆锥齿轮的角速度 转速 齿数 因为且 在大多数情况下 所以 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 二 直齿圆锥齿轮传动的参数和几何尺寸计算 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 二 直齿圆锥齿轮传动的参数和几何尺寸计算 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 二 直齿圆锥齿轮传动的参数和几何尺寸计算 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 二 直齿圆锥齿轮传动的参数和几何尺寸计算 单元一 五 直齿圆锥齿轮传动 四 斜齿圆柱齿轮传动 六 齿轮结构及齿轮的润滑 一 齿轮结构齿轮结构一般分为轮缘 轮毂和轮辐三部分 其中 轮缘的齿面及轮毂的内孔是主要的功能面 1 齿轮轴 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 2 实心式齿轮 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 3 辐板式齿轮 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 二 齿轮的润滑轮齿啮合时 由于齿面间存在相对滑动而发生摩擦磨损 在高速传动中 这种齿面间的摩擦磨损更为严重 故在齿轮传动中润滑是非常必要的 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 闭式齿轮传动 当齿轮的圆周速度v 15m s时 常将大齿轮的轮齿浸入油池采用油浴润滑 当齿轮圆周速度v 15m s时 应采用喷油润滑 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 单元一 六 齿轮结构及齿轮的润滑 四 斜齿圆柱齿轮传动 五 直齿圆锥齿轮传动 浸油润滑喷油润滑 81 学习案例 一辆该车搭载了5 7LV8发动机 4挡变速器的2002年进口美版丰田红杉运动型多功能车 该车近期耗油量剧增 且明显感觉发动机噪声大 要达到较高车速必须依靠高发动机转速才能实现 82 学习案例 通过实际道路试验发现 该变速器在升挡期间仅完成2次升档过程 变速器根本就没有4档的动力传递过程 83 学习案例 虽然在试车时 通过数据流确实检测到变速器控制单元已经发出了4档指令 A和B两个换档电磁阀的状态 且故障诊断仪也已经显示换到了4档 但实际上变速器并没有真正执行4档 发动机转速与实际车速严重不成比例 84 学习案例 按照先简后难的检修步骤 最后解体变速器发现了问题所在 原来是超速行星排卡死不能分离 85 学习案例 从损坏程度上看 并不是因润滑不良烧损的 而是先有一个平面滚针轴承的滚针掉下来 使行星排损坏并卡死 太阳轮 齿圈及行星齿轮都有掉齿损坏现象 也就是说 这个超速行星排在所有档位始终传递的是1 1的传动比 86 学习案例 由此看来 该变速器的故障就是由于超速行星排卡死不能分离而导致超速4档失效的 超速档制动器由于不能有效抱死太阳轮也烧损了 87 学习案例 维修人员更换所有损坏部件并清洗冷却控制系统及液压系统 同时维修变矩器装车后试车 超速4档一切正常 故障得以排除 88 PersonalNSummary 单元二 蜗杆传动 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 1 蜗杆传动的特点与其他传动机构相比 蜗杆传动的特点是 传动比大 在动力传动中 一般i 9 100 在分度机构中 传动比i可达1000 传动平稳 噪声低 结构紧凑 在一定条件下可以实现自锁 但蜗杆传动效率低 发热量大 磨损较严重 单元二 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 2 蜗杆传动的类型根据蜗杆的不同形状 蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动和锥蜗杆传动三种类型 单元二 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 蜗杆螺旋方向的判定蜗轮与斜齿轮一样 也有左旋和右旋之分 单元二 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 单元二 蜗轮旋转方向的判定 设蜗杆的头数 齿数 为z1 即蜗杆旋线的数目 通常为1 2 4 6 蜗轮的齿数为z2 通常取28 80 其传动比为 式中 nl和n2分别为蜗杆和蜗轮的转速 r min 单元二 二 蜗杆传动比 一 蜗杆传动的特点和类型 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 1 蜗杆与蜗轮的材料蜗杆传动的主要失效形式有胶合 点蚀和磨损等 因此 制造蜗杆副的组合材料首先应具有良好的跑合性 减摩性 耐磨性和抗胶合能力 并且有足够的强度 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 蜗杆的常用材料主要是中碳钢 中碳合金钢和低碳合金钢 蜗轮的常用材料为铸造锡青钢 铸造铝铁青铜和灰铸铁等 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 2 蜗杆传动的精度等级与标记国家标准对蜗杆传动的各项公差项目均规定了12个精度等级 其中 第1级的精度最高 第12级的精度最低 由于加工设备及其他原因 常用的精度等级为6 9级 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 例蜗杆传动的标记为 ZA10 90R2 80蜗杆传动的标记方法用分式表示 其中分子为蜗杆的代号 分母为蜗轮的齿数z2 例如 模数为l0mm 分度圆直径为90mm 头数为2的右旋普通圆柱蜗杆与齿数为80的蜗轮组成的蜗杆传动 蜗杆标记为 蜗杆ZA10 90R2蜗轮标记为 蜗轮ZAl0 80 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 3 蜗杆传动的润滑闭式蜗杆传动所用的润滑油的粘度和润滑方法 主要根据相对滑动速度和负荷类型进行选择 主要有油池润滑和喷油润滑 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 应当指出 对于青铜蜗轮 不允许采用抗胶合能力强的活性润滑油 以免腐蚀青铜齿面对于开式传动 则采用粘度较高的齿轮油或润滑脂进行润滑 单元二 三 蜗杆传动的材料选择 精度和润滑 一 蜗杆传动的特点和类型 二 蜗杆传动比 100 学习案例 一辆奥迪四驱越野车 刚大修后接回使用时便发现其动力不足 方向跑偏 车轮打滑 起初 驾驶员怀疑车辆大修后制动蹄片未能完全磨合 故拆下轮毂打磨蹄片 重新调整好蹄片间隙 故障仍然存在 101 学习案例 驾驶员请修理人员路试 发现后桥壳有异响 拆开发现差速器蜗轮蜗杆齿被打坏 在中高速转弯的时候 内外侧轮子干涉而使轮胎和地面打滑 前轮打滑 造成转向不足 102 学习案例 因差速器蜗轮蜗杆的齿打坏 不能保证车轮处于纯滚动状态 当汽车转弯行驶时 外轮边滚动边滑移 内轮则边滚动边滑转 致使车轮阻力增加 方向跑偏 待修理人员将差速器更换装复后 故障即刻消失 103 PersonalNSummary 单元三 带传动和链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 一 带传动的组成和类型带传动是利用带作为中间挠性件 依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和动力的 一般由主动带轮1 从动带轮2和传动带3组成 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 单元三 四 链传动 带传动的组成1 主动带轮2 从动带轮3 挠性带 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 1 带传动的主要类型根据工作原理不同 带传动分为摩擦型和啮合型两大类 摩擦型带传动 依靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力 啮合型带传动 也叫同步带传动 依靠带内侧的齿与齿形带轮的啮合来传递运动相动力 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 摩擦带传动摩擦带传动按传动带的截面形状不同 可分为平带 V带 多楔带 圆形带等 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 2 带传动的传动形式根据带传动的传动形式 带传动又可分为开式传动 交叉传动和半交叉传动三种 开式传动 是指两个带轮轴线平行且回转方向相同的传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 交叉传动是指两个带轮轴线平行但回转方向相反的传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 半交叉传动是两个带轮轴线在空间交错的传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 二 带传动的特点与应用带传动具有以下共有特点 1 带具有弹性 能缓冲吸收振动 改传动个稳 噪声小 2 能实现较大距离的轴间传动 改变带长能适合不同的中心距要求 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 摩擦型带传动还具有如下特点 过载时 带在带轮上打滑 可防止损坏其他零件 结构简单 制造成本低 其缺点是带与轮面之间存在相对滑动 导致传动比不准确 传动效率低 带的寿命较短 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 摩擦型带传动一般适用于功率不大和无需保证准确传动比的场合 在多级减速传动装置中 带传动通常置于与电动机相连的高速级 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 啮合型带传动还具有如下特点 传动比准确 传动比较大 可达10m s 传动效率高 可达98 适合较高的传动速度 可达50m s 缺点是带的制造工艺复杂 安装精度要求较高 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 啮合型 同步 带传动主要用于中小功率 传动要求精确的场合 如数控机床 绘图仪 录音机 打印价等精密机械 单元三 四 链传动 一 V带的结构和型号V带按其宽度和高度相对尺寸的不同 又分为普通V带 窄V带 宽V带 汽车V带 齿形V带 大楔角V带等多种类型 目前 普通V带应用最广泛 V带的结构如图5 39所示 由包布 顶胶 拉伸层 抗拉体 强力层 底胶 压缩层 等部分构成 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 a 帘布芯结构 b 绳芯结构普通V带的结构 V带绕在带轮上产生弯曲 外层受拉伸变长 内层受压缩变短 两层之间存在一长度不变的中性层称为节面 节面的宽度称为节宽bp 普通V带的截面高度h与其节宽bp的比值已标准化 为0 7 V带装在带轮上 与节宽bp相对应的带轮直径称为基准直径 用dd表示 它是带轮的公称直径 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 普通V带的参数 二 带轮材料和结构带轮一般是由轮缘 轮辐和轮毂三部分构成 轮缘是安装带的部位 轮毂是与轴配合的部分 轮辐是连接轮缘与轮毂的部分 根据轮辐结构的不同 带轮可分为实心式 腹板式 轮辐式和孔板式四种 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 单元三 二 V带与带轮 一 带传动的组成 特点与类型 三 普通V带传动 四 链传动 a 实心式 b 腹板式 c 轮辐式 d 孔板式带轮的结构 一 V带的结构和型号为了使带与带轮间产生正压力 带传动在使用前必须使带以一定的初拉力张紧在滑动轮上 另外 带在张紧力的长期作用下 会逐渐松弛 使带的初拉力减小 传动能力降低 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 为了保持一定的初拉力 带传动需要进行定期张紧 常用的张紧装置有定期张紧装置和自动张紧装置 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 1 定期张紧装置定期张紧装置有滑道式和摆架式 其原理是通过螺栓调节中心距 从而使带得到适当的张紧 对于中心距固定的带传动 可采用张紧轮来定期张紧 张紧轮应置于松边内侧靠近大带轮处 以免减小小带轮的包角 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 a 滑道式 b 摆架式 c 定期张紧用张紧轮 2 自动张紧装置滑道式和摆架式的自动张紧装置中 滑道式是利用外界重物使带获得一定的初拉力 摆架式是利用电动机本身的自重使带获得一定的初拉力 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 自动张紧装置 a 滑道式 b 活动摆架式 c 定期张紧用张紧轮 二 带传动的正确使用和维修 1 安装时 两带轮轴线应处于同一平面内 以免带被扭曲而使其侧面过早磨损 2 带的根数较多时 其长度不能相差太大 以免受力不均 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 3 v带在带轮轮槽中的位置要正确 过高或过低都不利于带的正常工作 4 带传动应设防护罩 这样既可保护人身安全 又可防止腐蚀和阳光的暴晒等 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 5 新旧带不能混合使用 并且使用过程中要对带传动进行定期检查 若发现个别带有疲劳撕裂现象 应及时更换所有的带 单元三 三 普通V带传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 四 链传动 一 链传动的类型 特点和应用链传动是由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运动和 或 动力的传动 它是一种具有中间挠性件 链条 的啮合传动 由主动链轮1 从动链轮2和绕在链轮上的链条3组成 靠链条与链轮轮齿的啮合传递运动和动力 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 设链传动中主动链轮1的齿数为z1 转速为n1 从动链轮2的齿数为z2 转速为n2 显然 在单位时间内两链轮转过的齿数z1n1和z2n2相等 则链传动的传动比就是主动链轮的转速与从动动轮转速之比值 也等于两链轮齿数的反比 即 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 1 链条的主要类型链条可分为传动链 输送链和起重链 传动链主要用来传递动力 其形式有滚子链 套筒链 弯板链 齿形链和销轴链等 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 2 链传动的特点和应用链传动是具有中间挠性件 链条 的啮合传动 与带传动相比有下列优点 没有弹性滑动和打滑 平均传动比准确 传动效率较高 在同样的使用条件下 结构尺寸较带传动紧凑 承载能力较大 可用于两轴中心距较大的传动 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 链条对轴的作用力较小 能在温度较高 有水或油等恶劣环境下工作 链传动的主要缺点为 瞬时传动比不稳定 传动平稳性差 有噪声 且制造成本较高 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 二 链和链轮滚子链由内链板1 外链板2 销轴3 套筒4和滚子5组成 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 滚子链的组成1 内链板2 外链板3 销轴4 套筒5 滚子 当链轮尺寸较小时 可制成实心式 中等直径的链轮 可制成孔板式 直径较大的链轮可采用装配式 便于齿圈磨损后可以更换 单元三 四 链传动 一 带传动的组成 特点与类型 二 V带与带轮 三 普通V带传动 单元三 四 链传