汽车装调工培训PPT课件

汽车装调工培训 内容简介 一 机构常识二 金属材料的力学性能曲线三 常见四杆机构四 齿轮及轮系五 轴承六 带传动与链传动 一 机构常识 机器的组成 1 动力部分 2 传动部分3 工作部分 4 控制部分 想一想 汽车中的四个部分分别在哪里 一 机器的组成 动力部分功用是将非机械能转换为机械能并为机器提供动力 传动部分功用将原动机提供的机械能以动力和运动的形式传递给工作部分 工作部分功用完成机器预定功能的部分 控制部分为减轻劳动强调 提高产品质量 提高生产效率而设置的控制器 1 基本概念 机器 用来转换或传递能量 物料和信息的 能执行机械运动的装置 机构 它是具有确定相对运动的各种实物的组合 它只符合机器的前两个特征 仅能传递或转换运动 机械 是机器和机构的总称 零件 是组成机器的最小单元 也是机器中不可拆的制造单元体 构件 组成机械的各个相对运动的实物 是机器的最小运动单元 既可由若干个零件刚性联接而成 也可以是单一的零件 部件 为了完成同一使命 在结构上紧密联系在一起的一套协同工作的零件组合 二 金属材料的力学性能曲线 对圆截面试件 规定标距l与横截面直径d的比例关系分别为 l 10d和l 5d 试验用试件 设备 电子拉力试验机 一 低碳钢拉伸应力 应变曲线 一 低碳钢拉伸应力 应变曲线 1 弹性阶段 ob段 其中oa段为斜直线 变形为弹性变形 a点所对应的应力用 p表示 称为比例极限 a到b之间不再是直线关系 但解除拉力后变形可以完全消失 还是弹性变形 b点所对应的应力 e表示材料只出现弹性变形的极限值 e称为弹性极限 因为a点与b点的距离很近 工程上对弹性极限与比例极限并不严格区分 2 屈服阶段 bc段 当应力超过b点时 材料产生塑性变形 应变有非常明显的增加 而应力有微小的波动 在 曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段 这种应力基本保持不变 而应变显著增加的现象 称为材料的屈服 在屈服阶段内的最低应力值 s 称为屈服点 由于材料在屈服阶段产生塑性变形 在机械工程中的大多数构件 发生塑性变形时 就丧失了正常工作的能力 所以屈服点 s是衡量材料强度的重要指标 对于低碳钢 s 240MPa 3 强化阶段 cd段 通过屈服阶段后 材料又恢复了抵抗变形的能力 要继续变形必须增加拉力 这种现象称为材料的强化 强化阶段中最高点d所对应的应力 b称为强度极限 它是材料所能承受的最高应力 是衡量材料强度的另一重要指标 4 局部变形阶段 de段 当应力达到 b后 在试件的某一局部范围内 横向尺寸突然急剧缩小 形成缩颈现象 由于缩颈部分横截面积迅速减小 拉力也随之减小 引起试件迅速伸长 到e点最后被拉断 5 冷作硬化 将试件预加载到强化阶段内的k点 然后缓慢卸载 曲线将沿着与Oa 近似平行的直线回到O1点 若卸载后重新加载 应力应变曲线将沿着O1kde变化 比较O1kde和Oa bcde可知 重新加载时 材料的比例极限和屈服点得到提高 但塑性变形和延伸率有所下降 这种现象称为冷作硬化 应用实例 牛头刨床机车车轮雷达 平面连杆机构的定义 各构件用销轴 滑道 低副 连接起来 且各构件间的相对运动均在同一平面内或互相平行的平面内的机构称为平面连杆机构 三 常见四杆机构 铰链四杆机构的组成定义 由4个杆件通过铰链 转动副 链接而成的机构 组成 机架 固定不动的杆 连架杆 与机架相连的杆 连杆 不与机架相连的杆 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构可演化为曲柄滑块机构 摇块机构等 对于铰链四杆机构来说 机架和连杆总是存在的 按曲柄的存在情况 可分为三种基本形式 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 一 铰链四杆机构的基本形式 二 曲柄存在条件 铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为 1 连架杆与机架中必有一个是最短杆 2 最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和 推论 上述两条件必须同时满足 否则机构中无曲柄存在 根据曲柄条件 还可作如下推论 1 若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和 则可能有以下几种情况 a 以最短杆的相邻杆作机架时 为曲柄摇杆机构 b 以最短杆为机架时 为双曲柄机构 c 以最短杆的相对杆为机架时 为双摇杆机构 2 若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和 则不论以哪一杆为机架 均为双摇杆机构 作用 传递空间任意两轴 平行 相交 交错 的旋转运动 或将转动转换为移动 结构特点 圆柱体或圆锥体外 或内 均匀分布有大小一样的轮齿 优点 传动比准确 传动平稳 圆周速度大 高达300m s 传动功率范围大 从几瓦到10万千瓦 效率高 0 99 使用寿命长 工作安全可靠 可实现平行轴 相交轴和交错轴之间的传动 缺点 要求较高的制造和安装精度 加工成本高 不适宜远距离传动 如单车 四 齿轮及轮系 以外齿轮为例 1 名称与符号 齿顶圆 da ra 齿根圆 df rf 齿厚 sk任意圆上的弧长 齿槽宽 ek弧长 齿距 周节 pk sk ek同侧齿廓弧长 齿顶高ha 齿根高hf 齿全高h ha hf 齿宽 B 分度圆 人为规定的计算基准圆 表示符号 d r s e p s e 法向齿距 周节 pn pb 一 齿轮各部分名称 设计 潘存云 2 基本参数 模数 m 齿数 z 分度圆周长 d zp 模数的单位 mm 它是决定齿轮尺寸的一个基本参数 齿数相同的齿轮 模数大 尺寸也大 于是有 d mz 人为规定 m p 只能取某些简单值 压力角 标准齿轮时 20 0 350 70 91 752 252 75 3 25 3 5 3 75 第二系列4 55 5 6 5 79 11 14182228 30 3645 3 齿轮各部分尺寸的计算公式 齿顶高 ha ha m 齿根高 hf ha c m 全齿高 h ha hf 齿顶圆直径 da d 2ha 齿顶高系数 ha 齿根圆直径 df d 2hf 顶隙系数 c 分度圆直径 d mz 2ha c m z 2ha m z 2ha 2c m 正常齿 ha 1短齿制 ha 0 8 正常齿 c 0 25短齿制 c 0 3 要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合 两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等 4 两齿轮正确啮合条件 pb1 pb2 将pb mcos 代入得 m1cos 1 m2cos 2 因m和 都取标准值 使上式成立的条件为 m1 m2 1 2 结论 一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等 二 齿轮的失效形式 1 齿面点蚀2 轮齿折断3 齿面磨损4 齿面胶合5 齿面塑形变形 齿轮轮齿的失效形式 轮齿的失效形式多种多样 较为常见的有轮齿折断 齿面点蚀 磨损 胶合和塑性变形等等 齿轮传动 闭式传动开式传动半开式传动 封闭在箱体内 润滑条件好 外露 润滑较差 易磨损 介于上两者之间 有防护罩 1 轮齿折断 疲劳折断 过载折断 全齿折断 常发生于齿宽较小的直齿轮 局部折断 常发生于齿宽较大的直齿轮 和斜齿轮 措施 增大齿根圆角半径 提高齿面精度 正变位 增大模数等 2 齿面疲劳点蚀 点蚀常发生于闭式软齿面 HBS 350 传动中 点蚀的形成与润滑油的存在密切相关 点蚀常发生于偏向齿根的节线附近 开式传动中一般不会出现点蚀现象 措施 提高齿面硬度和齿面质量 增大直径 3 齿面胶合 配对齿轮采用异种金属时 其抗胶合能力比同种金属强 措施 采用异种金属 降低齿高 提高齿面硬度等 4 齿面磨损 是开式传动的主要失效形式 措施 改善润滑和密封条件 5 齿面塑性变形 措施 提高齿面硬度 采用油性好的润滑油 三 轮系 定义 由齿轮组成的传动系统 简称轮系 轮系分类 周转轮系 至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动 定轴轮系 轮系齿轮轴线均固定不动 复合轮系 两者混合 四 定轴轮系及其传动比 1 传动比大小的计算 i1m 1 m 对于齿轮系 设输入轴的角速度为 1 输出轴的角速度为 m 按定义有 一对齿轮 i12 1 2 z2 z1 当i1m 1时为减速 i1m 1时为增速 1 画箭头 外啮合时 内啮合时 两箭头同时指向 或远离 啮合点 头头相对或尾尾相对 两箭头同向 2 首 末轮转向的确定 设计 潘存云 设计 潘存云 设轮系中有m对外啮合齿轮 则末轮转向为 1 m 2 用 表示 外啮合齿轮 两轮转向相反 用 表示 适用于平面定轴轮系 轴线平行 两轮转向不是相同就是相反 内啮合齿轮 两轮转向相同 用 表示 转向相反 转向相同 每一对外齿轮反向一次考虑方向时有 3 蜗轮蜗杆旋向判断 伸出左手 伸出右手 例1 已知图示轮系中各轮齿数 求传动比i15 齿轮2对传动比没有影响 但能改变从动轮的转向 称为过轮或中介轮 2 计算传动比 齿轮1 5转向相反 解 1 先确定各齿轮的转向 i15 1 5 反转原理 给周转轮系施以附加的公共转动 H后 不改变轮系中各构件之间的相对运动 但原轮系将转化成为一新的定轴轮系 可按定轴轮系的公式计算该新轮系的传动比 组成 太阳轮 中心轮 行星轮 行星架 系杆或转臂 五 周转轮系及其传动比 转化后所得轮系称为原轮系的 转化轮系 1 1 将轮系按 H反转后 各构件的角速度的变化如下 2 2 3 3 H H 转化后 系杆 机架 周转轮系 定轴轮系 H1 1 H H2 2 H H3 3 H HH H H 0 作者 潘存云教授 六 轮系的应用 1 获得较大的传动比 而且结构紧凑 2 实现分路传动 如钟表时分秒针 轮系的传动比i可达10000 一对齿轮 i 8 i12 6 结构超大 小轮易坏 3 换向传动 车床走刀丝杠三星轮换向机构 4 实现变速传动 作者 潘存云教授 设计 潘存云 移动双联齿轮使不同齿数的齿轮进入啮合可改变输出轴的转速 一 构造外圈 内圈 滚动体 保持架 五 滚动轴承 各类滚动体 实物 二 滚动轴承代号 滚动轴承的基本代号 1 基本代号国家标准规定 滚动轴承的基本代号由三部分构成 1 内径代号 用自右至左第1 2位数字表示 常用轴承的内径代号 2 直径系列代号 即结构相同 内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列 用右起第3位数字表示 各系列之间的尺寸对比如图所示 直径系列对比 3 宽 高 度系列 即结构 内径和直径都相等的轴承 在宽度方面的变化系列 用右起第4位数字表示 向心轴承和推力轴承的宽度系列代号见表3 20 宽度系列为0系列时 多数轴承此代号不标出 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承除外 向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号 1 调心球轴承1000 2 调心滚子轴承2000 3 圆锥滚子轴承3000 4 双列深沟球轴承4000 5 推力球轴承5000 6 深沟球轴承6000 7 角接触球轴承7000 8 推力圆柱滚子轴承8000 9 圆柱滚子轴承N 例 说明滚动轴承代号7208AC和6308 P63的意义 通过中间挠性件传递运动和动力 适用于两轴中心距较大场合 带传动 组成 带和带轮类型 摩擦式带传动啮合式带传动 链传动 组成 链条和链轮类型 啮合式 六 带传动与链传动 固联于主动轴上的带轮1 主动轮 固联于从动轴上的带轮3 从动轮 紧套在两轮上的传动带2 一 带传动的组成 啮合传动 当主动轮转动时 由于带和带轮间的啮合 便拖动从动轮一起转动 并传递动力 同步带传动 二 带传动的原理 摩擦传动 当主动轮转动时 由于带和带轮间的摩擦力 便拖动从动轮一起转动 并传递动力 平带和 带传动 三 带传动特点优点 1 有过载保护作用 过载打滑 2 有缓冲吸振作用 运行平稳无噪音 带有弹性 3 适于远距离传动 中心距大 4 结构简单 制造 安装精度要求不高 维护方便缺点 1 有弹性滑动使传动比i不恒定 2 张紧力较大 与啮合传动相比 轴上压力较大 3 结构尺寸较大 不紧凑 4 打滑 使带寿命较短 5 带与带轮间会产生摩擦放电现象 不适宜高温 易燃 易爆的场合 6 效率低 四 摩擦式带传动按传动带的截面形状分1 平带平带的截面形状为矩形 内表面为工作面 平带传动 结构简单 带轮也容易制造 在传动中心距较大的场合应用较多 2 V带 截面形状为梯形 两侧面为工作表面 应用最广的带传动是 带传动 在同样的张紧力下 带传动较平带传动能产生更大的摩擦力 4 圆形带 横截面为圆形 只用于小功率传动 五 啮合式带传动 同步带传动是一种啮合传动 具有的优点是 无滑动 能保证固定的传动比 带的柔韧性好 所用带轮直径可较小 传递功率大 用于要求传动平稳 传动精度较高的场合 强力层为钢丝绳 变形小 带轮为渐开线齿形 带传动传动形式 开口传动 交叉传动 半交叉传动 1 带传动的张紧 根据带的摩擦传动原理 带必须在预张紧后才能正常工作 张紧的目的 运转一定时间后 带会松弛 为了保证带传动的能力 必须重新张紧 才能正常工作 常见的张紧装置有定期张紧装置 自动张紧装置 张紧轮张紧装置 七 带传动的张紧和维护 1 调整中心距方式1 定期张紧 2 自动张紧 2 张紧轮方式 张紧轮一般应放在松边的内侧 使带只受单向弯曲 同时张紧轮应尽量靠近大轮 以免过分影响在小带轮上的包角 张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同 2 带传动的使用和维护 1安装时不能硬撬 应先缩小a或顺势盘上 两带轮轴线应在同一平面 避免带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3V带在轮槽中的位置要正确 不能过高或过低4防护罩5不能新旧带混用 多根带时 以免载荷分布不匀6带禁止与矿物油 酸 碱等介质接触 以免腐蚀带 不能曝晒7定期张紧8安装时两轮槽应对准 处于同一平面 八 链传动的特点和应用 1 链传动的结构和类型链传动是一种具有中间挠性件 链条 的啮合传动 组成 主动链轮 从动链轮和中间挠性件 链条 组成 通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力 2 类型 按工作特性分 起重链 牵引链 传动链 传动链接形式分 滚子链 齿形链 3 特点与带传动相比 链传动能没有滑动能保持准确的平均传动比 张紧力小 故对轴的压力小 效率比带传动高 对工做条件要求低可在高温 油污 潮湿等恶劣环境下工作 但其瞬时传动比变化造成从动轮瞬时转速不均匀 高速传动平稳性差 工作时有噪声 4 应用 一般多用于要求平均传动比准确 中心距较大的两平行轴间 工作条件恶劣不宜用带传动和齿轮传动地低速场合 链传动适用的一般范围为 传递功率P 100kW 中心距a 5 6m 传动比i 6 链速v 15m s 传动效率为0 95 0 98 1 组成 内链板与套筒 外链板与销轴间均为过盈配合 套筒与销轴 滚子与套筒间均为间隙配合 内 外链板交错联接而构成铰链 5 滚子链的规格和主要参数 2 主要参数 链节数常用偶数 接头处用开口销或弹簧卡固定 一般前者用于大节距 后者用于小节距 当采用奇数链节时 需采用过渡链节 过渡链节的链板为了兼作内外链板 形成弯链板 受力时产生附加弯曲应力 易于变形 导致链的承载能力大约降低20 因此 链节数应尽量为偶数 相邻两滚子轴线间的距离称为链节距 用P表示 P越大 链条尺寸越大 其承载能力也越高 3 类型 1 两个系列 A级链 重载高速重要场合B级链 一般传动2 单排链多排链 大功率传动 一般不超过四排 4 滚子链标记 链号 排数 链节数标准号例如 节距为15 875mm 单排 86节A系列滚子链其标记为 10A 1 86GB1243 1 83 5 滚子链材料 热处理的碳素钢或合金钢 1 链传动的布置 水平布置 倾斜布置 垂直布置 九 链传动的布置 张紧和润滑 张紧方法 调整中心距张紧 链条磨损变长后从中去除此1 2个链节 加张紧轮 一般紧压在松边靠近小链轮处 2 链传动的张紧 链传动张紧的目的 主要是为了避免磨损后链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动 跳齿和脱链现象 同时也为了增加链条与链轮的啮合包角 3 链传动的润滑 润滑油推荐采用牌号为 L AN32 L AN46 L AN68等全损耗系统用油 对于不便采用润滑油的场合 允许涂抹润滑脂 但应定期清洗与涂抹 良好的润滑可缓和冲击 减轻磨损 延长链条的使用寿命 链传动中销轴与套筒之间产生磨损 链节就会伸长 这是影响链传动寿命的最主要因素 因而 润滑是延长链传动寿命的最有效的方法 润滑的作用对高速重载的链传动尤为重要 物体上的力系位于同一平面内 各力既不汇交于一点 又不全部平行 称为 B A 平面汇交力系B 平面任意力系C 平面平行力系D 平面力偶系在下列平面四杆机构中 C 存在死点位置 A 双曲柄机构B 对心曲柄滑块机构C 曲柄摇杆机构D 转动导杆机构 图示铰链四杆机构是 B A 曲柄摇杆机构B 双曲柄机构 C 双摇杆机构