汽车机械基础 课件 4 汽车常用机械传动

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目四

汽车常用机械传动4.1带传动带传动基础知识、普通V带和V带轮、带传动的工作情况分析、带传动的正确使用4.2链传动链传动基础知识、滚子链结构、链传动的布置和张紧4.3齿轮传动齿轮传动基础知识、齿轮传动的分类、渐开线直齿圆柱齿轮、蜗杆传动4.4轮系轮系的分类、轮系传动比的计算、轮系的功用4.1带传动能力目标：能够分析汽车中带传动的应用、运动过程及失效情况

观察带传动装置的基本组成、带传动装置各构件之间的相互装配关系，观察带传动装置工作过程的演示，了解动力传递方式。

驱动带行驶一定里程后，会产生永久变形而使传动带松弛，影响带传动的传动效率(工作能力)，甚至会发生传动带断裂而导致发动机附件无法正常工作。任务导入任务分析一

带传动基础知识1、带传动的组成带传动由主动带轮、从动带轮和传动带组成。一

带传动基础知识2、带传动的主要类型带传动是由带和带轮组成传递运动和(或)动力的传动，分摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传动类的带传动有带传动是一种常用的机械传动，广泛应用在金属切削机床、输送机械、农业机械、纺织机械、通风设备等各种机械设备中。常用的带传动有V带传动和平带传动。平带传动、V带传动和圆带传动；属于啮合传动类的带传动有同步带传动。一

带传动基础知识

在相同压紧力和相同摩擦因数的条件下，V带产生的摩擦力要比平带约大三倍，所以V带传动能力强，结构紧凑，应用最广泛。

圆带的横截面为圆形，只用于小功率传动，如缝纫机等。

同步带传动兼有带传动和齿轮传动的特点，传动功率大，传动效率高，允许的线速度高，传动比大，传动结构紧凑，传动时无相对滑动。一

带传动基础知识3、带传动的特点（1）有过载保护作用（2）有缓冲吸振作用（3）运行平稳无噪音（4）适于远距离传动（amax=15m）（5）制造、安装精度要求不高1）优点：2）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、易爆的场合一

带传动基础知识4、带传动的应用二

普通V带和V带轮1、普通V带的结构和标准

V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦传动。V带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不与槽底接触。1）V带的结构、类型

V带是横截面为等腰梯形或近似为等腰梯形的传动带，其工作面为两侧面。

V带的结构分为帘布结构和线绳结构两种。两种结构均由伸张层、强力层、压缩层和包布层组成。常用的V带主要类型有：普通V带、窄V带、宽V带、半宽V带等，它们的楔角（V带两侧边的夹角α）均为40°。二

普通V带和V带轮2）普通V带传动的主要参数

普通V带的截面尺寸普通V带分Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。Y型V带的截面积最小，E型V带的截面积最大。V带的截面积越大，其传递的功率也越大。表中为各型号普通V带的截面尺寸二

普通V带和V带轮楔角α节宽bp顶宽b高度hV带的尺寸参数二

普通V带和V带轮2、V带轮的轮槽截面基准宽度各型号的普通V带带轮都规定有最小基准直径。槽角槽角常取38°、36°、34°三

带传动的工作情况分析1、带传动的受力分析工作前:两边初拉力Fo=Fo

工作时:两边拉力变化：

①紧力Fo→F1；②松边Fo→F2

F1—Fo=Fo—F2F1—F2=摩擦力总和Ff=有效圆周力Fe

所以:紧边拉力F1=Fo+Fe/2

松边拉力F2=Fo—Fe/2三

带传动的工作情况分析2、带传动的最大有效圆周拉力及其影响当带有打滑趋势时：

摩擦力达到极限值，带的有效拉力也达到最大值。松紧边拉力F1和F2的关系:

柔靭体的欧拉公式

—包角（rad）一般为小轮包角

带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时））影响因素分析:

1.Fo:适当Fo2.包角:包角越大承载能力越好3.f:f越大，Fec越大三

带传动的工作情况分析弹性滑动后果弹性滑动与打滑的区别

3、弹性滑动与打滑理论传动比：实际传动比：称滑差率（滑动系数）滑差率三

带传动的工作情况分析4、工作应力分析1）

离心应力3）弯曲应力2）拉应力四

带的正确使用正确的安装、调整、使用和维护是保证V带传动正常工作和延长寿命的有效措施。①选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不要搞错，以保证V带在轮槽中的正确位置。V带顶面和带轮轮槽顶面取齐(新安装时V带顶面可略高出)，以保证V带和轮槽的工作面之间充分接触。四

带的正确使用②安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20′。带轮安装在轴上不得摇晃摆动，轴和轴端不应有过大的变形，以免传动时V带的扭曲和工作侧面过早磨损。四

带的正确使用③V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧。过松时，不能保证足够的张紧力，传动时容易打滑，传动能力不能充分发挥；过紧时，带的张紧力过大，传动中磨损加剧，使带的使用寿命缩短。实践经验表明，在中等中心距情况下，V带安装后用大拇指能将带按下15mm左右时张紧程度合适。四

带的正确使用⑦定期张紧。④安装时不能硬撬（应先缩小中心距a或顺势盘上）。⑤V带传动必须装防护罩，这样既可防止伤人事故，又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响传动。此外，使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝晒而过早老化变质。⑥对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继续使用的V带，应及时更换，更换时必须使一组V带中各根带的实际长度尽量接近相等，以使各根V带在传动时受力均匀。不允许新旧带并用，以免载荷分布不匀。四

带的正确使用带的张紧方法①调整中心距通过调节螺栓使电动机绕定轴摆动而张紧。四

带的正确使用通过调节螺钉使电动机在滑道上移动，直到所需位置。四

带的正确使用通过电动机和摆架的自重使电动机摆动实现自动张紧。四

带的正确使用②采用张紧轮

松边外侧靠小轮

四

带的正确使用

松边内侧靠大轮

总结1、带传动的特点、类型和应用2、V带轮的材料和结构3、带传动工作过程、失效形式、张紧方法每天积累一点点理想便会距离我们越来越近！课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003汽车机械基础课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003项

目四

汽车常用机械传动4.1带传动带传动基础知识、普通V带和V带轮、带传动的工作情况分析、带传动的正确使用4.2链传动链传动基础知识、滚子链结构、链传动的布置和张紧4.3齿轮传动齿轮传动基础知识、齿轮传动的分类、渐开线直齿圆柱齿轮、蜗杆传动4.4轮系轮系的分类、轮系传动比的计算、轮系的功用4.2链传动能力目标：能够分析汽车中链传动的应用、运动过程

在机械传动中，带传动和链传动同属挠性传动，可以传递远距离的运动和动力。

汽车配气机构通过正时链条驱动，保证进气门和排气门准时开启和闭合。链传动为什么有这样的作用呢?任务导入任务分析一

链传动组成及类型链传动是一种绕性啮合传动，由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条组成，以链做为中间挠性拉曳元件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。因其经济可靠，故广泛应用于农业、采矿、冶金、起重、运输、石油、化工、纺织等各种机械中。1.工作原理：两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递

动力和运动。2.组成：主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。一

链传动组成及类型3.类型

按用途不同，链可分为：传动链、输送链和起重链，在一般机械传动中，常用的是传动链。

传动链有滚子链和齿形链等类型，其中滚子链使用最广，齿形链使用较少。滚子链滚子链是一种常用的传动链。

滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。一

链传动组成及类型齿形链

齿形链又称无声链，它由一组链齿板铰接而成，工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动，齿形链上设有导板，以防止链条工作时侧向窜动，导板有内导板和外导板之分。一

链传动组成及类型

链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比，传动平稳性差，有冲击和噪声，且磨损后发生跳齿，不宜用于高速和急速反向场合。二

链传动的特点和应用特点

链传动是应用较广的一种机械传动，是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。

与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均

与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。传动比，传动效率高，径向压轴力小，能在温度较高、湿度较大、有油污的恶劣工作环境中及低速情况下工作。应用

链传动适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：传动比≤8，P≤100KW，V≤12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）。二

链传动的特点和应用三

滚子链和链轮过渡链节内链节组件外链节组件双排链链节组件滚子链的机构滚子链是一种常用的传动链。滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。滚子链上相邻两销轴中心间的距离称为节距，用p表示，它是链传动的基本特性参数。节距越大，链条各零件的尺寸越大，其承载能力也越大。滚子链的接头开口销固定式（用于大节距）弹簧卡固定式（用于小节距）过渡链节

当链条的链节数为偶数时，内外链板正好相接，接头处用开口销或弹簧卡锁紧。当链条的链节数为奇数时，需要采用过渡链节，由于过渡链节是弯的，承载后其承受附加弯矩，使承载能力降低20％，所以链节数尽量不用奇数。三

滚子链和链轮双排滚子链、多排滚子链

滚子链有单排链、双排链、多排链，当传递的功率较大时，可采用多排链。图示为常用的双排链

多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多，一般不超过4排。三

滚子链和链轮滚子链链轮滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形应保证链条能平稳而顺利地进入和退出啮合，受力均匀，不易脱链，并容易加工。根据链轮直径的大小，链轮可制成整体式、孔板式和组装式。三

滚子链和链轮小直径的带轮可以制成整体式，中等尺寸的带轮可以制成孔板式，大尺寸的带轮通常制成辐条式或采用齿圈可更换的组合式结构。实心式辐条式组合式孔板式三

滚子链和链轮总结1、链传动的组成及类型2、链传动的特点和应用3、滚子链和链轮每天积累一点点理想便会距离我们越来越近！课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003汽车机械基础课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003项

目四

汽车常用机械传动4.1带传动带传动基础知识、普通V带和V带轮、带传动的工作情况分析、带传动的正确使用4.2链传动链传动基础知识、滚子链结构、链传动的布置和张紧4.3齿轮传动齿轮传动基础知识、齿轮传动的分类、渐开线直齿圆柱齿轮、蜗杆传动4.4轮系轮系的分类、轮系传动比的计算、轮系的功用4.3齿轮传动能力目标：能够分析汽车上的齿轮传动的应用、轮齿失效形式等。

汽车中使用多组齿轮，分析各齿轮的类型、特点，应用场合。任务导入汽车中的齿轮传动

齿轮传动主要有主动轮、从动轮和支撑件组成，是通过轮齿间直接啮合来实现的一种机械传动，主要用来传递运动和动力，在机械中运用非常广泛。任务分析一

齿轮传动优缺点典型的齿轮传动

齿轮机构的优点是：结构紧凑，工作可靠，效率高，寿命长，能保证恒定的传动比，而且其传递的功率与适用的速度范围大。齿轮机构的缺点是：制造安装费用较高，低精度齿轮传动的振动噪声较大。

齿轮机构是通过一对对齿面的依次啮合来传递两轴之间的运动和动力的，根据一对齿轮实现传动比的情况，它可以分为定传动比和变传动比齿轮机构。本章仅讨论实现定传动比的圆柱齿轮机构。一

齿轮传动优缺点齿轮机构是依靠轮齿直接接触构成高副来传递两轴之间的运动和动力的。二

齿轮传动分类1.平行轴之间传递运动（1）直齿圆柱齿轮机构轮齿分布在圆柱体外部且与其轴线平行,啮合的两外齿轮转向相反。应用广泛。二

齿轮传动分类（2）斜齿圆柱齿轮机构轮齿与其轴线倾斜，两轮转向相反，传动平稳,适合于高速传动,但有轴向力。二

齿轮传动分类（3）人字齿圆柱齿轮机构由两排旋向相反的斜齿轮对称组成，其轴向力被相互抵消。适合高速和重载传动，但制造成本较高。二

齿轮传动分类（4）直齿内啮合圆柱齿轮机构轮齿与其轴线平行且分布在空心圆柱体的内部，它与外齿轮啮合时两轮的转向相同。（5）斜齿内啮合圆柱齿轮机构轮齿与其轴线倾斜的内齿轮加工困难，它与斜齿外齿轮啮合时两轮转向相同。有轴向力。应用较少。二

齿轮传动分类（6）直齿齿轮齿条机构齿数趋于无穷多的外齿轮演变成齿条，它与外齿轮啮合时，齿轮转动，齿条直线移动。（7）斜齿齿轮齿条机构斜齿轮斜齿条啮合传动应用较少。二

齿轮传动分类2.相交轴之间传递运动(1)直齿圆锥齿轮机构轮齿沿圆锥母线排列于截锥表面，是相交轴齿轮传动的基本形式。制造较为简单。（2）斜齿圆锥齿轮机构轮齿倾斜于圆锥母线，制造困难，应用较少。二

齿轮传动分类（3）曲齿圆锥齿轮机构轮齿是曲线形，有圆弧齿、螺旋齿等，传动平稳，适用于高速、重载传动，但制造成本较高。现在汽车后桥都采用这种齿轮。二

齿轮传动分类3.交错轴之间传递运动（1）交错轴斜齿圆柱齿轮机构

两螺旋角数值不等的斜齿轮啮合时，可组成两轴线任意交错传动，两轮齿为点接触，且滑动速度较大，主要用于传递运动或轻载传动。二

齿轮传动分类（2）蜗杆蜗轮传动

蜗杆蜗轮传动多用于两轴交错角为90

的传动，其传动比大，传动平稳，具有自锁性，但效率较低。三

渐开线齿轮1.名称和符号(外齿轮)齿数Z令齿顶圆齿根圆齿槽宽齿厚齿距齿宽齿顶高齿根高分度圆模数有标准系列（表6-1）分度圆上模数和压力角均为标准值。=20o、d、p、s、e三

渐开线齿轮2.直齿圆柱齿轮的基本参数(基本参数为m、Z、

和h、c*)*a在齿轮的整圆周上轮齿总数，用z表示，显然z应为整数。(1)齿数

齿轮的齿数是根据设计需要确定的，如：传动比、中心距要求、接触强度等。三

渐开线齿轮（2）模数m齿轮分度圆的周长为:分度圆直径为：为了设计、制造和测量方便令：模数系列三

渐开线齿轮模数的意义模数的量纲mm

，确定模数m实际上就是确定周节p,也就是确定齿厚和齿槽宽e。进而推论，模数越大，轮齿的抗弯强度越大。模数m越大，周节p越大，齿厚s和齿槽宽e也越大。确定模数的依据根据轮齿的抗弯强度选择齿轮的模数这是一组齿数相同，模数不同的齿轮。三

渐开线齿轮（3）分度圆压力角(齿形角)

国家标准（GB1356-88）中规定分度圆压力角为标准值为20

。若为提高齿轮的综合强度而增大分度圆压力角时，推荐为25

。（4）齿顶高系数齿顶高ha与模数成正比，即，称为齿顶高系数。三

渐开线齿轮（5）径向间隙系数

齿根高hf与模数成正比，即称为径向间隙系数或顶隙系数。轮齿间的径向间隙：齿顶高系数和径向间隙系数均为标准值。

正常齿标准短齿标准三

渐开线齿轮3.直齿圆柱齿轮几何尺寸计算基准分度圆直径

基圆直径齿顶高齿顶高系数齿根高顶隙系数齿全高齿顶圆直径齿根圆直径正常齿制齿距齿厚齿槽宽三

渐开线齿轮四齿轮的构造齿轮轴四

齿轮的构造实心式齿轮腹板式轮辐式

五

渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动1.渐开线齿轮的啮合过程理论啮合线段N1N2

实际啮合线段B1B2

齿廓工作段2.渐开线啮合传动的特点1）传动比恒定传动比：主、从动轮的角速度之比传动比公式可写成：五

渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动3.渐开线齿轮啮合传动的条件1）一对渐开线齿轮的正确啮合条件若能正确啮合，必须有：即：因此一对渐开线齿轮的正确啮合条件基圆齿距即两轮的模数和分度圆压力角必须分别相等并为标准值。可以将传动比的计算公式改写为i=Z2/Z1五渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动2）连续传动条件齿轮要连续进行传动，就必须使前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿已经进入啮合。即实际啮合线必须大于或等于基圆齿距。重合度分析：1）=1表示在啮合过程中，始终只有一对齿工作；

2）12表示在啮合过程中，有时是一对齿啮合，有时是两对齿同时啮合。重合度

传动平稳性

承载能力

。

重合度ε值越大，表明齿轮传动的连续性和平稳性越好，一般机械制造业中，齿轮传动的许用重合度[ε]=1.3～1.4，即要求ε≥[ε]。五

渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动3）标准安装的条件

一对正确啮合的齿轮，其模数相等，在分度圆上的齿厚与齿槽宽相等，在安装的时候可使两齿轮的分度圆相切作纯滚动，即节圆与分度圆重合。这种安装称为标准安装。

标准安装时的中心距称为标准中心距，以a表示。标准安装时，节圆和分度圆重合。三种常用圆柱蜗杆端截面轴截面车刀法截面轴截面1）阿基米德蜗杆法向剖面：凸形曲线齿廓端面齿廓：阿基米德螺旋线轴向剖面：直线齿廓

这种蜗杆可在车床上加工不需要特殊设备，因此应用较为广泛。

缺点是传动效率低通常为50~80%，蜗轮副齿部磨损较快，因此，一般用于不重要，载荷小，转速低的传动。阿基米德蜗杆又称为轴向直廓蜗杆。1.蜗杆类型六蜗杆传动端截面轴截面车刀阿基米德螺旋线

点A沿射线OB作匀速运动，射线OB作匀速转动，此时，点A的轨迹为阿基米德螺旋线。六蜗杆传动2）

延伸渐开线蜗杆端截面轴截面法截面车刀端面齿廓：延伸渐开线轴向剖面：凸形曲线齿廓法向剖面：直齿廓

延长渐开线和渐开线蜗杆一样，可以用砂轮端面来加工，也就可能制造更精密的啮合和耐磨的蜗轮副，传动效率也高，而加工过程比渐开线蜗杆简单，滚齿机，磨齿机上的精密蜗轮副一股都采用这种蜗秆。延伸渐开线蜗杆又称为法向直廓蜗杆。六蜗杆传动延伸渐开线延伸渐开线又称为长幅渐开线线段AC与BC固联，AC与圆O相切，并且在圆O上作纯滚动，此时，点B的轨迹称为延伸渐开线。六蜗杆传动车刀端截面轴截面与基圆柱相切的剖面3）

渐开线蜗杆端面齿廓：渐开线轴向剖面：凸形曲线齿廓法向剖面：凸形曲线齿廓与基圆柱相切的剖面：直线齿廓

这种蜗杆传动效率可高达90%，但加工过程复杂，制造成本高。这种蜗杆一般少见，通常应用在载荷大，转速高的场合。六蜗杆传动2.蜗杆蜗轮的正确啮合条件

过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为蜗杆传动的中间平面。

在中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于齿轮与齿条啮合，因此蜗杆蜗轮的正确啮合条件为：在中间平面内其模数和压力角应分别相等。六蜗杆传动3.蜗杆传动的基本参数1）模数m和压力角

蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2应相等,均应取标准值，以m表示。压力角

也应取标准值延伸渐开线蜗杆渐开线蜗杆阿基米德蜗杆取轴向压力角为标准值：取法向压力角为标准值：2）齿顶高系数h*a和径向间隙系数c*一般采用h*a=1，c*=0.2六蜗杆传动3）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2与传动比i12

为获得大传动比i12，应采用单头蜗杆,即z1=1，但其传动效率低。为了提高效率应增加蜗杆的头数，但这又会造成蜗杆加工的困难。一般取z1=1、2、4、6。动力传动中，为提高效率，常用多头蜗杆。单头蜗杆传动不仅可以得到大传动比i12，而且其传动具有自锁性，常用于起重装置中。蜗杆头数z1确定后，按传动比i12的大小确定蜗轮齿数z2，z2=i12z1。当z1=1时，要求蜗轮齿数z2≥17；当z1=2时，要求z2>27；一般动力传动中，z2<80。六蜗杆传动4）蜗杆直径d1与蜗杆导程角

设蜗杆的分度圆直径为d1，螺旋导程为l，轴向齿距（螺距）为，导程角为

，则有：蜗杆的分度圆直径为d1必须按国家标准取值。当m一定时，增大d1值，可以提高蜗杆轴的强度和刚度。增大

值，可提高蜗杆传动的效率。对于要求高效率的传动，常采用

=15°~30°，此时应采用多头蜗杆，即取z1>1。当要求蜗杆传动具有自锁性能时，应取

≤3

30'。此时应取z1=1。六蜗杆传动4.蜗杆传动的几何尺寸计算蜗轮分度圆直径d2

蜗杆、蜗轮的齿顶高、齿根高、齿顶圆直径和齿根圆直径等尺寸，可参照圆柱齿轮相应公式计算，必须注意蜗杆传动的c*=0.2。蜗杆蜗轮的齿顶圆直径式中：x为蜗轮的变位系数蜗杆传动的中心距a（无变位）六蜗杆传动5.蜗杆传动的优缺点优点：1）可实现空间交错轴间的很大传动比，其结构比交错轴斜齿轮机构紧凑。一般传动比可达：i12=10～80，在一些手动或分度机构中，i12可大于300。

3）当蜗杆导程角

很小时，传动具有自锁性，即只能由蜗杆带动蜗轮，而蜗轮不能带动蜗杆，故它常用于起重或其它需要自锁的场合。缺点：1）机械效率较低，一般效率η=0.7～0.8，具有自锁性的蜗杆传动的效率η≤0.5。2）蜗杆传动为线接触，传动平稳，噪音小。2）齿面的螺旋线方向有很大的滑动速度，易引起发热和磨损，常用贵重的耐磨材料(如青铜合金)作蜗轮，而且还要有良好的润滑和散热条件。3）蜗杆的导程角小，故其螺旋角大，因此所受轴向力大，故其轴承结构也较复杂。六蜗杆传动总结1、齿轮传动的特点及类型2、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数3、蜗杆传动特点及主要参数每天积累一点点理想便会距离我们越来越近！课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003汽车机械基础课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-1002376003项

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汽车常用机械传动4.1带传动带传动基础知识、普通V带和V带轮、带传动的工作情况分析、带传动的正确使用4.2链传动链传动基础知识、滚子链结构、链传动的布置和张紧4.3齿轮传动齿轮传动基础知识、齿轮传动的分类、渐开线直齿圆柱齿轮、蜗杆传动4.4轮系轮系的分类、轮系传动比的计算、轮系的功用4.4齿轮系能力目标：能够分析汽车上的轮系类型、应用能正确计算轮系的传动比

齿轮传动主要有主动轮、从动轮和支撑件组成，是通过轮齿间直接啮合来实现的一种机械传动，主要用来传递运动和动力，在机械中运用非常广泛。

汽车差速器由多组齿轮组成，其工作原理如何？任务导入任务分析一

齿轮系分类和应用在许多机械中，为了获得大传动比、远距离传动及实现变速、换向等，常采用一系列相互啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种由一系列齿轮组成的传动装置，称为齿轮系。

由一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系(Geartrain)。一

齿轮系分类和应用差速器一

齿轮系分类和应用内燃机

根据轮系在运转过程中各齿轮的几何轴线在空间的相对位置关系是否变动，可以将轮系分为以下两大类：定轴轮系周转轮系一

齿轮系分类和应用1.定轴轮系定轴轮系

轮系运转时，所有的齿轮几何轴线的位置都固定不变的轮系，称为定轴轮系。一

齿轮系分类和应用平面定轴轮系一

齿轮系分类和应用空间定轴轮系一

齿轮系分类和应用内啮合传动

外啮合传动一

齿轮系分类和应用外啮合传动内啮合传动一

齿轮系分类和应用123456789ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ一

齿轮系分类和应用2.周转轮系

轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，则称该轮系为周转轮系。一

齿轮系分类和应用oHo2o1H支持行星轮的构件H称为系杆或行星架。周转轮系又称为行星轮系齿轮1的轴线固定不变，称为太阳轮。齿轮2的轴线绕齿轮1的固定轴线回转，齿轮2既绕自身的轴线转动，又绕齿轮1的轴线转动，如同自然界中行星一样，既有自转又有公转，所以称为行星轮。一

齿轮系分类和应用3.混合轮系一

齿轮系分类和应用如果轮系中既含有定轴轮系，又含有周转轮系，或者含几个单一的周转轮系，这种轮系称为混合轮系。二

齿轮系特点可获得很大的传动比可作较远距离的传动可实现变速要求可实现改变从动轴回转方向可实现运动的合成或分解1.

实现大传动比传动

若仅用一对齿轮实现较大的传动比，必将使两轮的尺寸相差悬殊，外廓尺寸庞大，故一对齿轮的传动比一般不大于8。实现大传动比应采用轮系。2.

实现变速传动

此机构为换档变速传动机构，在主动轴转速不变的条件下，通过换档可使从动轴得到不同的转速。二

齿轮系特点

此周转轮系为一简单二级行星轮系变速器。其结构较为复杂，但操作方便，可在运动中变速，又可利用摩擦制动器的打滑起到过载保护作用。二

齿轮系特点3.

实现换向传动此机构为车床走刀丝杆的三星轮换向机构。在主动轴转向不变的条件下，可改变从动轴的转向。二

齿轮系特点4.

实现分路传动

此为某航空发动机附件传动系统。它可把发动机主轴的运动分解成六路传出，带动各附件同时工作。二

齿轮系特点三

传动比计算

当定轴轮系运转时，轮系输入轴的角速度(或转速)与输出轴的角速度(或转速)之比，称为轮系的传动比(Trainratio)，常用i表示。在一个轮系中，若设1为轮系的输入轴，k为输出轴，则该轮系的传动比为i1k=ω1/ωk=n1/nk，ω和n分别表示轴的角速度和轴的转速。

轮系传动比的计算，除了需要确定i1k的大小之外，还需要确定输入轴与输出轴的转向关系。－：表示两轮回转方向相反12外啮合传动传动方向用箭头表示如图：三

传动比计算12内啮合传动+：表示两轮回转方向相同（可省略）传动方向用箭头表示如图：三

传动比计算现讨论一定轴轮系，齿轮1为主动轮，齿轮5为输出轴，各齿轮的齿数为Z1、Z2、Z2’、Z3、Z3’、Z4、Z5，各轮的转速分别为n1、n2、n2’、n3、n3’、n4、n5。首先计算各对啮合齿轮的传动比：齿轮1、2外啮合：齿轮2’、3内啮合：2’32’3zzi==32nn’因为n2’＝n2，所以2’32’3zzi==32nn齿轮3’、4外啮合：因为n3’＝n3，所以3’43’4zzi==43nn’-3’4i==43nn3’4z-z1212zzi-==21nn122’3453’齿轮4、5外啮合：4545zzi-==54nn三

传动比计算1212zzi-==21nn2’32’3zzi==32nn3’4i==43nn3’4z-z54nn==21nn32nn43nn4545zzi-==54nn12i2’3i.45i.3’4i.51nnz45z-12zz-2’3zz=3’4z-z15i===51nn(-1)3

z2z3z4z5z1z2’z3’z4(-1)3

z2z3z5z1z2’z3’122’3453’再分析此定轴轮系，齿轮1、2’

、3’

、4为主动轮，齿轮2、3、4、5为从动轮：三

传动比计算将结论推导到一般定轴轮系，轮系首轮转速为n，末轮转速为nk，则传动比大小的计算公式为：各级齿轮副中从动齿轮齿数的连乘积各级齿轮副中主动齿轮齿数的连乘积m：轮系中外啮合圆柱齿轮副的数目三

传动