汽车机械基础模块四

汽车机械基础模块四汽车常用传动装置知识点一带传动知识点三蜗杆传动知识点二齿轮传动知识点四轮系能力目标•熟悉带传动的类型和特点，普通V带的结构及标准，V带传动的••••••传动比计算。模块四汽车常用传动装置模块四汽车常用传动装置汽车发动机中的带传动汽车变速器中的齿轮传动机构带传动是将挠性带张紧在主、从动轮上，利用带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的传动装置。1—主动带轮；2—从动带轮；3—挠性带知识点一带传动31n2n12F0F0F0F01.带传动的类型带传动的类型和特点一、1摩擦带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动的。摩擦带传动知识点一带传动（2）V带：横截面形状为等腰梯形，两侧面为工作表面。用于平行轴开口传动。工作时V带与带轮槽两侧面接触，在同样压力FQ的作用下，V带传动的摩擦力约为平带传动的三倍，故能传递较大的载荷。知识点一带传动平带的横截面形状为矩形，内表面与轮毂接触为工作面。常用的平带有普通平带(胶帆布带)、编织平带和高速环形平带等。平带传动结构简单，带轮制造方便，平带质轻且挠曲性好，故多用于高速和中心距较大的传动。知识点一带传动平带的横截面形状为矩形，内表面与轮毂接触为工作面。常用的平带有普通平带(胶帆布带)、编织平带和高速环形平带等。平带传动结构简单，带轮制造方便，平带质轻且挠曲性好，故多用于高速和中心距较大的传动。知识点一带传动汽车发动机（多楔带）知识点一带传动试验装置（圆形带）知识点一带传动2）啮合带传动啮合带传动依靠带轮上的齿与带上的齿或孔啮合传递运动。啮合带传动有同步带传动和齿孔带传动两种类型。啮合带传动知识点一带传动汽车发动机（同步带）知识点一带传动工业机器人关节（同步带）知识点一带传动2.传动带的特点(1）结构简单，适用于两轴中心距较大的场合。(2）胶带富有弹性，能缓冲吸振，传动平稳无噪(3）过载时可产生打滑，能防止薄弱零件的损坏，(4）传动带需张紧在带轮上，对轴和轴承的压力(5）外廓尺寸大,传动效率低(一般为0.94~0.96）。知识点一带传动1.普通V带的结构与参数普通V带与带轮二、普通V带剖面结构组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节面：V带弯曲时，有一长度不变的中性层，称为节面节宽：节面的宽度称为节宽bp。目前，生产中越来越多地采用绳芯结构的V带。知识点一带传动节宽：带绕在带轮上时产生弯曲，外层受拉伸长，内层受压缩短，内外层之间必有一长度不变的中性层，其宽度称为节宽bp。基准宽度bd：在V带轮上，与配用V带节面处于同一位置的槽型轮廓宽度称为基准宽度bd。基准直径：基准宽度处的带轮直径称为基准直径dd。基准长度：与带轮基准直径相应的带的周线长度称为基准长度Ld。ddbd知识点一带传动bbda=40˚，h/bp≈0.7的V带称为普通V带。已经标准化，有七种型号。型号YZABCDE顶宽b6101317223238节宽bp5.38.51114192732高度h4.06.08.011141925楔角a每米质量q（kq/m）0.020.060.100.170.300.620.90普通V带的截面尺寸40˚在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径dd。ddV带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld。abd知识点一带传动项目符号槽型YZABCDE基准宽度bd5.38.511.014.019.027.032.0基准线上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基准线下槽深hfmin4.77.08.710.814.319.923.4槽间距e8±0.312±0.315±0.319±0.425.5±0.537±0.644.5±0.7槽边距fmin67911.5162328最小轮缘厚δmin55.567.5101215带轮宽BB=(z－1)e+2fz—轮槽数外径dada=dd＋2ha轮槽角φ320相应的基准直径dd≤60——————340—≤80≤118≤190≤315——36060————≤475≤600380—80118190315475600偏差±30＇V带轮的轮缘尺寸（摘自GB/T13575.1—1992(mm)知识点一带传动2.V带轮的结构和类型V带轮结构:带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，制有圆柱孔和键槽。轮辐是轮缘与轮毂的联接部分。轮毂轮缘轮辐知识点一带传动V带轮的典型结构知识点一带传动1.V带传动的受力分析V带传动工作原理分析三、12不工作时工作时F0F0F0F0带必须以一定的拉力张紧在带轮上，此时，传动带两边的拉力相等，都等于F0。n2n1F1F2F1F2带绕上主动轮的一边被拉紧，该边拉力——紧边拉力F1；带绕上从动力的一边被放松，该边拉力——松边拉力F2。F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0知识点一带传动2.V带的弹性滑动和打滑1）弹性滑动传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也减小。带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。知识点一带传动由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑动系数。11222212111111ddddddndndnvvvdndn考虑弹性滑动时的传动比为：211221(1)dddnind一般带传动的滑动系数，因值很小，非精确计算时可以忽略不计。02.0~01.01d2d2112ddnni知识点一带传动2）打滑在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩擦力的总和有一极限值。当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时，带与带轮将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。带打滑时从动轮转速急剧下降，使传动失效，同时也加剧了带的磨损，应避免打滑。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。知识点一带传动1.V带的正确安装V带的安装、维护与张紧四、（1）平行轴传动时各带轮的轴线必须保持规定的平行度，安装后要校正，主动带轮与从动带轮的基准端面在一个平面上。带轮安装位置V带轮不正确的工作位置知识点一带传动（2）V带紧度要合适，一般在中等中心距的情况下，以大拇指能压下15mm（3）保证V带的截面在轮槽中的正确位置。合适的V带紧度V带的界面的轮槽中的位置知识点一带传动（4）对带传动应定期检查及时调整，发现损坏的V带应全部更换新带。新旧带、不同规格的V带均不能（5）带传动装置应安装安全防护罩。防止灰尘、铁屑、油及其他杂物飞溅到带上划伤带或加快带磨损而影响传动，同时也可保护操作工的人身安全。知识点一带传动2.V带传动的张紧1）调整中心距法水平传动定期张紧装置1—电动机；2—滑道；3—调节螺钉垂直传动定期张紧装置1—电动机；2—摆动底座；3—调节螺钉1—电动机；2—摇摆架知识点一带传动张紧轮的布置如图所示，带传动的中心距不能调整时，可采用张紧轮法。如图（a）所示为定期张紧装置，定期调整张紧轮的位置可达到张紧的目的。如图（b）所示为摆锤式自动张紧装置，依靠摆捶重力可使张紧轮自动张紧。2）张紧轮法张紧轮的布置知识点一带传动齿轮传动的特点和类型一、1.齿轮传动的特点知识点二齿轮传动1（1）能保证瞬时传动比恒定，传动平衡性好，（2）传动效率高，一般为0.96～0.99（3（4）结构紧凑。齿轮传动比带传动、链传动所（5）工作可靠，寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，甚至更久。（1）传动中会产生冲击、振动和（2）对制造精度和安装精度要求（3）不适合远距离的两轴之间的传动。2）缺点知识点二齿轮传动2.齿轮传动的类型1）平面齿轮传动外啮合直齿轮内啮合直齿轮平面齿轮传动也称为平行轴齿轮传动，其特点是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。知识点二齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动齿轮齿条传动知识点二齿轮传动2）空间齿轮传动直齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥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。它包括相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。知识点二齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动知识点二齿轮传动渐开线直齿圆柱齿轮二、1.渐开线的形成及基本性质当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹称渐开线。渐开线的性质：基圆圆－基圆OAKNbrNK－发生线发生线（1)ANNKnnKKr（2)发生线KN是渐开线在任意点K的法线。知识点二齿轮传动OAKNbrnnKKr（3)发生线与基圆的切点N是渐开线在K点的曲率中心，则KN为其曲率半径K。K渐开线各点曲率半径不同。渐开线离基圆越近，K越小，渐开线越弯曲。渐开线离基圆越远，K越大，渐开线越平直。知识点二齿轮传动OAKNbrnnKKrK（4)渐开线上各点的压力角不同。齿廓在接触点的正压力方向与该点速度方向所夹锐角——压力角。FvKKKbKrrcos（5）因渐开线是从基圆开始向外展开的，故基圆内无渐开线。知识点二齿轮传动2.渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称和符号直齿圆柱齿轮各部分符号齿顶圆－da齿根圆－df齿厚－si齿槽宽－ei齿距（周节）－相邻两齿同侧齿廓对应点的弧长。分度圆——人为规定的计算基准圆prbrfrbpesOirippi=si+einpd、arahfh齿顶高—ha齿根高—hf齿全高—h=ha+hf齿宽—Bisie知识点二齿轮传动3.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数m=4z=16---模数（mm）m=2z=16于是有：令：m=1z=16mpmzd（2）模数m（1）齿数z：由强度和传动比选定isprbrfrbpieesOKripnparahfhB知识点二齿轮传动任意圆上：分度圆上：当m、z确定后，r即为定值，但若不同，则基圆大小不同，齿形就不同，所以是决定渐开线齿形的重要参数。OAKBbrKKrKK（3）分度圆压力角（压力角）标准齿轮：知识点二齿轮传动（4h*a和顶隙c*。如果用齿顶高ha=h*am齿根高hf=(h*a+c*）m知识点二齿轮传动4.渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算mzdcoscosmzddbmhhaa*mchhaf)(**mhzhddaaa)2(2*bpmchzhddaff)22(2**mp2/mescoscosmpppbn知识点二齿轮传动1）内齿轮5.内齿轮和齿条内齿轮与外齿轮的不同点：（1）齿廓是内凹的。（2）分度圆大于齿顶圆，齿根圆大于分度圆。（3）齿顶圆必须大于基圆，齿顶的齿廓才能全部为渐开线。da=d-2hadf=d+2hf所以，内齿轮的齿顶圆直径与齿根圆直径的计算公式不同于外齿轮，其它尺寸可参照外齿轮的计算公式：知识点二齿轮传动2）齿条（1)齿廓是直线，各点法线互相平行，齿条作平动，各点速度大小、方向相同，压力角处处相等，且等于齿形角，即：（2)齿条上同侧齿廓平行，有：齿形角KmppKahfhsepKp分度线（中线）B知识点二齿轮传动1）渐开线标准直齿圆柱齿轮的公法线长度6.渐开线标准直齿圆柱齿轮常用测量项目公法线长度是指齿轮卡尺跨过k个齿所量得的齿廓间的法向距离。测量时，设千分尺与齿廓相切于A、B两点，A、B两切点在分度圆附近，设跨齿数为k，则AB两点的距离AB即为所测得的公法线长度，用Wk表示。bbksp1kw基圆齿距:Pb=πmcosα基圆齿厚：Sb=mcosα〔0.5π+z（tanα-α）〕知识点二齿