汽車機(jī)械基礎(chǔ) 課件 蔣燈財(cái) 模塊4、5 汽車常用連接、汽車常用傳動(dòng)

模塊四汽車常用連接

螺紋連接

螺紋連接的預(yù)緊與防松鍵與花鍵螺紋連接1.能敘述螺紋的類型與特點(diǎn)。2.能識(shí)別螺紋的主要參數(shù)。3.能正確識(shí)讀標(biāo)記的螺紋，以及正確標(biāo)注螺紋參數(shù)。4.能正確選用螺紋連接類型。5.能舉例說(shuō)明螺紋連接在汽車上的應(yīng)用情況。6.能分析總結(jié)螺紋連接的失效形式和原因。學(xué)習(xí)目標(biāo)螺紋連接一、螺紋的形成與類型引導(dǎo)問(wèn)題：生活中各種螺紋都是根據(jù)螺旋線形成的原理加工而成的，那么螺旋線和螺紋究竟是如何形成的呢？螺紋都有哪些類型呢？1.螺紋的形成如圖4-1-1所示，將一直角三角形的底邊與一圓柱體底面圓周重合，繞在圓柱體上，則三角形的斜邊在圓柱體表面上形成螺旋線。再取一個(gè)通過(guò)圓柱軸線的牙型平面（如矩形、三角形、梯形），使其沿螺旋線移動(dòng)，則此牙型平面的空間軌跡即構(gòu)成螺紋。螺紋連接在圓柱體外表面形成的螺紋稱為外螺紋，在空心圓柱體的內(nèi)表面形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋，其牙頂與牙底，如圖4-1-2所示。螺紋連接2.螺紋的類型1）根據(jù)螺紋的牙型，可分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等，見(jiàn)表4-1-1，其特點(diǎn)和應(yīng)用見(jiàn)表4-1-2。螺紋連接螺紋連接2）根據(jù)螺旋線繞行方向，可分為左旋螺紋和右旋螺紋，如圖4-1-3所示。螺紋連接3）按照?qǐng)A柱表面上螺旋線的數(shù)目，又可將螺紋分為單線螺紋和多線螺紋，如圖4-1-4所示。為制造方便，螺紋線數(shù)一般不超過(guò)4。單線螺紋自鎖性能好，常用于連接；多線螺紋傳動(dòng)效率較高，常用于傳動(dòng)。4）根據(jù)螺紋是分布在內(nèi)圓柱面上還是在外圓柱面上，可以將其分為圓柱內(nèi)螺紋和圓柱外螺紋，兩者共同組成螺旋副。一般內(nèi)螺紋的尺寸參數(shù)用大寫(xiě)字母表示，外螺紋的尺寸參數(shù)用小寫(xiě)字母表示。螺紋連接二、螺紋的主要參數(shù)引導(dǎo)問(wèn)題：如果想要在五金店購(gòu)買到需要的螺栓，我們就必須要了解螺紋的相關(guān)參數(shù)，那么螺紋的參數(shù)有哪些呢？1.牙型在通過(guò)螺紋軸線的剖面區(qū)域上，螺紋的輪廓形狀稱為牙型。圖4-1-5中所示為三角形牙型的內(nèi)、外螺紋。螺紋連接螺紋直徑有大徑（d、D）、中徑（d2、D2）和小徑（d1、D1）之分，如圖4-1-5所示。其中外螺紋大徑d和內(nèi)螺紋小徑D1也稱頂徑。螺紋的公稱直徑一般為大徑。①大徑（d、D）：螺紋的最大直徑，與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱直徑。②小徑（d1、D1）：螺紋的最小直徑，與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱直徑。③中徑（d2、D2）：螺紋的牙厚和牙間相等的假想圓柱直徑。2.直徑螺紋連接螺紋有單線和多線之分，沿一條螺旋線所形成的螺紋稱單線螺紋；沿兩條螺旋線所形成的螺紋稱多線螺紋。圖4-1-5所示為單線螺紋。3.線數(shù)（n）4.螺距（P）與導(dǎo)程（Ph）螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程是指在同一條螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的軸向距離，如圖4-1-6所示。螺距、導(dǎo)程、線數(shù)三者之間的關(guān)系式：?jiǎn)尉€螺紋的導(dǎo)程等于螺距，即Ph=P；多線螺紋的導(dǎo)程等于線數(shù)乘以螺距，即Ph=nP。螺紋連接螺紋有右旋與左旋兩種。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋，稱右旋螺紋；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋，稱左旋螺紋。將外螺紋垂直放置，螺紋的可見(jiàn)部分是右高左低時(shí)為右旋螺紋，左高右低時(shí)為左旋螺紋。工程上常用右旋螺紋。螺紋的牙型、大徑、螺距、線數(shù)和旋向稱為螺紋五要素，只有五要素相同的內(nèi)、外螺紋才能互相旋合。5.旋向螺紋連接三、螺紋的標(biāo)注1.普通螺紋的標(biāo)記完整的普通螺紋標(biāo)記由螺紋特征代號(hào)、尺寸代號(hào)、公差帶代號(hào)及其他有必要做進(jìn)一步說(shuō)明的個(gè)別信息組成。普通螺紋的標(biāo)注如下所示：國(guó)標(biāo)規(guī)定：1）粗牙螺紋不標(biāo)注螺距。2）單線螺紋的尺寸代號(hào)為“公稱直徑×螺距”，公稱直徑和螺距數(shù)值的單位為mm。對(duì)于粗牙螺紋，可以省略標(biāo)注其螺距項(xiàng)。3）多線螺紋的尺寸代號(hào)為“公稱直徑×Ph導(dǎo)程P螺距”，公稱直徑、導(dǎo)程和螺距數(shù)值的單位為mm。螺紋連接4）對(duì)于左旋螺紋，應(yīng)在旋合長(zhǎng)度代號(hào)之后標(biāo)注“LH”代號(hào)。旋合長(zhǎng)度代號(hào)與旋向代號(hào)間用“－”號(hào)分開(kāi)。右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號(hào)。5）對(duì)于短旋合長(zhǎng)度組和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度組的螺紋，宜在公差帶代號(hào)后分別標(biāo)注“S”和“L”代號(hào)。旋合長(zhǎng)度代號(hào)與公差帶間用“－”號(hào)分開(kāi)。中等旋合長(zhǎng)度組螺紋不標(biāo)注旋合長(zhǎng)度代號(hào)（N）。6）中徑和頂徑公差帶代號(hào)相同時(shí)，只標(biāo)注一次。2.普通螺紋的標(biāo)注示例螺紋連接四、螺紋連接的基本類型引導(dǎo)問(wèn)題：常見(jiàn)螺紋連接件有哪些？螺紋連接的基本類型有哪些？各適用于什么場(chǎng)臺(tái)？1.螺紋連接件常用的螺紋連接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母等。一端制有外螺紋且頭上無(wú)槽的螺紋制件稱為螺栓；一端制有外螺紋且頭上有槽的螺紋制件稱為螺釘；兩端均制有外螺紋的螺紋制件稱為雙頭螺柱；制有內(nèi)螺紋與螺栓、螺柱相配的螺紋制件稱為螺母；緊定螺釘屬于無(wú)頭螺釘。連接件之間的墊圈主要作用是保護(hù)接觸面，防止其在擰緊螺母時(shí)被擦傷，并可擴(kuò)大接觸面積以減小表面的擠壓力；有的墊圈還起螺紋連接的防松作用。螺紋連接螺紋連接2.螺紋連接基本類型（1）螺栓連接螺栓連接常用于連接兩件都不太厚的零件。它又分為以下兩種情況：一是普通螺栓連接，如圖4-1-8所示。被連接件的孔無(wú)需切制螺紋，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，應(yīng)用廣泛；二是鉸制孔螺栓連接，如圖4-1-9所示?？着c螺栓桿之間沒(méi)有間隙，常采用基孔制過(guò)渡配合。鉸制孔螺栓連接能精確固定被連接件的相對(duì)位置，并能承受橫向載荷，但螺栓制造成本較高，對(duì)孔的加工精度要求也較高。螺紋連接螺紋連接（2）雙頭螺柱連接如圖4-1-10所示，雙頭螺柱連接常用于連接一厚一薄兩零件。拆裝時(shí)只需拆螺母，而不需將雙頭螺柱從被連接件中擰出。螺紋連接（3）螺釘連接如圖4-1-11所示，螺釘連接適用于被連接件之一太厚且不宜經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。（4）緊定螺釘連接如圖4-1-12所示，緊定螺釘連接是利用擰入被連接件螺紋孔中的螺釘末端，頂住另一被連接件的表面相應(yīng)的凹坑中，以固定兩零件的相對(duì)位置，并傳遞不大的力和轉(zhuǎn)矩。螺紋連接五、螺紋連接在汽車上的應(yīng)用引導(dǎo)問(wèn)題：螺紋連接件在汽車結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，所起的作用重要且復(fù)雜，那么螺紋連接在汽車上具體有哪些應(yīng)用呢？又分別起著怎樣的作用呢？1.固定作用螺紋連接件可以將2個(gè)零件或部件緊密地組成一個(gè)整體，例如把氣缸蓋固定在氣缸體上；把車廂固定在車架上和把曲軸軸承蓋固定在軸承座上等。這種情況下螺栓承受的是拉應(yīng)力作用，只要它的抗拉強(qiáng)度足夠大，且固定部位沒(méi)有松動(dòng)，這種固定就是可靠的。螺紋連接2.傳力作用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的零件，通過(guò)螺紋連接件連接起來(lái)后，一個(gè)零件的轉(zhuǎn)矩便通過(guò)螺紋連接件傳遞給另一個(gè)零件。例如，汽車上用螺栓把前后兩段傳動(dòng)軸、半軸凸緣跟輪轂、輪輞跟輪轂連接起來(lái)等。這種情況下，螺栓除了承受拉應(yīng)力的作用外，還要承受剪切應(yīng)力的作用。3.連接作用經(jīng)常需要拆卸的零件之間往往采用螺紋連接件，以便拆裝。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼與曲軸箱的連接、空氣濾清器跟化油器上體的連接、各種導(dǎo)線與電氣零件的連接等。這種連接件一般承受的載荷不大，但是連接必須牢固、可靠,才能保證被連接件的正常工作。螺紋連接汽車上有些零件之間保持著嚴(yán)格的相對(duì)位置關(guān)系，且這種關(guān)系經(jīng)常需要變化或調(diào)整，調(diào)整之后依靠螺栓或螺釘固定它們的相對(duì)位置。例如，某缸氣門間隙調(diào)整完畢，用相應(yīng)氣門搖臂上的螺母鎖緊，以防氣門間隙發(fā)生變化；離合器分離杠桿調(diào)整螺栓的固定、制動(dòng)踏板拉桿調(diào)整之后的固定等。4.定位作用汽車上許多經(jīng)常需要更換介質(zhì)的零件，如油底殼、變速器殼體、后橋殼轉(zhuǎn)向機(jī)殼、燃油箱等，其底部都有放油螺塞。它與相應(yīng)的殼體緊密結(jié)合，有的還被預(yù)先磁化而具有吸附微小金屬磨屑的功能。這種螺塞雖然不承受大的載荷，但因?yàn)樾枰?jīng)常拆裝，其尺寸一般較大，使之具有足夠的強(qiáng)度。在螺塞與基體零件之間放置銅墊圈起密封作用。5.密封作用螺紋連接例如：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系和底盤制動(dòng)系中使用的許多止回閥，都可以通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力；離合器拉桿、駐車制動(dòng)器拉桿、離合器分離杠桿和氣門搖臂等均利用螺釘進(jìn)行調(diào)整。以螺紋連接件作為調(diào)整載體，既方便又實(shí)用。6.調(diào)整作用螺紋連接六、螺紋連接失效形式原因分析引導(dǎo)問(wèn)題：生活中，任何有螺栓連接的地方都有連接失效的危險(xiǎn)，一旦發(fā)生失效，輕則機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，重則機(jī)毀人亡。那么是什么引起螺紋連接失效呢?1.失效形式1）受靜載荷螺栓的失效形式多為部分的塑性變形或螺栓被拉斷。2）受交變載荷的螺栓的失效形式多為螺栓的疲勞斷裂。3）受橫向載荷的鉸制孔用螺栓連接，其失效形式主要為螺栓桿剪斷，栓桿或被連接件孔接觸表面擠壓破壞。4）如果螺紋精度低或者連接時(shí)常拆裝，很可能發(fā)生滑扣現(xiàn)象。5）螺紋連接件發(fā)生電化學(xué)腐蝕或空氣氧化，銹蝕嚴(yán)重時(shí)降低連接件強(qiáng)度。螺紋連接螺紋連接2.失效原因分析1）普通螺紋連接在擰緊時(shí)，螺栓因承受拉力引起伸長(zhǎng)，導(dǎo)致螺母支撐面附近的螺栓承受很大的載荷，而且螺母承受的壓縮載荷也同樣產(chǎn)生載荷集中效應(yīng)。當(dāng)外載荷增加時(shí)，螺栓繼續(xù)彈性伸長(zhǎng)，被連接件的壓縮變形相應(yīng)減少（即緊固力減?。?，甚至消失；或因螺栓伸長(zhǎng)超過(guò)了彈性極限，因塑性屈服而產(chǎn)生永久變形，使緊固力減小，導(dǎo)致連接失效（畸變、斷裂、喪失緊固性）。這種因載荷過(guò)大引起的失效是螺紋連接失效形式之一。螺紋連接2）交變載荷作用在緊連接的螺栓上時(shí)，螺栓因受較大的交變應(yīng)力產(chǎn)生疲勞裂紋甚至斷裂。疲勞破壞是螺紋聯(lián)接最常見(jiàn)的失效形式。疲勞失效常位于螺母的支撐面、螺紋尾部或螺栓頭與桿的過(guò)渡圓角處。螺紋連接受交變載荷，也會(huì)使連接中的預(yù)緊力變化以致螺紋松脫。3）因材料蠕變?cè)斐傻穆菁y連接失效。在高溫下，螺栓承載能力會(huì)隨時(shí)間而降低。此時(shí)，螺栓承載的應(yīng)力并未超過(guò)材料的彈性極限。金屬材料在恒定溫度和恒定應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)材料緩慢地發(fā)生塑性變形，因此造成在高溫下螺栓連接失效。模塊四汽車常用連接

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螺紋連接的預(yù)緊與防松鍵與花鍵螺紋連接的預(yù)緊與防松1.能敘述螺紋連接預(yù)緊的目的。2.能正確使用測(cè)力矩扳手和定力矩扳手。3.能正確選用螺紋防松類型。4.能舉例說(shuō)明汽車螺紋連接件防松措施。學(xué)習(xí)目標(biāo)螺紋連接的預(yù)緊與防松一、螺紋連接的預(yù)緊引導(dǎo)問(wèn)題：為什么螺紋連接需要預(yù)緊？如何確定螺紋連接的預(yù)緊力？在螺紋連接裝配過(guò)程中，如何控制螺栓預(yù)緊力？1.螺紋連接預(yù)緊目的大多數(shù)螺紋連接在裝配時(shí)都必須擰緊，使連接件在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用。這個(gè)預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。預(yù)緊的目的在于增強(qiáng)螺紋連接的可靠性、緊密性，以防止受載后被連接件之間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)滑移。對(duì)螺紋連接件進(jìn)行裝配擰緊時(shí)，若預(yù)緊力達(dá)不到規(guī)定要求就會(huì)造成零部件的松動(dòng)，甚至使整機(jī)無(wú)法正常工作。如果預(yù)緊力過(guò)大就會(huì)引起人為的零部件損壞。例如，采用O形圈密封處如果預(yù)緊力過(guò)大就會(huì)擠壞O形圈，使密封失效。螺紋連接的預(yù)緊與防松2.測(cè)力矩扳手、定力矩扳手對(duì)于普通連接，可由操作者憑經(jīng)驗(yàn)控制預(yù)緊力的大?。粚?duì)于較重要的普通螺栓連接，可采用測(cè)力矩扳手（圖4-2-1）或定力矩扳手（圖4-2-2），利用控制擰緊力矩的方法來(lái)控制預(yù)緊力的大小。螺紋連接的預(yù)緊與防松二、螺紋連接防松引導(dǎo)問(wèn)題：螺紋連接一旦出現(xiàn)松脫，不僅會(huì)影響機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)造成嚴(yán)重事故。因此為了防止連接松脫，可以采取哪些有效的防松措施呢？1.螺紋連接防松類型與特點(diǎn)在靜載荷作用下，連接螺紋的升角較小，故能滿足自鎖條件。但在受沖擊、振動(dòng)或變載荷以及溫度變化大時(shí)，連接有可能自動(dòng)松脫，這就容易發(fā)生事故。防松目的是防止內(nèi)、外螺紋間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按工作原理可分為三類：摩擦防松、機(jī)械防松、不可拆卸防松，具體見(jiàn)表4-2-1。螺紋連接的預(yù)緊與防松螺紋連接的預(yù)緊與防松螺紋連接的預(yù)緊與防松2.汽車螺紋連接防松措施螺紋連接的預(yù)緊與防松三、氣缸蓋螺釘?shù)臄Q緊引導(dǎo)問(wèn)題：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大修中，在擰緊汽車氣缸蓋螺釘時(shí)需要注意哪些問(wèn)題？1.氣缸蓋螺栓擰緊順序擰緊氣缸蓋螺栓時(shí)，擰緊順序如圖4-2-3所示，按標(biāo)示的順序分兩次從中間到兩邊對(duì)稱對(duì)角地對(duì)氣缸蓋螺栓進(jìn)行擰緊。注意：安裝氣缸蓋螺栓時(shí)，需對(duì)氣缸蓋螺栓進(jìn)行潤(rùn)滑，即在氣缸蓋螺栓的螺紋與螺栓頭處涂抹適量的機(jī)油。螺紋連接的預(yù)緊與防松2.氣缸蓋螺栓擰緊方法氣缸蓋螺栓的擰緊方法有2種，即轉(zhuǎn)矩?cái)Q緊法和“轉(zhuǎn)矩+角度”擰緊法。裝配擰緊的本質(zhì)是通過(guò)螺栓的軸向預(yù)緊力將2個(gè)工件（如氣缸蓋與氣缸體）可靠地連接在一起。因此，對(duì)軸向預(yù)緊力的準(zhǔn)確控制是保證裝配質(zhì)量的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)矩?cái)Q緊法是通過(guò)控制擰緊轉(zhuǎn)矩間接地實(shí)施預(yù)緊力，由于受到摩擦系數(shù)等多種不確定因素的影響，導(dǎo)致對(duì)軸向預(yù)緊力控制精度低，且軸向預(yù)緊力小而分散，容易造成材料利用率低和可靠性差。螺紋連接的預(yù)緊與防松“轉(zhuǎn)矩+角度”擰緊法主要通過(guò)將螺栓拉長(zhǎng)到超彈性極限，達(dá)到屈服點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)既充分利用材料強(qiáng)度，又完成了高精度擰緊控制的目的。螺栓在兩種擰緊方法中獲得的轉(zhuǎn)矩相當(dāng)，區(qū)別在于使用轉(zhuǎn)矩?cái)Q緊法時(shí)，螺栓產(chǎn)生的預(yù)緊力的分散度，是正確的“轉(zhuǎn)矩+角度”擰緊法的2～3倍。因此，建議采用“扭矩+角度”擰緊法。

螺紋連接的預(yù)緊與防松①用規(guī)定的轉(zhuǎn)矩?cái)Q螺栓。②螺栓頂上做油漆標(biāo)記。③螺栓先擰緊到規(guī)定力矩,然后再擰緊轉(zhuǎn)動(dòng)90°或180°。如圖4-2-4所示，氣缸蓋螺栓的擰緊一般采用轉(zhuǎn)矩法+轉(zhuǎn)角法，具體操作步驟如下：螺紋連接的預(yù)緊與防松四、螺紋連接預(yù)緊不當(dāng)后果及原因分析引導(dǎo)問(wèn)題：在螺紋連接裝配中，如果螺紋緊固件擰得過(guò)緊或過(guò)松能正常使用嗎？如果不能又會(huì)造成什么樣的后果呢？1.螺紋連接零件的靜力破壞若螺紋緊固件擰得過(guò)緊，即預(yù)緊力過(guò)大，就會(huì)引起人為的零部件損壞，螺栓可能被擰斷，連接件被壓碎、咬粘、扭曲或斷裂，也可能使螺紋牙形被剪斷而脫扣。螺紋連接的預(yù)緊與防松對(duì)于承受橫向載荷的普通螺栓連接，預(yù)緊力使被連接件之間產(chǎn)生正壓力，依靠摩擦力抵抗外載荷，因此預(yù)緊力的大小決定了它的承載能力。若預(yù)緊力不足，被連接件將出現(xiàn)滑移，從而導(dǎo)致被連接件錯(cuò)位、歪斜、折皺，螺栓有可能被剪斷。對(duì)于受軸向載荷的螺栓連接，預(yù)緊力使接合面上產(chǎn)生壓緊力，受外載荷作用后的剩余預(yù)緊力是接合面上工作時(shí)的壓緊力。若預(yù)緊力不足將會(huì)導(dǎo)致接合面松動(dòng)，甚至導(dǎo)致兩被連接件分離的嚴(yán)重后果，同時(shí)預(yù)緊力不足還將引起強(qiáng)烈的橫向振動(dòng)，致使螺母松脫等現(xiàn)象發(fā)生。2.被連接件滑移、分離或緊固件松脫螺紋連接的預(yù)緊與防松3.螺栓疲勞破壞不合適的預(yù)緊力在大多數(shù)情況下會(huì)使螺栓因疲勞而失效。減小預(yù)緊力雖然能使螺栓上循環(huán)變化的總載荷的平均值減小，但卻使載荷變幅增大，所以總的效果大多數(shù)是使螺栓疲勞壽命下降，引起疲勞破壞。模塊四汽車常用連接

螺紋連接

螺紋連接的預(yù)緊與防松鍵與花鍵鍵與花鍵1.能敘述鍵連接的類型、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2.能概括花鍵連接的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。3.能根據(jù)已知條件進(jìn)行計(jì)算，正確選用鍵連接類型。4.能舉例說(shuō)明鍵連接在汽車上的應(yīng)用情況。5.能分析總結(jié)鍵連接的失效形式及原因。學(xué)習(xí)目標(biāo)鍵與花鍵一、鍵連接的類型與結(jié)構(gòu)引導(dǎo)問(wèn)題：鍵通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，常見(jiàn)鍵連接有哪些類型？具有什么樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？1.平鍵連接平鍵的上下表面和兩側(cè)面各互相平行，橫截面為正方形或矩形，鍵的兩側(cè)面是工作面，鍵的上面與輪轂槽底之間留有間隙，為非工作面，如圖4-3-1所示。由于平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，但這種鍵連接對(duì)軸上零件不能起到軸向固定作用，不能承受軸向力。平鍵按用途可分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵。鍵與花鍵（1）普通平鍵普通平鍵用于軸轂之間無(wú)相對(duì)軸向移動(dòng)的靜連接，普通平鍵的斷面尺寸寬和高是根據(jù)軸的直徑按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取的；普通平鍵的長(zhǎng)度應(yīng)該比輪轂的寬度略短，最長(zhǎng)和輪轂的寬度一樣大。按鍵的端部形狀分為圓頭（A型）、方頭（B型）和單圓頭（C型）三種形式，分別如圖4-3-2a、b、c所示。A型和B型都用在軸的中間部位，C型鍵應(yīng)用較少，一般用在軸端的連接。鍵與花鍵（2）導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于動(dòng)連接，即軸與輪轂間有軸向相對(duì)移動(dòng)的連接。導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng)，需用螺釘固定在軸槽中，為便于拆裝，在鍵中部制出起鍵螺紋孔鍵與花鍵軸上零件滑移距離越大，導(dǎo)鍵越長(zhǎng)，制造越困難，這時(shí)宜采用滑鍵。滑鍵固定在輪轂上，輪轂帶動(dòng)滑鍵在軸槽中作軸向滑動(dòng)，軸上應(yīng)沖出較長(zhǎng)的鍵槽?；I在輪轂上固定可釆用不同方式，主要有雙鉤頭滑鍵和單圓鉤頭滑鍵兩種結(jié)構(gòu)形式。鍵與花鍵2.半圓鍵連接半圓鍵用于靜連接，鍵的側(cè)面是工作面。半圓鍵的上表面與輪轂鍵槽底面間有間隙，兩側(cè)面為半圓形，鍵在軸槽中能繞其幾何中心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，如圖4-3-6所示。半圓鍵連接工作時(shí)，也是靠鍵的側(cè)面受擠壓傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，但其傳遞的轉(zhuǎn)矩不能太大。軸與輪轂同軸度精度好，但軸上的鍵槽較深，對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。它主要用于輕載或錐形軸頭的場(chǎng)合。鍵與花鍵3.楔鍵連接楔鍵用于靜連接。如圖4-3-7所示，鍵的上下兩面為工作面，鍵與鍵槽的兩側(cè)面并不接觸，鍵被楔緊在軸與輪轂間，工作時(shí)主要靠鍵和鍵槽之間，以及軸與輪轂之間的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。楔鍵的上表面和轂槽底面均有1:100的斜度。楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。鍵連接的優(yōu)點(diǎn)是能軸向固定零件和承受單方向軸向力，缺點(diǎn)是在楔緊時(shí)破壞了軸與輪轂的對(duì)中性，又由于是靠摩擦力工作，在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下鍵易松動(dòng)，因此主要用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)和低速的場(chǎng)合。鍵與花鍵切向鍵是由兩個(gè)具有1:100斜度的普通楔鍵組成，如圖4-3-8所示，兩鍵以其斜面相互貼緊，上、下兩個(gè)工作面是平行的軸和輪轂鍵槽并無(wú)斜度。切向鍵中一個(gè)工作面在通過(guò)軸線的平面內(nèi)。當(dāng)連接工作時(shí)，工作面上的擠壓力沿軸的切線方向，靠擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。由于鍵的楔緊作用，軸與輪轂間存在一定的摩擦力，但主要不依靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。4.切向鍵連接鍵與花鍵一個(gè)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)需要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，要用兩個(gè)切向鍵。為不致嚴(yán)重削弱軸的強(qiáng)度，兩個(gè)鍵槽通常錯(cuò)開(kāi)120°~135°，如圖4-3-9所示。切向鍵的承載能力很大，適于傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但由于鍵槽對(duì)軸的削弱較大、故常用于軸徑大于100mm，且對(duì)中精度要求不高的重型機(jī)械上。從鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，楔鍵和切向鍵都屬于斜鍵，其主要缺點(diǎn)是引起軸上零件與軸的配合偏心，在沖擊、振動(dòng)或變載作用下容易松動(dòng)，因此不宜用于要求準(zhǔn)確定心、高速和承受沖擊、振動(dòng)或變載荷的連接。鍵與花鍵二、鍵的選用和鍵連接的計(jì)算引導(dǎo)問(wèn)題：鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，類型和尺寸不一，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該如何根據(jù)工作條件正確選用鍵連接類型？如何確定鍵的尺寸呢？1.鍵的選用鍵的選用包括類型選擇和尺寸選擇兩方面。1）根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件，確定鍵的類型。2）按軸的直徑d查標(biāo)準(zhǔn)（表4-3-1）確定鍵的截面尺寸b×h。3）按輪轂寬度B確定鍵的長(zhǎng)度L。鍵與花鍵普通平鍵的長(zhǎng)度L按輪轂的長(zhǎng)度而定；導(dǎo)向平鍵的長(zhǎng)度L按輪轂的長(zhǎng)度及其滑動(dòng)距離而定。輪轂長(zhǎng)度B約為（1.5～2）d。鍵與花鍵三、花鍵連接引導(dǎo)問(wèn)題：?jiǎn)捂I連接在受重載荷、定心精度要求高或經(jīng)常出現(xiàn)滑動(dòng)的場(chǎng)合中，滿足不了要求，需要選用花鍵連接，那么花鍵連接都有哪些特點(diǎn)呢？1.花鍵連接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)花鍵連接是由帶有多個(gè)縱向鍵齒的軸與轂組成的，花鍵可視為由多個(gè)平鍵組成，鍵齒側(cè)面為工作面。如圖4-3-10所示。鍵與花鍵與平鍵連接比較，花鍵連接有以下優(yōu)點(diǎn)：1）齒對(duì)稱布置，使軸轂受力勻稱。2）齒軸一體而且齒槽較淺，齒根的應(yīng)力集中較小，被連接件的強(qiáng)度削弱較少。3）齒數(shù)多，總接觸面積大，壓力分布較均勻。這些都使花鍵連接具有較高的承載能力?；ㄦI連接齒數(shù)多，受力均勻，槽淺，應(yīng)力集中小，對(duì)軸和轂的強(qiáng)度削弱小，對(duì)中性和導(dǎo)向性好，適用于載荷較大，定心精度要求較高的靜連接和動(dòng)連接中。但是花鍵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工需專門的刀具和設(shè)備，成本較高。鍵與花鍵2.花鍵連接類型花鍵連接用于靜連接或動(dòng)連接。按齒形不同分為矩形花鍵和漸開(kāi)線花鍵。（1）矩形花鍵如圖4-3-11a所示，齒側(cè)邊為直線，廓形簡(jiǎn)單，加工方便，應(yīng)用廣泛。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10952—2005規(guī)定，其尺寸規(guī)格用N×d×D×b表示鍵數(shù)、小徑、大徑和鍵寬；按齒高的不同，分為四個(gè)尺寸系列，即輕系列、中系列、重系列及補(bǔ)充系列。輕系列的承載能力小，多用于靜連接；中系列適用于中等載荷的靜連接或僅在空載下移動(dòng)的動(dòng)連接。重系列的承載能力較大，多用于動(dòng)連接。標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定矩形花鍵采用小徑定心，這種定心方式的定心精度高、穩(wěn)定性好，內(nèi)、外花鍵小徑均可在熱處理后磨削加工，以消除熱處理變形。鍵與花鍵鍵與花鍵（2）漸開(kāi)線花鍵如圖4-3-11b所示，兩側(cè)邊齒形為漸開(kāi)線。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5105—2004規(guī)定，漸開(kāi)線花鍵齒形的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為30°。漸開(kāi)線花鍵連接的定心方式有按齒寬定心和按外徑定心兩種。齒寬定心方式具有自動(dòng)定心作用，各齒受力均勻，應(yīng)用較廣；外徑定心方式常用于徑向載荷較大的動(dòng)連接，其制造需用專用滾刀和插刀切齒。漸開(kāi)線花鍵可用加工齒輪的方法制造，工藝性好,易獲得較高的精度和互換性,齒根強(qiáng)度高,應(yīng)力集中小，壽命長(zhǎng)。因此，它常用于載荷較大、定心要求較高，以及尺寸較大的連接。鍵與花鍵四、鍵連接失效形式及原因分析引導(dǎo)問(wèn)題：鍵連接用于傳遞機(jī)械轉(zhuǎn)矩，如果發(fā)生故障則不能正常傳遞轉(zhuǎn)矩，那么是什么原因引起鍵連接失效的呢?1.平鍵連接失效形式及原因分析平鍵連接的理想狀態(tài)是可以長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確傳遞轉(zhuǎn)矩，而不出現(xiàn)松動(dòng)和軸向竄動(dòng)。如果鍵連接發(fā)生故障則不能正常傳遞轉(zhuǎn)矩，會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)等現(xiàn)象。平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，連接中各零件的受力情況如圖4-3-12所示。由圖中可以看出，鍵連接的工作面受擠壓力，鍵的截面受剪應(yīng)力，因此普通平鍵連接（靜連接）的主要失效為工作面被壓潰、被擠壓破壞；如圖4-3-13所示，如果有嚴(yán)重過(guò)載，可能會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷（沿圖中a-a面剪斷）。對(duì)于導(dǎo)向平鍵和滑鍵連接（動(dòng)連接），其主要失效形式為工作面的過(guò)度磨損。鍵與花鍵鍵與花鍵鍵與花鍵（1）鍵的工作面被壓潰、被擠壓破壞鍵的兩側(cè)面是工作面，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓進(jìn)行工作。如果鍵的工作面太粗糙，受力不均勻和強(qiáng)度不夠，鍵的工作面之間存在間隙，鍵在脈動(dòng)擠壓應(yīng)力作用下逐漸磨損，出現(xiàn)松動(dòng)等現(xiàn)象。（2）鍵被剪斷鍵的設(shè)計(jì)寬度和長(zhǎng)度不夠，在嚴(yán)重過(guò)載的情況下，鍵承受的剪應(yīng)力超過(guò)最大極限應(yīng)力，或因周期性剪應(yīng)力使鍵出現(xiàn)疲勞破壞。鍵與花鍵2.花鍵連接失效形式及原因分析花鍵連接的理想狀態(tài)為可以長(zhǎng)時(shí)間定心精度高、對(duì)中性好、正常傳遞轉(zhuǎn)矩而不出現(xiàn)松動(dòng)和軸向竄動(dòng)。如果花鍵連接發(fā)生故障，則不能正常傳遞轉(zhuǎn)矩，會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、花鍵軸斷裂等現(xiàn)象?；ㄦI連接各零件的受力情況如圖4-3-14所示，其主要失效形式為工作面擠壓破壞和剪切破壞（靜連接），或工作面過(guò)度磨損（動(dòng)連接），如圖4-3-15所示。鍵與花鍵1）內(nèi)外花鍵齒工作面磨損，傳動(dòng)失效。2）由于花鍵連接存在著間隙，在脈動(dòng)載荷和振動(dòng)作用下，內(nèi)外鍵齒間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)摩擦磨損。當(dāng)磨損增大到一定量時(shí)，由于間隙增大，沖擊加劇，而花鍵齒已被削弱，其最薄弱的部分相繼出現(xiàn)局部斷裂，從而加速花鍵連接的破壞，最終導(dǎo)致整個(gè)連接失效。3）內(nèi)外花鍵齒出現(xiàn)剪切斷裂，機(jī)構(gòu)停止工作。由于瞬間的工作載荷過(guò)大，出現(xiàn)突然斷裂；或者由于脈動(dòng)應(yīng)力幅過(guò)大，出現(xiàn)疲勞破壞。4）內(nèi)外花鍵齒出現(xiàn)變形，縫隙增大。瞬間或長(zhǎng)期的應(yīng)力集中，導(dǎo)致鍵齒變形。5）花鍵軸出現(xiàn)斷裂，鍵連接失效。6）瞬間工作轉(zhuǎn)矩過(guò)大，花鍵軸扭轉(zhuǎn)剛度太小，花鍵軸出現(xiàn)扭曲或斷裂。鍵與花鍵鍵與花鍵五、鍵連接在汽車上應(yīng)用引導(dǎo)問(wèn)題：除螺紋連接外，鍵、花鍵連接是汽車中最常用的連接，能否舉例說(shuō)出鍵及花鍵連接在汽車上的具體應(yīng)用？1.平鍵連接在汽車上應(yīng)用汽車帶輪與軸的配合，曲軸頸上通常會(huì)使用平鍵進(jìn)行裝配，如圖4-3-16所示。鍵與花鍵2.半圓鍵連接在汽車上應(yīng)用汽車的中間軸上會(huì)用半圓鍵進(jìn)行裝配，如圖4-3-17所示。鍵與花鍵3.花鍵連接在汽車上應(yīng)用花鍵連接適用于定心精度要求高、載荷大，或經(jīng)常要求滑動(dòng)的連接，如汽車傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)叉、汽車半軸、變速器中同步器等部位的連接，如圖4-3-18所示。模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系帶傳動(dòng)1.能敘述帶傳動(dòng)裝置的分類、組成與特點(diǎn)。2.能敘述帶傳動(dòng)裝置的工作原理與傳動(dòng)比的計(jì)算。3.能敘述帶傳動(dòng)有效拉力的影響因素。4.能分析帶傳動(dòng)裝置的失效形式和原因。5.能夠?qū)鲃?dòng)裝置進(jìn)行正確使用與維護(hù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)帶傳動(dòng)一、帶傳動(dòng)的組成與分類引導(dǎo)問(wèn)題：帶傳動(dòng)裝置由哪些部件組成？帶傳動(dòng)裝置的類型分哪幾種？傳動(dòng)帶的類型有哪些？分別應(yīng)用在什么機(jī)構(gòu)上？帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置，利用張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它的主要的作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。

如圖5-1-1所示，帶傳動(dòng)一般由主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、緊套在兩輪上的撓性帶組成。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力或嚙合力的作用，使從動(dòng)帶輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。帶傳動(dòng)按工作原理的不同帶傳動(dòng)可分為摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)兩大類。1）摩擦帶傳動(dòng)：如圖5-1-2a所示，帶傳動(dòng)靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶和帶輪之間將產(chǎn)生摩擦力而驅(qū)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)，帶又通過(guò)摩擦力使從動(dòng)輪克服阻力而轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦帶按截面形狀不同可以分為：平帶、V帶、多楔帶、圓帶等。帶傳動(dòng)2）嚙合帶傳動(dòng)：如圖5-1-2b所示，嚙合帶傳動(dòng)靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，嚙合帶的內(nèi)周制成齒狀，使其與齒形帶輪嚙合。由于帶與帶輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保持兩輪的圓周速度完全一致，故稱為同步帶傳動(dòng)。嚙合帶具有柔韌性好、傳遞的功率大、傳動(dòng)比準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，多用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度較高的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)傳動(dòng)帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實(shí)心式、腹板式和輪輻式三種。帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。直徑較小時(shí)選用實(shí)心式；中等直徑d≤350mm，選用腹板式；d>350mm，選用輪輻式。根據(jù)帶的截面形式確定輪槽尺寸。帶輪的其他結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。帶傳動(dòng)二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與受力分析引導(dǎo)問(wèn)題：帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相比具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？帶傳動(dòng)的有效拉力取決于哪些因素？帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比如何計(jì)算？帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)帶具有良好的彈性、能吸收振動(dòng)、緩和沖擊，因而傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、安裝、維護(hù)方便，無(wú)須潤(rùn)滑，成本低；對(duì)于摩擦帶傳動(dòng)，過(guò)載時(shí)帶會(huì)在帶輪上打滑，可防止其他零件破壞，起到過(guò)載保護(hù)作用；適合于較大中心距的兩軸間的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動(dòng)，故不能保證恒定的傳動(dòng)比；傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率低；由于帶工作時(shí)需要張緊，帶對(duì)帶輪軸有很大的壓軸力；帶傳動(dòng)裝置外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊；帶的壽命較短，需要經(jīng)常更換；不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)三、V帶引導(dǎo)問(wèn)題：普通V帶的結(jié)構(gòu)是怎樣的？普通V帶具有哪些參數(shù)，如何正確使用V帶？1.V帶的結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附件如發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和水泵等，均由曲軸帶輪通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)。V帶的橫截面為等腰梯形，其工作面是兩側(cè)面。V帶安裝在帶輪相應(yīng)的槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。經(jīng)測(cè)試證明，V帶的傳動(dòng)摩擦力可達(dá)平帶傳動(dòng)摩擦力的三倍，且V帶無(wú)接頭，并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以V帶的應(yīng)用更為廣泛，在汽車上普遍采用。帶傳動(dòng)V帶的結(jié)構(gòu)如圖5-1-5所示，由包布、頂膠、抗拉體和底膠四部分組成。V帶包布材料為膠帆布，頂膠和底膠材料為橡膠?？估w是V帶工作時(shí)的主要承載部分，結(jié)構(gòu)有繩芯和簾布芯兩種。簾布芯結(jié)構(gòu)的V帶抗拉強(qiáng)度高，制造方便；繩芯結(jié)構(gòu)的V帶柔韌性好，抗彎強(qiáng)度高，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小的場(chǎng)合?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，繩芯結(jié)構(gòu)的V帶使用越來(lái)越廣泛。最常用的V帶兩側(cè)面的楔角φ為40°。帶傳動(dòng)2.汽車V帶的分類驅(qū)動(dòng)汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備（例如：風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵等）的汽車V帶的型式根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為包邊V帶和切邊V帶兩種。切邊V帶又分為普通切邊V帶、有齒切邊V帶和底膠夾布切邊V帶3種型式。帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)汽車內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)備V帶應(yīng)具有對(duì)稱的梯形橫截面，其型號(hào)根據(jù)V帶的頂寬分為AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等5種。汽車V帶的標(biāo)記內(nèi)容和順序?yàn)樾吞?hào)、有效長(zhǎng)度公稱值、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。帶傳動(dòng)3.普通V帶的正確使用1）V帶在輪槽中的安裝位置要正確。應(yīng)正確選用V帶的型號(hào)，使其與輪槽的裝配位置關(guān)系如圖5-1-7c所示；V帶在輪槽中位置過(guò)高或過(guò)低都不利于V帶正常工作，應(yīng)及時(shí)糾正，如圖5-1-7a、b所示。帶傳動(dòng)2）安裝帶輪時(shí)，各帶輪的周線應(yīng)相互平行。各帶輪相對(duì)應(yīng)的V形槽的對(duì)稱平面要在同一平面內(nèi)，誤差不得超過(guò)20°，如圖5-1-8所示。帶傳動(dòng)3）V帶的張緊程度要適當(dāng)，不宜過(guò)松或過(guò)緊。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，V帶安裝后用大拇指能將帶按下15mm左右，則張緊程度較合適，如圖5-1-9所示。帶傳動(dòng)四、多楔帶多楔帶又稱復(fù)合三角帶，它是在平帶基體下附有若干縱向三角形楔的環(huán)形帶，其結(jié)構(gòu)如圖5-1-10所示，楔形面是工作面。相對(duì)于單根V帶，多楔帶具有厚度小、寬度大、工作面多等特點(diǎn)。帶傳動(dòng)1）多楔帶與帶輪的接觸面積和摩擦力較大，載荷沿帶寬的分布較均勻，因而傳動(dòng)能力更大。2）由于帶體薄而輕、柔性好、結(jié)構(gòu)合理，故彎曲應(yīng)力小，可在較小的帶輪上工作。3）多楔帶還具有傳動(dòng)振動(dòng)小、散熱快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用伸長(zhǎng)小、傳動(dòng)比大和極限線速度高等特點(diǎn)，同時(shí)壽命更長(zhǎng)。4）傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果明顯傳動(dòng)緊湊，占據(jù)空間小。

此外，多楔帶的背面也能傳動(dòng)，而且可使用自動(dòng)張力調(diào)整器，使傳動(dòng)更加安全、可靠。多楔帶特別適用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳動(dòng)功率大的高速傳動(dòng)。由于多楔帶性能優(yōu)于普通V帶，所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的附件越來(lái)越多地采用多楔帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)五、同步帶同步帶的結(jié)構(gòu)如圖5-1-11所示，同步帶傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)帶工作面上的凸齒和帶輪外緣上的齒槽進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，同步帶具有傳動(dòng)比恒定、不打滑、效率高、初張力小、對(duì)軸及軸承的壓力小，以及允許采用較小的帶輪直徑、較短的軸間距、較大的速比，使得傳動(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。帶傳動(dòng)六、帶傳動(dòng)的張緊裝置1.調(diào)整中心距張緊當(dāng)帶傳動(dòng)的中心距可調(diào)時(shí)，采用改變中心距的方法調(diào)節(jié)帶的初拉力。調(diào)整中心距常采用定期張緊和自動(dòng)張緊。1）定期張緊：定期調(diào)整中心距以恢復(fù)張緊力。圖5-1-13所示為常見(jiàn)的定期張緊裝置，有滑道式圖5-1-13a和擺架式圖5-1-13b兩種?；朗接谜{(diào)節(jié)螺釘推動(dòng)電動(dòng)機(jī)沿滑道移動(dòng)，從而將帶張緊。滑道式適用于水平傳動(dòng)或傾斜不大的場(chǎng)合。擺架式用螺桿的調(diào)節(jié)螺母使電動(dòng)機(jī)在托架上繞定點(diǎn)擺動(dòng)，從而將帶張緊。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2）自動(dòng)張緊。將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，使帶輪繞固定軸擺動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)的自重張緊傳動(dòng)帶，通過(guò)載荷的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力，如圖5-1-14所示。帶傳動(dòng)2.張緊輪張緊當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪將帶張緊。圖5-1-15a所示為V帶的張緊輪布置圖。V帶傳動(dòng)的張緊輪一般放在松邊的內(nèi)側(cè)，使V帶只受單向彎曲，同時(shí)張緊輪還應(yīng)盡量靠近大輪，以免過(guò)分影響V帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于小帶輪的直徑。這樣，張緊輪受力小，帶的彎應(yīng)力也不改變方向，能延長(zhǎng)帶的使用壽命。圖5-1-15b為平帶的張緊輪布置圖，與V帶相比，平帶厚度較小，所受彎曲應(yīng)力小，平帶的張緊以增加包角為主，所以平帶傳動(dòng)的張緊輪宜裝在松邊外側(cè)，靠近小輪處，以增加小輪上平帶的包角。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)七、帶傳動(dòng)的失效形式及原因分析引導(dǎo)問(wèn)題：帶傳動(dòng)的失效形式及原因有哪些？帶傳動(dòng)工作的失效形式主要有打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞等兩種。1.傳動(dòng)帶打滑與異響帶傳動(dòng)是靠摩擦工作的，當(dāng)初拉力F0一定時(shí)，傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力總和有一個(gè)極限值。當(dāng)傳遞的有效圓周力F的值超過(guò)了極限摩擦力時(shí)，傳動(dòng)帶將在帶輪的輪面上產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。傳動(dòng)帶打滑時(shí)通常會(huì)伴有嘯叫的異響。正常情況下打滑將使傳動(dòng)失效并加劇帶的磨損，應(yīng)予以避免；但過(guò)載時(shí)打滑則可以起到保護(hù)其他零件的作用。帶傳動(dòng)2.傳動(dòng)帶的疲勞破壞傳動(dòng)帶在交變應(yīng)力狀態(tài)下工作，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，傳動(dòng)帶將發(fā)生疲勞破壞，如脫皮、撕裂和拉斷，從而使傳動(dòng)失效，如圖5-1-16所示。帶傳動(dòng)八、帶傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用引導(dǎo)問(wèn)題：V帶、同步帶、多楔帶分別用在汽車上的什么地方呢?1.V帶在汽車上的應(yīng)用轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中很少使用V帶傳動(dòng)。在有些一些大型客車上，許多設(shè)備使用V帶傳動(dòng)，主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與冷卻風(fēng)扇，水泵、發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等設(shè)備之間的傳動(dòng)上。2.同步帶在汽車上的應(yīng)用同步帶不僅具有一般帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有不打滑、能保證固定的傳動(dòng)比，所以在汽車上廣泛應(yīng)用于配氣系統(tǒng)的正時(shí)機(jī)構(gòu)上，又稱正時(shí)帶，如圖5-1-17所示。3.多楔帶在汽車上的應(yīng)用多楔帶，有些車型又稱空調(diào)傳動(dòng)帶，如圖5-1-18所示。它的作用是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵等。它掛在曲軸傳動(dòng)帶輪上，由空調(diào)傳動(dòng)帶張緊輪張緊。帶傳動(dòng)模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系鏈傳動(dòng)1.能敘述鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及滾子鏈的結(jié)構(gòu)。2.能分析鏈傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，并且進(jìn)行傳動(dòng)比計(jì)算。3.能調(diào)整鏈的張緊度，會(huì)給鏈傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑。4.能概括鏈傳動(dòng)的失效形式。學(xué)習(xí)目標(biāo)鏈傳動(dòng)一、鏈傳動(dòng)的應(yīng)用引導(dǎo)問(wèn)題：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與凸輪軸之間要達(dá)到定時(shí)、定傳動(dòng)比傳動(dòng)，常有的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、正時(shí)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)，那么正時(shí)鏈與正時(shí)帶的結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別？1.鏈傳動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用鏈傳動(dòng)是由鏈條和具有特殊齒形的鏈輪組成的傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的裝置。它是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動(dòng)。圖5-2-1所示是利用鏈傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)凸輪軸的配氣機(jī)構(gòu)。鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)常用于兩軸平行、中心距較遠(yuǎn)、傳遞功率較大且平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確、不宜采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。與同屬撓性類（具有中間撓性件的）傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)具有下列特點(diǎn)：1）無(wú)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，且張緊力小，作用在軸和軸承上的力小。2）傳遞功率大，傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.95～0.98。3）能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚(yáng)、淋油等不良環(huán)境中工作。4）鏈條的鉸鏈磨損后，鏈條節(jié)距將變大，工作時(shí)鏈條容易脫落。5）由于鏈節(jié)的多邊形運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，瞬時(shí)鏈速不是常數(shù)，傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，因此不宜用于要求精密傳動(dòng)的機(jī)械上。6）安裝和維護(hù)要求較高，無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。2.鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)通常是由安裝在兩根平行軸上的主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪，以及鏈條組成的。它是靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，如圖5-2-2所示。設(shè)主、從動(dòng)鏈輪的齒數(shù)分別是z1、z2，主、從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速分別是n1、n2。主動(dòng)鏈輪每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，從動(dòng)鏈輪被鏈條帶動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。單位時(shí)間內(nèi)，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)（z1與轉(zhuǎn)速n1的乘積）等于從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)（z2與轉(zhuǎn)速n2的乘積）即：二、鏈傳動(dòng)的組成與結(jié)構(gòu)1.鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速的比值，也等于兩鏈輪齒數(shù)的反比。即：2.滾子鏈的結(jié)構(gòu)鏈傳動(dòng)如圖5-2-3所示，滾子鏈由外鏈板1、內(nèi)鏈板2、滾子3、套筒4和銷軸5組成。銷軸與外鏈板用過(guò)盈配合組成外鏈節(jié)，套筒與內(nèi)鏈板用過(guò)盈配合組成內(nèi)鏈節(jié)，銷軸與套筒之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副使得當(dāng)鏈條屈伸時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。滾子套在套筒上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子與鏈輪輪齒相對(duì)滾動(dòng)，摩擦阻力小，減小磨損。節(jié)距P是相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)副理論中心距。節(jié)距P是鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)之一，節(jié)距P越大，鏈的各部分尺寸也越大。鏈傳動(dòng)滾子鏈的連接方法有連接鏈節(jié)和過(guò)渡鏈節(jié)兩種。當(dāng)鏈條兩端均為內(nèi)鏈節(jié)時(shí)使用由外鏈板和銷軸組成的可拆卸連接鏈節(jié)。用開(kāi)口銷（鋼絲鎖銷）或彈性鎖片鎖止（圖5-2-4a和圖5-2-4b），連接后鏈條的鏈節(jié)數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。當(dāng)鏈條一端為內(nèi)鏈節(jié)另一端為外鏈節(jié)時(shí)，使用過(guò)渡鏈節(jié)連接（圖5-2-4c），連接后的鏈條的鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)。由于過(guò)渡鏈節(jié)不僅制造復(fù)雜，而且抗拉強(qiáng)度較低，一般情況應(yīng)盡量不用。鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)中如松邊垂度過(guò)大，將引起嚙合不良和鏈條振動(dòng)，所以鏈傳動(dòng)張緊的目的和帶傳動(dòng)不同，張緊力并不決定鏈的工作能力，而只是決定垂度的大小。張緊的方法很多，最常見(jiàn)的是移動(dòng)鏈輪以增大兩輪的中心矩。但如中心距不可調(diào)時(shí)，也可以采用張緊輪張緊，如圖5-2-5a和圖5-2-5b所示。張緊輪應(yīng)裝在靠近主動(dòng)鏈輪的松邊上。不論是帶齒的還是不帶齒的張緊輪，其分度圓直徑最好與小鏈輪的分度圓直徑相近。此外，還可以用壓板或托板張緊5-2-5c和5-2-5d。特別是中心距大的鏈傳動(dòng)，用托板控制垂度更為合理。三、鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈?zhǔn)窃趺幢ＷC其使用壽命的，其損壞的形式主要有哪些?四、鏈傳動(dòng)的失效鏈傳動(dòng)的失效形式主要有以下幾種：1）鏈板疲勞破壞。鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復(fù)作用下，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會(huì)發(fā)生疲勞破壞。正常潤(rùn)滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。2）滾子、套筒的沖擊疲勞破壞。在反復(fù)多次的沖擊下，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)，滾子、套筒可能會(huì)發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動(dòng)中。3）銷軸與套筒的膠合。潤(rùn)滑不當(dāng)或速度過(guò)高時(shí)，銷軸和套筒的工作表面會(huì)發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動(dòng)的極限速度。4）鏈條鉸鏈磨損。鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長(zhǎng)，容易引起跳齒或脫鏈。開(kāi)式傳動(dòng)、環(huán)境條件惡劣或潤(rùn)滑密封不良時(shí)，容易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。5）過(guò)載拉斷。這種形式的失效常發(fā)生于低速重載的傳動(dòng)中。模塊五汽車常用傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)輪系齒輪傳動(dòng)1.能敘述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與分類。2.能識(shí)別漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪各部分的名稱與代號(hào)，并且分析它們之間的計(jì)算關(guān)系。3.能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。4.能敘述斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和嚙合條件。5.能敘述齒條傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，并且能夠?qū)\(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)算。6.能分析蝸桿傳動(dòng)的組成、傳動(dòng)比及特點(diǎn)，并能判斷蝸桿傳動(dòng)方向。7.能解釋各種齒輪傳動(dòng)的失效形式。學(xué)習(xí)目標(biāo)齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：齒輪出現(xiàn)在汽車的哪些部件上，分別是什么類型？為什么要用到齒輪傳遞動(dòng)力呢？一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與分類1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)1）傳動(dòng)比穩(wěn)定，且能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)比范圍較寬。2）傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確、可靠，傳遞的功率和速度范圍較大。3）傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)。4）齒輪的制造和安裝要求較高，且不宜用于中心距較大的場(chǎng)合。2.齒輪傳動(dòng)的分類各齒輪傳動(dòng)的類型見(jiàn)表5-3-1。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)二、直齒圓柱齒輪各部分的名稱與主要參數(shù)引導(dǎo)問(wèn)題：直齒圓柱齒輪有哪些重要參數(shù)？直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是什么？1.漸開(kāi)線的形成

如圖5-3-1所示，當(dāng)一直線n-n沿一個(gè)半徑為rb的圓的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開(kāi)線。該圓稱為基圓，該直線稱為漸開(kāi)線的發(fā)生線。齒輪傳動(dòng)2.直齒圓柱齒輪各部分的名稱直齒圓柱齒輪各部分的名稱如圖5-3-2所示齒輪傳動(dòng)1）齒頂圓。過(guò)齒輪所有輪齒頂端的圓稱為齒頂圓，用ra和da分別表示其半徑和直徑。2）齒根圓。過(guò)齒輪所有齒槽底的圓稱為齒根圓，用rf和df分別表示其半徑和直徑。3）分度圓。在齒頂圓和齒根圓之間，人為規(guī)定一個(gè)圓作為計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，分度圓直徑為d（半徑為r），漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的分度圓位于齒廓的中部，齒槽寬與齒厚相同的位置。4）基圓。形成漸開(kāi)線的圓。5）齒槽寬。齒輪相鄰兩齒之間的空間稱為齒槽，在任意圓周上所量得齒槽的弧長(zhǎng)稱為該圓周上的齒槽寬，以ei表示，分度圓上的齒槽寬用e表示。6）齒厚。沿任意圓周上所量得的同一輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為該圓周上的齒厚，以si表示。分度圓上的齒厚用s表示。7）齒距。沿任意圓周上所量得相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為該圓周上的齒距，以pi表示。分度圓上的齒距用p表示。8）齒頂高、齒根高、全齒高。齒輪傳動(dòng)3.直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1）齒數(shù)。在齒輪整個(gè)圓周上輪齒的總數(shù)稱為該齒輪的齒數(shù)，用z表示。2）模數(shù)。分度圓圓周長(zhǎng)為πd，齒距為p，齒數(shù)為z，可得：πd=pz由于π為無(wú)理數(shù)，為了設(shè)計(jì)、制造和計(jì)算方便，人為把p/π規(guī)定為有理數(shù)，即齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm。由于π為無(wú)理數(shù)，為了設(shè)計(jì)、制造和計(jì)算方便，人為把p/π規(guī)定為有理數(shù)，即齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm。齒輪傳動(dòng)當(dāng)齒數(shù)相同時(shí)，模數(shù)越大，齒輪的直徑越大，輪齒的承載能力也越大，如圖5-3-3所示。兩個(gè)齒輪相嚙合，其模數(shù)必須相同。模數(shù)是齒輪幾何尺寸計(jì)算的重要參數(shù)，其值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，見(jiàn)表5-3-2。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)3）齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*。齒頂高用模數(shù)的倍數(shù)表示，標(biāo)準(zhǔn)齒頂高為系數(shù)ha*稱為齒頂高系數(shù)，已標(biāo)準(zhǔn)化，其值見(jiàn)表5-3-3。一對(duì)齒輪相嚙合時(shí)，為了避免一齒輪的齒頂與另一輪的齒槽底相抵觸，并留有一定空隙儲(chǔ)存機(jī)油以便潤(rùn)滑，應(yīng)使一齒輪齒頂圓與另一齒輪齒根圓之間留有一定的間隙。此間隙沿徑向度量，稱為頂隙，用c表示。頂隙也可用模數(shù)的倍數(shù)表示，標(biāo)準(zhǔn)頂隙為式中，c*為稱為頂隙系數(shù)，已標(biāo)準(zhǔn)化，其值見(jiàn)表5-3-3。齒輪傳動(dòng)4）齒形角α。齒輪齒廓上某點(diǎn)徑向直線與齒廓在該點(diǎn)的切線所夾的銳角，稱為該點(diǎn)的齒形角。通常所說(shuō)的齒形角即為分度圓上的齒形角，且我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒形角為20°，如圖5-3-4所示。齒輪傳動(dòng)4.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件（1）齒輪副的正確嚙合條件一對(duì)齒輪能連續(xù)順利地傳動(dòng)，需要各對(duì)輪齒依次正確嚙合互不干涉。為保證傳動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)因兩齒廓局部重疊或側(cè)隙過(guò)大，而引起卡死或沖擊現(xiàn)象，必須使兩齒輪的基圓齒距相等。由此可得齒輪副的兩個(gè)正確嚙合條件如下：兩齒輪的模數(shù)必須相等，即m1=m2；兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等，即α1=α2。齒輪傳動(dòng)（2）齒輪副的連續(xù)傳動(dòng)條件前一對(duì)輪齒嚙合終止的瞬間，后繼的一對(duì)輪齒正好開(kāi)始嚙合，齒輪副即能連續(xù)傳動(dòng)，稱之為重合度，用ε表示。正好連續(xù)傳動(dòng)時(shí)，ε=1。但由于制造、安裝誤差的影響，實(shí)際上必須使ε>1，才能可靠地保證傳動(dòng)的連續(xù)性，重合度ε越大，傳動(dòng)越平穩(wěn)。對(duì)于一般齒輪傳動(dòng)，連續(xù)傳動(dòng)的條件ε≥1.2。對(duì)直齒圓柱齒輪（α=20°，ha*=1）來(lái)說(shuō)，1<ε≤2。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)均能滿足上述條件。應(yīng)注意，中心距加大時(shí)，重合度會(huì)降低。齒輪傳動(dòng)三、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：在手動(dòng)變速器中廣泛采用了斜齒輪，分析各檔位的傳動(dòng)線路為什么需要采用斜齒輪？齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線，并沿齒面移動(dòng)，如圖5-3-6a。因此在傳動(dòng)過(guò)程中，兩輪齒將沿著整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或同時(shí)退出嚙合，從而使輪齒上所受載荷也是突然加上或突然卸下，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，易產(chǎn)生沖擊和噪聲。斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，其瞬時(shí)接觸線是斜直線，且長(zhǎng)度變化。一對(duì)輪齒從開(kāi)始嚙合起，接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增加到最大，然后又由長(zhǎng)變短，直至脫離嚙合，如圖5-3-6b所示。因此，輪齒上的載荷也是逐漸由小到大，再由大到小，所以傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲較小。此外，一對(duì)輪齒從進(jìn)入到退出，總接觸線較長(zhǎng)，重合度大，同時(shí)參與嚙合的齒對(duì)多，故承載能力高。斜齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生軸向力。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪的輪齒并不平行于齒輪軸線，其齒廓曲面與任意圓柱面的交線都是一個(gè)螺旋線，該螺旋線的切線與過(guò)切點(diǎn)的圓柱母線間所夾的銳角，稱為該圓柱面上的螺旋角。螺旋角越大，輪齒越傾斜，傳動(dòng)平穩(wěn)性越好，但軸向力也越大。斜齒輪按輪齒的旋向可以分為左旋和右旋兩種。如圖5-3-7中，齒輪1為右旋，齒輪2為左旋。齒輪傳動(dòng)四、錐齒輪傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：傳動(dòng)橋上為什么要用到錐齒輪？它起到了什么作用？

如圖5-3-8所示為錐齒輪，可用于傳遞兩軸相交的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在汽車的驅(qū)動(dòng)橋中常用錐齒輪將動(dòng)力旋轉(zhuǎn)平面改變90°，使其與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。錐齒輪傳動(dòng)時(shí)它的輪齒分布在圓錐面上，所以錐齒輪的輪齒從大端漸漸向錐頂縮小，沿齒寬各截面尺寸都不相等，大端尺寸最大。錐齒輪種類較多，在汽車中常見(jiàn)的有直齒錐齒輪和曲線齒錐齒輪，如圖5-3-9所示。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)1.直齒錐齒輪（1）直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)分度圓錐面上的齒線是直母線的錐齒輪稱為直齒錐齒輪。直齒錐齒輪用于相交軸齒輪傳動(dòng)，兩軸的交角通常為90°（即Σ=90°），如圖5-3-9a所示。（2）直齒錐齒輪的正確嚙合條件標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪副的軸交角Σ=90°，直齒錐齒輪的正確嚙合條件如下：1）兩齒輪的大端端面模數(shù)相等，即m1=m2。2）兩齒輪的壓力角相等，即α1=α2。齒輪傳動(dòng)2.曲線齒錐齒輪（俗稱螺旋錐齒輪）

圖5-3-9b所示為曲線齒錐齒輪傳動(dòng)，它克服了直齒錐齒輪傳動(dòng)中重疊系數(shù)小、傳動(dòng)不平穩(wěn)、承載能力低的缺點(diǎn)，現(xiàn)代汽車的主減速器中廣泛采用曲線齒錐齒輪傳動(dòng)（如解放CA1092型汽車等）。曲線齒錐齒輪的輪齒是彎曲的，按齒面線（齒面與分度圓錐面的交線）的形狀分為圓弧齒錐齒輪和延伸外擺線錐齒輪兩種。齒輪傳動(dòng)五、齒輪齒條傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：齒條傳動(dòng)用在轉(zhuǎn)向機(jī)上有什么優(yōu)勢(shì)？如圖5-3-10所示，當(dāng)齒輪的基圓半徑增大到無(wú)窮大時(shí)，漸開(kāi)線變成一條直線，這時(shí)的齒輪就變成了齒條。其分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓變成了相互平行的直線，即分度線、齒頂線、齒根線、基準(zhǔn)線。齒輪齒條嚙合傳動(dòng)時(shí)，把齒條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。齒條上各點(diǎn)速度大小和方向都是一致的。齒廓上各點(diǎn)的壓力角相等，如果是標(biāo)準(zhǔn)齒條，壓力角α=20°，齒條上各齒同側(cè)齒廓線平行且齒距相等。齒輪傳動(dòng)六、蝸桿傳動(dòng)引導(dǎo)問(wèn)題：蝸桿傳動(dòng)中蝸輪和蝸桿方向怎么確定？蝸桿傳動(dòng)在汽車上的應(yīng)用主要有蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向器、驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、車速表中的驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿、電動(dòng)刮水器中的減速機(jī)構(gòu)等。1.蝸桿傳動(dòng)的組成、傳動(dòng)比及特點(diǎn)（1）蝸桿傳動(dòng)的組成蝸桿傳動(dòng)由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成。通常蝸輪、蝸桿的軸線在空間成直角交錯(cuò)，如圖5-3-12所示。它用來(lái)傳遞空間兩軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通常蝸桿為原動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件，做減速傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)（2）蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比蝸桿軸向剖面和梯形螺紋相似。蝸桿也有左旋和右旋之分，如圖5-3-13所示。一對(duì)相嚙合的蝸輪蝸桿傳動(dòng)，其蝸輪和蝸桿的輪齒旋向是相同的，且螺旋角之和為90°。蝸桿的齒數(shù)稱為頭數(shù)，用z1表示。蝸桿的頭數(shù)相當(dāng)于蝸桿上的螺旋線的線數(shù)，如圖5-3-14所示。蝸桿常用的為單線或雙線，即蝸桿轉(zhuǎn)一圈，蝸輪只轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒或兩個(gè)齒。蝸桿頭數(shù)的選擇與傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率及制造的難易程度等因素有關(guān)，頭數(shù)越多，其傳動(dòng)效率越高，但加工越困難。齒輪傳動(dòng)設(shè)蝸桿的頭數(shù)為z1，蝸輪的齒數(shù)為z2。當(dāng)蝸桿的轉(zhuǎn)速為n1時(shí)，則蝸輪的轉(zhuǎn)速n2=n1z1/z2，故蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為：蝸桿的頭數(shù)一般取z1=1～4。當(dāng)傳動(dòng)比大于40或要求蝸桿自鎖時(shí)，常取z1=1；當(dāng)傳遞功率較大時(shí)，常取z1=2～4。（3）蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)與其他機(jī)械傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲；有自鎖性，蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)；蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低；發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。齒輪傳動(dòng)2.蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判斷在蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，蝸輪和蝸桿的輪齒旋向是相同的。當(dāng)蝸桿的螺旋方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橐阎獣r(shí)，可以根據(jù)螺旋副的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用“左右手法則”確定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。如圖5-3-15所示，當(dāng)蝸桿為右旋時(shí)，則用右手法則：右手握拳，四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，與大拇指方向相反的方向則為蝸輪上在嚙合處的線速度方向；當(dāng)蝸桿為左旋時(shí)，則用左手按同樣的方法判斷，如圖5-3-16所示。齒輪傳動(dòng)七、齒輪傳動(dòng)的失效形式引導(dǎo)問(wèn)題：變速器中出現(xiàn)異響，是什么原因造成的，如何避免出現(xiàn)這樣的情況？

齒輪傳動(dòng)就其裝置而言，有開(kāi)式、半開(kāi)式及閉式；就其使用情況來(lái)說(shuō)，有低速、高速及輕載、重載；就齒輪材料及熱處理工藝的不同，有較脆或較韌，齒面有較硬或較軟等。因此，齒輪的失效形式也不同。一般來(lái)說(shuō)，齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效，其主要失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面咬合及齒面塑性變形等。齒輪傳動(dòng)（1）輪齒折斷因?yàn)檩嘄X受力時(shí)齒根彎曲應(yīng)力最大，而且有應(yīng)力集中，因此，輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部分，如圖5-3-17所示。輪齒因短時(shí)意外的嚴(yán)重過(guò)載而引起的突然折斷，稱為過(guò)載折斷。齒輪傳動(dòng)（2）齒面疲勞點(diǎn)蝕齒輪傳動(dòng)工作時(shí)，齒面間的接觸相當(dāng)于軸線平行的兩圓柱滾子間的接觸，在接觸處將產(chǎn)生變化的接觸應(yīng)