汽车机械常识(齿轮传动教(学)案)

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一、齿轮传动的特点及应用

齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合,传递运动和动力。与其他传动相比,具有以下特点:

1.优点

1)适应性广。 2)传动比恒定。

3)效率较高,齿轮机构传动效率一般在95%以上。

4)工作可靠,寿命较长。 5)可以传递空间任意两轴间的运动。

2.缺点

1)制造和安装精度要求高,成本高。

2)低精度齿轮传动时噪声和振动较大。

3)不适于距离较大的两轴间的运动传递等。

二、齿轮传动的类型

1)按照一对齿轮两轴线的相对位置和轮齿的齿向,齿轮传动可分为:

2)按齿轮的齿廓曲线不同,齿轮传动又可分为渐开线、摆线和圆弧等三种。

三、渐开线的形成及其啮合特性

1.渐开线的形成

如图7-2所示,当直线NK沿一圆作纯滚动时,直线上任意一点K的轨迹AK 称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆,其半径和直径分别用rb和db 表示,直线NK称为渐开线的发生线。

根据渐开线的形成过程可知,渐开线具有下列基本性质:

1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧度。

2)发生线NK是渐开线在任意点的法线。

3)渐开线形状取决于基圆的大小

4)渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角ak称为该点的压力角。

5)基圆以无渐开线。

2.渐开线齿轮传动的啮合特性

(1)恒定的传动比

渐开线齿轮传动具有传动比恒定、传动平稳的特点。齿轮的传动比是指主、从动齿轮角速度之比,工程上又常用主从动齿轮的转速之比表示,即

i12=ω1/ ω2=n1/n2

传动比是否恒等于常数,影响到齿轮传动的平稳性。

2.渐开线齿轮的基本参数

(1)齿数z

(2)齿顶圆da、齿根圆df

(3)齿厚sk、齿槽宽ek和齿距pk

(4)分度圆d、模数m和压力角a

(5)齿顶高、齿根高、齿全高如图7-6所示。

四、齿轮系的类型

轮系传动时,根据各齿轮轴线的位置是否固定,可分为定轴轮系(如图8-1所示)和周转轮系(如图8-2所示)两大类。

五、齿轮系的功用

轮系的功用大致可归纳为以下几个方面:

1.实现两轴间远距离的运动和动力的传动如图8-3所示。

2.实现变速、变矩传动

3.实现换向传动

4.实现差速作用(运动的分解)

六、定轴轮系传动比计算

轮系中主动轴与从动轴之间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比。轮系传动比的计算包括:传动比大小的计算和确定从动轮的转动方向。

1.一对齿轮啮合的传动比

图8-6所示为一对齿轮啮合情况。判断两轴的转向,对于平行轴传动,两轴转向相同时(图8-6b的啮合)传动比为正值;两轴转向相反时(图8-6a的外啮合)传动比为负值。即

i12=n1/n2=ω1/ω2=±z2/z1

对于非平行轴传动,其中传动比不能用正负号表示,齿轮的转向只能标注在图上。

2.定轴轮系传动比

轮系中主动轴与从动轴间的转速或角速度之比,称为轮系的传动比。如图

8-7所示轮系中,齿轮1为主动轮,通过齿轮2-3-4将运动和动力传递给齿轮5,则轮系的传动比大小为

i15==n1/n2=ω1/ω2。

七、周转轮系的应用

1.周转轮系的结构

如图8-12所示为一单排外啮合的周转轮系中,外齿轮1、齿轮3位于中心位置绕着轴线O1回转———称为中心轮;齿轮2同时与中心轮1和齿圈3相啮合,其既作自转又作公转———称为行星轮;支持行星轮的构件H———称为行星架H。

2.周转轮系传动比的计算公式

如图8-12所示,由于行星轮的运动有自转和公转,所以周转轮系传动比的计算方法不同于定轴轮系,但它们之间又有在的联系,假想行星架相对固定,使周转轮系转化为假想的定轴轮系,则有

i13=n1/n3=(n1-nH)/(n3-nH)=-z3/z1

式中 i13———假想行星架相对固定时,齿轮1和齿轮3的传动比;

n1———齿轮1相对于行星架的转速,即n1=n1-nH;

n3———齿轮3相对于行星架的转速,即n3=n3-nH;

“-”———表示齿轮1与齿轮3转向相反。

3.周转轮系的分类

1)差动轮系:中心轮的转速都不为0的周转轮系。

2)行星轮系:有一个中心轮的转速为0的周转轮系。

八、混合轮系

九、齿轮减速器

减速器可以分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器、蜗杆减速器、锥-圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器等

减速器的润滑

齿轮减速器的维护

一、带传动的类型及应用

带传动根据其传动原理分为摩擦型和啮合型两大类。摩擦型带传动包括平带传动、V带传动、圆形带传动等,它主要是靠带和带轮间接触面之间的摩擦力来传递动力和运动;而啮合型带传动即为同步带传动,它是靠带齿与带轮齿的啮合传递运动和动力的。此外,近年来对带传动安全性、多样性的要求也日益增多,如金属带、难燃带、抗静电带等。

V带的类型很多,除普通V带外,还有窄V带、齿形V带、联组V带、广角带、楔形带等,其中以普通V带和窄V带最为常用。

二、带传动的特点和应用

由于带传动具有结构简单,传动平稳,价格低廉,不需润滑及可以缓冲吸振等特点,使带传动在机械传动中占据了重要地位,而且从易损件向传动的功能部件演变,以至在许多场合替代了其他传动形式。

三、带传动的使用和维护

为了延长带的使用寿命,确保带传动的正常运行,必须正确使用和维修。

1)传动带的使用温度围为:-40~120℃。

2)安装时两带轮轴线必须平行,轮槽应对正,否则将加剧带的磨损,甚至使带脱落。安装时先缩小中心距,然后套上V带,再作调整,不得硬撬。

3)严防带与矿物油、酸、碱等介质接触,也不宜在下曝晒。

4)多根带的传动,坏了少数几根,不要用新带补上,以免新旧带并用,长短不一,受载不均匀而加速新带损坏。这时可用未损坏的旧带补全或全部换新。

5)为确保安全,传动装置须设防护罩。

6)带工作一段时间后,会因变形伸长,导致紧力逐渐减小,严重时出现打滑。因此,要重新紧带,调整带的初拉力,图9-4为常见的带传动紧装置,图示9-4中a和b设有调整螺栓,可随时调整电动机的位置;图9-4中c所示的结构,是靠电动机和机架重量的自动紧装置;图9-4中d为带轮中心距固定,利用紧轮调紧。