汽車機(jī)械基礎(chǔ)

（微課版）新編21世紀(jì)職業(yè)教育精品教材適用于職業(yè)院校、技工院校汽車類專業(yè)目錄CONTENTS汽車機(jī)械識圖汽車常用材料汽車常用機(jī)械傳動汽車常用連接01030507公差配合與技術(shù)測量汽車常用機(jī)構(gòu)汽車支承零部件汽車液壓傳動與氣壓傳動

02040608緒論第一節(jié)

帶傳動第二節(jié)

鏈傳動第三節(jié)

齒輪傳動第四節(jié)

輪系第五節(jié)

蝸桿傳動第六節(jié)

螺旋傳動汽車常用機(jī)械傳動

Part05帶傳動概述V帶傳動0102第一節(jié)帶傳動一、帶傳動概述5.1帶傳動（一）帶傳動的特點(diǎn)帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力,且其造價(jià)低廉、不需潤滑、維護(hù)容易等特點(diǎn),在近代機(jī)械傳動中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低,但傳動比不準(zhǔn)確；同步帶傳動可保證傳動同步,但對載荷變動的吸收能力稍差,高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。帶傳動除用于傳遞動力外,有時(shí)也用來輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。一、帶傳動概述5.1帶傳動（二）帶傳動的類型1.摩擦帶傳動摩擦帶傳動是靠傳動帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運(yùn)動和動力。摩擦帶傳動按照傳動帶的橫截面形狀的不同分為平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和圓形帶傳動四種類型。平帶傳動工作時(shí),傳動帶套在平滑的輪面上,借傳動帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動。平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單,但容易打滑,通常用于傳動比為3左右的傳動。V帶又稱三角帶，橫截面為梯形，工作時(shí)，傳動帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠傳動帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽。用三角帶傳動時(shí)，三角帶與輪面接觸良好，打滑小，傳動比相對穩(wěn)定，運(yùn)行平穩(wěn)。多楔帶的柔性很好，是若干條V帶的組合，它克服了多根V帶長度不等、傳力不均勻的缺點(diǎn)。圓形帶的橫截面為圓形，常用皮革或者棉繩制成，只用于小功率傳動，一、帶傳動概述5.1帶傳動（二）帶傳動的類型2.嚙合帶傳動嚙合帶傳動依靠帶輪上的齒與傳動帶上的齒嚙合傳遞運(yùn)動和動力。嚙合帶最常見的類型為同步帶。同步帶利用帶輪上的齒與傳動帶上的齒嚙合傳遞運(yùn)動和動力,傳動帶與帶輪之間為嚙合傳動,沒有相對滑動,可保持主動帶輪和從動帶輪的線速度同步。二、V帶傳動5.1帶傳動（一）V帶的結(jié)構(gòu)普通V帶傳動是依靠V帶的兩側(cè)面與帶輪輪槽側(cè)面相接觸產(chǎn)生摩擦力而工作的。我國生產(chǎn)的V帶分為簾布芯、線繩芯兩種結(jié)構(gòu)。普通V帶由頂膠、抗拉體、底膠和包布組成，其中頂膠和底膠由橡膠制成；包布由膠帆布制成，主要起耐磨和保護(hù)作用。V帶還有多楔帶結(jié)構(gòu)，捷達(dá)1.6L.轎車發(fā)動機(jī)上的發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和轉(zhuǎn)向助力泵多采用多楔帶驅(qū)動。二、V帶傳動5.1帶傳動（二）V帶的標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按照GB/T11544-1997的規(guī)定，普通V帶按截面尺寸由小到大有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。V帶的型號和標(biāo)準(zhǔn)長度都壓印在膠帶的外表面上，以供識別和選用。比如，B2240GB/T11544-1997，表示B型V帶，帶的基準(zhǔn)長度為2240mm。普通V帶在規(guī)定的張緊力下，位于測量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周長稱為基準(zhǔn)長度（也稱節(jié)線長度），用L。表示，它用于帶傳動的幾何尺寸計(jì)算。二、V帶傳動5.1帶傳動（三）V帶的材料和結(jié)構(gòu)V帶的帶輪是帶傳動中的重要零件，它必須滿足下列條件要求：質(zhì)量分布均勻，安裝對中性好，工作表面要經(jīng)過精細(xì)加工，以減少磨損，重量盡可能輕，強(qiáng)度足夠，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。在圓周速度v<30m/s時(shí)，帶輪最常用的材料為鑄鐵，如HT150，速度大時(shí)用HT200。高速時(shí)，常用鑄鋼或輕合金。低速轉(zhuǎn)動v<15m/s和小功率傳動時(shí)，常用工程塑料。帶輪由輪緣、輪輻、輪組成。輪緣是帶輪的外緣，在輪緣上面有梯形槽。槽數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與所選的V帶型號相對應(yīng)。二、V帶傳動5.1帶傳動（四）V帶的正確安裝與使用（1）保證V帶的截面在輪槽中的正確位置，既不突出槽外又不陷人槽底。（2）安裝帶輪時(shí)，兩輪的軸線應(yīng)平行，端面與中心垂直，且兩帶輪裝在軸上不得晃動，否則會使傳動帶側(cè)面過早磨損。（3）安裝時(shí)，先將中心距縮小，待將傳動帶套在帶輪上后再慢慢拉緊，以使傳動帶松緊適度。一般可憑經(jīng)驗(yàn)來控制，傳動帶張緊程度以大拇指能按下10~15mm為宜。如用手撥撬V帶時(shí)，注意防止V帶夾傷手指。（4）對帶傳動應(yīng)定期檢查和調(diào)整，發(fā)現(xiàn)損壞的V帶應(yīng)及時(shí)更換，新舊帶、不同規(guī)格的V帶均不能混合使用。鏈傳動的特點(diǎn)鏈傳動的工作原理和傳動比0102第二節(jié)鏈傳動03鏈條的類型鏈傳動的張緊和潤滑04一、鏈傳動的特點(diǎn)5.2鏈傳動與帶傳動相比，鏈傳動的主要特點(diǎn)是：沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率較高（封閉式鏈傳動的傳動效率為0.95~0.98）；鏈條不需要像傳動帶那樣張得很緊，所以壓軸力較?。粋鬟f功率大，過載能力強(qiáng)；能在低速重載下較好地工作；能適應(yīng)惡劣環(huán)境，如多塵、油污、腐蝕和高強(qiáng)度場合。但鏈傳動也有一些缺點(diǎn)：瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動比不為常數(shù)，工作中有沖擊和噪聲，磨損后易發(fā)生跳齒，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應(yīng)用。二、鏈傳動的工作原理和傳動比5.2鏈傳動主動鏈輪3回轉(zhuǎn)時(shí)，依靠鏈條2與兩鏈輪之間的嚙合力，使從動鏈輪1回轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳遞。主動鏈輪的齒數(shù)為Z，從動鏈輪的齒數(shù)為Z，主動鏈輪每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，鏈條移動一個(gè)鏈節(jié)，從動鏈輪被鏈條帶動轉(zhuǎn)過一個(gè)齒：當(dāng)主動鏈輪的轉(zhuǎn)速為、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速為”時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)主動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)：,與從動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等。鏈傳動的傳動比為：這表明：鏈傳動的傳動比就是主動鏈輪的轉(zhuǎn)速”，與從動鏈輪轉(zhuǎn)速”的比值，也等于兩鏈輪單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)和z的反比。三、鏈條的類型5.2鏈傳動（一）滾子鏈滾子鏈的結(jié)構(gòu)由滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成。內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間分別用過盈配合固聯(lián)。滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。當(dāng)鏈條和鏈輪嚙合時(shí),滾子與鏈輪齒相對滾動,形成滾動摩擦,從而減小了鏈條和鏈輪輪齒的磨損。鏈條上相鄰兩銷軸中心的距離稱為節(jié)距，用戶表示，節(jié)距是鏈傳動的重要參數(shù)。節(jié)距戶越大，鏈傳動的各部分尺寸和重量也越大，承載能力越高，且在鏈輪齒數(shù)一定時(shí)，鏈輪尺寸和重量隨之增大。因此，設(shè)計(jì)時(shí)在保證承載能力的前提下，應(yīng)盡量采取較小的節(jié)距。載荷較大時(shí)可選用雙排滾子鏈或多排滾子鏈，但排數(shù)一般不超過三排或四排，以免由于制造和安裝誤差的影響使各排滾子鏈?zhǔn)茌d不均。三、鏈條的類型5.2鏈傳動（二）齒形鏈齒形鏈用于少數(shù)高檔車的曲軸與凸輪軸之間的傳動。與滾子鏈相比，齒形鏈具有工作平穩(wěn)、噪聲小、耐沖擊及允許較高的鏈速等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、價(jià)格高，通常用于高速傳動。優(yōu)缺點(diǎn)對比四、鏈傳動的張緊和潤滑5.2鏈傳動（一）鏈傳動的張緊鏈傳動的張緊用鏈輪或滾輪進(jìn)行。張緊輪直徑應(yīng)稍小于小鏈輪直徑,并置于松邊外側(cè)靠近小鏈輪處。（二）鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑方式有油杯滴油潤滑、油浴或飛濺潤滑、壓力潤滑等。齒輪傳動概述齒輪漸開線齒廓0102第三節(jié)齒輪傳動直齒圓柱齒輪03齒輪傳動的傳動比04輪齒的失效形式05一、齒輪傳動概述5.3齒輪傳動（一）齒輪傳動的特點(diǎn)齒輪傳動是指由齒輪副傳遞運(yùn)動和動力的裝置，它是現(xiàn)代各種設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動方式。它有以下特點(diǎn)：（1）傳動精度高?，F(xiàn)代常用的漸開線齒輪的傳動比，在理論上是準(zhǔn)確、恒定不變的。（2）適用范圍寬。齒輪傳動傳遞的功率范圍極寬，可以從0.001W到60000kW；圓周速度可以很低，也可高達(dá)150m/s，帶傳動、鏈傳動均難以比擬。（3）可以實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸、交錯(cuò)軸等空間任意兩軸間的傳動，（4）工作可靠，使用壽命長。（5）傳動效率較高，一般為94%~99%（6）制造和安裝要求較高，因而成本也較高。（7）對環(huán)境條件要求較嚴(yán)，除少數(shù)低速、低精度的情況以外，一般需要安置在箱罩中防塵防垢，還需要重視潤滑。（8）不適用于相距較遠(yuǎn)的兩軸間的傳動。（9）減震性和抗沖擊性不如帶傳動等柔性傳動好。一、齒輪傳動概述5.3齒輪傳動（二）齒輪傳動的作用齒輪傳動是汽車上應(yīng)用廣泛的傳動方式之一，它主要有以下作用：（1）變速：通過兩個(gè)不同大小的齒輪嚙合，就可以改變齒輪的轉(zhuǎn)速，比如，變速箱齒輪，可以將發(fā)動機(jī)傳來的轉(zhuǎn)速降低或增大，以滿足汽車行駛的需求。（2）變矩：兩個(gè)不同大小的齒輪嚙合，在改變齒輪轉(zhuǎn)速的同時(shí)，也在改變所傳遞的扭矩。比如，汽車變速箱、驅(qū)動橋中的主減速器，都可以改變汽車的扭矩。（3）變向：有些汽車發(fā)動機(jī)的動力作用方向與汽車行駛方向垂直，必須轉(zhuǎn)變動力的傳遞方向才能驅(qū)動汽車。這個(gè)裝置通常是汽車的主減速器和差速器。一、齒輪傳動概述5.3齒輪傳動（三）齒輪傳動的類型1.按傳動比根據(jù)一對齒輪傳動的傳動比是否恒定來分,可分為定傳動比和變傳動比齒輪傳動。變傳動比齒輪傳動主要用于一些具有特殊要求的機(jī)械中；而定傳動比齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的齒輪都是圓形的,所以又稱為圓形齒輪傳動。2.按齒廓形狀按齒廓形狀不同,可分為漸開線齒輪傳動、擺線齒輪傳動、圓弧齒輪傳動和拋物線齒輪傳動等,其中漸開線齒輪傳動應(yīng)用最為廣泛。3.按工作條件按齒輪傳動的工作條件不同,可分為閉式齒輪傳動、開式齒輪傳動和半開式齒輪傳動。齒輪傳動的類型雖然很多,但漸開線直齒圓柱齒輪傳動是最簡單、最基本的類型。二、齒輪漸開線齒廓5.3齒輪傳動（三）齒輪傳動的類型如圖（a）所示，設(shè)半徑為r的圓上有一直線L與其相切，當(dāng)直線L沿圓周做純滾動時(shí)，直線上任一點(diǎn)K的軌跡稱為該圓的漸開線；該圓稱為基圓，"稱為基圓半徑，直線工稱為發(fā)生線。齒輪的齒廓就是由兩段對稱漸開線組成的。以漸開線作為齒廓曲線的齒輪稱為漸開線齒輪。如圖（b）所示，齒輪輪齒的齒廓是由同一基圓的兩條相反（對稱）的漸開線組成的。三、直齒圓柱齒輪5.3齒輪傳動（一）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪齒頂圓：齒輪齒頂所在的圓。其直徑（或半徑）用da（或ra）表示。齒根圓：齒輪齒槽底所在的圓。其直徑（或半徑）用df（或rf）表示。分度圓：用來分度（分齒）的圓,該圓位于齒厚和槽寬相等的地方。其直徑（或半徑）用d（或r表示）。齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離,用ha表示。齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離,用hf表示。全齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離,用h表示。顯然有：齒厚：一個(gè)齒的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長,用s表示。齒槽寬：一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長,用e表示。齒距：相鄰兩齒的同側(cè)齒廓之間的分度圓弧長,用p表示。顯然有：齒寬：齒輪輪齒的寬度（沿齒輪軸線方向度量）,用b表示。三、直齒圓柱齒輪5.3齒輪傳動（二）模數(shù)m和壓力角α為使設(shè)計(jì)、制造和互換方便，在齒輪上取某一個(gè)圓，使該圓上齒距與*的比值為簡單的有理數(shù)，定為模數(shù)并標(biāo)準(zhǔn)化。我們把具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，直徑用d表示，分度圓上的壓力角用a表示，模數(shù)用m表示。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，即壓力角a=20°。分度圓上的參數(shù)均不加角標(biāo)，即三、直齒圓柱齒輪5.3齒輪傳動（三）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、直齒圓柱齒輪5.3齒輪傳動（四）漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件一對漸開線直齒圓柱齒輪要正確嚙合,必須滿足一定的條件。由于模數(shù)m和壓力角α都是標(biāo)準(zhǔn)化了的,所以兩齒輪正確嚙合的條件為即漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為：兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等并為標(biāo)準(zhǔn)值。四、齒輪傳動的傳動比5.3齒輪傳動（四）漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件設(shè)主動齒輪的齒數(shù)為Z1、從動齒輪的齒數(shù)為Z2、主動齒輪的轉(zhuǎn)速為n1、從動齒輪的轉(zhuǎn)速為n2時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)主動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)Z1,與從動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)：Z1相等，即由此可得,一對齒輪的傳動比為：即一對齒輪傳動的傳動比就是主動齒輪的轉(zhuǎn)速n1與從動齒輪轉(zhuǎn)速n2的比值，也等于兩齒輪單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)Z1和Z1的反比。對于汽車變速器而言，擋位越低，傳動比越大，減速增扭的效果越明顯；擋位越高傳動比越小，增速減扭的效果越明顯。傳動比大于1的擋位，稱為增擋。傳動比等于1的擋位，稱為直接擋。傳動比小于1的擋位，稱為超速擋。五、輪齒的失效形式5.3齒輪傳動（一）輪齒折斷輪齒折斷常發(fā)生在齒根部。因?yàn)檩嘄X受載時(shí)，齒根部受到的彎曲應(yīng)力最大。（二）齒面點(diǎn)蝕輪齒點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根表面處。齒面點(diǎn)蝕是潤滑良好的閉式齒輪傳動中輪齒失效的主要形式之一。（三）齒面磨損齒面磨損常是潤滑條件不好、易受灰塵及有害物質(zhì)侵襲的開式齒輪傳動的主要失效形式之一。五、輪齒的失效形式5.3齒輪傳動（四）齒面膠合在重載高速的齒輪傳動中,常因嚙合處的高壓接觸使溫度升得過高,破壞了齒面的潤滑油膜,造成兩齒輪齒面金屬直接接觸,以致局部金屬黏結(jié)在一起。隨著傳動過程的繼續(xù),較硬金屬齒面將較軟的金屬表層沿滑動方向撕劃出溝槽,這種現(xiàn)象稱為齒面膠合。（五）齒面塑性變形若齒輪材質(zhì)較軟，輪齒表面硬度不高，當(dāng)工作在低速重載和頻繁啟動情況下，由于受較大載荷和摩擦力的作用，可能使齒面表層金屬沿相對滑動方向發(fā)生局部的塑性流動，出現(xiàn)齒面的塑性變形。發(fā)生塑性變形時(shí)，主動輪輪齒表面沿著節(jié)線形成凹溝，從動輪輪齒表面沿著節(jié)線產(chǎn)生凸棱，塑性變形嚴(yán)重時(shí)，在齒頂邊緣處會出現(xiàn)飛邊。輪系傳動的類型及應(yīng)用定軸輪系0102第四節(jié)輪系周轉(zhuǎn)輪系03一、輪系傳動的類型及應(yīng)用5.4輪系（一）輪系傳動的類型1.定軸輪系當(dāng)輪系在轉(zhuǎn)動時(shí),如果所有齒輪的幾何軸線相對于機(jī)體的位置都是固定不變的,則稱這種輪系為定軸輪系。在定軸輪系中，電驅(qū)總成減速器的輸入軸、中間軸和輸出軸的軸線都是平行的，這使得輪系的裝配和運(yùn)行更為簡單和穩(wěn)定。定軸輪系可以用來改變驅(qū)動輪和從動輪之間的轉(zhuǎn)速比。定軸輪系還可以改變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的轉(zhuǎn)向，通過適當(dāng)?shù)凝X輪組合，可以將輸人輪的方向轉(zhuǎn)換為輸出輪的相反方向。一、輪系傳動的類型及應(yīng)用5.4輪系（一）輪系傳動的類型2.周轉(zhuǎn)輪系當(dāng)輪系在轉(zhuǎn)動時(shí),如果輪系中有至少一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞著另一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動的,則稱這種輪系為周轉(zhuǎn)輪系,又稱行星輪系。行星齒輪傳動既可以實(shí)現(xiàn)減速,降低輸出轉(zhuǎn)速,增加輸出扭矩；也可以實(shí)現(xiàn)增速,提高輸出轉(zhuǎn)速,減小輸出扭矩。由于多個(gè)行星輪的嚙合,行星齒輪傳動運(yùn)行平穩(wěn),減少了震動和噪聲。一、輪系傳動的類型及應(yīng)用5.4輪系（一）輪系傳動的類型3.混合輪系在實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)中,往往是由一個(gè)定軸輪系和一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系,或者由若干個(gè)定軸輪系和若干個(gè)周轉(zhuǎn)輪系通過不同的方式進(jìn)行組合,形成新的傳動系統(tǒng),我們稱這種輪系為混合輪系?；旌陷喯到Y(jié)合了定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的優(yōu)點(diǎn),可傳動的扭矩更大,適應(yīng)性更廣泛。一、輪系傳動的類型及應(yīng)用5.4輪系（二）輪系傳動的應(yīng)用因?yàn)檩喯祩鲃涌梢栽谶h(yuǎn)距離傳動的主動軸與從動軸之間獲得較大的傳動比,可以改變運(yùn)動的速度和方向,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解,所以輪系傳動在汽車上的應(yīng)用非常廣泛。例如,傳統(tǒng)燃油汽車的變速器和差速器、新能源混合動力汽車的動力耦合器、純電動汽車驅(qū)動總成的減速器、工業(yè)多軸機(jī)械加工臂。二、定軸輪系5.4輪系（一）定軸輪系的類別1.平面定軸輪系在定軸輪系里面,如果所有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線都是相互平行或者重合的,則稱之為平面定軸輪系。平面定軸齒輪傳動可分為直齒輪傳動、斜齒輪傳動和螺旋齒輪傳動等。2.空間定軸輪系在定軸輪系里面,如果所有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線不都是相互平行或者重合的,則稱之為空間定軸輪系。傳動簡圖里面包含了蝸桿蝸輪傳動、直齒輪傳動和錐齒輪傳動。在蝸桿蝸輪傳動中,蝸桿的旋轉(zhuǎn)軸線與蝸輪的旋轉(zhuǎn)軸線在空間上交錯(cuò)；在錐齒輪傳動中,兩錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線呈90°相交。二、定軸輪系5.4輪系（二）定軸輪系的轉(zhuǎn)向1.圓柱齒輪的轉(zhuǎn)向相互嚙合的一對圓柱齒輪可以分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種情況。當(dāng)兩個(gè)齒輪外嚙合時(shí),它們的轉(zhuǎn)向剛好相反,用方向相反的箭頭在運(yùn)動簡圖上標(biāo)明它們的轉(zhuǎn)向關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)齒輪內(nèi)嚙合時(shí),它們的轉(zhuǎn)向相同,用方向相同的箭頭在運(yùn)動簡圖上標(biāo)明它們的轉(zhuǎn)向關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)圓柱齒輪進(jìn)行外嚙合時(shí),齒輪1的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針,齒輪2的旋轉(zhuǎn)方向剛好與齒輪1相反,為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩個(gè)圓柱體進(jìn)行內(nèi)嚙合時(shí),齒圈1的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針,齒輪2的旋轉(zhuǎn)方向和齒圈1的旋轉(zhuǎn)方向相同,也為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。二、定軸輪系5.4輪系（二）定軸輪系的轉(zhuǎn)向2.錐齒輪的轉(zhuǎn)向相互嚙合的一對錐齒輪,由于它們的旋轉(zhuǎn)軸線是相互垂直的,所以不能用正負(fù)來表示它們的轉(zhuǎn)向關(guān)系,只能用箭頭在運(yùn)動簡圖上標(biāo)注。這兩個(gè)箭頭的方向一定是同時(shí)指向嚙合點(diǎn),或者同時(shí)背離嚙合點(diǎn)的。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（一）周轉(zhuǎn)輪系的組成部件1.太陽輪在行星齒輪傳動系統(tǒng)中,太陽輪位于行星齒輪組的中心位置,被行星輪圍繞并與之嚙合。太陽輪在傳動系統(tǒng)中起到傳遞動力和轉(zhuǎn)速的作用。太陽輪位于整個(gè)輪系的中心位置,所以有時(shí)我們也稱其為中心輪。太陽輪1與行星輪2、齒圈3相互嚙合傳遞動力。在汽車中,太陽輪一般作為行星輪動力輸入部件。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（一）周轉(zhuǎn)輪系的組成部件2.行星輪在行星輪系的旋轉(zhuǎn)模式中,行星輪2可以繞著太陽輪1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,如同太陽系中的行星繞著太陽旋轉(zhuǎn)一樣。因此,幾何軸線位置可以改變的齒輪2,稱為行星輪。在周轉(zhuǎn)輪系的運(yùn)動中,通常會采用多個(gè)完全相同的行星輪,均勻地分布在太陽輪周圍。這樣,既可以平衡轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的慣性力,提高周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)動時(shí)的穩(wěn)定性；又可以減輕齒輪單齒體上的負(fù)載,延長齒輪的使用壽命。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（一）周轉(zhuǎn)輪系的組成部件3.行星架行星架H支撐著行星輪2的運(yùn)動,當(dāng)行星架H固定時(shí),行星輪2在行星架的銷軸上轉(zhuǎn)動。當(dāng)行星架H繞著其幾何軸線OH旋轉(zhuǎn)時(shí),行星輪2也跟隨著行星架H一起運(yùn)動。因此,有時(shí)我們也把行星架H稱為轉(zhuǎn)臂或者系桿。在汽車中,行星架一般作為行星輪的動力輸出部件。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（二）周轉(zhuǎn)輪系的分類1.按自由度分類（1）行星輪系：周轉(zhuǎn)輪系中,有一個(gè)中心輪固定,即自由度為1的輪系。（2）差動輪系：周轉(zhuǎn)輪系中,需要兩個(gè)原動件機(jī)構(gòu)運(yùn)動才能確定,即具有2個(gè)自由度的輪系。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（二）周轉(zhuǎn)輪系的分類2.按太陽輪個(gè)數(shù)分類（1）2K-H型行星輪系：由兩個(gè)太陽輪（2K）和一個(gè)行星架（H）組成的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)。（2）3K型行星輪系：由三個(gè)太陽輪（3K）組成的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)。（3）K-H-V型行星輪系：由一個(gè)太陽輪（K）、一個(gè)行星架（H）和一個(gè)輸出機(jī)構(gòu)組成的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（二）周轉(zhuǎn)輪系的分類3.按結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度分類（1）單級行星輪系：由一個(gè)行星架及其上的行星輪和與之相嚙合的太陽輪所構(gòu)成的輪系。（2）多級行星輪系：由兩級或兩級以上同類型單級行星輪傳動機(jī)構(gòu)組成的輪系。（3）混合行星輪系：由一級或多級行星輪系與定軸輪系所組成的輪系。齒輪傳動機(jī)構(gòu)。三、周轉(zhuǎn)輪系5.4輪系（三）周轉(zhuǎn)輪系的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)1.自轉(zhuǎn)行星輪的自轉(zhuǎn)是指行星輪繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動。2.公轉(zhuǎn)行星輪的公轉(zhuǎn)是指行星輪繞中心軸線進(jìn)行的環(huán)繞運(yùn)動。行星輪的公轉(zhuǎn)由行星架（行星與太陽輪之間的連接結(jié)構(gòu)）的運(yùn)動所驅(qū)動。行星架固定在太陽輪上,使行星輪在行星架的引導(dǎo)下繞太陽輪進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動。行星輪系的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)共同作用,通過行星輪自身的旋轉(zhuǎn)和環(huán)繞太陽輪的運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)輸入動力的傳遞和轉(zhuǎn)換。蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)蝸桿傳動的類型0102第五節(jié)蝸桿傳動蝸桿傳動的旋轉(zhuǎn)方向03蝸桿傳動的失效形式及影響04一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（一）蝸桿傳動的組成蝸桿傳動由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成,通常蝸桿與蝸輪的軸線在空間里交錯(cuò)成90°,蝸桿和蝸輪相互嚙合裝在機(jī)架上。蝸桿傳動主要用于空間兩交錯(cuò)軸之間運(yùn)動和動力的傳遞,一般以蝸桿為主動件,蝸輪為從動件。轉(zhuǎn)動蝸桿時(shí),其螺旋齒面推動蝸輪斜齒運(yùn)動,使蝸輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于蝸桿的旋轉(zhuǎn)軸線與蝸輪的旋轉(zhuǎn)軸線交錯(cuò)垂直,所以蝸桿傳動傳遞的是空間上垂直方向的動力。一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（一）蝸桿傳動的組成1.蝸桿的結(jié)構(gòu)蝸桿軸螺旋部分的結(jié)構(gòu)尺寸取決于蝸桿的幾何尺寸,其余部位的結(jié)構(gòu)尺寸可參考軸的結(jié)構(gòu)尺寸來定。根據(jù)軸上螺旋部分加工方法的不同,蝸桿軸可分為車削蝸桿軸和銑削蝸桿軸。車削蝸桿軸的螺旋部分采用車加工,軸上需留有退刀槽,這會削弱蝸桿的剛度。銑削蝸桿軸的螺旋部分直接通過銑削加工不需要退刀槽,所以銑削蝸桿軸的剛度比車削蝸桿軸好。一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（一）蝸桿傳動的組成2.蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸輪的結(jié)構(gòu)形式分為整體式和組合式。鑄鐵蝸輪或直徑小于100mm的青銅蝸輪通常采用整體式結(jié)構(gòu)。如果直徑是比較大的蝸輪,為了節(jié)約貴重金屬,降低成本,通常采用組合式結(jié)構(gòu)。蝸輪齒圈用青銅,蝸輪輪芯用鑄鐵或鑄鋼制造。組合式蝸輪按照齒圈與輪芯的連接方式又可以分為齒圈壓配式、組合澆筑式、螺栓連接式三種。一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（一）蝸桿傳動的組成2.蝸輪的結(jié)構(gòu)（1）齒圈壓配式。齒圈用青銅材料來制造,輪芯用鑄鐵或鑄鋼材料來制造,兩者采用過盈配合。為了使連接更為可靠,配合面處有定位用的凸肩,結(jié)合面上還加裝螺釘,擰緊后再切去螺釘頭部。此結(jié)構(gòu)用于中等尺寸而且工作溫度變化較小的場合。（2）組合澆筑式。在鑄鐵輪芯上預(yù)計(jì)出榫槽,澆筑上青銅輪框后,再加工齒。該結(jié)構(gòu)適用于中等尺寸大批快速生產(chǎn)的蝸輪。（3）螺栓連接式。蝸輪齒圈與輪芯用普通螺栓或鉸制孔螺栓連接。由于拆裝方便,常用于尺寸較大或者磨損后需要更換齒圈的場合。一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（二）蝸桿傳動的優(yōu)缺點(diǎn)一、蝸桿傳動的組成和特點(diǎn)5.5蝸桿傳動（二）蝸桿傳動的優(yōu)缺點(diǎn)二、蝸桿傳動的類型5.5蝸桿傳動（一）按蝸桿形狀分類1.圓柱蝸桿傳動按蝸桿軸面齒型又可分為普通圓柱蝸桿傳動和圓弧齒圓柱蝸桿傳動。其中普通圓柱蝸桿傳動,如果根據(jù)不同的齒廓曲線分類,又可分為阿基米德蝸桿傳動（ZA蝸桿）、漸開線蝸桿傳動（ZI蝸桿）和法向直廓蝸桿傳動（ZH蝸桿）三種。因?yàn)榘⒒椎挛仐U傳動具有加工方便、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),故其實(shí)際應(yīng)用更為廣泛。二、蝸桿傳動的類型5.5蝸桿傳動（一）按蝸桿形狀分類2.環(huán)面蝸桿傳動蝸桿的外形是圓弧回轉(zhuǎn)面,同時(shí)嚙合的齒數(shù)多,在中間平面內(nèi),蝸桿和蝸輪都是直線齒廓,齒面有利于潤滑油膜的形成,傳動平穩(wěn)。蝸輪齒的接觸線與蝸桿齒運(yùn)動的方向近似于垂直,重合度大,大大改善了蝸輪齒的受力情況,承載能力和效率都比較高。3.錐面蝸桿傳動錐面蝸桿傳動和環(huán)面蝸桿傳動有很多相似的特點(diǎn)。錐面蝸桿傳動同時(shí)接觸的齒數(shù)也多,重合度也高,因此傳動也很平穩(wěn)。錐面蝸桿傳動的傳動比很大,在純電動汽車驅(qū)動總成上作減速裝置用時(shí),單級傳動比可達(dá)10~400。接觸線和相對滑動速度之間的夾角接近90°,齒面間易形成潤滑油膜,故承載能力較大、效率較高。由于不對稱的原因,正反轉(zhuǎn)時(shí)受力情況不同,故承載能力和效率也不同。二、蝸桿傳動的類型5.5蝸桿傳動（二）按蝸桿螺旋線方向分類1.左旋蝸桿傳動左旋蝸桿傳動是指蝸桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),而蝸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的傳動方式。在左旋蝸桿傳動中,當(dāng)蝸桿旋轉(zhuǎn)時(shí),由于蝸輪與蝸桿齒面的咬合關(guān)系,蝸輪會產(chǎn)生逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。2.右旋蝸桿傳動右旋蝸桿傳動則是指蝸桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),而蝸輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的傳動方式。在右旋蝸桿傳動中,蝸桿的旋轉(zhuǎn)會使蝸輪產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。左旋蝸桿傳動和右旋蝸桿傳動的選擇取決于具體應(yīng)用需要,如機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)、設(shè)備間的協(xié)同工作等因素。二、蝸桿傳動的類型5.5蝸桿傳動（三）按蝸桿頭數(shù)分類1.單頭蝸桿傳動單頭蝸桿傳動是指通過單頭蝸桿來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩傳遞的傳動方式。在單頭蝸桿傳動中,蝸桿上的單螺旋紋與蝸輪齒面咬合,通過蝸桿的旋轉(zhuǎn)使蝸輪轉(zhuǎn)動。單頭蝸桿傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲低、傳遞效率高等特點(diǎn),但其轉(zhuǎn)矩傳遞能力相對較小。2.多頭蝸桿傳動多頭蝸桿傳動則是指通過多個(gè)螺旋紋的蝸桿來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩傳遞的傳動方式。在多頭蝸桿傳動中,蝸桿上有兩個(gè)以上的螺旋紋與蝸輪齒面咬合,通過蝸桿的旋轉(zhuǎn)使蝸輪轉(zhuǎn)動。多頭蝸桿傳動相較于單頭蝸桿傳動具有更大的轉(zhuǎn)矩傳遞能力,適用于需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩、較高精度和較高效率的應(yīng)用場合。優(yōu)缺點(diǎn)對比三、蝸桿傳動的旋轉(zhuǎn)方向5.5蝸桿傳動（一）蝸桿螺旋方向的判定1.蝸桿的螺旋方向右手定則：舉起右手,使右手的手心朝著自己,四指的指向與蝸桿的軸向方向保持一致。如果蝸桿的齒向與右手拇指指向一致,則代表該蝸桿的旋向?yàn)橛倚?；如果蝸桿的齒向與右手拇指指向相反,則代表該蝸桿的旋向?yàn)樽笮?.蝸輪的螺旋方向右手定則：舉起右手,使右手的手心朝著自己,四指的指向與蝸輪的軸向方向保持一致。如果蝸輪的齒向與右手拇指指向一致,則代表該蝸輪的旋向?yàn)橛倚蝗绻佪喌凝X向與右手拇指指向相反,則代表該蝸輪的旋向?yàn)樽笮?。三、蝸桿傳動的旋轉(zhuǎn)方向5.5蝸桿傳動（二）蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定右手定則：當(dāng)蝸桿是右旋時(shí),伸出右手半握拳,四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向彎曲,這時(shí)大拇指指向的相反方向是蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向,即蝸輪旋轉(zhuǎn)方向。左手定則：當(dāng)蝸桿是左旋時(shí),伸出左手半握拳,四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向彎曲,這時(shí)大拇指指向的相反方向就是蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向,也就是蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。四、蝸桿傳動的失效形式及影響5.5蝸桿傳動失效的主要形式有齒面的磨損、膠合、點(diǎn)蝕和輪齒的彎曲、折斷等。其中,膠合和磨損破壞更為常見。蝸桿傳動主要失效形式的影響包括以下幾種情況：（1）蝸桿軸斷裂：蝸桿軸由于過大的扭矩或材料質(zhì)量問題而斷裂,導(dǎo)致傳動失效。（2）蝸桿軸磨損：長時(shí)間使用或設(shè)計(jì)不合理會導(dǎo)致蝸桿軸表面磨損,降低傳動效率和增加傳動噪聲。（3）蝸桿和蝸輪嚙合不良：蝸桿和蝸輪之間的嚙合不良導(dǎo)致傳動失誤,影響傳動效率和傳動精度。（4）彈性變形：工作過程中蝸桿或蝸輪發(fā)生彈性變形,導(dǎo)致嚙合間隙變大,傳動不穩(wěn)定。（5）溫升過高：蝸桿傳動由于摩擦和能量損失會產(chǎn)生一定的溫升,過高的溫度會導(dǎo)致潤滑不良、材料膨脹等問題,影響傳動性能。（6）潤滑不良：蝸桿傳動中的潤滑不良會導(dǎo)致磨損增加、摩擦增大,降低傳動效率和增加噪聲。（7）脫齒和磨損：蝸輪齒面和蝸桿之間的摩擦和磨損能導(dǎo)致嚙合面脫齒,從而導(dǎo)致傳動失效。為了減少傳動失效,需要合理選擇材料、設(shè)計(jì)合適的嚙合幾何參數(shù)、采用合理的潤滑和冷卻方法,并加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)。螺旋傳動的概念與特點(diǎn)螺旋傳動的分類0102第六節(jié)螺旋傳動普通螺紋傳動03一、螺旋傳動的概念與特點(diǎn)5.6螺旋傳動（一）螺旋傳動的概念螺旋傳動是由有外螺紋的蝸桿和有內(nèi)螺紋的螺母相互嚙合組成,利用蝸桿和螺母組成的螺旋副,通過相對旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)傳動的要求。螺旋傳動廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和工業(yè)領(lǐng)域,主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動,同時(shí)傳遞運(yùn)動或動力。在新能源汽車上,螺旋傳動可以應(yīng)用于電動座椅的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),通過控制不同螺旋蝸桿的旋轉(zhuǎn)位置,實(shí)現(xiàn)座椅的高度調(diào)節(jié)、傾斜角度調(diào)節(jié)等功能,為乘客提供舒適的坐姿調(diào)節(jié)體驗(yàn)。一、螺旋傳動的概念與特點(diǎn)5.6螺旋傳動（二）螺旋傳動的特點(diǎn)螺旋傳動具有以下特點(diǎn)：（1）力傳遞平穩(wěn)：螺旋傳動的嚙合過程為逐點(diǎn)嚙合,相比其他齒輪傳動方式,傳動過程更平穩(wěn),減少了沖擊和震動。（2）傳動效率高：螺旋傳動的齒面接觸面積大,摩擦力均勻分布,傳動效率較高。（3）傳動力大：螺旋傳動的齒面接觸寬度大,齒數(shù)多,因此能夠承受更大的傳動力。（4）噪聲?。河捎诼菪齻鲃邮侵瘘c(diǎn)嚙合,傳動過程中噪聲相對較小。（5）傳動方向多樣：螺旋傳動可通過改變旋轉(zhuǎn)方向來實(shí)現(xiàn)正向、反向或斜向傳動,比較靈活。二、螺旋傳動的分類5.6螺旋傳動（一）按照螺旋傳動的用途分類1.傳導(dǎo)螺旋傳動傳導(dǎo)螺旋傳動是一種利用螺旋線的傳導(dǎo)作用實(shí)現(xiàn)力的傳遞和位置變換的裝置。傳導(dǎo)螺旋傳動通常由螺旋蝸桿和螺母組成。傳導(dǎo)螺旋傳動的工作原理是,當(dāng)螺旋蝸桿轉(zhuǎn)動時(shí),螺母會隨之在螺旋線的導(dǎo)向下移動,從而實(shí)現(xiàn)力的傳遞和位置的變換。工作臺的平移機(jī)構(gòu)就是傳導(dǎo)螺旋傳動機(jī)構(gòu)。傳導(dǎo)螺旋傳動具有以下特點(diǎn)：（1）力傳遞和位置變換；（2）較高的力傳遞效率；（3）精度一般較低；（4）剛性一般；（5）適用于低速輕負(fù)載傳遞。二、螺旋傳動的分類5.6螺旋傳動（一）按照螺旋傳動的用途分類2.傳力螺旋傳動傳力螺旋傳動是一種通過直接力傳遞來實(shí)現(xiàn)傳動的裝置。傳力螺旋以傳遞動力為主,以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向力,用以舉重或克服其他相當(dāng)大的生產(chǎn)阻力。傳力螺旋傳動由螺旋蝸桿和螺母組成,通過螺旋蝸桿的螺紋和螺母的螺紋配合,力可以通過直接的推力或拉力作用于螺旋蝸桿來進(jìn)行傳遞。傳力螺旋傳動適用于一些精度要求較低、剛性要求一般且扭矩較大的應(yīng)用場合。汽車隨車的螺旋千斤頂就是傳力螺旋傳動機(jī)構(gòu)。傳力螺旋傳動具有以下特點(diǎn)：（1）直接力傳遞；（2）精度較低；（3）剛性一般；（4）適用于低速高扭矩傳遞；（5）