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1、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 张紧方法和装置 掌握带传动的工作原理以及弹性滑动 打滑等基本理论 掌握渐开线的形成和基本性质 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 能够进行标准直齿圆 柱齿轮几何尺寸的计算 掌握渐开线齿轮的啮合特性及正确啮合条件 连续传动条件 和标准安装条件 了解蜗杆传动的类型和特点 蜗杆传动的基本参数 熟悉轮系的类型和应用 掌握定轴轮系 周转轮系的组成及 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
2、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 带传动示意图 1 主动带轮 2 从动带轮 3 挠性带 知识点一 带 传 动 3 1 n2 n1 2 F0 F0 F0 F0 1 带传动的类型 带传动的类型和特点 一 1 摩擦带传动 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
3、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
4、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 声 3 过载时可产生打滑 能防止薄弱零件的损坏 起安全保护作用 但不能保持准确的传动比 4 传动带需张紧在带轮上 对轴和轴承的压力 较大 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
5、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b p 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 dd bd 知识点一 带 传 动 b bd h a 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 Y Z A
6、 B C D E 顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 节宽 bp 5 3 8 5 11 14 19 27 32 高度 h 4 0 6 0 8 0 11 14 19 25 楔角a 每米质量q kq m 0 02 0 06 0 10 0 17 0 30 0 62 0 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 dd V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 a bd 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
7、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e 8 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 min55 567 5101215 带 轮 宽BB z 1 e 2 f z 轮 槽 数 外 径dada dd 2 ha 轮 槽 角 320相应的 基准直 径dd 60 340 80 118 190 315 360 60 475 600 380 80 118 190 315 475 600 偏 差
8、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 V带轮结构带轮结构 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 轮毂轮毂 轮缘轮缘 轮辐轮辐 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 F0 F0 F0 F0 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 n2 n1 F1 F2 F1 F2 F1 F
9、0 F0 F2 F1 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
10、的降低率称为带传动 的滑动系数 考虑弹性滑动时的传动比为 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 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
11、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15 mm为宜 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 混合使用 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
12、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 自动张紧装置 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
13、传 动 1 优点 1 能保证瞬时传动比恒定 传动平衡性好 传递运动准确可靠 2 传动效率高 一般为0 96 0 99 3 传递速度和功率范围很大 4 结构紧凑 齿轮传动比带传动 链传动所 需的空间尺寸小 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 噪声 2 对制造精度和安装精度要求 高 加工成本高 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
14、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 NK 发生线 发生线 1 2 发生线 KN 是渐开线在任意点K的法线 知识
15、点二 齿 轮 传 动 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 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 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 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 pi
16、 si ei 齿顶高 ha 齿根高 hf 齿全高 h ha hf 齿宽 B 知识点二 齿 轮 传 动 3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 m 4 z 16 模数 mm m 2 z 16 于是有 令 m 1 z 16 2 模数m 1 齿数z 由强度和传动比选定 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 3 分度圆压力角 压力角 标准齿轮 知识点二 齿 轮 传 动 4 齿顶高系数 h a和顶隙 径向间隙 系数 c 如果用模数 来表示齿顶高和齿根高 则 齿顶高 ha h am 齿根高 h f 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 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 d da a d 2h d 2h a ad df f d 2h d 2h f f 所以 内齿轮的齿顶圆直径与齿根圆直径 的计算
