項目六汽車常用傳動任務1帶傳動和鏈傳動

圖6-1-5V帶的節面和節線表6-6-1V帶的截面尺寸（摘自GB/T11544-97）(mm)

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表6-1-2V帶的基準長度系列及長度系數KL（摘自GB/T13575.1-92）

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4.V帶輪的材料和結構

圖6-1-6帶輪結構

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5.帶的彈性滑動和打滑帶以一定的預緊力套在帶輪上，靜止時帶輪兩邊的拉力相等，均為預緊力。當負載轉動時，由于帶與帶輪接觸面摩擦力的作用，帶繞上主動輪的一邊被拉緊，稱為緊邊，另一邊被放松，稱為松邊。由于帶傳動存在緊邊和松邊，在緊邊時帶被彈性拉長，到松邊時又產生收縮，引起帶在輪上發生微小局部滑動，這種現象稱為彈性滑動。彈性滑動造成帶的線速度略低于帶輪的圓周速度，導致從動輪的圓周速度v2低于主動輪的圓周速度v1,其速度降低率用相對滑動率表示。相對滑動率＝0.01~0.02,故在一般計算中可不考慮，此時傳動比計算公式可簡化為6.同步帶傳動的特點和應用同步帶是以細鋼絲繩或玻璃纖維為強力層，外覆以聚氨脂或氯丁橡膠的環形帶。由于帶的強力層承載后變形小，且內周制成齒狀使其與齒形的帶輪相嚙合，故帶與帶輪間無相對滑動，構成同步傳動。

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圖6-1-7同步帶結構與同步帶傳動7.同步帶的參數、類型和規格1）參數在規定張緊力下，同步帶相鄰兩齒對稱中心線的距離，稱為節距Pb。同步帶工作時保持原長度不變的周線稱為節線，節線長度Lp為基本長度（公稱長度），輪上相應的圓稱為節圓，如圖6-1-7所示，顯然有Lp=Pbz。模數m。與齒輪一樣，也規定模數

m=Pb/

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2）同步帶的類型和規格

圖6-1-8梯形齒和圓弧齒同步齒形圖6-1-9對稱雙面齒和交錯雙面齒同步齒形帶

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較常用的梯形齒同步齒形帶有周節制和模數制兩種，其中周節制梯形齒同步齒形帶已列入國家標準，稱為標準同步帶。

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8.同步帶輪同步帶輪的材料及輪輻、輪轂結構同V帶輪。周節制同步帶輪標記由帶輪齒數、帶型號、輪寬代號和標準代號組成。二、鏈傳動

1.鏈傳動特點、類型及應用

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鏈傳動是兩個或多個鏈輪之間用鏈作為撓性件的嚙合傳動。常用的鏈傳動通常由主、從動鏈輪和鏈條組成，鏈傳動兼有帶傳動與齒輪傳動的一些特點。與摩擦帶傳動相比，鏈傳動的主要優點是：無彈性滑動與打滑，能保持準確的平均傳動比和較高的機械效率；預緊力小，因此對軸上的徑向壓力小；鏈傳動中心距適應范圍大，相同條件下比帶傳動緊湊；能在高溫，甚至在可燃氣氛下、有油污及腐蝕環境下工作。與齒輪傳動相比，因為屬非共軛嚙合，鏈輪齒形可以有較大的靈活性，鏈輪制造安裝精度要求低；鏈條與鏈輪多齒嚙合，輪齒受力小、強度高；有較好的緩沖、吸振能力；中心距大，可實現遠距離傳動圖6-1-10鏈傳動主要缺點是：瞬時傳動比不恒定，傳動不平穩；工作時有沖擊、噪聲；鏈節易磨損而使鏈條伸長，從而使鏈造成跳齒，甚至脫鏈，不宜在載荷變化大和急速反轉的傳動中應用。

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2）鏈條的種類

按用途的不同，鏈條可分為：傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。按結構的不同主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。滾子鏈是由內鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5所組成（圖6-1-11），也稱為套筒滾子鏈。

圖6-1-11

單排滾子鏈結構圖6-1-12

雙排鏈滾子鏈結構

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齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈聯接而成（圖6-1-13）。齒形鏈板的兩側是直邊，工作時鏈板側邊與鏈輪齒廓相嚙合。圖6-1-13齒形鏈3）鏈傳動的應用鏈傳動作為主機的配件，是一種應用廣泛的重要機械基礎件。目前，鏈傳動廣泛應用于礦山機械、農業機械、石油機械、機床及摩托車中。

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4.滾子鏈的結構型式、基本參數和主要尺寸圖6-1-14滾子鏈的接頭形式滾子鏈有三個主要尺寸，即節距p、滾子直徑d1和內鏈節內寬b1（對于多排鏈還有排距pt），其中節距p是鏈條的基本特性參數，滾子鏈的公稱節距是指鏈條相鄰兩個鉸接元件中心之間的距離公稱值。

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滾子鏈的標記規定如下：鏈號－排數－整數鏈節數標準編號例如：08A－1－88GB/T1243?1997，表示A系列、8號鏈、節距12.7mm、單排、88節的滾子鏈。

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表6-1-3A系列滾子鏈主要參數（摘自GB/T1243-1997）5.滾子鏈鏈輪1.基本參數及主要尺寸鏈輪的基本參數是配用鏈條的參數：節距p、滾子的外徑d1、排距pt以及鏈輪的齒數z。鏈輪主要尺寸的計算式為(見圖6-1-15)

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如選用三圓弧一直線齒形，則：圖6-1-15滾子鏈輪端面齒形

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2.鏈輪齒形圖6-1-16滾子鏈輪軸面齒形圖6-1-17鏈輪3.鏈輪的材料及熱處理

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一、帶傳動的安裝、張緊和維護1.帶傳動的張緊與調整帶傳動的張緊程度對其傳動能力、壽命和軸壓力都有很大的影響。帶傳動工作一段時間后會由于塑性變形而松弛，使初拉力減小、傳動能力下降，此時在規定載荷G作用下總撓度y變大，需要重新張緊。常用張緊方法有以下幾種：1）調整中心距法a)定期張緊。如圖6-1-18所示，將裝有帶輪的電動機1裝在滑道2上，旋轉調節螺釘3以增大或減小中心距從而達到張緊或松開的目的。圖6-1-19為把電機裝在一擺動底座2上，通過調節螺釘3調節中心距達到張緊的目的。b)自動張緊。把電動機1裝在如圖6-1-20所示的搖擺架2上，利用電機的自重，使電動機軸心繞鉸點A擺動，拉大中心距達到自動張緊的目的。2)張緊輪法帶傳動的中心距不能調整時，可采用張緊輪法。圖6-1-21a所示為定期張緊裝置，定期調整張緊輪的位置可達到張緊的目的。圖6-1-21b所示為擺錘式自動張緊裝置，依靠擺捶重力可使張緊輪自動張緊

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圖6-1-18水平傳動定期張緊裝置圖6-1-19垂直傳動定期張緊裝置圖6-1-20自動張緊裝置

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圖6-1-21張緊輪的布置

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2.帶傳動的安裝與維護正確的安裝和維護是保證帶傳動正常工作、延長膠帶使用壽命的有效措施，一般應注意以下幾點：1）平行軸傳動時各帶輪的軸線必須保持規定的平行度。2）套裝帶時不得強行撬入。應先將中心距縮小，將帶套在帶輪上，再逐漸調大中心距拉緊帶，直至所加測試力G滿足規定的撓度y=1.6a/100為止。3）多根V帶傳動時，為避免各根V帶載荷分布不均，帶的配組公差（請參閱有關手冊）應在規定的范圍內。4）對帶傳動應定期檢查及時調整，發現損壞的V帶應及時更換，新舊帶、普通V帶和窄V帶、不同規格的V帶均不能混合使用。5）帶傳動裝置必須安裝安全防護罩。二、鏈傳動的布置、張緊和潤滑1．鏈傳動的布置鏈傳動的布置按兩輪中心連線的位置可分為：水平布置(圖6-1-23a)、傾斜布置（圖6-1-23b）和垂直布置（圖6-1-23c）三種。

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a)b)c)圖6-1-23鏈傳動的布置和張緊2.鏈傳動的張緊鏈傳動工作時合適的松邊垂度一般為：f

=

(0.01~0.02)a，a為傳動中心距。若垂度過大，將引起嚙合不良或振動現象，所以必須張緊。最常見的張緊方法是調整中心距法。當中心距不可調整時，可采用拆去1～2個鏈節的方法進行張緊或設置張緊輪。張緊輪常位于松邊，如圖6-1-24所示。張緊輪可以是鏈輪也可以是滾輪，其直徑與小鏈輪相近。

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a)b)c)

d)

e)圖6-1-24鏈傳動的潤滑

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3.鏈傳動的潤滑良好的潤滑能減小鏈傳動的摩擦和磨損，能緩和沖擊、幫助散熱，提高工作能力，延長使用壽命。

1）人工定期潤滑2）滴油潤滑3）油浴潤滑4）飛濺潤滑5）壓力潤滑鏈傳動采用的潤滑方式有以下幾種：

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一、齒輪傳動的類型和特點齒輪傳動是近代機械傳動中用得最多的傳動形式之一。它不僅可用于傳遞運動，如各種儀表機構；而且可用于傳遞動力，如常見的各種減速裝置、汽車底盤傳動系統等。1.齒輪的類型齒輪的分類方法很多，根據其傳動比（i12=ω1/ω2）是否恒定分為：1）定傳動比（i12=常數）傳動的齒輪機構，圓形齒輪機構。2）變傳動比（i12按一定的規律變化）傳動的齒輪機構，非圓形齒輪機構。按照在定傳動比中兩嚙合齒輪的相對運動是平面運動還是空間運動可分為兩類：平面齒輪傳動和空間齒輪傳動。1）平面齒輪傳動該傳動的兩輪軸線相互平行，常見的有直齒圓柱齒輪傳動（圖6-2-1a）,斜齒圓柱齒輪傳動（圖6-2-1d），人字齒輪傳動（圖6-2-1e）。此外，按嚙合方式區分，前兩種齒輪傳動又可分為外嚙合傳動（圖6-2-1a、d）,內嚙合傳動（圖6-2-1b）和齒輪齒條傳動（圖6-2-1c）。

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a)

b)

c)

d)

e)圖6-2-1平面齒輪傳動

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2）空間齒輪傳動兩軸線不平行的齒輪傳動稱為空間齒輪傳動，如直齒圓錐齒輪傳動（圖6-2-2a）、交錯軸斜齒輪傳動（圖6-2-2b）和蝸桿傳動(圖6-2-2c）。a)

b)

c)圖6-2-2空間齒輪傳動

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2．齒輪機構的特點同其它傳動形式比較，它具有下列優點：能保證傳動比恒定不變；適用的載荷與速度范圍很廣，傳遞的功率可由很小到幾萬千瓦，圓周速度可達150m/s；結構緊湊；效率高，一般效率η＝0.94～0.99；工作可靠且壽命長。其主要缺點是：對制造及安裝精度要求較高；不適宜用于兩軸間距離較大的傳動。二、齒輪嚙合的基本規律

齒輪傳動最基本的要求是其瞬時傳動比必須恒定不變。否則當主動輪以等速度回轉時，從動輪的角速度為變數，因而產生慣性力，影響齒輪的壽命，同時也引起振動，影響其工作精度。要滿足這一基本要求，則齒輪的齒廓曲線必須符合一定的條件。

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圖6-2-3齒廓嚙合基本定律

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三、漸開線的齒廓1．漸開線的形成和性質當一條直線L沿一圓周作純滾動時，此直線上任一點K的軌跡即稱為該圓的漸開線,如圖6-2-4所示。該圓稱為漸開線的基圓，基圓半徑以表示，該直線L稱為漸開線的發生線圖6-2-4漸開線的形成

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2．漸開線齒廓嚙合特點1）中心距可分性圖6-2-5所示兩漸開線齒輪的外嚙合情況，節點為C，兩齒輪的基圓半徑分別為和,與兩基圓的內公切線N1N2構成一對相似三角形△O1N1C和△O2N2C，由相似三角形的性質和式（5-1）知兩齒輪的傳動比為可見漸開線齒輪的傳動比取決于兩齒輪基圓半徑的大小，當一對漸開線齒輪制成后，兩齒輪的基圓半徑就確定了，即使安裝后兩齒輪中心距稍有變化，由于兩齒輪基圓半徑不變，所以傳動比仍保持不變。漸開線齒輪這種不因中心距變化而改變傳動比的特性稱為中心距可分性。這一特性可補償齒輪制造和安裝方面的誤差，是漸開線齒輪傳動的一個重要優點。圖6-2-5漸開線齒輪的嚙合

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1．齒輪各部分名稱

2）嚙合線為直線兩齒輪嚙合時，其接觸點的軌跡稱為嚙合線，由漸開線特性可知，兩漸開線齒廓在任何位置接觸時，過接觸點所作兩齒廓的公法線即為兩基圓的內公切線N1N2，故接觸點的軌跡必然在這內公切線上。所以，其嚙合線是唯一直線。過節點C作兩節圓的公切線tt，它與嚙合線所夾的銳角稱為嚙合角。通常用來表示四、漸開線標準齒輪各部分名稱、參數和幾何尺寸圖6-2-6所示為一直齒圓柱齒輪的一部分，相鄰兩齒的空間稱為齒間。1）齒頂圓：齒頂所在的圓，用da和ra表示。2）齒根圓：齒根所在的圓，用df和rf表示。3）齒厚：任意圓周上量得的齒輪兩側間的弧長，用sk表示。4）齒槽寬：任意圓周上量得的相鄰兩齒齒廓間的弧長，用ek表示。

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6）分度圓：計算基準圓，用d和r表示。7）齒頂高：介于分度圓與齒頂圓之間的輪齒部分的徑向高度，用ha表示。

8）齒根高：介于分度圓與齒根圓之間的輪齒部分的徑向高度，用hf表示。

9）齒全高：齒頂圓與齒根圓之間的輪齒部分的徑向高度，用h表示。5）齒距：任意圓周上量得的相鄰兩齒同側齒廓間的弧長，用pk表示。

pk=sk+ek

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2．主要參數表6-2-1常用的標準模數m（摘自GB/T1357-87）注：①本表適用于漸開線圓柱齒輪。對斜齒輪是指法向模數。優先采用第一系列，括號內的數盡量不用。②圓錐齒輪大端模數除了可在上表中選取外，還可選1.125、1.375等。

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3．標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸表6-2-2標準直齒圓柱齒輪各部分尺寸的幾何關系

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五、漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1．正確嚙合條件為保證齒輪傳動時各對齒之間能平穩傳遞運動，在齒對交替過程中不發生沖擊，必須符合正確嚙合條件。一對漸開線齒輪的正確嚙合條件為：①兩齒輪的模數必須相等；②兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等。即：m1=m2=m,α1=α2=α

這樣，一對齒輪的傳動比可寫成2．標準中心距正確安裝的漸開線齒輪，理論上應為無齒側間隙嚙合，即一輪節圓上的齒槽寬與另一輪節圓齒厚相等。標準齒輪正確安裝時齒輪的分度圓與節圓重合，嚙合角。

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一對內嚙合齒輪的中心距為由于漸開線齒廓具有可分性，兩輪中心距略大于正確安裝中心距時仍能保持瞬時傳動比恒定不變，但齒側出現間隙，反轉時會有沖擊。3．連續傳動條件若要一對漸開線齒輪連續不斷的傳動，就必須使前一對齒終止嚙合之前后續的一對齒及時進入嚙合。如圖6-2-7所示為一對互相嚙合的齒輪。設齒輪1為主動，齒輪2為從動。開始嚙合時，主動齒輪1的齒根部分與從動齒輪2的齒頂部分在K′點開始接觸。隨著兩齒輪繼續嚙合轉動，嚙合點的位置沿嚙合線N1N2向下移動，齒輪2齒廓上的接觸點由齒頂向齒根移動，而齒輪1齒廓上的接觸點則由齒根向齒頂移動。當兩齒廓的嚙合點移至K點時，則兩齒廓嚙合終止。由此可見，線段為嚙合點的實際軌跡，故稱為實際嚙合線段。因基圓內無漸開線，故線段為理論上可能的最大嚙合線段，所以被稱為理論嚙合線段

。

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顯然，要保證一對漸開線齒輪連續不斷地嚙合傳動，必須使前一對輪齒尚未在K點脫離嚙合之前，后一對輪齒及時到達K′點進入嚙合。要保證這一點必須使≥Pb，即實際嚙合線段必須大于或等于齒輪的基圓齒距。這就是連續傳動的條件，通常我們把這個條件用KK’與Pb的比值表示，稱為重合度，用表示。即

圖6-2-7連續傳動的條件重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒對數愈多，每對齒分擔的載荷就愈小，運動愈平穩。由于制造齒輪時齒廓必然有少量的誤差，故設計齒輪時必須使實際嚙合線段比基圓齒距大，即重合度大于1。重合度主要與齒數z、齒頂高系數壓力角有關，當取,

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六、斜齒圓柱齒輪傳動1．斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成a)直齒輪齒廓曲面

b)

斜齒輪齒廓曲面圖6-2-8圓柱齒輪的形成

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2.斜齒輪的基本參數斜齒圓柱齒輪齒形有端面和法面之稱。法面是指垂直于輪齒螺旋線方向的平面。輪齒的法面齒形與刀具齒形相同，故國際上規定法面參數（mn,）端面是指垂直于軸線的平面。端面齒形與直齒輪相同，故可以采用直齒輪的幾何尺寸計算公式計算斜齒輪的幾何尺寸。應注意：端面參數（mt,為了計算斜齒輪的幾何尺寸，必須掌握法面參數和端面參數間的換算關系。為標準參數。）為非標準值，圖6-2-9分度圓柱展開面a)

b)

c)圖6-2-10斜齒圓柱齒輪的旋向

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2）正確嚙合條件一對斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件為由于斜齒圓柱齒輪的齒與輪軸的方向成一螺旋角，所以使齒輪傳動的嚙合弧增大了e=btgβ，如與斜齒輪端面齒廓相同的直齒圓柱齒輪的重合度為則斜齒圓柱齒輪的重合度，斜齒輪比直齒輪重合度增加部分為式中：b為齒寬；ψd為齒寬系數，當z=17、ψd=1、β=7~20°時，=0.664~1.970

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表6-2-3外嚙合標準斜齒圓柱齒輪各部分的幾何尺寸3.斜齒輪傳動的主要特點斜齒輪的主要優點：嚙合性能好；重合度大；結構緊湊；斜齒輪的主要缺點：運轉時產生附加軸向推力。

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七、直齒圓錐齒輪傳動圖6-2-11圓錐齒輪的基本尺寸

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表6-2-4漸開線錐齒輪的幾何尺寸計算

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圖6-2-12背錐及當量齒數2.背錐與當量齒數

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八、蝸桿渦輪傳動1．蝸桿渦輪傳動的組成蝸桿傳動主要由蝸桿和蝸輪組成，主要用于傳遞空間交錯的兩軸之間的運動和動力，通常軸間交角為90°。一般情況下，蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。2．蝸桿渦輪傳動特點（1）傳動平穩

（2）傳動比大（3）具有自鎖性（4）傳動效率低（5）制造成本高3．蝸桿傳動的類型蝸桿傳動按照蝸桿的形狀不同，可分為圓柱蝸桿傳動（圖6-2-13a）、環面蝸桿傳動（圖6-2-13b），錐面蝸桿傳動(圖6-2-13c)。圓柱蝸桿機構又可按螺旋面的形狀，分為阿基米德蝸桿機構和漸開線蝸桿機構等。圓柱蝸桿機構加工方便，環面蝸桿機構承載能力較高。

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a)

b)

c)圖6-2-13蝸桿傳動的類型4.蝸桿傳動的失效形式由于蝸桿傳動中的蝸桿表面硬度比蝸輪高，所以蝸桿的接觸強度、彎曲強度都比蝸輪高；而蝸輪齒的根部是圓環面，彎曲強度也高、很少折斷。蝸桿傳動的主要失效形式有膠合、疲勞點蝕和磨損。由于蝸桿傳動在齒面間有較大的滑動速度，發熱量大，若散熱不及時，油溫升高、粘度下降，油膜破裂，更易發生膠合。開式傳動中，蝸輪輪齒磨損嚴重，所以蝸桿傳動中，要考慮潤滑與散熱問題蝸桿軸細長，彎曲變形大，會使嚙合區接觸不良。需要考慮其剛度問題。

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5．蝸桿、蝸輪的材料選擇基于蝸桿傳動的失效特點，選擇蝸桿和蝸輪材料組合時，不但要求有足夠的強度，而且要有良好的減摩、耐磨和抗膠合的能力。實踐表明，較理想的蝸桿副材料是：青銅蝸輪齒圈匹配淬硬磨削的鋼制蝸桿6.蝸桿傳動的基本參數和幾何尺寸計算將通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面定義為中間平面，如圖6-2-14所示。在此平面內，蝸桿傳動相當于齒輪齒條傳動。因此這個下面內的參數均是標準值，計算公式與圓柱齒輪相同。

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圖6-2-14阿基米德蝸桿傳動的幾何尺寸

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圖6-2-15

分度圓柱展開圖

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2.蝸桿傳動的幾何尺寸計算表6-2-5阿基米德蝸桿傳動的幾何尺寸計算

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【拓展知識】圖鑒

圖6-2-16仿形法加工齒輪

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【拓展知識】圖鑒圖6-2-17齒輪插刀加工齒輪

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【拓展知識】圖鑒a)

b)圖6-2-18齒條插刀加工齒輪圖6-2-19滾刀加工齒輪

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【拓展知識】圖鑒圖6-2-20齒輪的根切圖6-2-21根切與變位

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任務三輪系一、輪系的分類1．定軸輪系

輪系運動時，所有齒輪軸線都固定的輪系，稱為定軸輪系

2．行星輪系