汽车机械基础模块四课件.ppt
汽车机械基础,模块四 汽车常用传动装置,模块四 汽车常用传动装置,模块四 汽车常用传动装置,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,带传动的类型和特点,一、,知识点一 带 传 动,知识点一 带 传 动,知识点一 带 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,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,知识点一 带 传 动,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。,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。,知识点一 带 传 动,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。,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。,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。,知识点一 带 传 动,V带轮的轮缘尺寸（摘自GB/T13575.11992(mm),知识点一 带 传 动,轮辐,知识点一 带 传 动,V带轮的典型结构,知识点一 带 传 动,V带传动工作原理分析,三、,不工作时,工作时,F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0,知识点一 带 传 动,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,知识点一 带 传 动,V带的安装、维护与张紧,四、,知识点一 带 传 动,知识点一 带 传 动,知识点一 带 传 动,1）调整中心距法,知识点一 带 传 动,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、,知识点二 齿 轮 传 动,2）缺点,知识点二 齿 轮 传 动,1）平面齿轮传动,知识点二 齿 轮 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,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、,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：,（2)发生线 KN 是渐开线在任意点K的法线。,知识点二 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,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=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,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,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,1）内齿轮,da=d-2ha,df=d+2hf,所以，内齿轮的齿顶圆直径与齿根圆直径的计算公式不同于外齿轮，其它尺寸可参照外齿轮的计算公式：,知识点二 齿 轮 传 动,2）齿条,（1)齿廓是直线，各点法线互相平行，齿条作平动，各点速度大小、方向相同，压力角处处相等，且等于齿形角，即：（2)齿条上同侧齿廓平行，有：,知识点二 齿 轮 传 动,1）渐开线标准直齿圆柱齿轮的公法线长度,基圆齿距:Pb=mcos,基圆齿厚：Sb=mcos0.5+z（tan-）,知识点二 齿 轮 传 动,2）分度圆弦齿厚和弦齿高,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程和传动特点,三、,渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程,知识点二 齿 轮 传 动,开始啮合点B2：从动轮2的齿顶圆与啮合线的交点。,终止啮合点B1：主动轮1的齿顶圆与啮合线的交点。,实际啮合线B1B2：啮合点实际走过的轨迹。,理论啮合线N1N2：理论上的啮合线长度,N1、N2称为极限啮合点,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,渐开线直齿圆柱齿轮啮合、传动条件,四、,不能正确啮合!,不能正确啮合!,能正确啮合!,一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线N1N2上。,知识点二 齿 轮 传 动,正确啮合条件,由于m、均已标准化，要满足上式，必须有：,正确啮合条件,即：,K,K,知识点二 齿 轮 传 动,连续传动，应保证：,重合度,连续传动的条件：,工程中：,是衡量齿轮传动质量的重要指标之一。,知识点二 齿 轮 传 动,渐开线齿轮加工方法与根切现象,五、,齿轮加工方法,仿形法,铸造法,热轧法,冲压法,模锻法,粉末冶金法,切制法,铣削,拉削,范成法(展成法共轭法包络法),插齿,滚齿,剃齿,磨齿,知识点二 齿 轮 传 动,1）仿形法,仿形法加工齿轮,知识点二 齿 轮 传 动,2）展成法,齿轮插刀加工齿轮,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,1）根切现象,轮齿根切及其原理,知识点二 齿 轮 传 动,2）避免根切的条件,轮齿根切及其原理,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,齿轮加工的刀具位置,知识点二 齿 轮 传 动,齿轮传动的失效形式和齿轮材料,六、,齿轮失效形式,知识点二 齿 轮 传 动,1）对齿轮材料的基本要求,为了保证齿轮工作的可靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料应具有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷；良好的加工工艺性能及热处理性能，使之便于加工且便于提高其力学性能。,知识点二 齿 轮 传 动,2）齿轮的常用材料及热处理,知识点二 齿 轮 传 动,其他齿轮传动,七、,汽车轿车变速器中的斜齿圆柱齿轮,知识点二 齿 轮 传 动,1）斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点,齿廓曲面的形成和齿面接触线,知识点二 齿 轮 传 动,2）斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算公式,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,标准斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式,知识点二 齿 轮 传 动,知识点二 齿 轮 传 动,4）斜齿圆柱齿轮传动的特点,知识点二 齿 轮 传 动,轿车后驱动桥,知识点二 齿 轮 传 动,1）圆锥齿轮传动的类型及特点,圆锥齿轮传动类型,知识点二 齿 轮 传 动,2）直齿圆锥齿轮传动的基本参数、几何尺寸及正确啮合条件,知识点二 齿 轮 传 动,知识点三 蜗 杆 传 动,蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，用来传递空间交错轴之间的运动和动力。蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。,蜗杆,蜗轮,蜗杆的形状象个圆柱形螺纹,蜗轮形状象具有凹形轮缘的斜齿轮,蜗杆传动的类型和特点,一、,知识点三 蜗 杆 传 动,(1)根据蜗杆的形状可分为：圆柱蜗杆传动（常用）锥蜗杆传动（较少）环面蜗杆传动(提高承载能力),知识点三 蜗 杆 传 动,(2)圆柱蜗杆按螺旋面形状的不同可分为:阿基米德蜗杆渐开线蜗杆,阿基米德蜗杆,知识点三 蜗 杆 传 动,蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,二、,蜗杆传动的中间平面,知识点三 蜗 杆 传 动,1）模数m和压力角,知识点三 蜗 杆 传 动,2）蜗杆分度圆直径d1,知识点三 蜗 杆 传 动,3）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比 i,知识点三 蜗 杆 传 动,4）蜗杆直径系数q和导程角,知识点三 蜗 杆 传 动,5）蜗轮分度圆直径d2和中心距a,知识点三 蜗 杆 传 动,普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算公式,知识点三 蜗 杆 传 动,知识点三 蜗 杆 传 动,蜗杆传动的材料和结构,三、,蜗杆和蜗轮的材料不仅要满足强度要求，更重要的是要具有良好的减摩性、抗磨性和抗胶合的能力。蜗杆一般用碳素钢或合金钢制造。对于高速重载的蜗杆，可用15Cr、20Cr、20CrMnTi和20MnVB等，经渗碳淬火至硬度为5662 HRC，需要磨削。对于中速中载传动，蜗杆材料可用45、40Cr、35SiMn等，经表面淬火至硬度为4555 HRC，需要磨削。对于不太重要的传动及低速中载蜗杆，常用45钢经调质或正火处理，硬度为220270 HBW。,知识点三 蜗 杆 传 动,知识点三 蜗 杆 传 动,知识点三 蜗 杆 传 动,蜗轮的结构形式,知识点三 蜗 杆 传 动,知识点四 轮 系,由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统，称为齿轮系，简称轮系。,轮系的分类,一、,知识点四 轮 系,当轮系运转时，各齿轮几何轴线位置相对于机架都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。,定轴轮系,知识点四 轮 系,在轮系中至少有一个齿轮的几何轴线绕位置固定的另一齿轮的几何轴线转动，这种轮系称为周转轮系。,知识点四 轮 系,周转轮系,既含有定轴轮系又含有周转轮系，或包含有几个基本周转轮系的复杂轮系称为复合轮系。,知识点四 轮 系,复合轮系,定轴轮系传动比的计算,二、,知识点四 汽车常用非金属材料,轮系中，输入轴（轮）与输出轴（轮）的转速或角速度之比称为轮系的传动比，通常用 i 表示。计算定轴轮系的传动比，不仅要确定传动比数值大小，还要确定首末齿轮回转方向的异同。,知识点四 轮 系,根据轮系传动比的定义，一对平行轴圆柱齿轮的传动比为,知识点四 轮 系,主、从动轮之间的转向关系,知识点四 轮 系,右旋（左旋）蜗杆右手（左手）法则,知识点四 轮 系,定轴轮系传动比的计算,假设定轴轮系首末两轮的转速分别为n1和nk，则轮系传动比的一般表达式是：,知识点四 轮 系,周转轮系,三、,太阳轮 K(或中心齿轮),周转轮系组成：中心齿轮行星齿轮行星架机架,知识点四 轮 系,知识点四 轮 系,转化轮系1、3太阳轮；2行星轮,知识点四 轮 系,轮系的功用,四、,知识点四 轮 系,谢谢观看THANKS,
