汽车机械基础 课件 模块三 汽车机械传动装置

模块三汽车机械传动装置任务一带传动任务二链传动任务三齿轮传动任务四蜗杆传动任务五轮系传动任务六螺旋传动

传动方式可以分为机械传动、电气传动、液压传动和气压传动。其中机械传动最为常见。

传动方式按照传动原理，机械传动可分为两大类：

1.摩擦传动――依靠构件接触面的摩擦力来传递动力和运动的传动，如带传动。

2.啮合传动――依靠构件间的相互啮合来传递动力和运动的传动，如链传动、齿轮传动和蜗杆传动。机械传动是利用机械方式传递动力和运动的传动。任务一带传动任务引入

轿车发动机具体采用了哪几种带传动形式？带传动的种类、运动特点及失效形式是什么？带进行安装、维护时需要注意哪些问题？任务分析

带传动用于原动机与工作机之间的传动，调整工作部分与原动机部分的速度关系，实现减速、增速和变速要求。1．掌握带传动的类型、特点和工作原理。2．掌握V带的结构、型号，及在汽车上的应用。3．了解同步带的传动特点，掌握同步带在汽车上的应用4．了解V带的受力情况、参数，及对带传动的影响。5．掌握带传动的张紧方法。学习目标相关知识

一、带传动的组成、传动比与特点

二、带传动的类型

三、带传动在汽车中的应用

四、普通V带与带轮的结构

五、汽车用传动带的结构和标记

六、普通V带传动的工作情况分析

七、带传动的张紧、安装和维护一、带传动的组成、传动比与特点1．带传动的组成与传动比1—主动带轮

2—从动带轮

3—传动带

带传动是由两个带轮和一根紧绕在两轮上的传动带组成，靠带与带轮接触面之间的摩擦力（或啮合力）来传递运动和动力的一种挠性传动。带传动的传动比：设主动带轮1的转速为n1，从动带轮2的转速为n2，比值n1/n2称为带传动的传动比i。理论传动比：带传动中的两轮转速与带轮直径成反比。☻摩擦带传动，有弹性滑动，传动比不稳定；优点：☻摩擦带传动，过载时打滑可防止其他零件损坏；☻具有良好的弹性，能够缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；☻结构简单，便于加工，无需润滑，成本低廉；☻适用于中心距较大的两轴间的传动。缺点：☻不宜在高温、易燃易爆、有油、水等腐蚀介质场合下使用；☻常需要张紧装置，对轴和轴承的压力较大。☻传动效率低，传动带的寿命较短，对使用不利；2.带传动的特点1.摩擦带传动：靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力（平带和V带传动）；

2.啮合带传动：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合来传递运动和动力（同步带传动）。摩擦带传动按工作原理不同：二、带传动的类型啮合带传动（1）平带传动：最简单，适合于中心距较大的情况；（2）V带传动：产生的摩擦力比平带大，应用最广泛；（3）多楔带传动：适于传递功率较大，要求结构紧凑场合；（4）圆形带传动：常用于缝纫机、仪器等低速小功率场合。1.摩擦带传动按截面形状分为：圆形带多楔带平带V带2.啮合带传动曲轴同步带轮凸轮轴同步带轮张紧轮水泵同步带轮同步带汽车配气机构同步带传动三、带传动在汽车中的应用1．V带在汽车中的应用2．多楔带在汽车中的应用3．同步带在汽车中的应用1—主动轮2—从动轮3—张紧轮4—同步带4．金属带在汽车中的应用

汽车V带

汽车V带是标准件，根据公称顶宽分为AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等5种型号，AV后面的数字表示顶宽的大小（mm）。汽车V带标记：型号

×

有效长度公称值

标准号。

例如：AV13×1000GB/T12732-1996表示型号为AV13，有效长度公称值为1000mm，标准号是GB/T12732—1996的汽车V带。1.汽车V带的结构、型号和标记四、汽车用传动带的结构和标记2.汽车多楔带的结构、型号和标记

多楔带汽车多楔带标记：楔数型号有效长度。

例如：6PK1150表示楔数为6，型号为PK，有效长度为1150mm的汽车多楔带。

多楔带只有PK一种型号，双面多楔带为DPK。3.汽车同步带的结构、型号和标记

同步带汽车同步带标记：齿数型号宽度。

例如：80ZA19表示齿数为80，型号为ZA，宽度为19mm的汽车同步带。

同步带有两种型号：ZA型和ZB型。

帘布结构：制造方便，抗拉强度高，价格低廉。

线绳结构：韧性好，适用转速较高、带轮直径较小的场合。五、普通V带与带轮1．普通V带（1）普通V带的结构（2）普通V带的参数（3）普通V带的类型★普通V带的截型分Y、Z、A、B、C、D、E七种

型号。YZABCDE截面逐渐增大普通V带参数：基准长度Ld、节宽bp、基准直径dd

等。2.带轮带轮由轮缘、轮辐（或腹板）和轮毂三部分组成。

带轮常用的材料有灰铸铁、铸钢或非金属材料等，其中，灰铸铁应用最广。

轮缘轮辐带轮轮辐的结构形式：轮毂（1）平带传动（2）V带传动（3）多楔带传动（4）圆形带传动带传动在工作时：

传动带与主动轮和从动轮在接触面上产生摩擦力。静止时的受力工作时的受力六、普通V带传动的工作情况分析1．普通V带传动的受力分析★★带传动所传递的功率：F－有效拉力，即有效圆周力：紧边拉力增加量＝F1-F0紧边拉力增加量＝松边拉力减少量＝△F松边拉力减少量＝F0-F2设带的总长度不变：★q—带单位长度上的质量A—带的截面面积（1）离心应力离心拉应力σc（2）拉应力紧边拉应力松边拉应力弯曲拉应力σb（3）弯曲应力yV带的节面

dV带轮的基准圆2．普通V带传动的应力分析3.带的弹性滑动和打滑（1）弹性滑动3.带的弹性滑动和打滑v1>v带，v带>v2v1>v2F2F2n1n2F1F1（1）弹性滑动

弹性滑动后果：传动比不准确；使带磨损，效率降低。

产生的原因：带的弹性变形与拉力差。滑动率：（2）打滑

带传动是靠摩擦工作的，当初拉力一定时，带与带轮之间的摩擦力总和有一个极限值。当传递的有效圆周力F的值超过极限摩擦力时，带将在带轮轮面上发生明显的滑动，这种现象称为打滑。

因为小带轮包角小于大带轮包角，所以，打滑首先发生在小带轮上。因此，小带轮上的包角不能太小，设计时为了保证带传动具有一定的传动能力，小带轮上的包角α1≥120°。（3）弹性滑动和打滑的区别项目弹性滑动打滑现象局部带在局部轮面上发生的滑动整个带在整个轮面上发生的滑动产生的原因带两边的拉力差超载结论不可避免可以避免七、带传动的张紧、安装和维护1．带传动的张紧（1）当两轮的中心距能够调整时（2）当两轮的中心距不能调整时

张紧轮位置：①松边内侧靠大轮；②松边外侧靠小轮。利用自重滑道式张紧装置摆架式张紧装置自动张紧装置张紧轮装置①安装传动带时，不能硬撬。应先缩短中心距，然后再装传动带。②安装时，两带轮轴线应保持平行，否则传动带会被扭曲而过早磨损，降低带的寿命。③要保证V带在带轮轮槽中的正确位置，过高和过低都不利于带的正常工作。④同组使用的V带应型号相同、长度相同，不同厂家的V带、新旧V带不能混用。⑤V带的张紧度要合适。一般中等中心距的带传动，带的张紧度以大拇指能将带按下

15mm左右为宜，如图所示。新V带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。⑥带传动应设置防护罩，防止带与酸、碱或油接触而受腐蚀，以保证安全。⑦要定期对传动带进行检查，如有一根带松弛或损坏，则应更换所有的带。2．带传动的安装和维护任务实施

一、分析带传动的打滑

二、分析汽车上具体采用的带传动形式一、分析带传动的打滑1.打滑发生三种情况。（1）包角过小，不能充分利用带的工作能力，属于设计问题。（2）没有足够的张紧力。这通常是因为带在工作一段时间后，由于带的伸长变形而引起张紧力下降。可以通过调整带传动的中心距来加大张紧力。2．打滑多发生在小带轮上。由于小带轮的包角小于大带轮的包角，因此打滑多发生在小带轮上。要避免打滑，需要求摩擦系数、包角和张紧力应具有足够的取值。3．打滑对带传动的影响。打滑加剧了带的磨损，使从动轮转速急剧降低、甚至停止运动，导致传动失效。为了保证带传动的正常工作，应避免出现过载打滑现象。但当传动突然超载时，打滑可以起到过载保护的作用，避免其他零件的损坏。二、分析汽车上具体采用的带传动形式汽车上采用的带传动主要有以下四种形式：

1．汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水泵）常采用V带驱动。

2．汽车发动机附件（发电机、空调压缩机和水泵）也常采用多楔带传动。

3．汽车发动机曲轴与凸轮轴间的正时传动采用同步带传动。

4．汽车无级变速CVT采用金属带传动。任务二链传动任务引入

汽车发动机凸轮轴的传动方式有凸轮轴上置、凸轮轴中置和凸轮轴下置3种。不同的凸轮轴传动方式对应的发动机曲轴与凸轮轴的传动方式也不同。那么，凸轮轴上置的配气机构，采用的是哪种机械传动形式?任务分析

凸轮轴上置的配气机构，一般采用的是链传动。链传动与带传动同属于挠性传动，其主要作用就是传递转矩和改变转速。1．了解链传动的特点。2．熟悉链传动的类型。3．掌握链传动在汽车上的应用。学习目标相关知识一、链传动的组成与特点二、传动链的类型三、传动链的运动特性四、滚子链的结构和链轮五、链传动的失效形式六、链传动的布置七、链传动的张紧一、链传动的组成与特点1．链传动的组成

链传动通常由分别安装在两根平行轴上的主动链轮、从动链轮和链条组成。主动链轮从动链轮链条☻对制造和安装精度要求比带传动高；☻不需要初拉力，作用在轴上的力小，轴承寿命长；☻啮合传动，能保持平均传动比恒定不变；☻可在恶劣环境下可靠地工作；☻能传递较大的圆周力，相同条件下，其结构更小、更轻便；☻过载时不能起保护作用；☻铰链磨损后，使链节距变大，链条易脱落。☻运动平稳性差，噪声和振动大；优点：缺点：2．链传动的特点☻传动效率比带高，一般达0.95～0.98。根据用途不同分为：传动链、起重链、牵引链。牵引链传动链起重链传动链根据结构不同分为：齿形链、滚子链。二、传动链的类型齿形链滚子链三、传动链的运动特性1．平均链速和平均传动比

设链传动中主动链轮的齿数为z1，转速为n1（r/min），从动链轮的齿数为z2，转速为n2（r/min），则链的平均速度为由上式，可得链传动的平均传动比为2．瞬时链速和瞬时传动比瞬时传动比四、滚子链的结构和链轮1．滚子链的结构滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。1—内链板2—外链板3—销轴4—套筒5—滚子

滚子链的接头形式：偶数节：开口销（大节距）或弹簧夹（小节距）奇数节：过渡链节（会产生附加弯矩，一般不采用）开口销固定弹簧夹固定过渡链节连接滚子链有单排或多排结构。滚子链上相邻两滚子中心的距离。节距：

排数越多，承载能力越高，但制造、安装误差也越大，各排链受载不均匀现象越严重。一般的排数不超过4排。

滚子链已标准化，分为A、B两个系列。其中A系列起源美国，流行于世界；B系列起源英国，主要流行于欧洲。2.滚子链的标准3．链轮的结构和材料实心式

孔板式

组合式

低速时大链轮可采用铸铁，小链轮的啮合次数多，其材料要优于大链轮，并要进行热处理。3．链轮的结构和材料

链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，常用材料为中碳钢（35、45），不重要的场合用Q235、Q275，高速重载时采用合金钢。1.链条疲劳破坏2.链条铰链的磨损3.链条铰链的胶合

4.静力拉断

五、链传动的失效形式六、链传动的布置

链传动的布置方式有：水平布置（最好）、垂直布置、倾斜布置三种。水平布置倾斜布置垂直布置

1.增大两轮中心距。

2.用张紧轮张紧。张紧轮直径稍小于小链轮直径，张紧轮应设在松边的内侧靠近大链轮或外侧靠近小链轮处。

3.拆除1~2个链节，缩短链长。

链传动张紧的目的：主要是为了避免链条的垂度过大时，产生啮合不良和链条振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。七、链传动的张紧张紧方法：弹簧自动张紧重力自动张紧托架自动张紧张紧轮自动张紧任务实施分析汽车发动机中的正时链传动1—液压张紧装置2—链条3—曲轴正时链轮4—油泵驱动链轮5—导链板6—凸轮轴正时链轮

曲轴的转动通过链传动传递到凸轮轴，实现凸轮轴的驱动。上置式凸轮轴的链传动采用滚子链。为避免振动和噪声，工作时应将链条张紧，因此，在链传动机构中装有导链板，并在链条的松边设置张紧轮。图示为液压式张紧装置，发动机的机油进入液压腔，推动其内部的活塞向外移动，使张紧链轮压向链条。调整张紧轮的位置，即可改变链条的张力。任务三齿轮传动任务引入任务引入汽车后桥主减速器任务分析

齿轮传动是一种啮合传动，是应用最为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用于传递空间任意轴之间的运动和动力。

汽车动力传动部分中，常常用齿轮传动来传递动力、改变转速或方向。1．熟悉齿轮传动的特点和分类。2．掌握渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称。3．掌握一些常见齿轮传动的传动特点及在汽车上的应用。4．掌握齿轮各部分几何参数及算法。学习目标相关知识一、齿轮传动的组成、传动比与特点二、齿轮传动的类型三、渐开线直齿圆柱齿轮传动四、斜齿圆柱齿轮传动五、锥齿轮传动六、齿轮传动的失效形式七、齿轮的常用材料八、钢制齿轮的热处理九、齿轮的结构十、齿轮传动的使用与维护1．齿轮传动的组成与传动比一、齿轮传动的组成、传动比与特点齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮直接啮合传动组成。汽车后桥齿轮主动齿轮从动齿轮齿轮传动的传动比：设主动齿轮的齿数为z1，转速为n1；从动齿轮的齿数为z2，转速为n2，则传动比i为：☻需要专用设备和刀具制造齿轮，成本较高；优点☻传动效率高，工作可靠性使用寿命长；☻传动比稳定，传动准确可靠；☻适用功率、速度和尺寸范围大；☻结构紧凑，体积小。缺点☻制造和安装精度要求较高，精度低时噪声和振动较大；☻不适用于两轴间距离较大的传动；2.齿轮传动的特点☻没有过载保护作用。☻可用来传递空间任意两轴之间的传动；二、齿轮传动的类型

空间齿轮传动（两轴不平形）圆柱齿轮传动两轴相交两轴交错蜗杆传动交错轴斜齿轮传动平面齿轮传动（两轴平形）按照一对齿轮轴线的相对位置分外啮合内啮合齿轮齿条直齿斜齿曲齿直齿斜齿人字齿圆锥齿轮传动1.平面齿轮传动内啮合直齿轮外啮合直齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮齿轮齿条传动2.空间齿轮传动直齿圆锥齿轮

蜗杆传动交错轴斜齿轮传动曲齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮1.开式齿轮传动按照工作条件分

齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速或低精度场合，如水泥搅拌机。2.半开式齿轮传动

齿轮传动有简单的防护罩但不封闭，有时还把大齿轮的部分齿轮进入油池中。它的工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。卷扬机3.闭式齿轮传动齿轮传动装在经过精确加工而且封闭严密的箱体内，故密封条件好，且易于保证良好的润滑，使用寿命长，多用于较重要的场合，如汽车变速箱齿轮、减速器齿轮。三、渐开线直齿圆柱齿轮传动1．渐开线的形成及性质渐开线的性质：

（1）发生线长度等于它所对应的基圆弧长。（2）渐开线上任意点的法线，必定与基圆相切。（3）渐开线的形状取决于基圆的大小。（4）基圆内无渐开线。2．渐开线齿廓的压力角

渐开线齿廓上某点的法线与速度方向线所夹的锐角αk称为该点的压力角。3．渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称（1）齿顶圆da：齿顶圆柱面与端平面的交线。（2）齿根圆df：齿根圆柱面与端平面的交线。（3）分度圆d：齿轮计算和加工基准的圆。（4）齿厚s：分度圆上轮齿两侧齿廓间的弧度称为齿厚。（5）齿槽宽e：分度圆上齿槽两侧齿廓间的弧长。（6）齿距p：相邻两齿同侧齿廓间的弧长。

p＝s+e（7）齿顶高ha：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。

ha

＝（da-d）/2（8）齿根高hf：齿根圆与分度圆之间的径向距离。

hf

＝（d-df）/2（9）全齿高h：齿根圆与齿顶圆之间的径向距离。

h＝ha+hf（1）齿数z（2）模数m

分度圆直径:令:

渐开线齿廓在分度圆上的压力角—齿轮压力角。m为标准值（3）压力角标准压力角=20°4．渐开线直齿圆柱齿轮主要参数分度圆周长:5．渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸当模数确定后，齿轮的齿顶高、齿根高和全齿高可以表示为ha*：齿顶高系数，c*：顶隙系数，c：顶隙（mm）。式中：正常齿：ha*＝1.0，c*＝0.25；短齿：ha*＝0.8，c*＝0.3。按国家标准：标准齿轮（具有标准模数和标准压力角的直齿圆柱齿轮）：标准中心距（两齿轮轮心之间的距离）：齿顶圆直径和齿根圆直径计算公式为：例

4-1已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a

=

160mm，齿数z1=20，z2=60，求模数和分度圆直径。解：求得模数为再由公式

求得分度圆直径为因为是标准直齿圆柱齿轮传动，所以，由公式例

4-2一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，主动齿轮齿数z1=19，从动齿轮齿数z2=81，试计算传动比。并判断该齿轮传动是减速增扭，还是增速减扭?因为传动比即小齿轮带大齿轮。所以，该齿轮传动是减速增扭传动。解：渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为：6.标准直齿圆柱齿轮的正确啮合和连续传动条件（1）正确啮合条件（2）连续传动的条件滚直齿插直齿仿形法加工齿轮方法：范成法（展成法）与成型法（仿形法）（3）避免根切和干涉条件根切位置不根切的条件：Z≥17即：四、斜齿圆柱齿轮传动

螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好。

螺旋角β：螺旋线的切线与轴线的夹角β称为斜齿轮的螺旋角。它表示轮齿的倾斜程度。

接触线是斜直线，逐渐接触，逐渐脱开，传动平稳，冲击和噪声小。1．斜齿圆柱齿轮齿面的形成2．斜齿圆柱齿轮传动的特点及应用

从啮合开始时起，接触线长度由零逐渐增大，到某一位置后又逐渐减小，直至脱离啮合。所以，斜齿轮啮合是逐渐进入和逐渐退出的，且斜齿轮啮合的时间比直齿轮长，故斜齿轮传动平稳、噪声小、承载能力强。

锥齿轮传动传递两相交轴之间的运动和动力，常见轴交角为90,加工和安装比较困难，一般用于轻载、低速场合。五、锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮1.分类直齿圆锥齿轮

直齿锥齿轮在汽车机械中广泛应用于减速机构。曲齿锥齿轮应用于轿车驱动桥的主减速器和差速器中。2.应用1.齿面点蚀

六、齿轮传动的失效形式2.齿面磨损

3.齿面胶合

4.齿面塑性变形5.轮齿折断七、齿轮的常用材料

①齿面有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等。②齿心有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷。③有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。

常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、铸钢、合金结构钢、铸铁和非金属材料等，一般多采用锻件或轧制钢材。齿轮应满足条件:九、齿轮的结构

齿轮结构一般由轮缘、轮毂和轮辐三部分组成，其中轮缘的齿面、轮毂的内孔是主要的功能面。齿轮轴实体式孔板式轮辐式八、钢制齿轮的热处理1.表面淬火

2.渗碳淬火

3.渗氮

4.调质

5.正火开式传动或半开式传动定期人工加油润滑v<12m/s的闭式传动浸油润滑v>12m/s的闭式传动喷油润滑1．齿轮传动的润滑十、齿轮传动的使用与维护喷油润滑不带油轮的浸油润滑不带油轮的浸油润滑带油轮的浸油润滑2．使用齿轮传动的注意事项

①安装与跑合。

②正确使用齿轮传动。

③经常检查润滑系统的状况，如润滑油量、供油状况、润滑油质量等，按照使用规则定期更换或补充规定牌号的润滑油。

④注意监视齿轮传动的工作状况，通过看、摸、听，监视有无不正常的声音或箱体过热现象，禁止其“带病工作”。

⑤装防护罩。任务实施一、分析汽车齿轮齿条转向器的工作原理二、分析汽车后桥主减速器的组成和功用一、分析汽车齿轮齿条转向器的工作原理

当驾驶员转动转向盘时，转向盘带动转向齿轮转动，转向齿轮与转向齿条啮合，带动转向齿条左右直线移动，并推动汽车转向车轮左右摆动，从而实现转向功能。

转向齿轮是特殊的螺旋形状，可以改善转向时的柔顺感。二、分析汽车后桥主减速器的组成和功用1-主动锥形齿轮2-从动圆盘形齿轮

主动锥形齿轮接收来自发动机的动力，并将此动力传递给与之相啮合的从动圆盘形齿轮，再由从动圆盘形齿轮经过一系列装置，最终传递给两边的车轮。由于是小齿轮带大齿轮，所以，主减速器有减速增扭的作用。还可以改变力的传动方向，将发动机纵向传来的力变成横向力，输出给两端的车轮。任务四蜗杆传动任务引入

托森差速器广泛应用于全轮驱动轿车的中央差速器以及后驱动桥轮间。那么，它是通过什么传动实现运动传递的？其工作原理如何？任务分析

托森差速器主要是通过蜗杆传动来实现运动传递的。蜗杆、蜗轮的轴线在空间成直角交错，传递两轴间的运动和动力，其传动具有不可逆性。1．掌握蜗杆传动的原理。2．掌握蜗杆传动的特点。3．掌握蜗杆传动在汽车中的应用。学习目标相关知识一、蜗杆传动的组成、传动比和特点二、蜗杆传动的类型三、蜗杆传动旋转方向的判定四、蜗杆传动的失效形式五、蜗杆、蜗轮的材料六、蜗杆、蜗轮的结构七、蜗杆传动的安装和维护1．蜗杆传动的组成

蜗杆传动是由蜗杆、蜗轮组成的用以传递空间交错轴间的运动和动力的一种机械传动。通常轴交角为90º。蜗杆蜗轮一、蜗杆传动的组成、传动比和特点蜗杆蜗轮啮合时是线接触，而不是点接触。2.蜗杆传动传动比

蜗杆的头数为z1，蜗轮的齿数为z2，则传动比为：单头蜗杆多头蜗杆

蜗杆的头数一般取z1=1～4。当传动比大于40或要求蜗杆自锁时，常取z1=1（单头蜗杆）；当传递功率较大时，为提高传动效率，常取z1=2～4。蜗杆有单头、双头和多头多种形式。蜗杆头数越多，加工精度越难保证。3．蜗杆传动的特点①传动比大，在动力传动中，一般传动比为8～100；在分度机构中，传动比可达1000。

②传动平稳，噪声小，结构紧凑。

③可以实现自锁。蜗杆只能作为主动件带动蜗轮，反之不能传动。

④磨损较严重，因此蜗轮齿圈部分常用减摩性能好的有色金属（如青铜）制造，成本较高。

⑤传动效率较低，故大功率连续传动一般不用。二、蜗杆传动的类型圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动三、蜗杆传动旋转方向的判定右旋蜗杆左旋蜗杆1．蜗杆螺旋方向的判定2．蜗轮旋转方向的判定四、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的主要失效形式是蜗轮齿面的胶合、点蚀和磨损。蜗杆高速重载低碳合金钢（15Cr、20Cr）+渗碳淬火；中碳钢（45）或中碳合金钢（40Cr）+表面淬火。低速中载中碳钢（45）+调质。蜗轮vs≥12~26m/s

重要传动铸造锡青铜铸造铝青铜灰铸铁和球墨铸铁要求：强度足够，减摩、耐磨、易跑合和抗胶合。vs≤10m/s一般传动vs

<2m/s不重要传动五、蜗杆、蜗轮的材料蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常和轴做成一个整体。六、蜗杆、蜗轮的结构七、蜗杆传动的安装和维护

蜗杆传动的安装精度要求很高。

根据蜗杆传动的啮合特点，应使蜗轮的中间平面通过蜗杆的轴线。2．蜗杆传动的维护

蜗杆传动的润滑一般采用浸油润滑和喷油润滑两种润滑方式。中低速蜗杆传动，大多采用浸油润滑，高速蜗杆传动，采用喷油润滑。1．蜗杆传动的安装任务实施简述托森差速器的工作原理

在弯道正常行驶没有车轮打滑时，前后差速器的作用是传统差速器，蜗杆齿轮不影响不同半轴的输出速度，如车向左转时，右侧车轮比差速器快，而左侧速度低，左右速度不同的蜗轮，能够严密地匹配同步啮合齿轮。此时，蜗轮蜗杆并没有锁止，因为扭矩是从蜗轮到蜗杆齿轮，这一方向动力传输畅通无阻。而当一侧车轮打滑时，蜗轮蜗杆组件发挥作用，通过托森差速器或液压式多盘离合器，可极为迅速地自动调整动力分配。任务五轮系传动任务引入

汽车变速器、差速器、分动器等是由多对齿轮传动或蜗杆传动组成的封闭箱体内的传动装置，多对相互啮合齿轮组成的传动装置称为轮系。

汽车变速器、差速器、分动器为什么采用轮系传动？轮系有几种类型，它们有何不同？当多组齿轮啮合时，如何计算它们的转速和传动比?任务分析

在实际机械中，为了获得大的传动比或实现较大的变速、换向，只用一对齿轮传动往往不能满足工作要求，而是需要用若干齿轮彼此啮合组成的传动系统即轮系进行传动。学习目标1．了解轮系的分类和应用。2．掌握定轴轮系和周转轮系的组成和特点。3．掌握定轴轮系和周转轮系传动比的计算方法。相关知识一、轮系的类型二、轮系的功用三、轮系的传动比计算一、轮系的类型一系列齿轮组成的齿轮传动系统称为轮系。

按轮系中各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定，可分为三类：定轴轮系周转轮系混合轮系1.定轴轮系：传动时轮系中所有齿轮的几何轴线都是固定的轮系。平面定轴轮系空间定轴轮系2.周转轮系：传动时至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮轴线转动的轮系。3.混合轮系：既含有定轴线，又含有周转轮系。1.传递相距较远两轴之间的运动和动力。二、轮系的功用2.获得大的传动比。3.实现变速和换向。实现换向4.实现分路传动。5.实现运动的合成与分解。汽车差速器三、轮系的传动比计算

轮系中首末两轮的转速或角速度之比称为轮系的传动比，用iab表示。

轮系的传动比计算，包括计算传动比的大小和确定输出轴的转向两个内容。

（一）定轴轮系的传动比计算1．定轴轮系中一对齿轮传动方向的确定箭头法判断方向：

2.定轴轮系的传动比计算（1）平面定轴轮系的传动比计算

齿轮4既是从动轮，又是主动轮，其存在不影响传动比，但改变了外啮合的次数，称为过桥齿轮或惰轮。轮系传动比的一般表达式：（1）对于圆柱齿轮组成的定轴轮系确定传动比正负的方法：

a.外啮合的次数；b.画箭头。（2）当轮系中包含圆锥齿轮、蜗杆蜗轮时，传动比的计算仍用上式计算，但各轮的转向必须画箭头确定。

a.当首末两轮轴线平行时，仍用正负表示两轮之间的关系。

b.当首末两轮轴线不平行时，不能用正负表示，只能依次画箭头。n表示外啮合的次数。（2）空间定轴轮系的传动比计算解：由公式若齿轮1转动方向向下，齿轮6的转动方向向左。例4-4图示轮系中，各齿轮的齿数分别为z1=z2=z3=25、z3′=25、z4=75、z4′=30、z5=60，求传动比i15。解：（1）由公式（2）用标注箭头的方法确定从动轮的转向，箭头如图所示。1.周转轮系的组成

一个基本周转轮系中，行星轮可有多个，太阳轮的数量不多于两个，行星架只能有一个。（二）周转轮系的传动比计算行星轮太阳轮行星架周转轮系机架轴线位置固定既自转又公转又称系杆行星轮太阳轮行星架太阳轮机架太阳轮与行星架几何轴线必须重合！差动轮系行星轮系定轴轮系周转轮系的分类差动轮系：太阳轮都能转动的周转轮系；行星轮系：有一个太阳轮固定不动的周转轮系。定轴轮系：行星架的转速为0。2.周转轮系传动比的计算

用“反转法”，给整个轮系加上一个（-nH），各构件间的相对运动不变。构件原来的转速转化轮系中的转速1n1n1H=n1-nH2n2n2H=n2-nH3n3n3H=n3-nHHnHnHH=nH-nH=0转化轮系中，轮1、3间的传动比可以按定轴齿轮系传动比求解：各构件前、后的转速：对上式作以下说明：

（1）只适用于转化齿轮系的首末轮的回转轴线平行（或重合）的周转齿轮系；（2）齿数比前一定有“+”或“-”号。其正负号判定，可将转臂H视为静止，然后按定轴齿轮系判别主从动轮转向关系的方法确定；（3）注意n1、nk、nH应分别用正负号代入（推导时假定三者同向）；（4）n1、nk、nH三个量，须知其中任意两个角速度的大小和转向，才能确定第三个角速度的大小和转向。一般计算式:例4-5图示行星轮系中，已知z1

=

50、z2

=

30、z3

=

100，求传动比i1H。即解：根据转化轮系法，齿轮1、3和行星架轴线相重合解得由例4-6图示的差动轮系中，已知z1

=

20、z2

=

30、z3

=

80，齿轮1和齿轮3的转速大小为10r/min，方向相反。求行星架H的转速及传动比iH1。解：设齿轮1转向为正，则即解得由负号表示行星架H与齿轮1的转向相反。因此（三）混合轮系的传动比计算

混合轮系：由定轴轮系+周转轮系、或由几个单一的周转轮系组合而成的轮系。1.混合轮系（1）划分出基本类型的轮系。（2）分别列出周转轮系和定轴轮系的传动比计算公式。（3）联立求解，求得所需的参数。2.计算混合轮系传动比的方法和步骤：例4-7图示轮系中，已知各轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’=20，Z3=30，Z4=80。计算传动比i1H。

周转轮系传动比：（3）联立以上两式，得（1）分解轮系解：周转轮系：轮2’，3，H，4定轴轮系：轮1，2定轴轮系传动比：（2）分别计算各轮系传动比任务实施一、分析汽车后桥差速器传动轮系的组成二、分析三轴式汽车变速器各挡齿轮传动

路线的传动比

解：因为齿轮1、2的轴线固定，所以1-2构成定轴轮系。又因为齿轮4的轴线可动，齿轮4为行星轮，行星架H与齿轮2固接，随齿轮2一起转动，齿轮3、5均能绕轴线转动，为两个活动的太阳轮，所以，4-3-5-H构成差动轮系。综上，汽车后桥差速器中的轮系是由定轴轮系和差动轮系组成的混合轮系。一、分析汽车后桥差速器传动轮系的组成

另分析：（1）齿轮3、齿轮5和行星架H的转速n3、n5和nH之间的关系；（2）汽