《汽车机械基础》第十三章齿轮系及其应用

齿轮的原理与应用1. 什么是齿轮？齿轮是一种机械传动装置，由两个或多个齿轮通过啮合来传递功率和运动。

齿轮一般由圆盘状的轮齿构成，齿轮上的凹凸齿槽相互啮合，使其能够有效地传递转动力和扭矩。

2. 齿轮的工作原理齿轮的工作原理基于凸轮原理，当两个齿轮啮合时，一个齿轮的转动将传递到另一个齿轮上。

凸轮的凹凸形状使齿轮能够有效地传递运动和转矩，并且通过改变齿轮的数量和大小，可以实现不同的速度和转矩传递。

在齿轮啮合的过程中，两个齿轮上的齿槽相互咬合，并且在转动过程中不会相对滑动，这使得齿轮传动高效且准确。

齿轮的尺寸、齿数和齿槽形状的设计对其传递效果有重要影响，可以根据需求进行优化。

3. 齿轮的应用领域齿轮广泛应用于各个领域的机械装置中，其主要应用有：3.1 机械传动系统•齿轮常被用于传动系统中，如汽车的变速器、船舶的推进系统以及工业机械设备的传动装置等。

通过齿轮传动，可以实现不同转速和转矩的传递，以满足各种机械设备的需求。

3.2 减速装置•齿轮组可以作为减速装置来降低高速旋转的动力装置的转速，常见的应用如旋转机械、风力发电机等。

通过合理配置齿轮的尺寸和齿数，可以实现不同的减速比例。

3.3 时钟和钟表•齿轮被广泛应用于钟表中，用于测量时间和调整指针的运动。

钟表中的齿轮通过精确的齿数设计和啮合方式，使钟表达到精确的计时效果。

3.4 机器人和自动化设备•齿轮在机器人和自动化设备中也有重要应用。

通过齿轮传动可以实现机器人的准确定位和运动控制，以及自动化装置的精确操作。

3.5 其他应用领域•齿轮还被应用于航空航天、军事武器、纺织机械、印刷设备等领域，用于传递运动和扭矩，实现特定的功能。

4. 齿轮传动的优势齿轮传动具有以下优势：•高效传动：齿轮传动的传动效率非常高，通常可以达到98%以上，能够有效减少能量的损耗。

•精确传动：齿轮传动的凹凸形状设计使得传动过程精确可靠，可以实现精准的位置和速度控制。

•能量传递：齿轮传动可以实现大功率和大转矩的传递，适用于各种高负载的机械设备。

汽车机械常识(齿轮传动)教案引言车子开起来是人们日常生活中的必需品，但许多人只知道如何开车、加油、换轮胎等，实际上对于车子的一些基本机械构造知识也可以帮助我们更好地理解车子。

本文将会向您介绍汽车机械中的齿轮传动。

车辆中的齿轮传动齿轮传动是指两个或者多个齿轮通过啮合来传递力和旋转动能。

在汽车中，齿轮传动主要是用于传递发动机的动力。

齿轮的种类在汽车中，齿轮可分为多种类型，包括齿轮、小齿轮、大齿轮、蜗轮和蜗杆，每种齿轮都有其独特的特点和用途。

在汽车中最常见的齿轮组合包括：1.传动轴上的齿轮组合，负责将发动机的动力传递到变速器或其他可变传动力的装置上。

2.桥轴上的齿轮组合，负责将车辆的动力传递到车轮上。

齿轮的使用误区很多人认为只要对车辆进行定期保养，就可以保证其顺畅运行，但是这种想法是不正确的。

车辆在使用过程中，由于齿轮处于高速旋转状态，其摩擦力很大，同时也会因为在行驶过程中遭遇冲击而受到额外的力量。

如果车辆的齿轮没有得到正确的保养和维护，那么它们就会很快磨损，最终导致汽车的运行不稳定。

齿轮维护技巧在使用车辆过程中，进行合适的维护可以保护齿轮，延缓齿轮的磨损，并且保证汽车顺畅的运行。

齿轮润滑齿轮的主要工作原理是靠互相的啮合来传递动力，如需防止组合过程中的摩擦和磨损，需要进行润滑。

因此，齿轮的润滑十分重要，要使用高质量的齿轮油，来确保齿轮可以受到良好的保护。

齿轮清洗齿轮容易出现腐蚀和锈蚀现象，这时候就需要对其进行清洗。

齿轮清洗后需要进行干燥，如果齿轮没有完全干燥就上油，齿轮油就会很快被水稀释，从而失去了起到保护齿轮的作用。

齿轮的检查与更换在车辆的保养期间，应该对齿轮进行检查，如果齿轮已经有明显的磨损或并发生损坏时，需要及时更换。

齿轮故障排除方法如果您遇到了齿轮问题，可以尝试以下排除故障的方法：1.如果您的车辆声音变大了或发出异响，可能是由于齿轮磨损或不正确摩擦所致。

建议到专业的汽车修理店进行检修。

2.如果您的车辆在使用途中出现跳档、挂不上挡等问题，这些都可能是由于齿轮传动系统出现问题所引起的。

以后凡是不加指明，压力角都是指分度圆上的标准压 力角a。
3、齿数z：一个齿轮的轮齿总数。
d mz 表明：齿轮的大小和渐 mz rb cos 开线齿轮形状都与齿数 有关 2
当齿轮模数一定时，齿数越多， 齿轮几何尺寸越大，齿廓曲线越平 直。
4、齿顶高系数 h 和顶隙系数 c
rb k k
O 基圆
K0
(３)渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ
愈远，压力角愈大。
(4)渐开线的形状取 决于基圆的大小，基 圆越大，渐开线越平 直，当基圆半径趋于 无穷大时，渐开线成 为斜直线。 （5）基圆内无渐开 线。
Σ3 Σ1 Σ2
K
N2 N1
KO2
o2 r b1
KO1
二、直齿圆锥齿轮的啮合传动
直齿圆锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸是以轮齿大端为标准的。 规定锥齿轮大端模数、压力角 为标准值。 通常直齿圆锥齿轮的齿高由大端到小端逐渐收缩，称为收缩齿锥 齿轮。收缩齿锥齿轮按顶隙不同可分为不等顶隙收缩齿（又称正常收缩 齿）和等顶隙收缩齿 即两轮的顶隙由齿轮大端到小端都是相等的。 1、正确啮合条件： 圆锥齿轮大端的模数和压力角分别相等，且等于标准值 ，锥
§5直齿圆锥齿轮传动
锥齿轮用于传递两相交轴的运动和动力。其传动可看成 是两个锥顶共点的圆锥体相互作纯滚动.
锥齿轮有直齿、斜齿和曲线齿 一、圆锥齿轮机构的特点及应用
1.特点
圆锥齿轮机构是用来传递空间两相交轴之间运动
和动力的一种齿轮机构，其轮齿分布在截圆锥体上， 齿形从大端到小端逐渐变小。圆柱齿轮中的有关圆 柱均变成了圆锥。为计算和测量方便，通常取大端 参数为标准值。
* a
*
ha高系数，我国标准规定 正常齿为1.齿顶高与齿根高与模数 成正比。

损失，必须保证变速器内良好的润滑。 应从壳体一侧的加油口向变速器内加入 齿轮油，使油面高度与加油口持平。当 变速器工作时，浸在油内的齿轮把齿轮 油飞溅到各处，润滑各齿轮，轴和轴承 的工作表面。需要更换的齿轮油可从壳 体底部的放油口放出。
五、简单式变速器的工作原理
1.变速变矩原理
• 变速器根据下图齿轮传动的原理利用若干大
• 变速传动机构的主要作用是改变传动
比、旋转方向。 • 变速传动机构是变速器的主体，按工 作轴的数量（不包括倒档轴）可分为 3轴式变速器和2轴式变速器。
（一）3轴式变速器
EQ1090E型车变速器
1.构造
• 1）第一（输入）轴：第一轴和第一轴常啮
合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入 轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂 中。 • 2）中间轴：在中间轴上有5个齿轮，作为 一个整体而转动。最前面的齿轮与输入轴 常啮合齿轮相啮合，称为中间轴常啮合齿 轮，从离合器输入一轴的动力经这一对常 啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次 称各齿轮为中间轴四档、三档、二档、一 倒档齿轮。中间轴与一倒档齿轮制成一体 ，其余齿轮与中间轴用半圆键连接。
小不同的齿轮副传动而实现变速。
• 设主动齿轮转速为n1,齿数为Z1；从动齿轮 转速为n2,齿数为Z2，那么主动齿轮（输入 轴）与从动齿轮（输出轴）的传动比i1、2
i1、2= n1 / n2 = Z2 / Z1 因而n2 = n1 × Z2 / Z1
2.换档原理
3.变向原理
六、普通齿轮变速器的变 速传动机构
• 也称普通齿轮式变速器或定轴式变速器
，由壳体、传动部分和操纵部分组成。 • 1.壳体：安装、支承变速器全部零件及 存放润滑油。箱盖也是壳体的一部分。 • 2.传动部分：包含轴线固定的几根轴及 若干齿轮、轴承。 • 3.操纵部分：主要零件位于变速器箱盖 内，包含换档机构、锁定机构、互锁机 构。