汽车机械基础

常留学/魏彬/宋发民/付红飞

目录

  • 学习指南
    • ● 课程设计
    • ● 授课标准
    • ● 授课计划
    • ● 课程介绍
  • 模块1  汽车工程材料与热处理认识
    • ● 导学
    • ● 任务1  金属材料力学性能分析
    • ● 任务2 金属材料牌号认识
    • ● 任务3 钢的热处理
    • ● 拓展学习
      • ● 拓展学习
    • ● 单元测试
      • ● 单元测试
  • 模块2 汽车典型零部件认识
    • ● 导学
    • ● 任务1 轴类零件的认识
    • ● 任务2  汽车常用机械联接件认识
      • ● 子任务1 键、花键的认识
      • ● 子任务2 滑动轴承的认识
      • ● 子任务3 滚动轴承的认识
        • ● 滚动轴承的类型
        • ● 滚动轴承的代号认识
        • ● 滚动轴承的使用维护
        • ● 滚动轴承的固定与支承
      • ● 子任务4 螺纹联接认识
        • ● 螺纹基础知识
        • ● 螺纹联接类型及结构
        • ● 螺纹联接的使用与维护
    • ● 任务3  轴间零部件认识
      • ● 子任务1 汽车离合器认识
        • ● 离合器类型及应用
      • ● 子任务5-联轴器的认识
      • ● 子任务3 汽车制动器的认识
    • ● 拓展学习
    • ● 单元测试
  • 模块3 汽车常用机构认识
    • ● 导学
    • ● 任务1  汽车常用机构认识
      • ● 子任务1 机构运动副认识
        • ● 运动副及其分类
      • ● 子任务2 平面机构的组成及简图绘制
        • ● 平面机构简图绘制
      • ● 子任务3 平面四连杆机构自由度计算
    • ● 任务2 平面连杆机构类型及应用
    • ● 任务3 静力学公理及机构受力分析
    • ● 任务4 连杆拉伸与压缩变形计算
    • ● 任务5 梁弯曲变形计算
    • ● 任务6 连杆运动特性分析
    • ● 拓展学习
    • ● 单元测试
  • 模块4  间歇机构分析与应用
    • ● 导学
    • ● 任务1 凸轮机构的认识
    • ● 任务2: 棘轮与槽轮机构的认识
      • ● 子任务1 棘轮机构的认识
      • ● 子任务2 槽轮机构的认识
    • ● 拓展学习
    • ● 单元测试
  • 模块5  汽车机械传动认识
    • ● 导学
    • ● 任务1 带传动的认识
      • ● 子任务1 带传动类型及应用
      • ● 子任务2 传动带认识
      • ● 子任务3 带传动维护及使用
    • ● 任务2  链传动的认识
      • ● 子任务1 链传动的认识
      • ● 子任务2 链条传动维护及使用
    • ● 任务3 齿轮传动认识
    • ● 任务4 直齿轮传动
    • ● 任务5 其他形式齿轮传动认识
      • ● 子任务1 斜齿圆柱齿轮传动
      • ● 子任务2 圆锥齿轮传动
      • ● 子任务3 齿轮传动失效形式
      • ● 子任务4 蜗轮蜗杆认识
    • ● 任务6 摩擦转动与螺旋传动的认识
      • ● 子任务1 摩擦传动认识
      • ● 子任务2 螺旋传动认识
    • ● 任务7 定轴轮系的认识
    • ● 任务8 周转轮系的认识
    • ● 单元测试
  • 模块6 汽车液压系统认识
    • ● 任务1 液压传动的认识
      • ● 子任务1 液压系统的认识
      • ● 子任务2 液压元件的认识
    • ● 任务2 典型液压回路的认识
      • ● 子任务1 液压方向回路的认识
      • ● 子任务2 液压压力回路的认识
      • ● 子任务3 液压速度控制回路的认识
    • ● 单元测试
  • 模块7 汽车气压系统认识
    • ● 任务1  气压系统的认识
      • ● 子任务1 气压系统的认识
      • ● 子任务2 气压元件的认识
    • ● 任务2 典型气 回路的认识
      • ● 子任务1 气压方向回路的认识
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    • ● 综合测试题
  • 综合测试题库
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      • ● 综合测试题二
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    • ● 综合测试题四
      • ● 综合测试题四
    • ● 综合测试题五
      • ● 综合测试题五
子任务1 链传动的认识
  • 1 导读
  • 2 图片
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  • 4 视频
  • 5 作业
  • 6 测评



1.    链传动的组成及其特点

链传动由链轮和跨绕两链轮的闭合链条组成,如图5-22所示。链轮上制有特殊齿形的齿,通过轮齿与链节相啮合而进行传动。因此,链传动是一种以链条作中间挠性件的啮合传动。

5-22  链传动

                 1—主动链轮 2—从动链轮 3—链条

设链传动中主动链轮1的齿数为z1,转速为n1,从动链轮2的齿数为z2,转速为n2。显然,在单位时间内两链轮转过的齿数n1z1n2z2相等,即

                       n1z1=n2z2

传动比                      = n1/n2= z2/z1                        5-1

与带传动相比,链传动的优点是:

1)由于是啮合传动,没有滑动,能保持准确的平均传动比。

2)链条安装时不需很大的初拉力,故工作是作用在轴上的载荷较小,有利于延长轴承寿命,效率也比带传动高。

3)且对工作条件要求较低,可在恶劣环境下(如高温、多尘、油污、潮湿、易燃及有腐蚀性等)可靠工作。

4)传递功率较大,结构比较紧凑,维护方便。

其主要缺点是:运行平稳性差,从动链轮瞬时转速不均匀,高速运转时不如带传动平稳,且噪声和振动大,对制造和安装的精度要求较带传动高;不能实现过载保护。

链传动主要用于要求平均传动比准确,而且两轴间相距较远,工作条件恶劣,不宜采用带传动和齿轮传动的场合。通常链传动的传动比≤6,传递功率P≤100kW,中心距a<5m,链速y¢15m/s,效率约为0.920.98

如图5-23所示,链传动特别适用于汽车发动机凸轮轴上置式配气机构(也有采用齿轮传动的)。标致505型轿车配气机构采用链传动,捷达EA113 5V发动机使用内齿轮机油泵,机油泵由曲轴通过链传动驱动。

5-23 凸轮轴链传动装置

1—液力张紧装置  2—驱动油泵的链轮

3—曲轴 4—导链板

2.链与链轮

   链传动所用的链条种类很多,常用的套筒滚子链如图5-24a)所示。它由滚子1、套筒2销轴3、内链板4和外链板5组成。滚子与套筒间及销轴与套筒间均为可动的间隙配合,而套筒与内链板,销轴与外链板间则用过盈配合固联,这样可使链节与链轮啮合传动时,滚子在链轮的齿间滚动,以减少链与轮齿的磨损。滚子链的接头形式如图5-24所示,当链节数为偶数时,内外链板正好相接,可直接采用联接链节,接头处用开口销(用于大节距)或弹簧卡(用于小节距)固定,如图5-24b)所示。当链节数为奇数时,需用过渡链节,如图5-24c)所示,过渡链板呈弯曲形状,工作时将受附加弯矩,使链条的承载能力降低20%,因此应尽量避免使用奇数链节。

5-24  套筒滚子链的结构

a)滚子链的主要几何尺寸 b)联接链节 c)过渡链节

1—滚子 2—套筒 3—销轴 4—内链板  5—外链板

滚子链的主要参数有节距P子外径d1和内链节内宽b1,如图5-25所示。节距P是链条上相邻两销轴中心的距离,是链条基本特性参数。节距越大,链的各元件尺寸也越大,能传递的功率也越大。但当链轮齿数确定后,大节距会使链轮直径增大,因此,在需要传递大功率的场合,一般采用双排链或多排链,图4-26为双排滚子链结构。多排链的传递功率与排数成正比,但各排链所受的载荷不易均匀,所以排数一般不超过四排。

5-25  双排滚子链结构

滚子链是标准件,共分AB两个系列,我国主要采用A系列。滚子链的规格和主要尺寸见表5-7

滚子链的标记内容为:链号­–排数×整链链节数 标准号

A系列10号链,双排,88滚子链,表示为10A–2×88GB/T1243—2006。

链条的各零件由碳钢或合金钢制成,并经热处理,以提高其强度和耐磨性。

5-7 滚子链的规格和主要尺寸   GB/T1243—2006

                                                                                                                                                                                                                       

 

链号

 
 

节距

 

p/mm

 
 

排距

 

pt /mm

 
 

滚子外径d1 /mm

 
 

内链节内宽

 

b1 /mm

 
 

销轴直径d2 /mm

 
 

链板高度

 

h2 /mm

 
 

极限拉伸载荷

 

FQ/N(单排)

 
 

每米质量

 

q/(kg.m-1) (单排)

 
 

05B

 
 

8.00

 
 

5.64

 
 

5.00

 
 

3.00

 
 

2.31

 
 

7.11

 
 

4400

 
 

0.18

 
 

06B

 
 

9.525

 
 

10.24

 
 

6.35

 
 

5.72

 
 

3.28

 
 

8.26

 
 

8900

 
 

0.40

 
 

08B

 
 

12.70

 
 

13.92

 
 

8.51

 
 

7.75

 
 

4.45

 
 

11.81

 
 

17800

 
 

0.70

 
 

08A

 
 

12.70

 
 

14.38

 
 

7.95

 
 

7.85

 
 

3.96

 
 

12.07

 
 

13800

 
 

0.60

 
 

10A

 
 

15.875

 
 

18.11

 
 

10.16

 
 

9.40

 
 

5.09

 
 

15.09

 
 

21800

 
 

1.00

 
 

12A

 
 

19.05

 
 

22.78

 
 

11.91

 
 

12.57

 
 

5.94

 
 

18.08

 
 

31100

 
 

1.50

 
 

16A

 
 

25.40

 
 

29.29

 
 

15.88

 
 

15.75

 
 

7.92

 
 

24.13

 
 

55600

 
 

2.60

 
 

20A

 
 

31.75

 
 

35.76

 
 

19.05

 
 

18.90

 
 

9.53

 
 

30.18

 
 

86700

 
 

3.80

 
 

24A

 
 

38.10

 
 

45.44

 
 

22.23

 
 

25.22

 
 

11.10

 
 

36.20

 
 

124600

 
 

5.60

 
 

28A

 
 

44.45

 
 

48.87

 
 

25.40

 
 

25.22

 
 

12.70

 
 

42.24

 
 

169000

 
 

7.50

 
 

32A

 
 

50.80

 
 

58.55

 
 

28.58

 
 

31.55

 
 

14.27

 
 

48.26

 
 

222400

 
 

10.10

 

 

链轮的标准齿形已有国标规定,并用标准刀具加工。链轮通常采用碳钢或合金钢制成,并经热处理,以提高其强度和耐磨性。链轮的结构如图5-26所示。当链轮尺寸较小时,可制成如图5-26a所示的实心式,中等直径的链轮可制成如图5-26b)所示的孔板式,直径较大的链轮可采用装配式,如图5-26c)、d)所示,齿圈磨损后可以更换。

5-26  链轮的结构

a) 实心式  b) 孔板式  c) 焊接式 d)螺栓联接式

3.链传动的安装与调试

(1)链传动的布置

链传动的布置方式如图5-27所示,有水平布置、倾斜布置和垂直布置。其中,水平布置最好,尽量避免垂直布置。

5-27  链传动的布置方式

a)垂直布置  b)倾斜布置  c)水平布置

链传动布置时要考虑的原则有:

1)两链轮轴线应平行,两链轮端面应位于同一铅垂平面内。

2)应使链条紧边在上,松边在下,以免松边垂度过大时干扰链与轮齿的正常啮合。

    3)为了安全与防尘,链传动应装防护罩。

(2)链传动的张紧

链传动是靠链条和链轮的啮合传递运动和转矩,不需要很大的张紧力。链传动张紧的目的是为了避免链条磨损后,链节距伸长而使松边产生振动、跳齿和脱链。

链传动的张紧方法有:

1)通过调整链轮中心距来张紧链条;

2)采用张紧轮张紧,张紧轮常设在链条松边的内侧或外侧,如图5-27所示。

3)拆除12个链节,缩短链长,使链张紧。

4.链传动的失效与维护

(1)链传动的失效形式

在正常的安装和润滑情况下,链传动的主要失效形式有以下几种。

1)链板的疲劳破坏  链条在工作过程中受到应力的作用,当应力变化达到一定的循环次数后,链条各零件将发生疲劳破坏。其中链板的疲劳破坏是链传动的主要失效形式。

2)链条铰链的磨损  当链节进入或退出啮合时,铰链的销轴与套筒间相对转动产生磨损,使链条的节距增大而脱链。磨损是开式链传动的主要形式。

3)销轴与套筒的胶合  当链速过高、载荷很大或润滑不良时,销轴与套筒的工作面上将发生胶合,导致链传动失效。

4)链条的拉断  重载或突然过载时,链条受到的拉力超过链条静强度,将被拉断。

2 链传动的润滑

良好的润滑能缓和冲击、减少磨损、延长使用寿命。常用的链传动润滑剂常选用L-AN32L-AN46L-AN68全损耗系统用油。环境温度高时选取粘度大的全损耗系统用油。