第七章 手動變速器與分動器.doc

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無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院備課紙第七章 變速器與分動器7-1手動變速器概述一、為什么要設(shè)裝變速器？ 由于活塞式內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車牽引力和車速能在相當大的范圍內(nèi)變化。為了解決這一矛盾，在傳動系中設(shè)置了變速器。二、變速器的功用 改變傳動比。擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍，適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率較高油耗較低）的工況下工作； 在發(fā)動機不改變旋轉(zhuǎn)方向的前提下，使汽車能倒退行駛； 利用空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能啟動怠速和換檔； 有動力輸出裝置，便于改裝。如水泥攪拌車、消防車等特種車輛。三、變速器的分類按傳動比變化方式，分為有級式、無級式、綜合式（自動變速器）按操縱方式分，強制式、自動式和半自動式。變速器的檔位數(shù)指變速器所有前進檔數(shù)，不包括倒檔。因每一變速器均設(shè)置倒檔。無級自動變速器中有兩對錐盤。每對中各有一塊錐盤與主動軸或從動軸相連，另一塊則可以軸向滑動。每對錐盤之間靠鏈帶傳動，鏈帶由許多根小鋼片用兩根鋼繩穿串而成。一個單級行星齒輪變速器與兩個液壓控制的多片離合器串接。這兩個離合器，一個供前進檔用，另一個供倒檔用。兩對斜齒輪常嚙合將動力輸送給驅(qū)動橋。通過移動那兩塊可軸向滑動的錐盤，鏈帶的傳動半徑被改變，其中一個增大，另一個減小。為保持鏈帶的長度不變，一對錐盤的直徑增大則對應(yīng)另一對錐盤的直徑減小，且這兩對錐盤的有效直徑可以無級變速。動力經(jīng)鏈帶以推力的形式傳遞，而不同于三角皮帶通過拉力來傳遞動力。兩對錐盤的開合由液壓控制，液壓控制取決于l 當時的變速比關(guān)系，l 加速踏板位置，l 發(fā)動機轉(zhuǎn)速，l 選擇手柄位置。7-2 齒輪傳動齒輪機構(gòu)：非圓齒輪機構(gòu)；圓形齒輪機構(gòu)。圓形齒輪機構(gòu)平面齒輪機構(gòu)（圓柱齒輪）；空間（用來傳遞兩相交軸或交錯軸）平面齒輪機構(gòu)：直齒圓柱齒輪機構(gòu)（直齒輪）外嚙合；內(nèi)嚙合；齒輪齒條平行軸斜齒齒輪機構(gòu)（斜一）：外；內(nèi)；齒輪齒條空間：圓錐齒輪機構(gòu)直齒；斜一；曲線齒交錯軸斜齒輪機構(gòu)： 蝸桿機構(gòu)：兩軸垂直交錯 齒廓嚙合基本定律 傳動比：常數(shù)圓齒輪；f(t)非圓齒輪一、齒廓嚙合基本定律 節(jié)曲線：非圓齒輪節(jié)曲線是非圓曲 圓齒輪節(jié)圓（輪1的節(jié)圓是以O(shè)1為圓心，O，P為半徑的圈，每一瞬時，P位置唯一確定。）齒廓嚙合基本定律：在嚙合傳動的任一瞬時，兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點的公法線必須通過按給定傳動比確定的該瞬時的節(jié)點。輪齒齒廓正確嚙合的條件定傳動比傳動，定律描述：設(shè)節(jié)圓半徑（概念：節(jié)點，節(jié)圓，）二、共軛齒廓，共軛曲線（關(guān)于共軛齒廓的求法自己看書）（凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒輪的齒廓稱）三、齒廓曲線的選擇滿足定傳動比的要求；考慮設(shè)計、制造等方面。（對于定傳動比的齒輪機構(gòu)，通常采用漸開線、擺線、變態(tài)擺線）漸開線及漸開線齒廓一、漸開線的形成及性質(zhì) 1、形成（當一直線n-n沿一個圓的圓周作純滾動時，直線上任一點K的軌跡）AK漸開線基圓，rbn-n：發(fā)生線K：漸開線AK段的展角2、性質(zhì)（1）（2）NK為漸開線在K點的法線，NK為曲半半徑，漸開線上任一點的法線與基圓相切。（3）漸開線離基圓愈遠，曲半半徑愈大，漸開線愈平直（4）漸開線的形狀決定于基圓的大小K相同時，rb越大，曲半半徑越大 rb，漸開線N3K的直線（5）基圓內(nèi)無漸開線（因漸開線從基圓開始向外展開）3、漸開線方程 漸開線方程二、漸開線齒廓滿足齒廓嚙合基本定律（或者說滿足定傳動比要求） 常數(shù) 式（1）三、漸開線齒廓嚙合的特點1、漸開線齒廓嚙合的嚙合線是直線N1N2嚙合點的軌跡嚙合線、公法線、兩基圓的內(nèi)公切線三線重合。2、漸開線齒廓嚙合的嚙合角不變：N1N2與節(jié)圓公切線之間的夾角=漸開線在節(jié)點處嚙合的壓力角3、漸開線齒廓嚙合具有可分性。式（1）表明，i12決定于基圓大小（這一特點對漸開線齒輪的制造、安裝都是十分有利的）。漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸一、標準齒輪的基本參數(shù)1、模數(shù)m模數(shù)或 d=mz 單位：mm（m是決定齒輪尺寸的一個基本參數(shù)） m標準化。2、分度圓壓力角分度圓和節(jié)圓有原則性的區(qū)別。分度圓是一個齒輪的幾何參數(shù)，每個齒輪都有一個大小確定的分度圓，而節(jié)圓則是表示一對齒輪嚙合特性的圓。對于單個齒輪而言，節(jié)圓無意義；當一對齒輪嚙合時，它們的節(jié)圓隨中心距的變化而變化（可分性）。因此節(jié)圓和分度圓可以重合，也可以不重合。另外，分度圓壓力角是一個大小確定的角，嚙合角可以與之相等，也可不相等，但嚙合角與節(jié)圓壓力角始終相等。是決定漸開線齒廓形狀的一個基本參數(shù)）GB1356-88規(guī)定標準值=20某些場合：=14.5、15、22.5、25。至此：分度圓就是齒輪上具有標準模數(shù)和標準壓力角的圓。3、齒數(shù)z：齒輪的大小和漸開線齒輪形狀4、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)三、標準直齒輪的幾何尺寸 見表7-2四、標準齒條z1、p=m 分度線：s=e2、=齒形角（20）3、尺寸計算：同標準齒輪一樣五、任意圓上的齒厚（課后自己看書）漸開線直齒圓柱齒輪的傳動一、嚙合過程起始嚙合點：從動輪的齒頂點與主動輪的齒根處某點接觸，在嚙合線上為從動輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點B2。終止嚙合點：主動輪的齒頂點與從動輪的齒根處某點接觸，在嚙合線N1N2上為主動輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點B1。實際嚙合線理論嚙合線輪1EF和輪2DG齒廓工作段，齒廓非工作段二、正確嚙合條件三、無側(cè)隙嚙合條件標準中心距： 頂隙標準值四、漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件 重合度（重疊系數(shù)）：齒輪傳動的連續(xù)性條件重合度的定義還有其他形漸開線齒廓的加工及根切一、加工方法簡介鑄造法、沖壓法、擠壓法切削法 仿形法 展成法二、仿形法鐵削法 、拉削法（銑削法加工）圓盤銑刀、指狀銑刀圓盤銑刀的外形和齒輪的齒槽形狀相同。銑齒時，將毛坯安裝在機床工作臺上，圓盤銑刀繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，而毛坯沿平行于齒輪軸線方向，作直線移動，銑出一個齒槽后，將齒輪毛坯轉(zhuǎn)過，再銑第二個齒槽，依此類推。仿形法加工特點：無須專用機床；加工精度低（生產(chǎn)效率低）齒輪，欲制造精確，需每一種齒數(shù)配一把齒刀，這是不可能的。為簡化刀具數(shù)量，采用八把一套或十五把一套銑刀，其每把銑刀可切削齒數(shù)在一定范圍內(nèi)的齒輪。為保證加工出來的齒輪在嚙合時不會被卡住，每一號銑刀的齒形都是按所加工的一組齒輪中齒的最少的那個齒輪的齒形制成的。因此，當用這把銑刀切削同組齒輪中其他齒數(shù)的齒輪時，齒形有誤差。）三、展成法（范成法、包絡(luò)法）1、展成原理：找共軛齒廓（一對漸開線齒廓是共軛齒廓，因此當?shù)度旋X廓是漸開線時，加工出齒輪的齒廓也一定是漸開線）2、展成加工方法：3、特點：被加工齒輪的模數(shù)和壓力角相同。一把刀具可加工出任意齒數(shù)的齒輪。四、標準齒條形刀具切制標準齒輪1、刀具刀具齒頂線（區(qū)別刀具頂?shù)毒€） 中線被加工齒輪：要求： 刀具比標準齒條在齒頂部高出一段2、切制標準齒輪將輪坯的外圓按被切齒輪的齒頂圓直徑預(yù)先加工好。將刀具的中線與輪坯的分度圓相切。齒輪和刀具有相同的模數(shù)和壓力角展成運動相當于無側(cè)隙嚙合。齒輪的齒厚=刀具的齒槽寬=加工出的齒輪為標準齒輪。四、漸開線齒廓的根切現(xiàn)象1、 根切：危害：切掉部分齒廓；削弱了齒根強度；嚴重時，切掉部分漸開線齒廓，降低重合度。2、齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)， ， 斜齒輪一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點1、直齒輪：基圓柱，發(fā)生面S，KK基圓柱母線NN漸開線柱面（嚙合特點：齒廓曲面的接觸線NN受力突變，噪音較大。2、斜齒輪：基圓柱，發(fā)生面S，KK與NN有夾角漸開線螺旋面基圓柱上的螺旋角漸開線螺旋面齒廓的特點：與基圓柱相切的平面與齒廓曲面的交線為斜直線（與NN交角）端面（垂直于齒輪軸線的面）與齒廓曲面的交線為漸開線。與基圓柱同的圓柱面與漸開線螺旋面的交線為一螺旋線。不同面螺旋角不同斜齒輪的嚙合特點：（1）兩斜齒齒廓的公法面既是兩基圓柱的公切面，又是傳動的嚙合面（2）兩齒廓的接觸線與軸線夾角（3）接觸線0長0，傳動平穩(wěn)二、斜齒輪的基本參數(shù)1、斜齒輪的切削加工：仿形法；已成法：滾齒（用仿形法加工斜齒輪時，銑刀是沿螺旋齒的方向進刀的）法面：垂直于分度圓柱面螺旋線的切線的平面。進刀方向法面法面齒形與刀具相同法面上的模數(shù)和壓力角為標準值端面：軸線的面計算斜齒輪端面參數(shù)與尺寸：齒距： 模數(shù)：壓力角：，BD=CE齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)：, ()螺旋角：螺旋線的導(dǎo)程（螺旋線繞同一周時它沿軸線方向前進的距離） （1）（上式表明，各圓柱面的螺旋角不等）三、平行軸斜齒輪傳動的正確嚙合條件和重合度 1、正確嚙合條件（斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當于直齒輪的嚙合） 2、重合度（兩個端面參數(shù)（Z,m,）完全相同的標準直齒輪和標準斜齒輪）分度圓柱面的展開圖縱向作用弧總作用弧與Pt的比值總重合度設(shè)端面重合度（相當于相應(yīng)的直齒輪的重合度）73 輪系的分類輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。定軸輪系（普通輪系）周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系 定+周（復(fù)雜輪系） 周+周 定軸輪系及其傳動比計算一、傳動比A輸入軸 B輸出軸二、定軸輪系的傳動比計算三、輸出軸轉(zhuǎn)向的表示1、首末兩軸平行，用“+”、“-”表示。Z惰輪：不改變傳動比的大小，但改變輪系的轉(zhuǎn)向2、首末兩軸不平行（將輪5擦掉）用箭頭表示3、所有軸線都平行 m外嚙合的次數(shù) 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算一、周轉(zhuǎn)輪系差動輪系：F=2行星輪系：F=1（輪3固定）（）二、周轉(zhuǎn)輪系的構(gòu)件行星輪行星架（系桿）、中心輪基本構(gòu)件（軸線與主軸線重合而又承受外力矩的構(gòu)件稱基本構(gòu)件）行星架繞之轉(zhuǎn)動的軸線稱為主軸線。ZK-H（K中心輪；H行量架；V輸出構(gòu)件）還有其他：3K，K-H-V三、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算以差動輪系為例（反轉(zhuǎn)法）周轉(zhuǎn)輪系傳動比是計算出來的，而不是判斷出來的。四、圓錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系1，3中心輪2行星輪給整機構(gòu)“-WH”繞OO軸轉(zhuǎn)動原機構(gòu) 轉(zhuǎn)化機構(gòu)W1 W3 WH W2 （用角速度多邊形求）（作矢量作）7-4軸系零件一軸（一）、軸的用途與分類1、功用：1）支承回轉(zhuǎn)零件；2）傳遞運動和動力2、分類按承基情況分 轉(zhuǎn)軸T和M的軸齒輪軸心軸而不受扭矩：轉(zhuǎn)動心軸；固定心軸傳動軸主要受扭矩而不受彎矩或彎矩很小的軸按軸線形狀分直軸光軸作傳動軸（應(yīng)力集中?。?階梯軸：優(yōu)點：1）便于軸上零件定位；2）便于實現(xiàn)等強度曲軸另外還有空心軸（機床主軸）和鋼絲軟軸（撓性軸）它可將運動靈活地傳到狹窄的空間位置，如牙鋁的傳動軸。（二）、軸的材料及其選擇碳素鋼價廉時應(yīng)力集中不敏感常用45#，可通過熱處理改善機械性能，一般為正火調(diào)質(zhì)和合金鋼機械性能（熱處理性）更好，適合于大功率，結(jié)構(gòu)要求緊湊的傳動中，或有耐磨、高溫（低溫）等特殊工作條件，但合金鋼對應(yīng)力集中較敏感。注意：由于碳素鋼與合金鋼的彈性模量基本相同，所以采用合金鋼并不能提高軸的剛度。軸的各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強化處理（噴丸、滾壓）對提高軸的疲勞強度有顯著效果。軸的常用材料及其主要機械性能軸設(shè)計的主要內(nèi)容：結(jié)構(gòu)設(shè)計按軸上零件安裝定位要求定軸的形狀和尺寸交替進行工作能力計算強度、剛度、振動穩(wěn)定性計算(三) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)外形主要取決于軸在箱體上的安裝位置及形式，軸上零件的布置和固定方式，受力情況和加工工藝等。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：軸和軸上零件要有準確、牢固的工作位置；軸上零件裝拆、調(diào)整方便；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。盡量避免應(yīng)力集中（書上無）一、擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)特點，首先要預(yù)定出主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，它是軸進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，擬定裝配方案，應(yīng)先考慮幾個方案，進行分析比較后再選優(yōu)。原則：1）軸的結(jié)構(gòu)越簡單越合理；2）裝配越簡單、方便越合理。二、軸上零件的定位1、零件的軸向定位1）軸肩和軸環(huán)（軸中間高兩邊低軸向尺寸小的環(huán)）最常用，軸向傳力大。、過渡軸肩（小）零件孔圓角R與倒角C的推薦值表11-2另注意：2）套筒軸上相鄰零件定位，套筒不宜過長，由于套筒與軸配合較松3）軸用圓螺母傳動力大，簡單，但有應(yīng)力集中（細牙），要防松：要求為軸向定位可靠，l軸100mm的軸，且對中要求不高時采用。三 軸承軸承支承軸頸使軸作回轉(zhuǎn)運動軸承：滑動軸承；滾動軸承一、滑動軸承類型：按承載：向心軸承（受Fr）；推力軸承（受Fa）按潤滑狀態(tài)：流體潤滑軸承；非流體潤滑軸承；無潤滑軸承（不加潤滑劑）二、滑動軸承的特點優(yōu)點：1）承載能力高；2）工作平穩(wěn)可靠、噪聲低；3）徑向尺寸小；4）精度高；5）流體潤滑時，摩擦、磨損較??；6）油膜有一定的吸振能力缺點：1）非流體摩擦滑動軸承、摩擦較大，磨損嚴重。2）流體摩擦滑動軸承在起動、行車、載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實現(xiàn)流體摩擦；3）流體摩擦、滑動軸承設(shè)計、制造、維護費用較高?；瑒虞S承的主要類型一、整體式徑向滑動軸承，由軸承座、整體軸套、油孔等組成特點：1）結(jié)構(gòu)簡單、成本低；2）軸套磨損后，間隙無法調(diào)整；3）裝拆不便（只能從軸端裝拆）。適于低速、輕載或間隙工作的機器。二、剖分式徑向滑動軸承由軸承座，軸承蓋，剖分軸瓦（附軸承襯）、雙頭螺柱（調(diào)整墊片）等，軸瓦表面有油溝，油通過油孔、油溝而流向軸頸表面，軸瓦一般水平部分，也有傾斜部分。特點：裝拆方便、軸瓦磨損后間隙可調(diào)整。三、自動調(diào)心式適于寬徑比B/d1.5軸承，可避免軸彎曲變形或軸承孔傾斜時造成軸頸與軸瓦兩端邊緣接觸加劇磨損和發(fā)熱。特點：軸瓦外表面做成球面。四、調(diào)隙式徑向滑動軸承外表面為圓錐面的軸套上開一個縫口，另在圓周上開三個槽（以減小剛性），使之易變形，軸瓦兩端各裝一個調(diào)節(jié)螺母，通過松緊調(diào)節(jié)螺母3.5，使錐形軸套軸向移動，從而調(diào)整軸套與軸間的間隙用于一般機床主軸。滾動軸承滾動軸承由于是滾動摩擦，摩擦阻力小，發(fā)熱量小，效率高，起動靈敏、維護方便，并且已標準化，便于選用與更換，因此使用十分廣泛。一、滾動軸承的構(gòu)造標準滾動軸承的組成：內(nèi)圈1、外圈2、滾動體3（基本元件）、保持架4一般內(nèi)圈隨軸一起回轉(zhuǎn)，外圈固定（也有相反）內(nèi)外圈上均有凹的滾道，滾道一方面限制滾動體的軸向移動，另一方面可降低滾動體與滾道間的接觸應(yīng)力。 球滾珠軸承滾動體的形狀 短圓柱形 柱形 長圓柱形 螺旋滾子 滾柱軸承 圓錐滾子 鼓形滾子 滾針保持架能使?jié)L動體均勻分布以避免滾動體相互接觸引起磨損與發(fā)熱二、滾動軸承的材料內(nèi)、外圈、滾動體；GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC6065保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯三、滾動軸承的特點優(yōu)點：1）f小起動力矩小，高；2）運轉(zhuǎn)精度高（可用預(yù)緊方法消除游隙）；3）軸向尺寸?。?）某些軸能同時承受Fr和Fa，使機器結(jié)構(gòu)緊湊；5）潤滑方便、簡單、易于密封和維護；6）互換性好（標準零件）缺點：1）承受沖擊載荷能力差；2）高速時噪音、振動較大；3）高速重載壽命較低；4）徑向尺寸較大（相對于滑動軸承）應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工作條件下運轉(zhuǎn)的機械設(shè)備。 滾動軸承的類型與選擇一、滾動軸承的主要類型與特點接觸角外圈與滾動體接觸處的法線與垂直于軸線的平面的夾角。類型按承載方向：向心軸承，主要承受徑向載荷，可受一定Fa，如深溝球、圓柱滾柱軸承等，1、4、6、N、NA、2調(diào)心滾子等推力軸承5（推力球），8（推力圓柱滾子）向心推力軸承：向心角接觸軸子（0、3、7） 推力角接觸軸承，2（推力調(diào)心滾子軸承）按滾動體形狀：球承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高 滾子承載能力高，極限轉(zhuǎn)速低常用滾動軸承的類型與特性見表7-12注意代號結(jié)構(gòu)特點：承受載荷的大小，方向，極限轉(zhuǎn)速高低，是否有調(diào)心性能等特別注意最常用幾種深溝球軸承（向心球軸承）6（0）主要承受徑向載，也可受一定雙向軸向載荷，f小精度高，結(jié)構(gòu)簡單，價格低，最常用。調(diào)心球軸承（111）（調(diào)心滾子（2、3）主要承受徑向載荷，也可承受較小的雙向軸向力，能自動調(diào)心，適于軸的剛性較差的場合。圓柱滾子軸承N（2）只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，承載能力大，支承剛性好，外圈或內(nèi)圈可以分離，或不帶內(nèi)外圈，適于要求徑向尺寸較小的場合。角接觸球軸承7（6）能同時承受徑向載荷和單向軸向力，接觸角，越大，承載Fa能力越高，為承受雙向軸向力應(yīng)成對使用，對稱安裝。圓錐滾子軸承3（7）能同時承受徑向載荷和單向Fa，越大，承受Fa能力越大，承載能力高于角接觸球軸承，但極限轉(zhuǎn)速稍低，外圈可分離，一般應(yīng)成對使用，對稱安裝，但安裝調(diào)整比較麻煩。推力球軸承5（8）單向推力球軸承51000只能受單向Fa；雙向推力球軸承52000能承受雙向Fa。不能受Fr，且極限nj轉(zhuǎn)速較低，高速時，由于離心力較大，鋼球與保持架磨損發(fā)熱較嚴重。滾針軸承，F(xiàn)r，承載能力較高高速時用深溝球軸承或角接觸球軸承代替。另：注意優(yōu)化選用深溝球軸承！二、滾動軸承的代號滾動軸承類型和尺寸規(guī)格繁多，為便于設(shè)計和選用，標準規(guī)定了用代號表示滾動軸承的類型、尺寸、結(jié)構(gòu)特點及公差等級等。國家標準：GB/T272-93（向ISO靠）（替代GB272-88），滾動軸承代號的構(gòu)成見表13-2前置代號（字母）基本代號（數(shù)字、字母）后置代號（字母+數(shù)字）五四三二一軸承分部件代號類型代號寬度系列代號直徑系列代號內(nèi)徑代號內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號密封與防塵代號保持架及材料代號特殊軸承材料代號公差等級代號游隙代號多軸承配置代號其它代號1、基本代號表示軸承的內(nèi)徑、尺寸系列和類型，最多為五位（1）軸承類型基本代號右起五位用數(shù)字或字母表示（尺寸系列代號如有省略，則為第4位，）或基本代號左起第一位。見表13-1，重點：6深溝球；3圓錐滾子；5推力球；7角接觸球；1調(diào)心球；N圓柱滾子。（2）尺寸系列表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度，基本代號右起三、四位。寬度系列右起第四位某些寬度系列（主要為0系列和和正常系列）代號可省略，詳見表13-1中帶（）的代號。直徑系列右起第三位相同內(nèi)徑，不同直徑系列軸承的尺寸對比如圖13-5所示。組合見表13-3（3）軸承的內(nèi)徑基本代號右起一二位數(shù)字。a) d=10, 12, 15, 17mm時代號00 01 02 03b) 內(nèi)徑d=20480mm，且為5的倍數(shù)時代號=d/5或d=代號5(mm)(c) d500mm，及d=22，28，32mm時代號/內(nèi)徑尺寸（mm）2、前置代號表示軸承的分部件，用字母表示。L可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207K軸承的滾動體與保持架組件K81107R不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207NU表示內(nèi)圈無檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS81107、GS81107。3、后置代號反映軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8組代號。（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號反映同一類軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)例：C、AC、B代表角接觸球軸承的接觸角，和，E代表增大承載能力進行結(jié)構(gòu)改進的增強型等，如7210B，7210AC，NU207E（2）密封、防塵與外部形狀變化代號RS一面有骨架式橡膠密封圈（接觸式）RZ一面有骨架式橡膠密封圈（非接觸式）Z一面有防塵蓋 例：6210-2RSFS一面有氈圈密封字母前加數(shù)字2，則說明是兩面有R、N、NR軸承外圈帶有止動擋邊、止動槽、止動槽并帶止動環(huán)，例：6210N（3）軸承的公差等級 精度高 低 公差等級 2 4 5 6 6X 0代號 新標準 /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0舊標準 B C D EX E G普通級可省略（4）軸承的徑向游隙 游隙 小 大游隙組別 1， 2， 0， 3， 4， 5 代號 /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5C1、C2小游隙組；0不標（基本游隙）；C3、C4、C5大游隙組（5）保持架代號表示保持架在標準規(guī)定的結(jié)構(gòu)材料外，其他不同結(jié)構(gòu)型式與材料。A、B分別表示外圈引導(dǎo)和內(nèi)圈引導(dǎo)J鋼板沖壓Q青銅實體M黃銅實體 保持架N工程塑料其他在配置、振動、噪聲、摩擦力矩、工作溫度、潤滑等方面的特殊要求的代號表示見標準GB/T272-93，或廠家的說明。三、滾動軸承類型的選擇應(yīng)根據(jù)軸承的工作載荷（大小、方向和性質(zhì)）、轉(zhuǎn)速高低、支承剛性、安裝精度、結(jié)合各類軸承的特性和應(yīng)用經(jīng)驗進行綜合分析，確定合適的軸承。幾條基本原則：1） n高，載荷小，要求旋轉(zhuǎn)精度高采用球軸承 n低，載荷大，或有沖擊載荷時采用滾子軸承但滾子軸承對軸線偏斜較敏感。2） 主要受徑向載荷Fr時用向心軸承主要受軸向載荷Fa，n不高時用推力軸承同時受Fr和Fa均較大時可采用角接觸球軸承7類（n較高時）或圓錐滾子軸承3類（n較低時）Fr較大，F(xiàn)a較小時深溝球Fa較大，F(xiàn)r較小時深溝球+推力球軸承組合，或推力角接觸軸承。3）要求nnlim極限轉(zhuǎn)速6、7、N極限轉(zhuǎn)速較高推力軸承極限轉(zhuǎn)速較低，只受Fa而n較高時不用推力軸承而寧可用67兩類，球軸承極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承，輕系列極限轉(zhuǎn)速高于中或重系列軸承。4）當軸的剛性較差或軸承孔不同心時宜用調(diào)心軸承，如圖13-65）為便于裝拆和間隙調(diào)整，可選用內(nèi)、外圈不分離的軸承。6）6、7兩點軸承一般應(yīng)成對使用，對稱安裝。7）施轉(zhuǎn)精度較高時，應(yīng)選用較高的公差等級和較小的游隙轉(zhuǎn)速較高時，應(yīng)選用較高的公差等級和較大的游隙公差等級越高，軸承價格越貴滾子軸承價格高于球軸承，深溝球軸承價格最低8）優(yōu)先考慮用普通公差等級的深溝球軸承。7-5 手動變速器一、 普通齒輪式變速器基本要求：合適的檔數(shù)和傳動比，保證動力性和經(jīng)濟性；有空擋和倒檔；換檔迅速省力；工作可靠，不得跳檔亂檔或換檔沖擊；手感清晰；設(shè)置動力輸出裝置。主要組成（以三軸6檔變速器為例，）三根軸：輸入軸（第一軸）、中間軸、輸出軸（第二軸）、倒檔軸 第一軸上有一個與軸制成一體的齒輪，既是第一軸與中間軸的傳力齒輪，又是直接檔齒輪。第一軸前端是離合器的輸出軸，花鍵與離合器的從動盤轂連接，這樣通過離合器將發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)矩輸入變速器。 中間軸上有7個固定齒輪，最前端為第一軸與中間軸的傳力齒輪，最后端為倒檔齒輪，其余依次為51檔齒輪； 第二軸上有51檔和倒檔齒輪（這些齒輪空套在第二軸上），以及固定在第二軸上的4個花鍵轂，包括相應(yīng)的同步器和接合套； 倒檔軸：空套一個倒檔中間齒輪。整個變速器有8個常嚙齒輪副：第一軸和中間軸的傳力齒輪副、51檔齒輪副、中間軸與倒檔軸以及中間軸和第二軸的倒檔齒輪副。動力傳遞路線：第51檔：第一軸第一軸傳力齒輪中間軸傳力齒輪中間軸中間軸某檔齒輪第二軸某檔齒輪接合齒圈（同步環(huán)）接合套花鍵轂第二軸，變速器動力輸出；第6檔：第一軸第一軸齒輪接合齒圈（同步環(huán)）接合套花鍵轂第二軸，變速器動力輸出；倒檔：第一軸第一軸傳力齒輪中間軸傳力齒輪中間軸中間軸倒檔齒輪倒檔軸倒檔齒輪第二軸倒檔齒輪接合齒圈（同步環(huán)）接合套花鍵轂第二軸，變速器動力輸出；各檔傳動比：，變速器的安裝、各軸承支承和潤滑、密封安裝：組裝好的變速器總成用螺栓固定在離合器殼上，輸出軸后段花鍵上裝有萬向傳動裝置的凸緣；支承：第一軸前端用向心球軸襯支承在飛輪的中心孔內(nèi)，但同時要保證第一軸和曲軸的軸線重合，后端用圓柱滾子軸承支承在變速器殼體上；第二軸前端用滾針軸承支承在第一軸傳力齒輪的內(nèi)圓孔中，其后端利用圓柱滾子軸承支承在變速器殼體上；中間軸兩端采用圓柱滾子軸承支承在變速器客體倒檔軸用鎖片固定在變速器殼體上，防止轉(zhuǎn)動和軸向移動。潤滑：飛濺潤滑（發(fā)動機曲軸連桿機構(gòu)，其他潤滑方式有壓力潤滑）密封：主要包括了變速器的上下和前后密封。第一軸處采用橡膠油封+殼體上開回油孔；后端蓋橡膠油封；上下蓋在接合面用密封紙墊?，F(xiàn)在有的車還加密封膠注意：變速器上有通氣孔塞，以保持內(nèi)外壓平衡。潤滑油適量，不能太小或太多。變速器在結(jié)構(gòu)上的兩種防止跳檔措施：齒端倒斜面（接合齒圈和接合套分別倒角）和減薄齒（花鍵轂的花鍵減薄），利用接觸面上力的軸向分力作為防止跳檔的阻力。三軸制的變速器適用于傳統(tǒng)的發(fā)動機前置后驅(qū)動型式，兩軸制適用于發(fā)動機前置后驅(qū)動的中輕型轎車上。兩軸制的特點： 輸入軸和輸出軸平行，無中間軸； 由于沒有直接檔，所以傳動比，超速檔； 主減速器的主動圓柱齒輪套在輸出軸上； 取消了萬向傳動裝置（主要指貫穿前后的傳動軸）； 降低了重心高度，提高了行駛穩(wěn)定性； 操縱機構(gòu)簡單。缺點：對于從空載到滿載軸荷變化很大時，不利于驅(qū)動力的輸出。組合變速器（主要運用在重型貨車）分段式配檔：副變速器分為高檔和低檔，傳動比較大（一般置于主變速器后），主變速器傳動比間隔較小，共同作用輸出高、低兩段傳動比范圍。插入式配檔：主變速器各檔傳動比間隔較大，副變速器傳動比較?。ㄒ话阒糜谥髯兯倨髑埃?，組合得到的傳動比均勻插入主變速器的各檔傳動比之間。需主副變速器交替換檔，換檔比分段式復(fù)雜。二 同步器（synchromesh）采用移動齒輪或接合套換檔時，待嚙合的一對齒輪（或接合套與接合齒圈上相應(yīng)的內(nèi)外花鍵齒）的圓周速度必須相等（同步）才能平順地進入捏合而掛上檔。一、無同步器時變速器的換檔過程、 無論升檔和降檔，都要將變速器先摘至空擋；、 空擋時，各檔齒圈經(jīng)過各檔齒輪中間檔各檔齒輪中間軸中間檔和第一軸傳動齒輪副第一軸與離合器的從動部分相連，這一部分旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量應(yīng)盡可能??；而花鍵轂則與變速器的第二軸相連，從而與萬向傳動裝置、差速器等最終的慣性質(zhì)量是與整個汽車相連，近似可看作無限大。換檔時各檔齒輪（齒圈）轉(zhuǎn)速下降速度遠大于花鍵轂和接合套轉(zhuǎn)速的下降速度。同時即使沒有達到同步，由于各檔齒輪的旋轉(zhuǎn)慣性很小，接合套與各檔齒圈間機械接觸，會時各檔齒圈的旋轉(zhuǎn)速度很快與接合套旋轉(zhuǎn)速度同步。否則，各檔齒圈與接合套接合時會有很大的沖擊，這也是離合器從動部分旋轉(zhuǎn)質(zhì)量盡可能小的原因。、 高檔齒圈（齒輪）的轉(zhuǎn)速始終大于抵擋齒圈（齒輪）的轉(zhuǎn)速一腳離合低檔高檔高檔低檔轉(zhuǎn)速低檔齒圈時間同步點同步點接合套接合套高檔齒圈轉(zhuǎn)速兩腳離合，一腳油門、 換檔過程是接合套從某檔齒輪（齒圈）摘下，經(jīng)過空擋，待接合套（花鍵轂）與待掛上的檔位的齒圈同步時順利掛上檔。二、同步器的作用、構(gòu)造、工作原理作用 時接合套與對應(yīng)接合的齒圈的圓周轉(zhuǎn)速迅速達到同步； 阻止二者在達到同步前接合以防止沖擊。分類常壓式：在兩齒圈同步前，對接合套的軸向阻力是有彈簧壓力造成，其大小有限，故稱為常壓式同步器。慣性式：鎖環(huán)式和鎖銷式自行增力式（波爾舍同步器）：主要區(qū)別在于同步環(huán)產(chǎn)生的摩擦力矩由于同步環(huán)內(nèi)的彈簧片作用得到成倍增長。而接合套與待接合齒圈之間存在轉(zhuǎn)速差時，彈簧片的支承力阻止同步環(huán)直徑的縮小，從而阻止了接合套的移動。鎖環(huán)式慣性同步器結(jié)構(gòu)： 鎖環(huán)和齒圈有錐形摩擦面錐度相同的內(nèi)錐面，錐面上制出細牙的螺紋旋槽，以使兩錐面接觸后破壞油膜，增加錐面間的摩擦； 鎖環(huán)上的三個凸起部分分別伸入到花鍵轂的三個通槽中。只有當凸起位于花鍵轂通槽缺口中央時，接合套和鎖環(huán)的齒方可接合； 花鍵轂上的滑塊和定位銷作用時，接合套通過定位銷帶動滑塊一起移動，至同步環(huán)的缺口時，推動同步環(huán)移向高檔齒圈，使二者產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差；定位銷端部頂在接合套的凹槽中，起空擋定位作用。 花鍵轂通槽的寬度為鎖環(huán)凸起部的寬度加上接合套的一個齒的齒厚。F2 撥環(huán)力矩NF1慣性力矩高檔齒圈同步環(huán)接合套施力體施力體同步環(huán)是兩力矩的受力體低檔高檔（換檔過程）工作原理：鎖環(huán)上同時作用兩個方向相反的力矩：一個是接合套齒端倒角（鎖止角）和鎖環(huán)齒端倒角，由于一直存在的軸向力（駕駛員換檔操作力）形成的力使鎖環(huán)相對于接合套后退轉(zhuǎn)的撥環(huán)力矩M2；另一個是接合套和鎖環(huán)摩擦錐面上阻止鎖環(huán)后退的慣性力矩M1；設(shè)計時，選擇適當鎖止角和摩擦錐面的錐角，以保證在鎖環(huán)與齒圈達到同步前，則不論駕駛員施加在接合套上的軸向力有多大，接合套和鎖環(huán)齒端總是相互抵觸不能接合；由于鎖環(huán)對接合套的鎖止作用來自齒圈（系）的慣性力矩，故起名“慣性式”同步器。F1正壓力的摩擦力矩作用使高檔齒圈迅速降低到與鎖環(huán)同步，摩擦力矩消失。此時撥環(huán)力矩使鎖環(huán)和齒圈及相關(guān)零件相對接合套后退一個角度，使得鎖環(huán)凸起移到滑鍵轂通槽中央，兩個齒圈不再抵觸，接合套與鎖環(huán)接合，鎖環(huán)的鎖止作用消失；此時接合套與高檔齒圈轉(zhuǎn)速接近或相等，若接合套與高檔齒圈相抵觸，則摩擦力矩使接合套與高檔齒圈轉(zhuǎn)速相等，撥環(huán)力矩使高檔齒圈后退一個角度，使接合套花鍵與高檔齒圈接合，至此，完成低檔到高檔的換檔過程。鎖環(huán)式同步器：多用于轎車、輕貨車，近年來用于中型貨車、高檔轎車。結(jié)構(gòu)緊湊，布置合理，摩擦力矩大小合適；鎖銷式同步器：目前多用于中大型貨車。由于二軸上常嚙齒輪及接合齒圈較大，鎖銷式同步器不僅使結(jié)構(gòu)型式合理，而且在摩擦錐面產(chǎn)生較大的摩擦力矩，縮短同步時間。第三節(jié) 變速器操縱機構(gòu)一、組成變速桿、撥塊、撥叉、撥叉軸、安全裝置二、要求 自鎖防止自動脫檔，撥叉軸相臨凹槽距離即保證全齒寬嚙合或完全退出嚙合所必須的撥叉和其軸移動的距離，并保證齒輪以全齒寬嚙合。自鎖鋼球和彈簧 互鎖防止同時掛入兩個檔位。由互鎖鋼球和互鎖銷。兩個互鎖鋼球的直徑之和等于相臨軸表面之間的距離加上一個凹槽深度?；ユi銷的長度等于撥叉軸的直徑減去一個凹槽的深度。 倒檔鎖增加駕駛員對變速桿的力或倒檔鎖，提醒以免駕駛員誤掛倒檔。第三節(jié) 分動器1 分動器是一齒輪傳動系，其輸入軸直接或通過萬向傳動裝置與變速器的第二軸相聯(lián)，輸出軸則有若干，分別經(jīng)萬向傳動裝置與各驅(qū)動橋連接；2 當分動器掛入低速檔時，其輸出轉(zhuǎn)距較大。為避免中后橋超載前橋必須參加驅(qū)動，分擔(dān)一部分載荷。因此分動器操縱機構(gòu)必須保證：非先接上前橋，不得掛入低速檔；非先退出低速檔，不得摘下前橋。3 裝有分動器的汽車，當全部車輪驅(qū)動行駛于不平路面或彎道上，或前后驅(qū)動輪由于輪胎磨損而半徑不等的情況行駛時，將引起發(fā)動機功率消耗、輪胎或傳動系零件磨損。為克服這一缺點，將轉(zhuǎn)矩大體根據(jù)軸荷比例分配給各驅(qū)動橋，有些分動器還裝有帶差速鎖的非對稱行星齒輪軸間差速器。第一個自動變速器是1914年奔馳公司最先推出，克萊斯勒1914推出了帶液力偶合器的四速半自動變速器。典型的自動變速器包括四個基本系統(tǒng)：變矩器、行星齒輪機構(gòu)、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)。變速器的常見故障： 空擋發(fā)響曲軸與第一軸中心線不同心；第二軸前軸承磨損，油污、起毛；常嚙齒輪有問題（磨損均勻聲或個別牙碎裂有規(guī)律間隙撞擊聲）；常嚙齒輪修理時未成對更換，嚙合不良；第一軸承損壞，或舊齒輪換新齒輪。 掛檔后響齒輪更換不當；差速齒輪或半軸齒輪鍵槽磨損松曠；主、從動錐齒輪間隙過大；從動錐齒輪松動。 發(fā)熱軸承過緊/或齒輪間間隙過小；缺少齒輪油，或齒輪油粘度過小。 亂檔 變速器控制彈簧壓縮量達不到規(guī)定要求；換檔滑桿互鎖銷磨損嚴重。 跳檔定位裝置失效（變速叉凹槽或定位球磨損松曠，定位彈簧過軟或折斷）；齒輪磨損嚴重，沿齒方向磨成錐形；變速器軸、軸承磨損嚴重或軸向間隙過大，使軸轉(zhuǎn)動時跳動或竄動。