从齿轮机构中，认识渐开线齿轮的啮合传动

活动一　从齿轮机构中，认识渐开线齿轮的啮合传动

汽车在路上行驶，通过变速器的换档杆换档达到汽车前进或后退，也可得到不同的车速，这一切是如何实现的呢？

为了了解变速器的变速原理，我们尝试对汽车变速器进行拆装。

1.仔细观察汽车变速器，它有哪些不同的齿轮？

2.仔细观察汽车变速器的内部结构，了解它是如何进行运动或动力传输的。

一、汽车变速器的组成

这里我们以东风EQ1092型汽车变速器为例，该变速器有5个前进档、一个倒档和一个空档，其中五档为直接档。在二、三档和四、五档之间有锁销式惯性同步器。变速器由外壳、齿轮传动机构和操纵机构组成。变速器如图9－1－1所示。

图9－1－1　东风EQ1092型汽车变速器

二、汽车变速器的拆卸

1.所需器材

东风EQ1092型汽车变速器、扳手、常用工具、铜棒、轴承拉具。

2.操作步骤

①齿轮机构解体。解体前先对外部进行清洁工作，用钢丝刷子刷净各处的污垢，拧下放油螺塞，有润滑油应放掉润滑油。

②拆下驻车制动器总成。

③在空档位置拆下变速器盖总成，取下衬垫，放于合适位置。变速器内部结构如图9－1－2所示。

图9－1－2　变速器内部结构

图9－1－3　变速器第一轴

④拆下第一轴。拆除第一轴轴承盖紧固螺栓锁线及螺栓，取下轴承盖及垫片，用拉具或铜棒由内向外轻轻敲击第一轴，可将第一轴连同轴承一起，从前端取出，视情况进行分解。如图9－1－3所示。

⑤拆下第二轴总成。卸下第二轴后端锁紧螺母，取下后端凸缘、后端轴承盖、隔套、车速表蜗轮，如图9－1－4所示。

并用手托住第二轴前端在平行位置上下晃动，用铜棒从前端向后敲击第二轴，使第二轴后轴承突出变速器壳体，并用拉器拉出第二轴后轴承，然后将第二轴总成从壳体内全部拿出，并进行分解。如图9－1－5所示。

图9－1－4　拆下后端轴承盖

图9－1－5　取出第二轴

⑥分解第二轴。从第二轴取出四、五档同步器总成，记好正反油孔，拆下四五档固定齿座锁环，取下止推环，然后分别取下五、四、三档各齿轮以及轴承、同步器，拆时记好油孔位置，从第二轴后端取下一、倒档齿轮，用一把起子把止推环锁销紧紧压住，转动止推环取下止推环，取下二档齿轮。注意：退出止推环时，防止止推环锁销弹簧弹出。如图9－1－6和图9－1－7所示。

图9－1－6　分解第二轴

图9－1－7　取下二档齿轮

通过对东风EQ1092型汽车变速器的拆卸，思考齿轮传动的特点和分类，并仔细观察齿轮的机构和齿轮形状特点。

①组装时要使各档位处于空档位置；

②注意同步器油孔位置，不要装反。

一、齿轮传动的特点、分类

齿轮是任意一个有齿的机械元件。齿轮副是由两个相互啮合的齿轮组成的基本机构。齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。

1.齿轮传动的应用特点

①能保证瞬时传动比的恒定，传动平稳性好，传递运动准确可靠；

②传递功率和速度范围大；

③传动效率高；

④结构紧凑，工作可靠，寿命长；

⑤制造和安装精度要求高，工作时有噪声；

⑥不能实现无级变速；

⑦不适宜中心距较大的场合。

2.齿轮传动的基本要求

①传动要平衡；

②承载能力要大。

3.齿轮传动的常用类型

（1）按齿轮副两传动轴的相对位置不同分

①平行轴齿轮传动（平面传动）；

②相交轴齿轮传动（平面传动）；

③交错轴齿轮传动（空间传动）。

（2）按齿轮分度曲面不同分

①圆柱齿轮传动；

②锥齿轮传动。

（3）按齿线形状不同分

①直齿齿轮传动；

②斜齿齿轮传动；

③曲线齿齿轮传动。

（4）按齿廓曲线不同

①渐开线齿轮传动；

②摆线齿轮传动；

③圆弧齿轮传动。

图9－1－8　渐开线的形成

二、渐开线的形成

当一根直线BK在一圆周上作纯滚动时，如图9－1－8和图9－1－9所示。此直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆，而直线BK称为发生线。

三、齿轮在机械制图中的表达

齿轮在机械制图中的表达分别如图9－1－10和图9－1－11所示。

单个圆柱齿轮一般用两个视图表达，规定齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用点画线绘制，齿根圆和齿根线用细实线绘制（也可省略不画）。如图9－1－10所示。

在剖视图中，当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿部分一律按不剖处理，此时齿根线则要用粗实线来绘制，齿轮的其他部分仍按照实际形状投影绘制。

图9－1－9　不同基圆的渐开线

图9－1－10　单个齿轮的画法

图9－1－11　齿轮的剖视图画法

当需要表示斜齿或人字齿的齿线时，可用3条与齿线方向一致的细实线表示其形状。如图9－1－11所示。