7.2认识汽车中的链传动（课件）-《汽车机械基础》同步教学（航空工业出版社）

任务二 认识汽车中的链传动 随着汽车制造技术的不断发展，现在很多发动机配气机构使用的同步带传动已被链传动所取代，采用的是正时链条，如图所示。它具有工作可靠、终身免维护等优点，有效减少了汽车后期使用和维护的成本。那你知道链传动是如何传递运动和动力的吗？发动机中还有哪些部位使用了链传动？让我们一起来认识汽车中的链传动吧！ 配气机构正时链条 任务描述 任务目标 拆装1ZR—FE发动机正时链条，观察正时链条的结构特点，学习链传动的相关知识。 了解链传动的组成、特点和应用。 熟悉链条、链轮的结构和类型。 熟悉链传动的布置、张紧和润滑的方法。 能正确拆装发动机正时链条。 一、链传动概述 1．链传动的组成 链传动由安装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条组成，如图所示。 链传动的组成示意图 2．链传动的工作原理 链传动是一种啮合型传动方式，它以链条作为中间挠性件，依靠链条与链轮轮齿之间的啮合来传递运动和动力。 1．铰链四杆机构的组成 与带传动相比，链传动具有以下优点。 ① 工作时没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，传动可靠性和效率高。 ② 传动时所需张力小，对链轮轴的压力小，传递的功率大，承载能力强。 ③ 能适应高温、高湿度、多油污、多粉尘等环境恶劣的工作场合。 链传动的缺点是仅能在平行轴之间传递运动和动力；链条磨损后，容易发生跳齿和脱链，传动的平稳性较差；工作时的冲击、振动和噪声比较大，不适用于高速和急转反向的传动。 链传动在汽车中的典型应用是配气机构中的正时链传动。正时链条的可靠性和耐磨性高，不需要像正时皮带一样进行定期检查和维护，具有终身免维护等优点，但正时链条（多指滚子链）工作时的噪声通常比正时皮带大。 二、链条 1．滚子链 滚子链的组成 滚子链又称套筒滚子链，主要由内链板、外链板、滚子、套筒和销轴等组成，如图所示。内链板固连在套筒两端，销轴与外链板铆牢，分别构成内、外链节。套筒和销轴之间为间隙配合，以保证内、外链节之间能够相对转动。滚子与套筒同样为间隙配合，当链传动工作时，套筒上的滚子可沿链轮齿廓滚动，从而减轻链条和链轮间的摩擦与磨损。套筒链的结构与滚子链类似，区别在于套筒外没有滚子。对于需要承受较大载荷、传递较大功率的链传动场合，可使用多排链。多排链的承载能力与排数成正比。但排数并非越多越好，因为排数越多，各排的受载不均匀现象越严重，常用链条多为双排链和三排链。 （a）实物 （b）结构示意图 滚子链的接头形式 滚子链的接头形式与链节数有关。当链节数为偶数时，链条一端的外链板正好与另一端的内链板相连，其接头可采用开口销或弹簧夹锁紧，分别如图（a），（b）所示；当链节数为奇数时，接头处须采用过渡链节进行连接，如图（c）所示。由于过渡链节的抗拉强度较低，应尽量避免使用，故链条节数宜采用偶数。链条相邻两个滚子（或销轴）轴线间的距离称为链节距，用p表示。链节距是链条的主要参数，链节距p 越大，链条各部分的尺寸也越大。滚子链的承载能力与链节距成正比，但链节距越大，链传动的结构和尺寸会相应增大，传动时的振动、冲击和噪声也越严重。因此，应根据实际传动需求确定合适的链节距。 （a）开口销锁紧 （b）弹簧夹锁紧 （c）过渡链节 链条的接头形式 2．齿形链 齿形链的组成 齿形链传动是利用具有特定齿形的链板与链轮之间的啮合来传递运动和动力的。如图所示，齿形链由彼此通过铰链连接起来的齿形链板组成。其中，链板的两工作侧面间的夹角为60°，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板连接起来。为提高承载能力和传动的稳定性，一般采用多排链板。 （a）实物 （b）结构示意图 齿形链 齿形链的种类很多，根据铰链结构的不同，齿形链可分为圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚柱铰链式三种，如图所示。 （a）圆销铰链式 （b）轴瓦铰链式 （c）滚柱铰链式 齿形链的分类 齿形链的特点及应用 齿形链俗称静音链，与滚子链传动相比，齿形链传动具有工作噪声小、转速快、运动精度高等突出优点。此外，齿形链承受冲击载荷能力强，轮齿受力比较均匀。但齿形链传动结构复杂、制造成本高、装拆较困难、传动装置较笨重，故多用于运动精度要求较高、传递功率较大的高速传动场合。例如，汽车发动机的正时传动、机油泵、共轨泵、高压泵、平衡轴等系统和附件中广泛采用齿形链传动。 目前许多汽车发动机已经采用了齿形链正时链条，其工作噪声甚至比传统的正时皮带还低，大有取代正时皮带的发展趋势。 三、链轮 1．链轮的齿形 链轮的齿形应保证传动时链节能自由地进入和退出啮合；啮合时齿形应与链节保持良好的接触；有较大的容纳链条节距因磨损而增大的能力；形状尽量简单，方便加工。滚子链链轮的齿形和参数都已经标准化。 图中所示为国标GB/T 1243—2006规定的传动用短节距滚子链的链轮。它的齿形由三段圆弧（即圆弧a-a，a-b，和c-d，半径依次为r1，r2，r3）和一条直线段（即直线b-c）组成。在链轮的工作图中，一般不绘制链轮的端面齿形，而是绘制轴面齿形（参见图（b）），只标明“齿形按GB/T 1243—2006规定制造”即可，一般应标注链节距p、齿数z、分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df等参数。 （a）端面齿形 （b）轴面齿形 滚子链链轮的齿形 2．链轮的结构 链轮的结构形式很多，滚子链常见的链轮有整体式、孔板式和组合式等，如图所示。它们分别适用于小、中、大直径的链轮。链轮的损坏形式主要是轮齿的磨损，因此，对于较大直径的链轮，应尽量采用可以更换轮齿的组合式结构。 （a）实物图 （b）整体式 （c）孔板式 （d）组合式 链轮的结构 3．链轮的材料 链轮在传动过程中需要承受各种振动和冲击，故轮齿应具有足够的耐磨性和强度，通常需进行热处理。由于小链轮在转动时比大链轮的啮合次数多，且承受的冲击也大，所以小链轮材料的性能应优于大链轮。常用的链轮材料有碳素钢（如Q255，20，45等）、灰铸铁（如HT200）等，重要的链轮可采用合金钢（如20Cr，35CrMn等）制造。 四、链传动的布置、张紧与润滑 1．链传动的布置 为保证链传动的正常工作，两链轮的轴线必须保持平行，且两个回转平面应尽量保持在同一铅垂面内，否则工作中容易发生跳齿和脱链；尽量使链传动的紧边在上，松边在下。 2．链传动的张紧 为了避免链条垂度过大时产生啮合不良和链条振动的现象，同时增大链条与链轮的啮合包角，链传动应采取必要的张紧措施。 链传动张紧的方法很多，若链轮的位置能够移动，则可通过调节链轮中心距的方法对链条进行张紧，具体方法与带传动的张紧类似；若链轮的中心距不能调整，则可使用张紧轮进行张紧，如图所示。 利用张紧轮张紧的方法 3．链传动的润滑 链传动的润滑非常重要，良好的润滑能够降低链传动过程中的振动和冲击，减少链条和链轮的磨损，延长链传动的工作寿命。常用润滑方式的特点及应用如表7-2-1所示。 表7-2-1 常用润滑方式的特点及应用 谢谢观赏 $$