汽車修理中的齒輪技術

湯 斌

(黑龍江省八五一零農場交通科)

1 汽車中齒輪應用的種類

(1)圓柱齒輪包括直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，主要用于傳達平行軸的運動，如發動機時規齒輪、飛輪起動機齒輪、變速器齒輪、減速器齒輪、部分差速器行星齒輪等。

(2)內齒齒輪:汽車自動變速器的行星機構中的中心輪通常采用內齒齒圈，機油泵齒輪也有采用內齒輪結構，變速器中的接合齒套大多采用漸開線內齒花鍵。

(3)螺旋齒輪:這里所講的螺旋齒輪主要指得兩軸在交錯條件下運轉。即多數情況螺旋角β1≠β2。汽車上應用的有發動機凸輪軸與機油泵、分電器的傳遞齒輪、機械式里程表傳動的多頭螺桿和螺旋齒輪的嚙合等。

(4)圓錐齒輪也叫傘形齒輪，在汽車上主要用差速器的行星齒輪和半軸齒輪。

(5)螺旋傘齒輪:主要用于汽車驅動轎的主減速器傳動并改變軸線方向，當一對齒輪付的軸線相交時叫做螺旋錐齒輪傳動，當軸線偏移時叫做準雙曲面齒輪傳動。螺旋傘齒輪的牙齒曲線呈圓弧形的通常又叫做格利生齒輪。

(6)等齒厚錐形齒輪、也叫不等移距修正齒輪、該型齒輪在齒寬的全段上一端是正修正、齒形近乎變尖、而另一端是負修正、齒形近乎沉割、形似圓錐齒輪、但可與同模數的圓柱齒輪嚙合運轉。汽車方向機扇形齒輪就有此類齒形。

(7)蝸輪;實際上標準參數的蝸輪在汽車上應用極少、但變形的蝸輪蝸桿副在汽車上應用的卻不少、例如里程表傳動齒輪的多頭螺桿、汽車轉向器中的各式各樣的蝸桿:如蝸桿滾輪副、蝸桿曲柄指銷副、循環球式螺桿、球面蝸桿等。越野汽車絞盤蝸輪通常是正修正齒形。

(8)機油泵齒輪是齒輪應用的特殊形式，它用于泵油之用，而不是用于傳動，汽車發動機機油泵由于結構簡單，制造容易、工作可靠，所以應用最廣泛，機油泵大多是正修正齒輪或大壓力角的斜齒輪。

2 齒輪標準與基本參數

度量齒輪的規格，國際公制用模數(m)英美制用經節(DP)。齒輪的計算直徑以分度園直徑為準、齒間的節距是以分度園上的弧長來度量。

叫做模數(m)、由于π值是無理數、為便于齒輪的計算和測量起見，計算中不選用節距為基本參數，而是用模數(m)，即

汽車齒輪不僅要求精度高、強度大、重量輕、噪聲小、平穩性好，而且在齒輪箱的組合上希望體積小、裝置緊湊，故一些國家標準難以滿足汽車結構需要，汽車齒輪中的分度園與節園是不一定重合的，有的齒輪最少齒數只有7齒甚至5齒。在汽車齒輪設計中還需要選用非標準或其他標準。

3 齒輪傳動

(1)固定軸線式齒輪機構，即各種幾何軸線位置固定的齒輪機構，它的傳動比遵循等于齒數之比的規律，井較為直觀的表現出來。汽車上的減速器、分動器、手動機械式變速器等齒輪箱都是固定軸線式齒輪機構。

(2)旋轉軸線式齒輪機構、也就是通常所說的行星齒輪機構那樣簡單直觀，一般都不可能直接看出其傳動比與各齒輪齒數的關系，分析計算也比較復雜。該型式齒輪機構在汽車構造中有著廣泛用途，汽車后軸(驅動轎)所用的差動齒輪機構，履帶式車輛、坦克所用的轉向機構、尤其現代汽車所用的自動變速器的齒輪機構均廣泛采用了行星齒輪機構。

(3)雙曲線齒輪傳動機構、所謂雙曲線齒輪、概括講用于傳遞的兩軸在空間不平行不相交軸的運動時的齒輪。現代的轎車、吉普車、輕型車等的主減速器廣泛的運用雙曲線齒輪傳動、工作乎穩性好、輪齒彎曲強度大、接觸強度高、而且減小汽車地隙、降低重心。

此外，普通園柱螺旋齒輪，當螺旋角β1≠β2時，兩軸在交錯條件下運轉也呈雙曲面齒輪運動。工作時壓強大、磨損快。通常用于傳遞力量較小部位，例如汽車發動機凸輪軸的機油泵傳動、里程表傳動等。

4 齒輪技術在汽車修理中的意義

汽車在長期運行中，其齒輪與其他零件一樣會出現種種損壞現象、在齒輪的輪齒直接損壞方面:有齒厚的磨損、齒面的擦傷、龜紋、剝落、銹斑、缺油燒損、磨損成階梯形、齒端損傷使齒長減短、甚至輪齒裂紋、折斷，尤其嚙合套齒的磨損和變形比常嚙合的斜齒輪使用壽命要短2～3倍。在非輪齒部位損壞方面:有齒輪承推端面、軸孔、該針軸承孔、內花鍵槽的磨損、齒輪軸的彎曲等，均會使齒輪箱的運行帶來故障、噪聲，甚至無法工作狀態。造成這些損壞現象的原因，有長期使用的自然磨損，也有長期超載運行的結果，還有用油不當或油留有異物，尤其雙曲線齒輪傳動以普通齒輪泊替代雙曲線齒輪油，以及駕駛操作失誤等原因，還有進口轎車中代用料齒輪，加之使用不當很易損壞，例

汽車上任何部位的故障或損傷，凡牽涉到齒輪的問題都會比較麻煩，不可能也不應該帶病運行，必須進行檢查和排除，當齒輪損傷超過標準一定限度時，需拆修和換件。然而在換件問題上，汽車齒輪的損壞不能象其他易損消耗件更換那樣容易，也不可能象一般軸類，孔類件具有一定的修理尺寸標準或憑借著零件編號即可更換，更不可能有那么多的齊備商品供應，在修理上，由于齒輪的幾何形狀和精度都不象其他零件的修理那樣簡單，應有一定的技術條件。在質量上檢驗上也不象一般零件僅做些外觀，內外徑尺寸檢驗即可的，齒輪的檢驗至少應檢查齒厚，公法線長度及其變動量，分度元跳動，嚙合面積，表面硬度等，這些質量要素的檢驗是需要齒輪專用量儀進行的，從經濟上講，一個齒輪的損壞而影響一個部件的工作，尤其組合齒輪(如塔輪之類)其中一個齒輪損壞將需報廢整個齒輪組，經濟損失大。如果具有齒輪技術條件則可制一個齒輪團鍛配到齒輪組上，即可節省一付齒輪組的價值。所以一個完整的汽車修理必須具備齒輪技術的知識和裝備條件。

［1］ 崔寅生.汽車前后軸間差速器扭矩分配比的確定［A］.四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集［C］.1991.

［2］ 張志強，賀靜，唐勇，等.任意轉角位置的漸開線齒輪齒廓參數方程的研究［J］.機械傳動，2005，(2).