齒輪技術(shù)在汽車結(jié)構(gòu)中的意義

鄧守金

摘 要：齒輪是機(jī)械結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，汽車自問世以來，其構(gòu)造中，齒輪便占據(jù)了重要地位。作為汽車結(jié)構(gòu)中的主要原件，齒輪擔(dān)負(fù)起了傳動機(jī)械能的責(zé)任。文章便針對各類齒輪進(jìn)行了分析探討，針對齒輪的標(biāo)準(zhǔn)、種類以及齒輪的維修意義進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：齒輪技術(shù)；汽車修理；應(yīng)用

作為最重要的機(jī)械零件之一，齒輪是機(jī)械產(chǎn)品能夠發(fā)揮作用的關(guān)鍵，機(jī)械設(shè)備能夠運行也取決于齒輪對原動力的提供。齒輪結(jié)構(gòu)是汽車構(gòu)造中保證汽車能夠合理運行的關(guān)鍵，因而必須保證齒輪結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理。近些年科技不斷向前發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步完善了齒輪技術(shù)，無論在生產(chǎn)還是在維修上，齒輪技術(shù)都取得了很大的進(jìn)步。

1 汽車中齒輪的應(yīng)用種類

汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而在汽車應(yīng)用結(jié)構(gòu)中，所應(yīng)用的齒輪類型以及數(shù)量較多，因而必須要予以重視，才能夠保證不同種類的齒輪能夠應(yīng)用在最合理的位置，從而發(fā)揮最大的作用。在汽車結(jié)構(gòu)中，常用到的齒輪包括內(nèi)齒齒輪、圓柱齒輪以及齒厚錐形齒輪，另外螺旋齒輪、螺旋傘齒輪以及圓錐齒輪的應(yīng)用也較為頻繁。下面便針對汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的幾種齒輪進(jìn)行詳細(xì)的論述。

1.1 圓柱齒輪

在汽車結(jié)構(gòu)中圓柱齒輪的應(yīng)用最為常見，依照所應(yīng)用的齒輪的結(jié)構(gòu)不同，可以將圓柱齒輪分為斜齒圓柱齒輪以及直齒圓柱齒輪。該齒輪在機(jī)械結(jié)構(gòu)中主要作用是在平衡軸之間進(jìn)行運行動力的傳動，例如在飛輪上應(yīng)用到的啟動齒輪，在發(fā)動機(jī)上應(yīng)用的時規(guī)齒輪，另外，減速齒輪也是圓柱齒輪的一種。

1.2 內(nèi)齒齒輪

該種齒輪主要指的是在汽車變速器中的中心輪，在變速器結(jié)構(gòu)中，齒輪的設(shè)置通常都需要齒部結(jié)構(gòu)向內(nèi)。當(dāng)前的內(nèi)齒輪在汽車構(gòu)造中，主要被應(yīng)用在油泵齒輪以及結(jié)合齒套中。

1.3 螺旋齒輪

該種齒輪需要被應(yīng)用在相交在一起的兩軸上，只有在這一基礎(chǔ)上螺旋齒輪才能夠運轉(zhuǎn)。并且多數(shù)情況下，齒輪運行時的螺旋角度β1和β2不相等。螺旋齒輪在汽車機(jī)械機(jī)構(gòu)中主要被應(yīng)用在油泵以及發(fā)動機(jī)上，例如發(fā)動機(jī)的凸輪軸便應(yīng)用了螺旋齒輪，油泵中的傳遞齒輪也是螺旋齒輪的一種，而在里程表中多頭螺旋桿以及螺旋齒輪等都應(yīng)用了螺旋齒輪。

1.4 圓錐齒輪

在汽車機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用也相對廣泛，并且一般稱圓錐齒輪為傘齒輪，該種齒輪住圓錐齒輪被應(yīng)用在汽車差速器中。并且目前圓錐齒輪主要采用了金屬材料，當(dāng)然也有圓錐齒輪采用了塑料材料。在所有的齒輪中，圓錐齒輪相對較為經(jīng)濟(jì)實惠，這是由于其耐磨壽命相對較長，且功能性也較強(qiáng)。

1.5 螺旋傘齒輪

在汽車驅(qū)動和汽車的變速傳動中，該種齒輪的應(yīng)用較為集中，主要被應(yīng)用在對汽車軸線方向進(jìn)行改變。若工作中很多齒輪軸線相交，就會形成螺旋傘齒輪，若軸線發(fā)生偏移，就叫做準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動。因為該種齒輪的牙齒曲線會呈現(xiàn)出圓弧形，因而螺旋傘齒輪又被稱作格里生齒輪。

2 標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)

汽車在制造過程中各種齒輪的標(biāo)準(zhǔn)以及齒輪的參數(shù)都會隨著制造技術(shù)的進(jìn)步而不斷的更新，這也是汽車制造優(yōu)勢提升的主要因素。作為機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成，齒輪的參數(shù)在應(yīng)用中的參數(shù)要求極為重要。19世紀(jì)末期，齒輪在應(yīng)用中就已經(jīng)出現(xiàn)了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用參數(shù)的要求，并且應(yīng)用系統(tǒng)以及工作流程也相對的建立起來。而現(xiàn)代，齒輪標(biāo)準(zhǔn)即對齒輪進(jìn)行度量時的規(guī)格。到目前為止，國際上對齒輪進(jìn)行計量大多都采用了模數(shù)的方式，進(jìn)行齒輪的直徑計算時，主要從三個方面進(jìn)行計算，即弧度、齒間節(jié)距以及度圓直徑標(biāo)準(zhǔn)。通過相關(guān)公式對齒輪的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算，需要注意的是π一般都為無理數(shù)，這是為了在齒輪的測量以及計算中較為方便，在計算齒輪參數(shù)的過程中，基本參數(shù)不會選擇節(jié)距，而是選擇模數(shù)。當(dāng)前對于模數(shù)的計算公式為m=m/z，單位為mm，對節(jié)點進(jìn)行處理后，節(jié)點同模數(shù)之間的關(guān)系變成互為倒數(shù)，徑節(jié)單位為min。齒輪應(yīng)用參數(shù)的選擇直接和各國對于齒輪應(yīng)用中的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的確定有著直接的聯(lián)系。齒輪作為當(dāng)前汽車構(gòu)造中的重要組成，以及汽車傳動結(jié)構(gòu)的重要部件，發(fā)揮了重要作用，因而對于齒輪不但要求重量要輕、平穩(wěn)性要好、噪聲要小，同時對于齒輪的各個參數(shù)還要求精度要高，同時還應(yīng)當(dāng)注意在齒輪的運行中，各組合以及構(gòu)成之間的位置安裝較為緊湊，并且摩擦體積較小。所以，在當(dāng)前的汽車構(gòu)成以及相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)中，齒輪需要依照汽車結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行選擇，同時還必須保證能夠使得汽車發(fā)揮最大的功能。一般而言，只要汽車的結(jié)構(gòu)之中，齒輪接縫能夠保證嚴(yán)密，那么就一定能夠發(fā)揮最大功效，使得機(jī)械設(shè)備更加合理、科學(xué)的運行。

3 齒輪傳動

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

旋轉(zhuǎn)軸線式齒輪機(jī)構(gòu)、也就是通常所說的行星齒輪機(jī)構(gòu)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(shù)的關(guān)系，分析計算也比較復(fù)雜。該型式齒輪機(jī)構(gòu)在汽車構(gòu)造中有著廣泛用途，汽車后軸（驅(qū)動轎）所用的差動齒輪機(jī)構(gòu)。

雙曲線齒輪傳動機(jī)構(gòu)、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(xiàn)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、工作平穩(wěn)性好、輪齒彎曲強(qiáng)度大、接觸強(qiáng)度高、而且減小汽車地隙、降低重心。

4 齒輪技術(shù)在汽車修理中的意義

目前，汽車不斷出現(xiàn)在人們的生活中，其齒輪與其他零件一樣，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的磨損現(xiàn)象。在齒輪的輪齒方面，其經(jīng)常會出現(xiàn)一些損傷，如齒厚的磨損、齒面擦傷以及龜紋和剝落等問題，這種問題的出現(xiàn)一方面造成了齒輪使用功能出現(xiàn)了極大的影響，另外也造成了齒輪使用壽命的縮短。而在分齒輪部位的損壞也是較為常見的一種，其中故障常見的主要有：齒輪承推端面、軸孔、該針軸承孔、內(nèi)花鍵槽的磨損、齒輪軸的彎曲等。造成這些損壞現(xiàn)象的原因，有長期使用的自然磨損，也有長期超載運行的結(jié)果，還有用油不當(dāng)或油留有異物，尤其雙曲線齒輪傳動以普通齒輪油替代雙曲線齒輪油，以及駕駛操作失誤等原因，還有進(jìn)口轎車中代用料齒輪，加之使用不當(dāng)很易損壞。在質(zhì)量上檢驗上也不像一般零件僅做些外觀，內(nèi)外徑尺寸檢驗即可的，齒輪的檢驗至少應(yīng)檢查齒厚，公法線長度及其變動量，分度圓跳動，嚙合面積，表面硬度等，這些質(zhì)量要素的檢驗是需要齒輪專用量儀進(jìn)行的。

5 結(jié)束語

由于齒輪在汽車機(jī)械應(yīng)用中數(shù)量龐大且結(jié)構(gòu)繁雜，因而一旦在汽車結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了設(shè)計齒輪的故障以及損傷都十分的麻煩，汽車無法在該種情況下運行，因而必須對齒輪故障及時的予以排除。若齒輪損傷已經(jīng)超過了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍，那么就必須拆卸換件。但是需要注意的是，齒輪的換件無法像其他的消耗零部件一樣，憑借修理尺寸標(biāo)準(zhǔn)或者編號即可更換，同時齒輪也沒有那么齊的供應(yīng)，在修理更換中需要考慮齒輪的精度以及集合形狀，因而齒輪修理更換無法像其他的零部件修理一樣，而是必須在一定技術(shù)條件下才能完成。

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