汽車上所使用的齒輪類型和材料與汽車的級(jí)別有無特定的聯(lián)系？ 確切地說，汽車上使用的齒輪類別和材料與汽車的使用條件、各部件的功能有關(guān)，而與汽車的級(jí)別沒有直接關(guān)系。例如，最高級(jí)的轎車上也可以找到最普通的結(jié)構(gòu)鋼直齒圓柱齒輪。但是，汽車的類別不同，對(duì)性能的要求也不同，為了滿足不同的性能就要選用不同類型的齒輪，選擇不同的材料和加工方法。 齒輪的主要作用是傳動(dòng)和變速。例如鐘表，只要采用不同齒數(shù)的齒輪搭配在一起，就可以使分針的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是時(shí)針的60倍。汽車變速器也是一樣，不同齒數(shù)的齒輪搭配在一起，就可以使輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比不同，也就是檔位的不同。但是，對(duì)于齒面形狀對(duì)汽車運(yùn)行的作用就知之甚少了。
汽車上的齒輪為什么要講究齒面的形狀呢？ 眾所周知，齒輪的主要作用是傳動(dòng)變速。但是，如何才能勝任這一工作卻包含著很大的學(xué)問。就傳動(dòng)來講，不僅需要考慮運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換，還要考慮傳動(dòng)效率、工作可靠性、工作壽命、設(shè)計(jì)和制造的成本、互換性和維護(hù)的方便性等問題。不同的齒面在不同方面具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。事實(shí)上，不僅是汽車，所有的機(jī)械設(shè)計(jì)都要考慮齒輪齒面形狀的選擇問題。 再談?wù)勛兯佟Ｆ嚺c鐘表的最顯著區(qū)別是，汽車要驅(qū)動(dòng)的是一個(gè)很大的慣性系統(tǒng)。不僅要保證宏觀的傳動(dòng)比，而且要保證微觀的傳動(dòng)比。例如，一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比是3，小齒輪每轉(zhuǎn)3周大齒輪轉(zhuǎn)1周，可以采用齒數(shù)分別為20和60的一對(duì)齒輪來進(jìn)行傳動(dòng)。我們可以放心地說，小齒輪轉(zhuǎn)了3n（n為自然數(shù)）周的時(shí)候大齒輪正好轉(zhuǎn)了n周。但是，當(dāng)小齒輪轉(zhuǎn)了3/n周的時(shí)候，大齒輪是不是也剛好轉(zhuǎn)了1/n周呢？換句話說，在每一個(gè)瞬時(shí)是不是都能保證有恒定的傳動(dòng)比呢？如果不能保證這一點(diǎn)，汽車行駛起來就會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)。而微觀傳動(dòng)比正是由齒輪的齒面形狀確定的，這就是為什么汽車和其它機(jī)械都要講究齒面形狀的最主要的原因，這對(duì)于保證汽車的運(yùn)行質(zhì)量是至關(guān)重要的。 此外，汽車的不同部件對(duì)傳動(dòng)的要求不同，汽車系統(tǒng)中就要采用各式不同的齒輪，例如大多數(shù)變速器采用平行軸圓柱齒輪，屬于平面輪系；而驅(qū)動(dòng)橋主變速器則要采用能夠轉(zhuǎn)變傳動(dòng)方向的錐齒輪，屬于空間輪系。 |
