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汽车检测3分（内容丰富） 编辑词条 摘要 汽车维修，就是对出现故障的汽车通过技术手段排查，找出故障原因，并采取一定措施使其排除故障并恢复达到一定的性能和安全标准。汽车维修包括汽车大修和汽车小修，汽车大修是指用修理或更换汽车任何零部件（包括基础件）的方法，恢复汽车的完好技术状况和完全（或接近完全）恢复汽车寿命的恢复性修理。而汽车小修是指：用更换或修理个别零件的方法，保证或恢复汽车工作能力的运行性修理。 编辑摘要目录-[ 隐藏 ]1定义 2分类 3常见问题 编辑本段|回到顶部定义 汽车检测 vehicle detection，是为确定汽车技术状况或工作能力的检查。汽车在使用过程中，随着使用时间的延长(或行驶里程的增加)，其零件逐渐磨损、腐蚀、变形、老化，以及润滑油变质等，致使配合副间隙变大，引起运动松旷、振动、发响和漏气、漏水、漏油等，造成汽车技术性能下降。汽车维护作业(或称汽车保养作业)的核心是“维护”汽车技术状况的完好．就是通过清洁、 编辑本段|回到顶部分类 检测的目的可分为安全环保检测和综合性能检测两大类。（ 1 ）安全环保检测。安全环保检测是指对汽车实行定期和不定期安全运行和环境保护方面所进行的检测。目的是在汽车不解体情况下建立安全和公害监控体系，确保车辆具有符合要求的外观容貌和良好的安全性能，限制汽车的环境污染程度，使其在安全、高效和低污染工况下运行。（ 2 ）综合性能检测。综合性能检测是指对汽车实行定期和不定期综合性能方面的检测。目的是在汽车不解体情况下，对运行车辆确定其工作能力和技术状况，查明故障或隐患部位及原因，对维修车辆实行质量监督，建立质量监控体系，确保车辆具有良好的安全性、可靠性、动力性、经济性、排气净化性和噪声污染性，以创造更大的经济效益和社会效益。 编辑本段|回到顶部常见问题 1、汽车技术状况：定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总和。2、汽车检测：确定汽车技术状况或工作能力进行的检查和测量。3、汽车诊断：在不解体（或仅卸下个别小件）条件下，确定汽车技术状况或查明故障部位、原因进行的检测、分析与判断。4、汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。5、诊断参数的选择原则：灵敏性、单值性、稳定性、信息性、经济性6诊断标准的类型：国家、行业、地方、企业7、诊断参数标准的组成：初始值Pf、许用值Pd和极限值Pn。8、测量误差的分类：按测量误差的表示方法分为绝对和相对，按测量误差出现的规律分为系统、随机和过失，按测量误差的状态分为静态和动态。9、绝对误差是测量值与被测量值之间的差值；相对误差是测量值的绝对误差与被测量值真值的比值，用百分比表示。10、检测设备一般采用最大引用误差不能超过的允许值，作为划分精度等级尺度，常见的精度等级有、、、、、、、、系统误差：在同一测量条件下多次测量同一量时，测量误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差；随机~：在同一测量条件下多次测量同一值时，误差的大小和符号以不可预见的方式变化着的~12、发动机总成（气缸压力表）；底盘总成（前束尺）；量具与计量仪表（电解液密度计、高频放电叉）13、检测站的类型：按服务功能分( 安全~维修~ 综合~)；综合检测站按职能分（A级B级C级）；安全~ ：定期检测车辆中与安全和环保有关的项目，以保证汽车安全行驶，并将污染降低到允许的限度；维修~：从车辆使用和维修的角度，担负车辆维修前、后的技术状况检测；综合~：既能担负车辆管理部门的安全环保检测，又能担负车辆使用、维修企业的技术状况诊断，还能承接科研或教学方面的性能试验和参数测试；A级站：能全面承担检测站的任务；B 级站：能承担在用车辆技术状况和车辆维修质量的检测；C级站：能承担在用车辆技术状况的检测。14、汽车资料输入及安全装置检查工位：本工位除将汽车资料输入登录微机并发给检测线主控制微机外，还进行汽车上部的灯光和安全装置等项目的外观检查，可简称为L工位。侧滑制动车速表工位：由侧滑检测、轴重检测、制动检测和车速表检测组成，简称 ABS工位。灯光尾气工位：主要由前照灯检测、排气检测、烟度检测和喇叭声级检测组成，简称HX~。车底检查工位简称P~，本工位是车辆底部的外观检查，由检测人员在地沟内人工检查底盘各装置及发动机的连接是否牢固可靠，有无弯扭断裂、松旷及漏油、漏水、漏气、漏电等现象。15、轴制动力与轴荷的百分比=（左轮制动力+右轮~）/轴荷*100%16、ABS工位检测程序：1）四轮汽车（后驱、后驻）：侧滑—前制动—后制动—驻车制动—车速表2）四轮汽车（前驱、前驻）：侧滑—前制动—驻车制动—车速表—后制动3）四轮汽车(前驱、后驻)：侧滑—前制动—车速表—后制动—驻车制动。17、示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的汽车检测设备，可以用来显示电火系波形、电子元器件波形、柴油机高压油管波形和发动机异响波形等用途愈来愈广泛。它的基本功能是显示电压随时间的变化，除用于观察状态变化外，还可以检测电压、频率和脉冲宽度等18、气缸密封性与气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关；气缸密封性的诊断参数主要有气缸压缩压力、曲轴箱漏气量、气缸漏气量、气缸漏气率及进气管真空度等。19、气缸压力表检测条件：发动机运转至正常工作温度。用起动机带动带动已拆除全部火花塞或喷油器的发动机运转，其转速应符合原厂的规定。诊断参数标准：发动机各气缸压力应不小于原设计规定值的85%，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机应不大于8%。柴油机不大于10%；大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机不超过8%，柴油机不超过10%20、FA触点闭合后，先是产生二次闭合振荡，尔后二次电压由一定负值逐渐变化到零21 、发动机异响的类别：主要有机械异响，燃烧异响，空气动力异响和电磁异响等。（1）机械异响主要是运动副配合间隙太大后配合表面有损伤运动中引起冲击和振动造成的。（2）燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。（3）空气动力异响主要是发动机在进气口、排气口行和运转中的风扇处，因气流振动而造成的。（4）电磁异响主要是发动机、电动机和某些电磁器件内，由于磁场的交替变化，引起机械中某些部件或某一部分空间产生振动而造成的。发动机的异响的影响因素有转速、温度、负荷和润滑条件；汽油机过热时，往往产生点火敲击声（爆燃或表面点火）；柴油发动机温度过低时，往往产生着火敲击声（工作粗暴）。22、曲轴主轴承响：1）现象：汽车加速行驶或发动机突然加速时，发动机发出沉重而有力的“ 铛、铛、铛”或“刚、刚、刚”的金属敲击声，严重时机体发生很大振动，响声随发动机转速的提高而增大，随负荷的增加而增强，产生响声的部位在曲轴上与曲轴轴线齐平处，单缸断火时响声无明显变化，相邻两缸同时断火时，响声明显减弱或消失，温度变化时响声变化不明显，响声严重时，机油压力明显降低。2）原因：（1）曲轴主轴承盖固定螺钉松动；（2）曲轴主轴承减磨合金烧毁或脱落（3）曲轴主轴承和轴颈磨损过甚、轴向止推装置磨损过甚，造成径向和轴向间隙过大（4）曲轴弯曲未得到校正，发动机装合时不得不将某些主轴承与轴颈的配合间隙放大（5）机油压力太低、黏度太小或机油变质。23、曲轴连杆轴承响：1）现象：汽车加速行驶和发动机突然加速时，发动机发出“铛，铛。铛” 连续明显、轻而短促的金属敲击声（主要特征）;连杆轴承严重松旷时，怠速运转也能听到明显的响声，且机油压力降低；发动机温度变化时，响声变化不明显；响声随发动机转速的提高而增大，随负荷的增加而增强，产生响声的部位在曲轴箱上部；单缸断火，响声明显减弱或消失，但复火时又重新出现，即具有所谓响声“上缸”现象。2）原因：（1）曲轴连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断（2）曲轴连杆轴承减磨合金烧毁或脱落（3）曲轴连杆轴承或轴颈磨损过甚，造成径向间隙太大（4）曲轴内通连杆轴颈的油道堵塞(5)机油压力太大、黏度太小或机油变质24、传动系游动角度，是离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥的游动角度之和，也称为传动系总游动角度。检测方法有经验检查法和仪器检查法；仪器检测有指针式和数字式；指针式检测仪由指针、刻度盘、测量扳手组成，数字式由倾角传感器和测量仪组成；经验检测法检测步骤：用经验检测法检查传动系游动角时可分段进行，然后将各段涌动角度求和即可获得传动系总的游动角度。（1）离合器与变速器游动角的检查：离合区处于结合状态，变速器挂在要检查的档上，松开驻车制动器，然后在车下用手将变速器输出轴上的凸缘盘或驻车制动盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两个极端位置之间的转角即为在该档下从离合器至变速器输出端的游动角度。依次挂入每一档，可获得各档下的这一游动角度。（2）万向传动装置游动角度的检查：支起驱动桥，拉紧驻车制动器，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为万向传动装置的游动角度。（3）驱动桥游动角的检查：松开驻车制动器，变速器置空档位置，驱动桥着地或处于制动状态，然后在车下将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为驱动桥的游动角度。以上三段即为传动系的游动角度。25、倾角传感器其作用是将传感器外壳随传动轴游动之倾角转换为相应频率的电振荡。26、游动角度参考：离合器与变速器<<=5～15度，驱动桥<<=55～65度，万向传动装置<<=5～6度，传动系<<=65～86度。27、转向盘自由行程过大：1）现象：汽车静止，两前轮保持直线行驶位置不动，轻轻来回转动转向盘，感到游动角很大；2）原因：（1）转向盘与转向轴的连接松旷（2）转向盘内主、从啮合部位松旷或主、从动部分的轴承松旷（3）转向器垂臂轴与垂臂的连接松旷（4）纵、横转向拉杆的球头连接松旷（5）纵、横转向拉杆臂与转向节的连接松旷（6）转向节与主销配合松旷（7）轮毂轴承松旷28、转向沉重：1）现象：汽车行驶中驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯或掉头时，转动转向盘更加费力；2）原因（1）轮胎气压不足（2）转向器主动部分轴承预紧力太大或从动部分（垂臂轴）与衬套配合太紧（3）转向器主、从动部分啮合调整太紧（4）转向器无油或缺油（5）转向节与主销配合太紧或缺油（6）转向节止推轴承缺油或损坏（7）纵、横转向拉杆的球头连接调整太紧或缺油（8）与转向盘连接的转向轴弯曲或其套管凹瘪，造成刮碰（9）主销后倾过大、内倾过大或前轮负外倾（10）前梁、车架变形，造成前轮定位失准29、自动跑偏：1）现象：汽车行驶中自动跑向一边，必须用力把住转向盘才能保持直线行驶2）原因：（1）两前轮轮胎气压不等、直径不一或车厢装载不均（2）两前轮轮毂轴承或轮毂油封的松紧度不一（3）两前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角不等或前轮前束在两前轮上分配不均（4）左右钢板弹簧挠度不等或弹力不一（5）前梁、后桥轴管或车架发生水平平面的弯曲（6）车架两边的轴距不等（7）前后桥两端的车轮有单边制动或单边制动拖滞现象（8）前轮前束太小或负前束（9）路面拱度太大或有侧向风30、车轮定位的检测，包括转向轮（通常是前轮）定位的检测和非转向轮（通常为后轮）定位的检测。转向轮和非转向轮定位的检测，也即前轮和后轮定位的检测，统称为四轮定位的检测。前轮定位包括前轮外倾、前轮前束、主销后倾和主销内倾，是评价汽车前轮直线行驶稳定性、操控稳定性、前轴和转向系技术状况的重要诊断参数，后轮定位主要有后轮外倾和后轮前束，可用来评价后轮的直线行驶稳定性和后轴的技术状况31、静态检测法;是在汽车静止的状态下，根据车轮旋转平面与各车轮定位间存在的直接或间接的几何关系，用专用检测设备对车轮定位进行几何角度的测量。使用的检测设备一般有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微机式等前轮定位仪或四轮定位仪；动态检测法：是在汽车以一定车速行驶的状态下，用检测设备检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量。32、气泡水准车轮定位仪按适用车型范围可分为两种：一种适用于大、中、小型汽车，另一种适用于小型汽车。前者一般由水准仪、支架、转盘（又称转角仪）等组成；后者一般由水准仪和转盘组成。转盘一般由固定盘、活动盘、扇形刻度尺、游标指示针、锁止销和若干滚珠等组成，滚珠装于固定盘与活动盘之间。33、前轮最大转角的检测：是指前轮处于直线行驶位置时，分别向左、右转向至极限位置的角度。由于有些汽车转向器和纵拉杆布置在车架的一侧，为防止轮胎碰擦，因而向左、右的最大转角是不相等的。检测方法如下：（1）找正前轮直线行驶位置后，置转盘扇形刻度尺于零位并固定之（2）转动转向盘使前轮向任一侧转至极限位置，从扇形刻度尺上读出并记录转角值，并与原厂规定值对照。不符合要求的前轮最大转角，可通过调整转向节上的限位螺钉，直至符合要求为止（3）转动转向盘使前轮向另一侧转至极限位置，用上述同样的方法可测得另一侧的前轮最大转角值，并视必要调整之。34、四轮定位仪可检测的项目包括:前轮前束、前轮外倾、主销后倾、主销内倾、后轮前束、后轮外倾、轮距、轴距、后轴推力角和左右轴距差35、转向盘自由转动量，是指汽车转向轮保持直线行驶位置静止时，轻轻左右晃动转向盘所测得的游动角度。转向盘的转向力，是指在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力。诊断参数标准：1）转向盘自由转动量：机动车转向盘的最大自由转动量从中间位置向左或向右的转角均不得大于。（1）最大设计车速大于或等于100km/h的机动车为10度（2）最大设计车速小于100km/h的机动车（三轮农用运输车除外）为15 度（3）三轮农用运输车为度；2）转向盘转向力：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过度到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N36、车轮动不平衡：即使静平衡的车轮，即重心与旋转中心重合的车轮，也可能是动不平衡37、车轮不平衡的原因：1）轮毂、制动鼓（盘）加工时轴心定位不准、加工误差大、非加工面铸造误差大、热处理变形、使用中变形或磨损不均2）轮毂螺栓质量不等、轮毂质量分布不均或径向圆跳动、端面圆跳动太大3）轮胎质量分布不均、尺寸或形状误差太大、使用中变形或磨损不均、使用翻新胎或垫、补胎4）并装双胎的充气嘴未相隔180度，单胎的充气嘴未与不平衡点标记相隔180安装5）轮毂、制动鼓、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬带、轮胎等拆卸后重新组装成轮胎时，累计的不平衡质量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。38、车轮平衡机的类型：按功能分为车轮静平衡机和车轮动平衡机；按测量方式分离车式和就车式～；按车轮平衡机转轴的形式分软式和硬式车轮～39、用就车式车轮平衡机检测车轮静不平衡的原理:支离地面的车轮如果不平衡，转动时产生的上下振动通过转向节或悬架传给检测装置的传感磁头、可调支杆和底座内的传感器。传感器变成的电信号控制频闪灯闪光，以指示车轮不平衡点位置，并输入指示装置只是不平衡度。当传感磁头传递向下的力时频闪灯就发亮，所照射的车轮最下部的点即为不平衡点。当不平衡点的质量越大时，传感器的受力也越大，变换的电量也越大，指示装置指示的数值也越大。40、用就车式车轮平衡机检测车轮动不平衡的原理和静不平衡原理相同，只不过传感器磁头固定在制动地板上，检测的是横向振动。横向振动通过传感器磁头、可调支杆传至底座内的传感器，传感器转变成的电信号控制频闪灯闪光，以指示车轮不平衡点位置，并输入到指示装置指示车轮不平衡度。41、车轮动平衡机的平衡重也称配重，通常有卡夹式和粘帖式两种类型42、制动跑偏：1）现象：汽车行车制动时，车辆行驶方向发生偏斜；汽车紧急制动时，车辆出现扎头或甩尾现象。2）原因：（1）左右车轮制动蹄摩擦片材料不一或新旧程度不一（2）左右车轮制动蹄摩擦片与制动鼓的靠合面积不一、靠合位置不一或制动间隙不一（3）左右车轮制动轮缸的技术状况不一，造成起作用时间不一或张开力大小不一（4）左右车轮制动蹄回位弹簧拉力不一……………..43、驱动车轮输出功率的检测，即底盘测功。底盘测功的目的。一是为了获得驱动车轮的输出功率或驱动力，以便评价汽车的动力性；二是用获得的驱动车轮输出功率与发动机飞轮输出功率进行对比，求出传动效率，以便判定底盘传动系的技术状况44、底盘测功试验台的类型：按测功装置中测功器形式不同，分为水力式、电力式和电涡流式；按测功装置中测功器冷却方式分为风冷式、水冷式和油冷式；按滚筒装置承载能力分为小型（～3T》）、中型（3～6）、大型（6～10）和特大型式（10～）45、车用油耗计一般由传感器和计量显示仪表，二者采用电缆线连接，分为容积式（膜片式、量管式和活塞式）和质量式。四活塞式车用油耗计的传感器由流量测量机构和信号转换机构组成46、安装方法：将油耗计传感器串接在燃料系供油管路上：化油器式汽油机应串接在汽油泵与化油器之间；柴油机应串接在柴油滤清器与柴油泵之间，从高压回油管和低压回油管流回的燃料应接在油耗计传感器与喷油泵之间，以免重复计量；电控燃油喷射发动机应串接在燃油滤清器与燃油分配管之间，从燃油压力调节器经回油管流回燃油箱应改接在油耗计传感器与燃油分配管之间，避免重复计量。47、气体分离器简图;当混有气体的燃油进入气体分离器浮子室时，气体会迫使浮子室内的油平面下降，使针阀打开，气体排入大气，从出油管进入传感器的燃油便没有气体了，使测量精度提高。48、侧滑试验台是测量汽车前轮横向滑动量并判断是否合格的一种检测设备，有滑板式有滚筒式之分。侧滑试验台检测侧滑量的主要目的是为了确知前轮前束和车轮外倾的配合是否恰当。滑板试验台就是利用上述滑动板在侧向力作用下能够横向滑动的原理来测量前轮侧滑量的。前轮外倾（或负外倾）对滑动板的作用，不管车辆前进还是后退，其侧滑量相等且侧滑方向一致；前轮前束（或负前束）对滑动板的作用，在车辆前进和后退时，虽侧滑量相等但侧滑方向相反。49、按国家标准用侧滑试验台检测前轮侧滑量，其值不超过5m/km；机动车可以用制动距离、制动减速度和制动力检测制动性能，其中其中之一符合要求，即判为合格50、检测后轴技术状况;除一部分汽车的后轮也有前束和外倾外，相当一部分汽车的后轮是没有定位的。可用侧滑试验台按下列方法检测后轴是否弯曲变形和轮毂轴承是否松旷。1)使汽车后轮从侧滑试验台滑动板上前进和后退驶过，如两次侧滑量读数均为零，表明后轴无任何弯曲变形2）如两次侧滑量读数不为零，且前进和后退驶过侧滑板后，侧滑量读数相等而侧滑方向相反，表明后轴在水平平面内发生弯曲a若前进时滑动板向外滑动，后退时又向内滑动，说明后轴端部在水平平面内向前弯曲b若前进时滑动板向内滑动，后退时又向外滑动，说明后端部在水平平面内向后弯曲3）如两次侧滑量读数不为零，且前进和后退驶过侧滑板后，侧滑量读数相等而侧滑方向相同，表明后轴在垂直平面内放生弯曲a若滑动板向外滑动，说明后轴端部在垂直平面内向上弯曲b若滑动板向内滑动，说明后轴端部在垂直平面内向下弯曲4）后轮多次驶过侧滑试验台滑动板，每次读数不相等，说明轮毂轴承松旷51、制动减速度按测试、取值和计算方法的不同分为制动稳定减速度、平均减速度和充分发出的平均减速度。对于路试检验制动性能采用充分发出的平均减速度FMDD这一评价指标52、路试法的缺点：（1）路试法只能测出整车的制动性能，而对于各轮制动性能的差异虽能从拖、压印作出定性分析，但无法获得定量数据。（2）对于制动性能不合格的车辆，不一诊断故障发生的具体部位。（3）制动距离的长短和制动减速度的大小，往往因为驾驶员操作方法、路面状况和车马行人状况而异，重复性差。（4）除道路条件外，路试还将受到气候条件等的限制。且又发生事故的危险（5）路试法消耗燃料、磨损轮胎，且对全车各部机件都有不良影响。由于试验台检测制动性能具有迅速经济、安全、不受外界自然条件地限制，以及试验重复性好和能定量地指示出各轮的制动力或制动距离等优点，因而广泛使用。53、制动试验台的类型：按试验台测量原理不同分为反力式和惯性式，按试验台支承车轮形式不同分为滚筒式和平板式，按试验台检测参数不同分为测制动力式、测制动距离式和多功能式，按试验台测量装置至指示装置传递信号方式不同分为机械式、液力式和电力式，按试验台同时能测车轴数不同分为单轴式、双轴式和多轴式54、反力式滚筒制动试验台的测量装置由测力杠杆、测力传感器和测力弹簧等组成：驱动装置由电动机、减速器和链传动等组成。55、制动协调时间是指在急踩制动时，从踏板开始动作至车辆减速度（或制动力）达到规定的车辆充分发出的平均减速度75%时所需的时间
我该如何检查轮胎磨耗情况？ 轮胎在出现问题之前，通常会给驾驶者好长一段时间的预警，所以学会“解读”这些早期预警信号，可以杜绝许多磨耗问题，从而使轮胎的使用寿命延长几千公里。观察胎面花纹是否出现下列磨耗状况：1）单边磨耗，即一侧花纹较另一侧磨耗严重 羽状/锯齿状磨耗，即同侧花纹块出现高低不平 2）中心磨耗，即胎面中心花纹较两侧磨耗严重 3）畸形磨耗，即胎面出现规律性不均匀磨耗如有上述状况出现，应检查并调整轮胎的气压、定位或其它相关部件，并对轮胎进行调位。 常见轮胎故障 这里列举了一些关于轮胎磨耗的常见问题，如果您的轮胎出现类似问题，请点击症况，获取简要说明。 双侧胎肩磨耗：气压不足胎面中心磨耗：气压过高单边磨耗：定位不良同侧花纹块锯齿状磨耗：定位不良 胎面出现锯齿状或羽毛状磨耗了吗？这是由于胎面不均匀接地所致，通过前束或后束定位可以矫正。胎面杯状磨耗：相关配件磨损严重 双侧胎肩磨耗：气压不足 如果轮胎出现这种症况，则是气压不足所致。轮胎的天敌就是气压过低。气压不足将导致：轮胎过热，从而使胎面或帘布层脱层；胎面沟槽及胎肩龟裂，帘线断裂；胎肩部位快速磨耗及不规则磨耗；轮胎滚动阻力增加，油耗增大；胎唇与轮辋之间的异常摩擦，引起胎唇损伤；或者轮胎与轮辋脱离，甚至爆胎！请务必定期检查轮胎气压。轮胎的异常磨耗也可能是由于定位不良或机械故障引发的。 胎面中心磨耗：气压过高 轮胎如果气压过高，胎面中心则需要承受车辆的载重，造成胎面中心较两侧快速磨耗，这种不均匀磨耗降低了轮胎的正常使用寿命。气压过高将导致：轮胎受外力冲击时，容易产生外伤甚至爆破；胎面张力过大，造成胎面脱层及胎面沟底龟裂；轮胎抓地力减小，刹车性能降低；车辆悬挂系统容易损坏；车辆跳动，舒适性降低，驾驶疲劳。请务必定期检查轮胎气压。轮胎的异常磨耗也可能是由于定位不良或机械故障引发的。 胎面杯状磨耗：相关配件磨损严重 杯状磨耗（也称深坑状或沟槽状磨耗）最常见于前轮，当然后轮也可能出现。这表明车轮的平衡不良或车辆的悬架/转向装置磨损严重。
你好，把你的论文要求告诉我，帮你看我的用户名
可以从多个方面，具体详聊.
补充一下，除了上面的知友所说的，我觉得还应加上轮胎的定位、动平衡、气压等方面
汽车检测与维修技术 浅谈汽车轮胎保养摘要汽车轮胎对行驶安全性起着十分重要的作用。 文中主要介绍了汽 车轮胎保养与维护的前提, 研究和论述了汽车轮胎保养的手段、 汽 车轮胎的正确维护方法及维修技巧。关键词：汽车; 轮胎; 磨损; 气压; 保养与维护 浅谈汽车轮胎保养一、引言轮胎是汽车行驶系的一个重要组成部件。 按其内空气压力的大小, 可分为高压胎、 低压胎和超低压胎;按其有无内胎,可分为有内胎轮胎 和无内胎轮胎;按胎体帘布层结构,分为斜交轮胎和子午线轮胎。 现代 汽车都采用充气式轮胎。 轮胎安装在轮毂上,直接与路面接触,其功能是支承汽车的质量、 承受路面传来的各种载荷的作用;与汽车悬架共同缓和汽车行驶中所 受到的冲击,并衰减由此而产生的振动,保证汽车有良好的乘坐舒适 性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性,提高汽车的动力 性、 制动性和通过性。由此可见,汽车轮胎对行驶安全性起着十分重 要的作用,对它进行合理使用、 正确维护及有技巧的维修和处理非常 必要。二、轮胎保养与维护的基本前提（一）按额定负荷均匀装载 按额定负荷均匀装载 荷均匀装摩擦力与轮胎负荷成正比,故超载使轮胎负荷加大,则轮胎磨损 也大,使轮胎行驶里程减少。 超载还会使胎侧曲挠变形增大,轮胎肩着 地,造成胎面边缘不均匀磨损;经常超载将造成轮胎的不正常磨损;前 轮定位角会随汽车超载的不同程度而变化,超载会使车轮内倾发生变 化, 改变转向轮外倾角, 破坏与转向轮前束的匹配关系,使车轮产生 侧滑,从而加剧轮胎的磨损。 当轮胎负荷超过 20%时,轮胎行驶里程将 降低 35%; 当轮胎负荷超过 50%时, 轮胎行驶里程将降低 59%。此外, 载荷过大时,轮胎产生剧烈的径向变形,使侧偏刚度下降、 侧偏角加大, 只要受到侧向力的作用,车轮跑偏程度就会加大,影响汽车的操纵稳 定性。（二）坚持中速行驶 超速行驶不但不利于安全行驶,而且由于轮胎线速度的提高和单 位时间内转动次数增加使胎内摩擦,轮胎与路面的摩擦加大, 随之产 生的热量增加,轮胎温度和气压升高,从而加速内外胎的磨损。 超速行 驶汽车转弯时,产生的离心力加大,引起汽车侧滑,加剧胎冠的磨损。 行驶条件越差,超速行驶时磨损越大。 试验表明,轮胎磨损与车速成正 比。 汽车以 60km/ h 的速度行驶时, 轮胎磨损为正常状态; 以 70km/ h 行驶时,轮胎磨损开始加剧,轮胎行驶里程与 60 km/ h 相比下降 30%; 当车速达到 100 km/ h 时,轮胎行驶里程将下降 70%。由此可见,车速 对轮胎寿命的影响是相当大的。 试验还表明, 汽车等速油耗在中速时 最低。因此,为了更加安全、 省油和延长轮胎使用寿命,必须坚持中 速行驶。（三）正确驾驶,减少或避免轮胎的不正常磨损 正确驾驶, 驾驶员技会影响轮胎的使用寿命, 正确的驾驶操作可减少或避 免轮胎的不正常磨损。 汽车急加速时,驱动轮局部胎面将会滑移,可能 产生胎面肩部片状磨损;汽车紧急制动出现车轮抱死状况时,轮胎在 路面上拖滑,坚硬的路面像锉刀一样使胎冠橡胶磨掉一层,在路面上 留下清晰的轮胎印迹,也会使轮胎表面产生局部片状磨损;汽车转弯 时,轮胎将产生横向变形,如果此时车速较高,会使轮胎产生较大的切 向变形,这种变形将造成局部胎面变形加大,甚至造成局部胎面滑移, 使胎面、胎侧严重磨损。三、汽车轮胎保养的手段——检查 汽车轮胎保养的手段——检查 —— 轮胎检查主要是检查轮胎磨损程度和气压。（一） 轮胎磨损程度的检查 通过对轮胎接地面的观察， 也能够判断出车辆四轮定位及悬架存 在的隐患。这需要比较细心察。一般来说，如果一条胎发现了问题， 那就需要认真地观察对称的另一条同轴胎， 甚至需要仔细查看另两条 异轴胎。图 1 表示了各种情况造成的轮胎磨损痕迹。如果发现了这种 痕迹，就可以根据痕迹的不同来判断车辆到底是哪里出了问题。 图1 A、表明轮胎气压经常较高或是经常遭遇较恶劣的行驶条件； B、表明悬架或四轮定位出现问题； C、表明气压常常太低，使两侧转向时接地的花纹有较大程度的磨损； 3 D、表明很可能是因为长期摆震或运转不平而造成的磨损； E、表明高速运转时的紧急强制动造成某一部位局部的磨损痕迹。 轮胎花纹对轮胎寿命影响很大。 最早的充气轮胎胎面是光滑和无 花纹的。随着汽车工业的发展，汽车的行驶速度越来越快，因此，也 就在汽车行驶的安全性及行驶性能上发生越来越多的问题。1904 年 德国大陆轮胎公司推出了第一个带有花纹的汽车轮胎。之后，轮胎的 花纹技术始终不断得在发展。今天，没有花纹的轮胎仅应用在摩托体 育运动中(赛车轮胎)。在发达国家，法律规定，行驶在公共道路上的 轮胎必须带有花纹。轮胎花纹最重要的功能是排水，排除雨天马路上 影响轮胎与路面接触的积水。在路面有水且汽车高速行驶情况下，轮 胎和路面接触面间会产生一个“水锲”而抬起轮胎，车辆将会失控。 即使轮胎有着足够深的花纹也无法排除上述极其危险的情况。 即使车 辆在低速情况下行驶，已经磨损了的轮胎将提高汽车出事故的可能 性，特别是当路面潮湿的情况下。轮胎花纹越浅，制动距离越长。 就轿车而言，当轮胎花纹深度磨损到 1．6 毫米时，刹车路程距 离几乎是新轮胎的一倍(新轮胎花纹深度约为 8 毫米)。 一条轮胎无论 是圆周方向还是整个胎面宽度方向必须都有花纹， 也就是不能出现局 部的花纹已经完全磨损。花纹的深度测量必须测主排水沟的深度。现 代化轮胎都有一个 TWI 标记。如果这个标记已被磨损，则必须更换轮 胎。 在大多数西欧国家，法律规定，轮胎花纹的深度必须深于 1．6 毫米。出于对驾驶员自身安全的慎重考虑，交通行家推荐，夏季轮胎 4 的花纹深度不应浅于 2 毫米；冬季轮胎的花纹深度不应浅于 4 毫米； 扁宽轮胎的花纹深度不应浅于 3 毫米。另外，轿车的四个车轮应使用 相同花纹的轮胎(冬夏季轮胎不能同时混用)， 至少同一根轴上应该使 用相同的轮胎。 轮胎磨损过甚,花纹过浅是行车中重要的不安全因素。过度磨损 的轮胎,除容易爆破外,还会使汽车操纵稳定性变坏。 汽车在雨中高速 行驶时, 由于不能把水全部从轮胎下排出, 轮胎将会出现水滑现象, 致使汽车失控。花纹过浅, 水滑的倾向越严重。轮胎磨损程度的检查 包括：1、胎面花纹深度的检查。根据 GB7258- 1997 机动车运行安全技术条 件, 轿车轮胎胎冠上花纹磨损至花纹深度小于 1. 6 mm, 载荷汽车转 向轮胎胎冠上的花纹深度小于 3. 2 mm, 其余轮胎胎冠花纹深度小于 1. 6 mm 时, 应停止使用。胎面磨损标志位于胎面花纹沟底部, 当胎 面磨损到此处时,花纹沟断开,表明轮胎必须停止使用并送去翻新。 按 《轿车子午线轮胎》 (GB9743- 88)和 《载重汽车斜交轮胎》 (GB516- 89) 的规定,每个轮胎应周向等距离设置不少于 4 个磨损标志。2、轮胎异常磨损的检查。轮胎常见的异常磨损有胎肩或胎面中间磨 损、内侧或外侧磨损、前束和后束磨损( 羽状磨损)、前端和后端磨 损。 检查轮胎的异常磨损,可以发现故障的早期征兆和原因,以便及时 排除影响轮胎寿命的不良因素,防止轮胎早期磨损和损坏。（二）轮胎气压的检查 轮胎气压的检查对行车也非常重要。轮胎气压不足,会导致轮 胎过热,并因轮胎的接地面积不均匀而产生不均匀磨损或胎肩和胎侧 快速磨损, 缩短轮胎的使用寿命。同时会增加滚动阻力、加大油耗, 影响车辆的操控, 严重时还会引起交通事故。轮胎气压过高,则使车 身质量集中在胎面中心上,将导致胎面中心快速磨损,不但会缩短轮 胎的使用寿命,而且会降低车辆的舒适性。所以日常维护和各级维护 时,对轮胎气压的检查非常必要。轮胎气压可用气压表进行检查。不 同的车辆,轮胎的气压值可能不同, 检查时应参看相应车辆的维修手 册。一般桑塔纳 2000 轿车前轮的胎压为 0. 18 MPa、后轮的胎压为 0. 22 MPa，即平时所说的前轮 1. 8 个大气压、后轮 2. 2 个大气压。四、 轮胎的正确维护汽车使用过程中的维护应坚持以预防为主、制维护的原则,及时 发现和消除故障,防止轮胎不正常磨损。（一）确保轮胎气压正常1、 按照汽车使用说明书上规定的气压标准进行充气,绝对不要按轮胎 上标注的气压数值加气。2、检查轮胎气压是否符合实际要求, 尤其在进入高速公路和山区公 路行驶时更要注意。检查胎压时一定要使用经标定的轮胎气压值。3、 子午线轮胎要严格控制气压,因为同规格的子午线轮胎下沉量比斜 交胎大 1% ~ 3%, 如果气压使用不当,会引起轮胎急剧的不正常磨损。（二）安全操作,科学充气 安全操作,1、充气时，应将撬棒插入轮毂的孔中压住锁圈,尤其因无气行驶中锁 圈脱开锁定位置时更应注意,防止锁圈蹦出伤人。 另外,边充气边敲打 6 轮胎四周,并拿去锁圈,使其恢复原状, 回到锁定位置, 防止其蹦出 伤人。2、对于内胎轮胎的充气要注重科学性, 因为其密封性主要靠内压使 轮毂与胎圈张紧, 装胎充气时要比标准气压高 0. 2 MPa,但不能过高, 否则将造成轮辋损坏。待充至比标准气压高 0. 2 MPa 时,轮辋与胎圈 贴合密实后, 再放气直至标准气压。 无内胎轮胎每装一次, 需换上新 的 O 型圈( 使用前应将它放在植物油中侵泡片刻) 。（三）轮胎合理换位 轮胎使用过程中, 由于气压不正常、转向轮侧滑、前轮定位不正 常等原因, 轮胎磨损会不一致, 所以二级维护中应进行轮胎换位。1、按时换位可使轮胎磨损均匀, 约延长 20%的使用寿命。在路面拱 度较大的地区或夏季, 轮胎磨损差别较大,可适当增加换位次数。2、常用的轮胎换位方法有交叉换位法，循环换位法和单边换位法。3、轮胎换位后, 应按所换的胎位要求, 重新调整气压;并做好记录, 下次换位时仍要按上次选定的换位方法进行。（四）汽车轮胎的合理使用 汽车轮胎的合理使用方法:做好轮胎的养护,经常观察轮胎气压, 并检查胎侧和胎顶是否有裂口、胎面磨损状况等,及时养护和排除; 防止汽车超速行驶;防止胎压过高或过低;防止轮胎机械性损伤;正确 选用轮胎, 要选择近期生产的轮胎,选用同类型、同规格、同轮辋轮 胎,同一车轴要装同花纹、同结构及同层级、同速度级别的轮胎;汽车 下长坡时少制动;防止汽车超载和装载超偏;磨损至标志的轮胎应更 7 新;防止轮胎帘布层数级别与载重负荷不相符;防止选用不匹配的轮 胎与轮辋。五、 轮胎的正确维护（一）无千斤顶时的换轮胎技巧 汽车运行中,若轮胎损坏,在无千斤顶时可以用以下方法换轮胎:1、后轮外侧轮胎的更换。在拆轮胎前,先用木块或石、砖块垫在内侧 轮胎的前方, 然后开车, 使内侧轮胎压到垫块上面后停车。 再用其他 物件挤紧内侧轮胎的前后部位, 以防溜滑,然后拆卸外侧轮胎并进行 更换。2、前轮或后轮内侧轮胎的更换。将车开到坚硬的土路上,用木块或砖 块将前轴或后轴垫牢,在要更换的轮胎下挖坑, 然后进行轮胎更换。3、用木柱顶车架换轮胎。用粗细合适的木柱斜撑在要换轮胎一侧车 架的前端或后端, 然后开车使木柱将车顶起,待木柱直立并前后用石 块塞住车轮后,便可进行轮胎更换。（二）敲击胎侧检查轮胎内损伤的技巧 敲击胎侧, 若发出“啪啪”的响声,可能是胎体发生大脱空现象; 若 发出“笃笃”的响声,可能是胎体有小的脱空现象发生; 若发出带有 “喳喳”的“咚咚”响声,可能是由胎体发粘现象造成的; 若发出带 有“吱吱”的“咚咚”响声,可能是由于轮胎缓冲层出现折断现象引 起的; 若发出“咚咚”响声, 一般表明胎体良好,无大的损坏。（三）轮胎异常磨损的巧排除1、轮胎中央部分的早期磨损。主要原因是轮胎气压过高,可通过测量 8 和调整轮胎气压及进行轮胎换位来排除。2、轮胎两边磨损过大。主要原因是轮胎长期气压不足或车辆长期超 载运行, 可通过测量轮胎气压并调整至规定值和防止车辆超载来排 除。3、轮胎面锯齿状磨损。主要原因是前轮定位失准或前悬挂系统位置 失常、 有关球头松旷等。可通过调整前轮定位, 检查前悬挂系统和 调整球头销或更换来排除。4、轮胎一边磨损量过大。主要原因是转向轮外倾角不当。可通过修 理或更换车桥和悬架上的零件,并调整车轮外倾角和前束,使其匹配 来排除。 5、个别轮胎磨损过大。主要原因是个别车轮的悬架系统失常、支承 件弯曲或个别车轮不平衡。可通过检查磨损严重车轮的定位情况、独 立悬架弹簧和减振器的工作情况以及缩短轮胎换位周期来解决。6、轮胎斑秃形磨损。轮胎个别部位出现斑秃形严重磨损的原因是轮 胎平衡性差。若汽车运行中发现在某一特定速度车辆有轻微抖动,则 应对车轮进行平衡,以防轮胎产生斑秃形磨损。六、结语综上所述,汽车轮胎不仅影响整车动力性、经济性和轮胎使用寿 命, 而且直接影响汽车的操纵稳定性、汽车行驶方向的可控性,关系 到人的生命和财产安全。因此,要科学地按技术要求控制轮胎气压, 减少或避免轮胎异常磨损,合理维护和正确使用轮胎。9 致谢参考文献：、张红伟,王国林. 《汽车底盘构造及维修 》 高等教育出版社, 2004. 6、薛宏建,张全良. 《汽车运用维修与应急技巧》 北京机械工业出版社, 2005. 7、崔选盟 8、 GB7258- 1997 《汽车故障诊断技术》 人民交通出版社, 2005. 《机动车运行安全技术条件》. 11
噪音，刹车，寿命，气候问题。
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最初的气压轮胎是 1888年 英国的兽医 John BoydDunlop ，他先用橡胶板作一个胎附贴在木头轮子,与地面接触的部分使用的是较厚的帆布包，然后安装在三轮自行车上作了实验，从此诞生了轮胎。过后，轮胎帆布上贴了橡胶片，试验在一个较大的二轮自行车上,结果显示了非常良好的性能,从此诞生了第一个气压轮胎。 1891年 发明的卷边钢丝轮胎是轮胎发展历史上不可缺少的一部分,1891年米其林兄弟发明了用手进行脱装的专利, 1904年 Firestone和GoodYear开发了支柱边卷边钢丝轮胎, 到了1908年几乎所有的美国制造都是使用这种制造方式。 1913 年英国开发了, 轮胎帘布材料制织方式跟斜交轮胎类型完全不同的子午线轮胎方式 .但是,这使用化是35年后，到了1948年Michelin 兄弟实现的。帘布材料使用的是编织棉丝，比棉丝结丝的丝线，由于价格贵，所以没法将其用作帘布材料。1928年美国Dupont公司不断完善合成反应的基础理论体系，到1930年代迅猛发展，1948年之前比Royon热性度低的人造丝占有了75%的市场。1948年开发了尼龙帘布，在市场上与人造丝竞争到1959年。1960年它在市场的价格竞争中获胜, 到1962年市场上出现了新的(Dupont)聚脂帘布。 1970年代用钢丝线作成的钢丝帘布占有了主要市场。1980年代紧随欧洲，在美国毅然站在了市场的前头。1972年美国Dupont公司开发了韧性比钢丝强5倍的材料, 但因其价格昂贵，只能在少部分轿车中使用。 随着材料、制造技术的不断进步和汽车的性能提高,轮胎的力学性能越来越得到重视, 特别是轿车用轮胎中,随着车辆,道路的发达,不断改善了轿车轮胎的高速性、调整性和安全性,从而不断开发了新颖的、经济、性能可靠的轮胎。在平坦的道路和高速公路上，轮胎与汽车的性能愈加显得优越。
浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文
0 引言
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初，人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后，齿轮技术得到高速发展，齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式，除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中，发现不少地方的知识点描述比较简单，不容易理解，为此，在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析，探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析，有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。
1 齿轮失效方式的探讨
齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效，甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年，白金汉发表了有关齿轮磨损的论文，并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年，Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验，对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图，并指出当齿轮转速较低时，影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀，影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮，影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来，一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类，对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类，一类是齿面损坏，包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等，另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。
1983 年，我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ，将齿轮损伤形式分为5 大类，即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤，共26 种失效形式。1997 年，我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化，一般分为5 大类，即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。
2 齿轮强度设计的探讨
2. 1 轮齿弯曲强度计算
1785 年，英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法，把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁，随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年，路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式，而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面，这一方法称为“抛物线法”[12]，如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式，但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动，理论上只有当单对齿啮合时，载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮，因为同时有2 对以上的齿轮在啮合，其最大弯曲应力的作用点要低。
在此之后，又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年， ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ，公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。
过去，我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱，没有统一的标准，对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是， 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组，以ISO6336—1980为根据，开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。
目前，我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法，即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线，两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点，这时产生的弯曲应力最大，如图2 所示。另外，弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关，与模数无关，并未做详细说明，不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示，齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中，αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中，YF称为齿形系数，由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出，YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为，根据齿轮形成原理，齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化，由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比，致使齿形系数中的模数可以约去。因此，齿形系数不受模数的影响，而只与齿数有关，齿数越多YF越小，反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。
2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响
根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力，即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论，Ft使齿根产生弯曲应力为σF，Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力，并导致齿根两边的应力大小不相等。然而，在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中，而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小，可以忽略不计。但是压应力到底多少，为什么可以忽略不计，很少有人进行计算，下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中，Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h'，则SF = 2h' tan30°，因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m，齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α，由于h'hF< 1，因此，当不考虑h'hF的影响时，σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论，取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系，如图3 所示。可见，压应力对弯曲应力的影响与齿数有关，而模数无关，而且随着齿数的变化而变化，齿数越少其影响越大，反之影响就越小，最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%，特别当h'hF< 1 时，压应力更小，可以忽略不计。这就是为了简化计算，在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知，弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明，拉伸侧是危险侧，因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早，但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明，考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果，实际上没有多大差别。因此，在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。
2. 3 齿面接触疲劳强度计算
图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年，赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式，该式作为齿面强度计算的理论基础，如图4 所示。根据赫兹接触应力理论，在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中，Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径，式中“+”号用于外接触，“-”号用于内接触。1898 年，拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年，奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力，并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年，英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年，美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。
1949 年，白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法，后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年，尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今，我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础，即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2，ρΣ称为综合曲率，对于标准齿轮，1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而，获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中，ZH = 2槡sin αcos α，称为区域系数，对于压力角α= 20°的标准齿轮，ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中，有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本，其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化，取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa，μ1 =μ2 =0. 3，便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)
2. 4 齿面胶合强度计算
齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面，在一定的压力下直接接触发生黏着，同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动，齿面瞬时温度较高，相对滑动速度较大，则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动，由于齿面间压力过大，导致齿面油膜被破坏，尽管齿面温度不高，但也容易产生胶合，称为冷胶合。
对于齿轮齿面胶合强度计算的研究，目前主要基于两种理论，一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年，温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年，我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。
我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法，并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。
3 结束语
文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨，详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状，以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出，在齿轮弯曲疲劳强度的计算中，压应力对弯曲应力的影响是有限的，一般可忽略不计，只有当需要精确计算时，应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容，为将来从事机械设计工作打下良好的基础。
自己写算啦！
小模数齿轮齿形误差图像测量法权转菊 (西安东风仪表厂计量处 710065) 摘要:本文提出了一种小模数齿轮齿形误差测量的新方法,该方法在极坐标系下采集齿廓边缘 摘要 点的坐标值,通过测量模型计算获得齿形误差,符合齿形误差定义,具有较高的精度. 关键字:齿形误差 关键字 光学测量 极坐标 数学模型 引言小模数齿轮尤其是模数在 ～ 的小模数齿轮广泛应用于航天航空,国防,IT,钟 表等领域的精密仪器仪表制造中.作为关键的运动传动件,其质量直接影响到仪器仪表的运动精度, 噪音,寿命等.因此,实现对小模数齿轮的高精度测量是保证仪器仪表质量的一个关键技术问题. 小模数齿轮由于其模数小而齿数通常较多,齿槽空间很小,很难采用传统的齿轮测量技术和仪 器.目前,普遍采用的测量方法是轮廓投影比较法和分度盘展成法.轮廓投影比较法即在轮廓投影 仪上,将齿轮与标准放大图进行比较,从而判定加工齿轮的齿廓精度,这种方法显然不能实现精确 检测.分度盘展成法测量效率低,受找正误差,分度误差的影响精度并不是很高. 近年来,随着光 学坐标测量机的应用和发展,基于 CCD 技术的齿轮测量方法的研究不断增多.本文作者研究了在光 学坐标测量机上对小模数齿轮齿形误差进行精密测量的一种新方法. 1 数学模型的建立 展开角增量与展开弧长增量的关系 按渐开线形成原理,渐开线上某一点的曲率半径 ρ 等于基圆上形成渐开线的起点 A 到曲率半 径 ρ 与基圆切点 B 间的弧长,ρ 也即展开弧长, 其展开角 w 与 ρ 之间的关系为: w =ρ/ r0 (式 1) ? 式中: r0 为齿轮的基圆半径 当展开角 w1 增加w 转角时,展开弧长的增 量为ρ. 与ρ 之间有一定的比例关系, w 如当 齿轮转动一度, ρ1 应增加齿轮基圆圆周长度为 则 1/360,所以得如下关系式: ρ=2πr0w/360=π/180wr0 式中:ρ 为展开弧长增量 ( 2 B1 A1 A2 ?A 式 2) 图 (1) 渐 开 线 形 成 原 理 1 ρ=ρ2-ρ1 极坐标系下展开角与极径的关系 按照几何关系,从图中可以看出: ρ= R2 r 0 2 2 R12 r 0 2 (式 3) wx=w2-w1=B2+cos-1 r0 r -B1- cos-1 0 R2 R1 r0 r - cos-1 0 R2 R1 (式 4) 也即:wx=B2-B1+cos-1 将式 3 和式 4 代入式 2 得: 2 R2 r 0 R12 r 0 2 2 =π/180r0 2-B1+cos-1 (B r0 r - cos-1 0 ) (式 5) R2 R1 从式 5 中可以看出, 如果我们以齿轮中心为极坐标中心, 靠近渐开线起始点测量一点作为极坐 标起点,建立极坐标系,在此坐标系下齿形上各点极径与极角应满足式 5 中的关系. 2 齿形误差的测量 由于齿形误差的影响,实际齿廓上各点的坐标值与理论值有差异,即相对一展开角实际齿廓上 展开弧长与理论值有差异.变换式 5,我们可以求出实际齿轮左右齿廓上这种差异. f= Ri r 0 2 2 R12 r 0 -π/180r0 i-B1|+cos-1 (|B 2 r0 r - cos-1 0 ) Ri R1 (式 6) 这种差异也是齿廓上各点曲率半径与渐开线上相应的理论曲率半径的差异. 最小值与最大值之 差即为包容实际齿形的两条最近的理论渐开线间的法向距离,符合 GB10095-85 规定齿形误差ff 定 义(见图 2) ,则齿形误差为: ff=fmax-fmin (式 7) 齿 顶倒 棱高 度 ? 工 作部 分 设 计 齿形 齿 根 起始 工作 圆 图 1 齿形 误差 示意 图 2 3 测量实例选用有背光照明系统和 CCD 视像头的坐标测量机对一模数为 ,齿数为 50 的小模数齿轮 进行实际测量.首先以齿轮中心为坐标原点,以齿廓上大于基圆半径一点为起点建立极坐标,然后 对齿廓进行测量,求得各点的极径及极角,通过数学模型计算齿形误差.测量数据及结果见表 1. 表1 右齿 R(mm) ω(°) 360 f (mm) 0 R(mm) 齿形误差测量结果 左齿 ω(°) 0 f (mm) 0 齿形误差:0-()= 齿形误差:()= 4 结论本文结合渐开线展成原理对极坐标系下渐开线上各点坐标关系进行了分析, 并给出了数学模型, 由此得出齿形误差测量方法.通过测量实例对测量方法进行了说明. 这种方法与传统的使用分度盘 测量齿形的方法相比,同样是图像测量法,但由于少了分度盘的找正误差,分度误差等误差影响因 素,测量精度大为提高,并且可利用坐标测量机柔性定位功能,形成测量程序进行批量测量,实现 对小模数齿轮齿形误差的高精度,高效率测量. 3
分析了影响齿轮早期故障诊断准确性的主要因素,针对齿轮振动信号噪声干扰大的特点,采用小波分析、神经网络滤波、相关滤波等方法进行信号预处理,可大大提高信噪比。现场应用情况表明:该方法可在强噪声环境下提取出齿轮振动中的微弱故障信息,及时发现齿轮早期故障隐患。并在此基础上,开发了一套齿轮早期故障诊断软件系统。【作者单位】：中石化长岭炼化有限责任公司设备研究所;中石化长岭炼化有限责任公司设备研究所;中石化长岭炼化有限责任公司设备研究所;中石化长岭炼化有限责任公司设备研究所 湖南岳阳市 414012;湖南岳阳市 414012;湖南岳阳市 414012;湖南岳阳市 414012【分类号】：【DOI】：cnki:ISSN:【正文快照】：簇函数去表示一个信号或函数x(t),这一簇函数称为小波函数系。其定义式如下:WT·‘一“,=六丁‘:·(!,*(宁,d, 现有的齿轮故障诊断方法有多种,例如:通过时域平均分析,可以识别齿轮安装错位、断齿等缺陷、通一过啮合颇率及彭谐波分量幅值变化的功率谱分析,可以识别齿面均匀磨损;
浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文
0 引言
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初，人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后，齿轮技术得到高速发展，齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式，除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中，发现不少地方的知识点描述比较简单，不容易理解，为此，在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析，探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析，有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。
1 齿轮失效方式的探讨
齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效，甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年，白金汉发表了有关齿轮磨损的论文，并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年，Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验，对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图，并指出当齿轮转速较低时，影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀，影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮，影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来，一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类，对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类，一类是齿面损坏，包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等，另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。
1983 年，我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ，将齿轮损伤形式分为5 大类，即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤，共26 种失效形式。1997 年，我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化，一般分为5 大类，即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。
2 齿轮强度设计的探讨
2. 1 轮齿弯曲强度计算
1785 年，英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法，把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁，随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年，路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式，而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面，这一方法称为“抛物线法”[12]，如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式，但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动，理论上只有当单对齿啮合时，载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮，因为同时有2 对以上的齿轮在啮合，其最大弯曲应力的作用点要低。
在此之后，又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年， ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ，公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。
过去，我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱，没有统一的标准，对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是， 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组，以ISO6336—1980为根据，开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。
目前，我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法，即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线，两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点，这时产生的弯曲应力最大，如图2 所示。另外，弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关，与模数无关，并未做详细说明，不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示，齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中，αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中，YF称为齿形系数，由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出，YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为，根据齿轮形成原理，齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化，由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比，致使齿形系数中的模数可以约去。因此，齿形系数不受模数的影响，而只与齿数有关，齿数越多YF越小，反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。
2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响
根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力，即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论，Ft使齿根产生弯曲应力为σF，Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力，并导致齿根两边的应力大小不相等。然而，在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中，而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小，可以忽略不计。但是压应力到底多少，为什么可以忽略不计，很少有人进行计算，下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中，Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h'，则SF = 2h' tan30°，因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m，齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α，由于h'hF< 1，因此，当不考虑h'hF的影响时，σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论，取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系，如图3 所示。可见，压应力对弯曲应力的影响与齿数有关，而模数无关，而且随着齿数的变化而变化，齿数越少其影响越大，反之影响就越小，最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%，特别当h'hF< 1 时，压应力更小，可以忽略不计。这就是为了简化计算，在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知，弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明，拉伸侧是危险侧，因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早，但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明，考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果，实际上没有多大差别。因此，在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。
2. 3 齿面接触疲劳强度计算
图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年，赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式，该式作为齿面强度计算的理论基础，如图4 所示。根据赫兹接触应力理论，在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中，Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径，式中“+”号用于外接触，“-”号用于内接触。1898 年，拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年，奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力，并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年，英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年，美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。
1949 年，白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法，后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年，尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今，我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础，即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2，ρΣ称为综合曲率，对于标准齿轮，1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而，获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中，ZH = 2槡sin αcos α，称为区域系数，对于压力角α= 20°的标准齿轮，ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中，有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本，其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化，取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa，μ1 =μ2 =0. 3，便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)
2. 4 齿面胶合强度计算
齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面，在一定的压力下直接接触发生黏着，同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动，齿面瞬时温度较高，相对滑动速度较大，则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动，由于齿面间压力过大，导致齿面油膜被破坏，尽管齿面温度不高，但也容易产生胶合，称为冷胶合。
对于齿轮齿面胶合强度计算的研究，目前主要基于两种理论，一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年，温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年，我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。
我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法，并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。
3 结束语
文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨，详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状，以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出，在齿轮弯曲疲劳强度的计算中，压应力对弯曲应力的影响是有限的，一般可忽略不计，只有当需要精确计算时，应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容，为将来从事机械设计工作打下良好的基础。
小模数齿轮齿形误差图像测量法权转菊 (西安东风仪表厂计量处 710065) 摘要:本文提出了一种小模数齿轮齿形误差测量的新方法,该方法在极坐标系下采集齿廓边缘 摘要 点的坐标值,通过测量模型计算获得齿形误差,符合齿形误差定义,具有较高的精度. 关键字:齿形误差 关键字 光学测量 极坐标 数学模型 引言小模数齿轮尤其是模数在 ～ 的小模数齿轮广泛应用于航天航空,国防,IT,钟 表等领域的精密仪器仪表制造中.作为关键的运动传动件,其质量直接影响到仪器仪表的运动精度, 噪音,寿命等.因此,实现对小模数齿轮的高精度测量是保证仪器仪表质量的一个关键技术问题. 小模数齿轮由于其模数小而齿数通常较多,齿槽空间很小,很难采用传统的齿轮测量技术和仪 器.目前,普遍采用的测量方法是轮廓投影比较法和分度盘展成法.轮廓投影比较法即在轮廓投影 仪上,将齿轮与标准放大图进行比较,从而判定加工齿轮的齿廓精度,这种方法显然不能实现精确 检测.分度盘展成法测量效率低,受找正误差,分度误差的影响精度并不是很高. 近年来,随着光 学坐标测量机的应用和发展,基于 CCD 技术的齿轮测量方法的研究不断增多.本文作者研究了在光 学坐标测量机上对小模数齿轮齿形误差进行精密测量的一种新方法. 1 数学模型的建立 展开角增量与展开弧长增量的关系 按渐开线形成原理,渐开线上某一点的曲率半径 ρ 等于基圆上形成渐开线的起点 A 到曲率半 径 ρ 与基圆切点 B 间的弧长,ρ 也即展开弧长, 其展开角 w 与 ρ 之间的关系为: w =ρ/ r0 (式 1) ? 式中: r0 为齿轮的基圆半径 当展开角 w1 增加w 转角时,展开弧长的增 量为ρ. 与ρ 之间有一定的比例关系, w 如当 齿轮转动一度, ρ1 应增加齿轮基圆圆周长度为 则 1/360,所以得如下关系式: ρ=2πr0w/360=π/180wr0 式中:ρ 为展开弧长增量 ( 2 B1 A1 A2 ?A 式 2) 图 (1) 渐 开 线 形 成 原 理 1 ρ=ρ2-ρ1 极坐标系下展开角与极径的关系 按照几何关系,从图中可以看出: ρ= R2 r 0 2 2 R12 r 0 2 (式 3) wx=w2-w1=B2+cos-1 r0 r -B1- cos-1 0 R2 R1 r0 r - cos-1 0 R2 R1 (式 4) 也即:wx=B2-B1+cos-1 将式 3 和式 4 代入式 2 得: 2 R2 r 0 R12 r 0 2 2 =π/180r0 2-B1+cos-1 (B r0 r - cos-1 0 ) (式 5) R2 R1 从式 5 中可以看出, 如果我们以齿轮中心为极坐标中心, 靠近渐开线起始点测量一点作为极坐 标起点,建立极坐标系,在此坐标系下齿形上各点极径与极角应满足式 5 中的关系. 2 齿形误差的测量 由于齿形误差的影响,实际齿廓上各点的坐标值与理论值有差异,即相对一展开角实际齿廓上 展开弧长与理论值有差异.变换式 5,我们可以求出实际齿轮左右齿廓上这种差异. f= Ri r 0 2 2 R12 r 0 -π/180r0 i-B1|+cos-1 (|B 2 r0 r - cos-1 0 ) Ri R1 (式 6) 这种差异也是齿廓上各点曲率半径与渐开线上相应的理论曲率半径的差异. 最小值与最大值之 差即为包容实际齿形的两条最近的理论渐开线间的法向距离,符合 GB10095-85 规定齿形误差ff 定 义(见图 2) ,则齿形误差为: ff=fmax-fmin (式 7) 齿 顶倒 棱高 度 ? 工 作部 分 设 计 齿形 齿 根 起始 工作 圆 图 1 齿形 误差 示意 图 2 3 测量实例选用有背光照明系统和 CCD 视像头的坐标测量机对一模数为 ,齿数为 50 的小模数齿轮 进行实际测量.首先以齿轮中心为坐标原点,以齿廓上大于基圆半径一点为起点建立极坐标,然后 对齿廓进行测量,求得各点的极径及极角,通过数学模型计算齿形误差.测量数据及结果见表 1. 表1 右齿 R(mm) ω(°) 360 f (mm) 0 R(mm) 齿形误差测量结果 左齿 ω(°) 0 f (mm) 0 齿形误差:0-()= 齿形误差:()= 4 结论本文结合渐开线展成原理对极坐标系下渐开线上各点坐标关系进行了分析, 并给出了数学模型, 由此得出齿形误差测量方法.通过测量实例对测量方法进行了说明. 这种方法与传统的使用分度盘 测量齿形的方法相比,同样是图像测量法,但由于少了分度盘的找正误差,分度误差等误差影响因 素,测量精度大为提高,并且可利用坐标测量机柔性定位功能,形成测量程序进行批量测量,实现 对小模数齿轮齿形误差的高精度,高效率测量. 3