齿轮技术在汽车结构中的意义

邓守金

摘 要：齿轮是机械结构中的重要组成部分，汽车自问世以来，其构造中，齿轮便占据了重要地位。作为汽车结构中的主要原件，齿轮担负起了传动机械能的责任。文章便针对各类齿轮进行了分析探讨，针对齿轮的标准、种类以及齿轮的维修意义进行了论述。

关键词：齿轮技术；汽车修理；应用

作为最重要的机械零件之一，齿轮是机械产品能够发挥作用的关键，机械设备能够运行也取决于齿轮对原动力的提供。齿轮结构是汽车构造中保证汽车能够合理运行的关键，因而必须保证齿轮结构的科学、合理。近些年科技不断向前发展，科学的进步完善了齿轮技术，无论在生产还是在维修上，齿轮技术都取得了很大的进步。

1 汽车中齿轮的应用种类

汽车的机械结构十分复杂，而在汽车应用结构中，所应用的齿轮类型以及数量较多，因而必须要予以重视，才能够保证不同种类的齿轮能够应用在最合理的位置，从而发挥最大的作用。在汽车结构中，常用到的齿轮包括内齿齿轮、圆柱齿轮以及齿厚锥形齿轮，另外螺旋齿轮、螺旋伞齿轮以及圆锥齿轮的应用也较为频繁。下面便针对汽车机械结构中应用较多的几种齿轮进行详细的论述。

1.1 圆柱齿轮

在汽车结构中圆柱齿轮的应用最为常见，依照所应用的齿轮的结构不同，可以将圆柱齿轮分为斜齿圆柱齿轮以及直齿圆柱齿轮。该齿轮在机械结构中主要作用是在平衡轴之间进行运行动力的传动，例如在飞轮上应用到的启动齿轮，在发动机上应用的时规齿轮，另外，减速齿轮也是圆柱齿轮的一种。

1.2 内齿齿轮

该种齿轮主要指的是在汽车变速器中的中心轮，在变速器结构中，齿轮的设置通常都需要齿部结构向内。当前的内齿轮在汽车构造中，主要被应用在油泵齿轮以及结合齿套中。

1.3 螺旋齿轮

该种齿轮需要被应用在相交在一起的两轴上，只有在这一基础上螺旋齿轮才能够运转。并且多数情况下，齿轮运行时的螺旋角度β1和β2不相等。螺旋齿轮在汽车机械机构中主要被应用在油泵以及发动机上，例如发动机的凸轮轴便应用了螺旋齿轮，油泵中的传递齿轮也是螺旋齿轮的一种，而在里程表中多头螺旋杆以及螺旋齿轮等都应用了螺旋齿轮。

1.4 圆锥齿轮

在汽车机械设备中的应用也相对广泛，并且一般称圆锥齿轮为伞齿轮，该种齿轮住圆锥齿轮被应用在汽车差速器中。并且目前圆锥齿轮主要采用了金属材料，当然也有圆锥齿轮采用了塑料材料。在所有的齿轮中，圆锥齿轮相对较为经济实惠，这是由于其耐磨寿命相对较长，且功能性也较强。

1.5 螺旋伞齿轮

在汽车驱动和汽车的变速传动中，该种齿轮的应用较为集中，主要被应用在对汽车轴线方向进行改变。若工作中很多齿轮轴线相交，就会形成螺旋伞齿轮，若轴线发生偏移，就叫做准双曲面齿轮传动。因为该种齿轮的牙齿曲线会呈现出圆弧形，因而螺旋伞齿轮又被称作格里生齿轮。

2 標准与参数

汽车在制造过程中各种齿轮的标准以及齿轮的参数都会随着制造技术的进步而不断的更新，这也是汽车制造优势提升的主要因素。作为机械传动结构的关键组成，齿轮的参数在应用中的参数要求极为重要。19世纪末期，齿轮在应用中就已经出现了有关标准以及应用参数的要求，并且应用系统以及工作流程也相对的建立起来。而现代，齿轮标准即对齿轮进行度量时的规格。到目前为止，国际上对齿轮进行计量大多都采用了模数的方式，进行齿轮的直径计算时，主要从三个方面进行计算，即弧度、齿间节距以及度圆直径标准。通过相关公式对齿轮的相关参数进行计算，需要注意的是π一般都为无理数，这是为了在齿轮的测量以及计算中较为方便，在计算齿轮参数的过程中，基本参数不会选择节距，而是选择模数。当前对于模数的计算公式为m=m/z，单位为mm，对节点进行处理后，节点同模数之间的关系变成互为倒数，径节单位为min。齿轮应用参数的选择直接和各国对于齿轮应用中的相关规定标准的确定有着直接的联系。齿轮作为当前汽车构造中的重要组成，以及汽车传动结构的重要部件，发挥了重要作用，因而对于齿轮不但要求重量要轻、平稳性要好、噪声要小，同时对于齿轮的各个参数还要求精度要高，同时还应当注意在齿轮的运行中，各组合以及构成之间的位置安装较为紧凑，并且摩擦体积较小。所以，在当前的汽车构成以及相关设备的生产中，齿轮需要依照汽车结构需要进行选择，同时还必须保证能够使得汽车发挥最大的功能。一般而言，只要汽车的结构之中，齿轮接缝能够保证严密，那么就一定能够发挥最大功效，使得机械设备更加合理、科学的运行。

3 齿轮传动

固定轴线式齿轮机构，即各种几何轴线位置固定的齿轮机构，它的传动比遵循等于齿数之比的规律，并较为直观的表现出来。汽车上的减速器、分动器、手动机械式变速器等齿轮箱都是固定轴线式齿轮机构。

旋转轴线式齿轮机构、也就是通常所说的行星齿轮机构那样简单直观，一般都不可能直接看出其传动比与各齿轮齿数的关系，分析计算也比较复杂。该型式齿轮机构在汽车构造中有着广泛用途，汽车后轴（驱动轿）所用的差动齿轮机构。

双曲线齿轮传动机构、所谓双曲线齿轮、概括讲用于传递的两轴在空间不平行不相交轴的运动时的齿轮。现代的轿车、吉普车、轻型车等的主减速器广泛的运用双曲线齿轮传动、工作平稳性好、轮齿弯曲强度大、接触强度高、而且减小汽车地隙、降低重心。

4 齿轮技术在汽车修理中的意义

目前，汽车不断出现在人们的生活中，其齿轮与其他零件一样，经常会出现各种各样的磨损现象。在齿轮的轮齿方面，其经常会出现一些损伤，如齿厚的磨损、齿面擦伤以及龟纹和剥落等问题，这种问题的出现一方面造成了齿轮使用功能出现了极大的影响，另外也造成了齿轮使用寿命的缩短。而在分齿轮部位的损坏也是较为常见的一种，其中故障常见的主要有：齿轮承推端面、轴孔、该针轴承孔、内花键槽的磨损、齿轮轴的弯曲等。造成这些损坏现象的原因，有长期使用的自然磨损，也有长期超载运行的结果，还有用油不当或油留有异物，尤其双曲线齿轮传动以普通齿轮油替代双曲线齿轮油，以及驾驶操作失误等原因，还有进口轿车中代用料齿轮，加之使用不当很易损坏。在质量上检验上也不像一般零件仅做些外观，内外径尺寸检验即可的，齿轮的检验至少应检查齿厚，公法线长度及其变动量，分度圆跳动，啮合面积，表面硬度等，这些质量要素的检验是需要齿轮专用量仪进行的。

5 结束语

由于齿轮在汽车机械应用中数量庞大且结构繁杂，因而一旦在汽车结构中出现了设计齿轮的故障以及损伤都十分的麻烦，汽车无法在该种情况下运行，因而必须对齿轮故障及时的予以排除。若齿轮损伤已经超过了规定标准范围，那么就必须拆卸换件。但是需要注意的是，齿轮的换件无法像其他的消耗零部件一样，凭借修理尺寸标准或者编号即可更换，同时齿轮也没有那么齐的供应，在修理更换中需要考虑齿轮的精度以及集合形状，因而齿轮修理更换无法像其他的零部件修理一样，而是必须在一定技术条件下才能完成。

参考文献

[1]张志强，贺静，唐勇，等.任意转角位置的渐开线齿轮齿廓参数方程的研究[J].机械传动，2005（02）.

[2]唐勇，张志强，许焰，等.双渐开线齿轮的精确建模与特征参数选择[J].机械传动，2006（02）.

[3]汤斌.汽车修理中的齿轮技术[J].黑龙江交通科技，2011（07）.