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为什么齿轮的齿牙断了 维修师傅宁可把它换掉 也绝对不会修?

为什么齿轮的齿牙断了 维修师傅宁可把它换掉 也绝对不会修?

野生科学家

2023-01-29

【卡车之家 原创】最近,小编跟朋友聊起了齿轮这个东西。而这里面,我们达成了一个共识,就是齿轮这东西“没办法修”。如果齿牙受到了伤害,那么只能更换。而在车上,变速箱、后桥的齿轮也是一样的,你知道这是为什么吗?

如果说起齿轮,肯定很多卡友都会想起来一个词:传动。而卡友们的脑海中,也会回想起一个齿轮的画面。说实话这东西咱们都挺了解的,从小时候的玩具车,到现在的卡车,齿轮都是必不可少的部件。

在百度百科上,也有关于齿轮的记载:“齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。”

也就是说,齿轮是靠着齿轮上面的轮齿与齿槽相互衔接来实现动力传递的。当然,齿轮除了轮齿和齿槽,还有很多部分组成,就比如端面:在圆柱齿轮或圆柱蜗杆上垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面、法面:在齿轮上,法面指的是垂直于轮齿齿线的平面、齿顶圆:齿顶端所在的圆等等。

而通过大小不一的齿轮相互啮合,就能形成不同的转速比,来实现放大扭矩或者提高转速。而在咱们车辆高速行驶的时候,或者是车辆起步的时候,车内无论是变速箱里还是后桥里面的齿轮,都将会承受很大的压力,这要么是承受一个非常高的转速,要么是承受一个非常大的扭矩。

这时候如果离合器分离不彻底,或者有什么操作失误,就容易让两个转速差非常大的齿轮碰撞。而碰撞之后,齿轮表面的轮齿就可能会受到非常大的伤害,伤害大了,齿轮过度磨损,甚至是轮齿打断都是有可能的。

有人说,齿轮要是伤了,修补一下不就完了吗?或者干脆不修补,就这么凑合用,一个齿坏了还有那么多呢,不一样能传动吗?没错,其实理论上修补一下,或者不修补动力都能继续传动,继续用没问题。

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但在这里面咱们不能忽略一个问题,就是齿轮是通过连续啮合来实现动力传递的。换句话说,如果有一个轮齿断了,那么齿轮在动力传递的过程中就会产生一个间断。而这个间断,就会对其他轮齿进行冲击,并且产生振动。

咱们如果把它放到车上,这种振动就可能会对变速箱轴承产生冲击,而轴承受到异常冲击之后,这股力量就可能造成轴承偏磨,进而过度磨损导致损坏。振动通过曲轴传递到发动机里面也是一样的,轴瓦也可能会因为这个造成异常的磨损。

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就齿轮本身而言,频繁的冲撞对于轮齿也是一个考验,这就像是你常年用锤子锤一个铁片,这个铁片断裂是早晚的事情。所以一般来说,齿轮只要坏了换掉还是一定要的。而为什么齿轮不能修补呢?一方面是修补之后齿轮的强度无法保证,另一方面对变速箱而言,甚至还可能要考虑到齿轮之间公差的问题,为保证齿轮之间的完美配合齿轮也不能修补,甚至齿轮组或者整个变速箱都要更换。

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前面咱们聊到了齿轮的基础知识,在齿轮的啮合之中,基本上就是“突然加载-突然退出”的无限循环,要么不啮合,一旦啮合就会释放最大的扭力。但卡友们也知道,卡车的发动机输出动力,动辄就是上千牛·米。这样来看,齿轮要是不结实,可是扛不住的。

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所以工程师们,就采用了一种名叫斜齿的方式,来实现传动。其实这东西也好理解,就是把齿轮的轮齿给倾斜一下。这样做有什么好处呢?很简单,就是将突然的动力释放,转换成了一个循序渐进的过程。

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斜齿轮由于齿牙倾斜的缘故,每个齿牙的啮合过程都采用的是渐进式接触,接触区域从点扩散至面,啮合扭力也是从小变大,再从大变小。这样柔化之后,无疑变速箱齿轮受到的冲击,就有一定缓解了。

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此外,斜齿轮的啮合时间长,接触面积大,使应力减小。并使传动平稳,且增加了其经济性。而在体积方面,斜齿无疑是将轮齿通过斜线的方式给拉长了。所以在轮齿宽度不变的情况下,斜齿齿轮的宽度更小,变速箱体积也能更小。

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而这些放到用户体验的层面来讲,斜齿轮能够起到减小换挡冲击的作用,使得车辆在行驶中更加平顺,顿挫感更加不明显,与此同时噪音也更低。

●  编后语:

其实在车上不同的部件,有着不同的要求。看上去很随意的部件,但在其制造和设计的过程中,都考虑了非常多的事情。而其工作的过程中,或许也会遇到咱们想不到的“困难”。面对这些,咱们能做的就是按照车辆的说明书进行维护、保养。(文/袁圣 部分内容引用自:百度百科)

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