2.3.1 轴承、轴
（1）轴承
轴承（Bearing）是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数（friction coefficient），并保证其回转精度（accuracy）。
轴承的作用：轴承从字面解释即用来承轴的，主要起支撑作用，但这只是其作用的一部分，支撑其实质是能够承担径向载荷。轴承也可以理解为它是用来固定轴的，使轴只能实现转动，控制其轴向和径向的移动。电机工作时要求轴只能作转动，电机没有轴承的话根本就不能工作，因为轴可能向任何方向运动。从理论上来讲轴承不仅不可能实现传动的作用而且轴承还会影响传动。为了降低传动影响，在高速轴的轴承上必须有良好的润滑，摩擦不仅会增加能耗，而且很容易损坏轴承，有的轴承本身已经有润滑，叫做预润滑轴承，而大多数的轴承必须有润滑油。
（2）轴
轴（shaft）是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方形的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
2.3.2 传动
（1）机械传动
机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。分为两类：一是靠机件间的摩擦力传递动力的摩擦传动，二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。
（2）齿轮传动
齿轮传动是应用最广泛的传动机构之一，齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合，传递运动和动力。与其他传动相比，具有以下特点。
优点：
①传递动力大、效率高；
②寿命长，工作平稳，可靠性高；
③能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。
缺点：
①制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；
②不宜做远距离传动。
2.3.3 齿轮传动的分类及用途
（1）按照齿轮轴向划分：
a.直齿圆柱齿轮
适用于两轴线平行的齿轮传动。传递的功率范围较大，传动效率较高，互换性好，装配和维修方便，可进行变位切削及各种整形、修缘，应用广泛。
b.斜齿圆柱齿轮
适用于两轴线平行的齿轮传动。外啮合时两齿轮轴向相反。齿轮圆周速度比直齿圆柱齿轮高，适宜于高速重载传动。传递的功率范围较大，传动效率较高，互换性好，装配和维修方便，可进行变位切削及各种整形、修缘，应用广泛。
c.锥齿轮传动
圆锥齿轮传动多用于相交轴传动，传动效率比较高，一般可达98%，两齿轮轴线组成直角的锥齿轮副应用最为广泛。直齿圆锥齿轮沿轮齿齿长方向为直线，而且其延长线相交于轴线。
（2）按齿的形状可分为：直齿、斜齿、曲线齿。
（3）两轴相交错齿轮传动
两齿轮的轴线可成任意轴线。缺点是齿面为点接触，齿面间的滑动速度大，所以承载能力和传动效率比较低，故只能用于轻载或传递运动的场合。
（4）按啮合方式分，齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。
（5）按齿轮的齿向不同分，齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动；人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。
（6）除上述齿轮外，蜗轮蜗杆传动也是比较常用的齿轮传动。
当一个齿轮具有一个或几个螺旋齿，并且与涡轮（类似于螺旋齿轮）啮合而组成交错轴传动时，这种传动称为蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度，但彼此既不平行又不相交的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。(www.xing528.com)
单级传动就能获得很大的传动比，结构紧凑，传动平稳，无噪声，但传动效率低。蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。判断涡轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则，挡蜗杆为右旋（蜗杆也分左右旋且判断方法与斜齿轮方向判断方法相同）时用右手法则，蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指，使之指向蜗杆的旋向方向（直箭头表示蜗杆可见侧的圆周运动方向），则拇指的反方向就是涡轮相对于蜗杆的运动方向。
2.2.3 齿轮的失效形式
齿轮在工作过程中由于某种原因而损坏，使其失去正常工作能力的现象称为失效。齿轮的失效形式有很多种，常见的失效形式有以下几种。
（1）齿面磨损
齿轮在传动过程中，轮齿啮合表面间存在相对滑动。齿轮在受力情况下，齿面间的相对滑动使齿面发生磨损。磨损会破坏齿面形状，造成传动不平稳；另外，磨损使轮齿变薄，造成齿侧间隙增大，轮齿强度降低。齿面磨损是润滑条件差的开式齿轮传动（外露的齿轮传动）的主要失效形式，也是开式蜗杆传动的主要失效形式。
（2）轮齿折断
齿轮在工作中，其轮齿的受力状况相当于悬臂梁，齿根处受到的弯矩最大，所产生的应力集中。在啮合过程中，齿轮根部所受的弯矩是交替变化的，因此，在该处最容易产生疲劳裂纹而使轮齿折断，轮齿的这种失效形式称为轮齿的疲劳折断。齿轮的另一种折断是长期过载或受到过大冲击载荷时的突然折断，称为过载折断。
（3）轮齿塑性变形
在低速重载的工作条件下，齿轮的齿面承受很大的压力和摩擦力，由于这些力的作用，材料较软的齿轮的局部齿面可能产生塑性流动，使齿面出现凹槽或凸起的棱台，从而破坏齿轮的齿廓形状，使齿轮丧失工作能力。齿轮的这种失效形式称为轮齿的塑性变形。
（4）齿面点蚀
齿轮工作时，当啮合表面反复受到接触挤压作用，且由此所产生的压力过大或使用时间过长时，齿面会产生细微的疲劳裂纹。随着齿轮的连续工作，裂纹会沿表层不断扩大，使齿面出现小块金属剥落，形成麻点和斑坑。轮齿齿面发生的这种失效形式称为齿面点蚀。严重的齿面点蚀会破坏齿轮轮齿的工作表面，造成传动不平稳，产生噪声，甚至使齿轮失去工作能力。
齿面点蚀这种失效形式多发生在润滑条件良好的闭式齿轮传动中。
（5）齿面胶合
在高速重载的闭式齿轮传动中，齿面润滑较为困难，啮合面在重载作用下产生局部高温使其粘结在一起，当齿轮继续运动时，会在较软的齿面上撕下部分金属材料而出现撕裂沟痕，这种由于齿面粘结和撕裂而造成的失效称为齿面胶合。齿面出现胶合现象后，将严重损坏齿面而导致齿轮失效。闭式蜗杆传动中极易发生这种失效。
2.2.4 齿轮传动比与车速
（1）传动比
传动比定义为主动轮转速与从动轮转速之比。在汽车上，总传动比等于发动机转速/驱动轮转速，也等于驱动轮扭矩/发动机扭矩，更等于变速箱传动比×主减速器传动比（俗称终传比）。
（2）功率
功率，单位时间的做功值。汽车发动机功率等于发动机扭矩×发动机转速/9550，根据上述传动比的变换，亦可以等于驱动轮扭矩×驱动轮的转速。
（3）扭矩
扭矩，物理学解说为力矩，等于力×力臂（由于力与加速度成正比，所以扭矩与角加速度成正比），是一个衡量物体转动角加速度大小的参数。
（4）车速
车速，即是汽车的行驶速度。转速分两种，一为发动机转速，二为驱动轮转速。两者之商为总传动比，前提是驱动轮在附着良好的路面上行驶，无打滑或抱死现象。驱动轮转速与车速的换算关系为：车速=驱动轮转速×2π×驱动轮半径/1000×60。
对于一辆车其最高功率是一定的，因此我们通过极限情况下对车速、动力等进行分析。由此可以看出：
a.当发动机的最大功率一定，驱动轮的转速越低，驱动轮的扭矩也就越大，（或者说车获得的力越大），因此要想获得更大的力，车速要慢。这也是我们常常看见汽车爬坡时采用低速行驶。所以如果想获得更大的扭矩，即可以通过减速齿轮来实现。
b.当发动机的最大功率一定，驱动轮的转速越高，驱动轮的扭矩也就越小，此时车速就越高，由于车在行驶的过程中存在阻力，因此当驱动轮扭矩产生的力与车阻力相平衡时，车速达到最大。这也是为什么我们车速不能无限增大，同时各个汽车生产商也在不断减小汽车自身阻力。
c.合理的调节传动比能够较好的完成动力和速度之间的转换。这也是为什么汽车好的变速系统尤为重要。
对于啮合传动，传动比等于主动轮转速除以从动轮转速的值也等于它们分度圆直径比值的倒数。
即：i=n1/n2=D2/D1
传动比也可用a和b轮的齿数Za和Zb表示。
即：i=Zb/Zai=n1/n2=Zb/Za（齿轮的）
对于多级齿轮传动：每两轴之间的传动比按照上面的公式计算，从第一轴到第n轴的总传动比等于各级传动比之积。
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