第10章+陈家瑞汽车构造课件+汽车转动系

第十章汽车传动系第一节汽车传动系§1汽车传动系慨述一、功用1.增扭减速（不计传动损失）。2.变扭变速（具有合适的间变化）需设多个传动比。3.改变驱动轮旋转方向（倒车）。4.改变旋转平面（纵置发动机）。5.传递和脱开动力。6.使驱动轮差速。7.功率输出。二、传动系类型和组成：1.机械式传动系：组成：离合器、变速器、（分动箱）、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴、（轮边减速器）。2.液力机械式传动系：①液力偶合器＋机械式全部②液力变距器＋除离合器以外的机械式液力机械传动原理变矩器的组成动力传输原理扭矩成倍放大的原理3.静液式传动系：组成：液压马达、油泵、控制装置等4.电力式传动系：组成：发电机、电动机、可控硅整流器等。汽车布置与分类三、机械式传动系布置1.按发动机位置：①前置后驱动（广泛）②后置后驱动③前置前驱动④中置后驱动2.按驱动轮数：前位代表总轮数，后位代表驱动轮数（以轮毂数计算）4×2，6×2，6×4，8×4，全轮驱动：4×4，6×6，8×8汽车分类及布置汽车分类及布置第二节离合器一、功用1.平顺接合动力，保证汽车起步平稳。2.迅速彻底分离动力，便于换档。3.保护作用，防止传动系超载。二、类型三、要求1.传递发动机最大扭矩，即不打滑。2.接合平顺、柔和。3.分离迅速彻底。4.从动盘转动惯量尽量小。5.散热性好。6.操纵轻便。7.具有吸振、吸噪、吸冲击的能力。8.设有调整装置。四、基本工作原理1.基本构造：主动部分、从动部分、压紧部分、操纵部分离合器的组成、工作原理飞轮从动盘弹簧Ｆ分离间隙自由间隙2.基本原理：Ｍf=μ.Ｑ.Ｒc.Ｚ可靠传扭必须满足Ｍf≥Ｍemax（发动机最大扭矩）即Ｍf/Ｍemax=β，（离合器后备系数）∴Ｍf=Ｍemax.β工作过程：分离过程：驾驶员踏离合器踏板，首先消除自由间隙，再进一步克服弹簧压力直至分离间隙出现。自由间隙—当离合器处于接合状态时，分离杠杆与分离轴承之间间隙（2～5mm）对应的踏板行程叫自由行程（20～50mm）分离间隙—当离合器处于分离状态主动部分与从动部分之间间隙（0.8～1mm）对应的踏板行程叫分离行程（50～150mm）踏板总行程为自由行程＋分离行程接合过程：各零件运动与分离相反。五、摩擦式离合器的典型结构单片式离合器(一)单片式1.主动部分①飞轮:厚度16mm，保证足够的热容量。②压盘：厚度15mm，保证足够的热容量。③离合器盖：钢板冲压成形12345678910111213东风EQ140离合器结构简图1-发动机飞轮；2-从动盘本体；3-扭转减器；4发动机输出轴；5-压盘；6-传动片；7-摆动支片；8-分离分离杠杆支承柱；9-分离杠杆；10-分离轴承；11-压紧弹簧；12-隔热片；13-固定螺钉压盘总成结构2.从动部分①从动盘A.简单从动盘B.轴向弹性从动盘：在摩擦衬片于与钢片之间设有弹性结构，其结构形式a)整体式b)分开式c)综合式C.扭转减振从动盘将扭转减震器与从动盘装在一起a)功用：I.防止和消除传动系共振II.减少传动系瞬时最大载荷III.起步平稳b)结构从动盘简介c)工作原理②离合器轴前支曲轴飞轮中心，中花键部分于与从动盘配合，后支变速前壁孔。从动盘毂从动盘钢片减振弹簧离合器从动盘毂和从动盘钢片减振器盘是通过减振弹簧而弹性地联接在一起的（如上左图），6根减振弹簧使离合器摩擦片与花键式轴心之间形成一种“软性联接”，因而发动机曲轴在传动时所产生的“扭转振动”不至通过离合器传到变速器，引起齿轮振动发响，这就缓和了冲击载荷，有利于离合器的柔和接合。当传递扭矩时，由摩擦片传来的扭矩，首先传到从动盘，继而通过减振弹簧传给从动盘毂，这时减振弹簧被压缩（如上右图），并利用减振摩擦片之间的摩擦来消耗扭转减振能量，使扭转振动迅速衰减。3.压紧部分（弹簧加压）①周布圆柱弹簧②中央弹簧③斜置弹簧④膜片弹簧12345678910111213141516③斜置弹簧分离123456789101112131415161-飞轮；2-从动盘；3-扭转减振器；4-压盘；5-中间主动盘；6-传动片；7-固定螺钉；8-传力片；9-离合器盖；10-压紧杠杆；11-分离套筒；12-分离轴承；13-压紧弹簧；14-传力盘；15-分离弹簧；16-回位弹簧适于重型车新结构，其特点：a)压紧力稳定（自动调节压紧力）。b)操纵省力。④膜片弹簧优点：a)轴向尺寸小，零件数少，重量轻，压力均匀，易布置，通风好。b)压力稳定，适合高转速。c)操纵省力。d)摩擦衬片磨损在一定范围内压力变化不大。12345678SC1010膜片弹簧离合器1.飞轮；2.从动盘；3.扭转减振器；4.压盘；5.钢丝圈6.膜片弹簧7.分离轴承8.传力片膜片弹簧离合器操纵机构4.操纵机构①机械式②液压式③气压式防分离杠杆运动干涉措施离合器分离时，分离杠杆于压盘发生运动干涉。常见的防分离杠杆运动干涉措施有：A.简单绞链式B.滚针轴承式C.浮销摆块式简单绞链式防分离杠杆运动干涉措施（二）双片式离合器双片离合器1.5123456789101112131415解放CA10B离合器结构简图1-飞轮；2-驱动销；3、4-从动盘；5-发动机输出轴；6-压盘；7-中间主动盘；8-分离弹簧；9-限位螺钉；10-固定螺钉；11-分离杠杆；12-分离轴承；13-离合器盖；14-压紧弹簧；15-隔热片第三节变速箱与分动箱一、变速箱的功用1.变扭变速即改变传动比i。i可分为三类：i1属增扭减速传动；i=1为直接传动称直接档；i1属增速减扭传动，称超速档。变速器功用改变旋转方向：实现倒车行驶，设倒档；较长时间切断动力，设空档。变速原理变速器原理二、类型及组成按传动比变化特性分有级式：传动比变化属阶梯式，只具有基若干个数值一定的传动无级式：传动比变化连续不断简单式两轴式三轴式平面三轴式空间三轴式组成式：由两个简单式组合而成行星齿轮式：属轴线旋转式摩擦式液力变矩器电力式（二）组成（普通齿轮式）1.传动机构：传递和改变扭拒2.操纵机构：实现对传动控制3.箱体：保护、贮油变速驱动桥结构三、变速箱传动机构（一）两轴式两轴式III2134结构特点：1、有I、II两根主要轴2、前进档只一级传动（二）平面三轴式II中I4132结构特点：1、有I、II、中三根主要轴2、I、II同轴线3、除直接档外，前进档经两级传动，且第一级为常啮合。（三）组成式（3+1）×2说明：由两个简单式组成，有倒档者称副变速箱，分别用两套操纵机构来按制，可以用较少齿轮获得较多的档数。51324四、传动机构的结构分析1.轴1）Ι轴：动力输入轴即I轴（俗称长齿轴）2）中间轴（俗称副轴）型式：①固定式中间轴为一光轴，与箱体固定其轴上齿轮制成一体，其间设滚针轴承。②旋转式轴经轴承支于箱体，齿轮与轴或键连接或制成一体轴轴轴轴中间轴中间轴（1）固定式（2）旋转式中间轴为一光轴，中间设滚针轴承，且与变速箱壳体固定。轴上齿轮制成整体（塔轮），经滚针轴承在轴上转动。中间轴经轴承支承在变速箱壳体的前后壁，齿轮与轴键连接或者制成一体。3）动力输出轴即II轴俗称主轴，为花键轴，前经轴承支于Ι轴尾孔中，尾部经轴承支承箱体孔内。示列：下面为解放CA10B变速箱和长安SC1010变速箱倒43521类型：平面三轴式5+1说明：1档、倒档、2档为滑动齿轮换档方式，外齿啮合；3档内外全齿啮合；4档、5档啮合套式的换档方式；4档为直接档，5档为超速档；中间轴为旋转式，倒档属双联齿轮布置变速器的工作过程齿轮①斜齿常啮合齿②直齿不常用低速档3.倒档布置形式①双联齿轮式②惰轮式③双联滑动齿轮式轮1、惰式2、双联齿轮式换档方式①直齿滑动齿轮式：适于低速档、倒档②啮合套式（接合套）：把将构成某传动比齿轮部分制成常啮合斜齿，另一部分制成直齿，圈与啮合套内外全齿啮合。由于不能完全消除换档冲击，所以适合要求不高的档位。③同步器式同步器-------能使待啮合轮圆周速度迅速达到一致（同步）而实现尽可能小的冲击的换档机构五、同步器１、无同步器换档过程（以平面两轴式为例）低高、适换时刻①低档换高档当低档齿轮啮合时，各齿轮分度园周线速度关系为：V1=V4V2V3当踩下离合器摘至空档时，由于Ⅰ轴转动惯量Ⅱ轴转动惯量；所以V2↓V3↓当V2=V3时为适换时刻。采用两脚离合器法可以缩短换档过程，其操纵方法为：第一脚分离离合器，摘低档至空档，再接合离合器。第二脚分离离合器，挂高档，再接合离合器（同时加油）。高档换低档、适换时刻加空油当高档啮合时：V2=V3V4V1摘至空档后：V1↓V4↓无适换时刻。所以，必须采用两脚离合器法换档其操纵方法为：第一脚分离离合器，摘高档至空档，再接合离合器，加空油；第二脚分离离合器，挂低档，再接合离合器（同时加油）同步器结构及工作原理同步器工作原理A锁环式同步器工作原理：以BJ212变速箱2档换3档为例，驾驶员经操纵机构拨动啮合套滑块→锁环→使锁环内锥面与齿轮齿圈外锥面接触并压紧。因为N齿》N锁，惯性力矩M1（M1=P1/SIN（α）uR锥）通过摩擦锥面传递，以摩擦力矩形式作用在锁环上，使锁环超前转动半个齿至滑块限位。锁环花键齿与啮合套花键齿倒角相抵触、压紧形成锁止面。锁环齿倒角面上受拨环力矩M2（M2=P1×tgβ×R齿）作用使锁环倒转。同步前M1M2（设计保证）。齿圈与锁环逐渐同步，惯性力矩M1→0。拨环力矩M2使锁环滞后转动半齿，直至滑块位于缺口中央。驾驶员继续推啮合套进入锁环啮合（滑块被压下），进一步推啮合套进入齿轮的齿圈啮合。若3档换2档，工作原理相同，只是锁环有一个先滞后再超前转动的过程四、变速箱操纵机构（一）换档机构功用：用来拔动滑动齿轮或啮合套实现挂档和摘档。型式：1）直接操纵２）远距操纵变速箱操纵机构（二）自锁机构功用1）确定全齿啮合和空档位置；2）防止自动挂档和自动脱档。型式1）钢球式2）锁销式3）摆架式4）框架式（三）互锁机构12342、34、51、倒（）（）（）注：（1）钢球式（2）锁销式（3）摆架式（4）框架式功用：防止同时挂两档类型：①钢球式②锁销式③摆架式④框架式（四）倒档锁定机构功用：防止误挂倒档型式1）锁片式2）弹簧锁销式3）扭簧式分动器概述六、分动箱（一）、功用：1、将变速箱输出动力分流；2、兼起副变速作用。(二)、分动箱传动机构1.输入轴2.中间轴3.蜗轮蜗杆车速计数器4.至后桥传动轴5.高低档齿轮6.接合前桥齿轮7.至前桥传动轴分时四轮驱动（三）分动箱操纵机构：由相互制约的两套操操纵机构组成要求：1.高档不接前桥，避免功率循环（即寄生功率）；2.低档必须先接前桥，防止中后桥超载。用低档时：挂档先桥后档；摘档先档后桥。低高合高低空合分至前至后I中II用低档时：挂档先桥后档，摘档先档后桥附：自动变速箱的概要一自动变速箱的发展及应用自动变速器自20世纪30年代由美国开发以来，以有60多年的发展历史。直到1940年，安装在Oldsmobile汽车上的自动变速器才被第一次介绍给世人。从此，自动变速器技术逐渐稳步地发展起来。到上世纪90年代，在汽车工业比较发达的国家，那些生产于60年代的笨重的变速器已被相对轻巧的电控自动变速器所替代了。二．自动变速箱的概念和分类所谓自动变速箱，就是会根据发动机功率大小及车速，在最适宜的时间，自动换档至最适宜的档位的变速器。自动变速箱AT（全液压控制型）ECT*（电子控制型)三、自动变速箱的优点1.提高发动机和传动系的使用寿命2.操作轻便3.提高通过性和适应性4.提高了生产率5.由于自动变速箱是以液压，而不是以机械将发动机及传动系连接起来的。就使发动机及传动系均不致过载。但是，自动变速箱有结构复、制造困难、成本高、汽车的然料消耗有所偏高等缺点。四、自动箱的主要部件及其基本原理液控自动变速箱由以下几大部件构成：1.变矩器2.行星齿轮装置3.液压控制系统4.手动联动机构5.自动变速箱液6.变速箱壳体而自动传动桥除上面的部件外还有主传动装置。1．变矩器变矩器的作用：（1）使发动机产生的扭矩成倍增长。（2）起到自动离合器的作用，传送（或不传送）发动机扭矩至变速箱。（3