汽车构造下篇

第二篇汽车传动系第十二章汽车传动系概说第十三章离合器第十四章变速器与分动器第十五章液力机械传动第十六章万向传动装置第十七章驱动桥第十二章汽车传动系概说汽车底盘的主要系统：传动系、行驶系、转向系、制动系。传动系的基本功用：将发动机的动力传给驱动轮.传动形式：机械式、液力机械式、静液式、电力式、……机械式传动系的组成：（图12-1）离合器(Clutch)、变速器(Transmission)、万向传动装置(UniversalCoupling)、主减速器(FinalDrive)、差速器(Differential)、半轴(Half-axle).传动系的主要功用:1.减速、变速减速增矩(功率=转速×转矩)变速以适应各工作状况——使发动机处于最佳工况(功率.油耗最佳)。2.倒驶设倒档。发动机不能倒转,汽车则可后退。3.中断传动用离合器、空档。发动机不停机,汽车则可停驶.4.差速作用允许左.右驱动轮转速不同.驱动方案：前置前驱动（图12-2）、前置后驱动、后置后驱动（图12-3）、全桥驱动（图12-4）第十三章离合器(Clutch)第一节功用及工作原理功用：1.保证汽车平稳起步；2.保证传动系换档时工作平顺；3.防止传动系过载.要求：1.能传递发动机的最大转矩；2.分离彻底；3.接合柔和；4.从动部分转动惯量小；5.散热性好。第二节摩擦离合器摩擦离合器工作原理（图13-1）按压紧弹簧的型式分为：周布弹簧离合器中央弹簧离合器膜片弹簧离合器周布弹簧离合器压紧弹簧布置中央弹簧离合器压紧弹簧布置一、周布弹簧离合器（图13-2）主要零件主动部分：飞轮、离合器壳、压盘、压紧弹簧、分离杠杆从动部分：从动盘动力传递路线飞轮离合器壳压盘从动盘变速器分离杠杆运动干涉的消除（图13-3、图13-4）支点变动；杠杆外端与压盘间用摆动支承片压盘的传动形式（图13-5）窗口凸台式键连接销连接传动片连接飞轮离合器壳分离杠杆分离套筒压紧弹簧从动盘压盘变速器输入轴周布弹簧离合器简图离合器间隙及其调整离合器间隙：分离轴承前端面与分离杠杆内端的间隙。（图13-2）离合器间隙的调整：（图13-3、图13-4）调整杠杆支承点调整分离杠杆外端调整的要求：各分离杠杆内端均在一与飞轮后端面平行的平面上。摩擦产生的热量离合器壳开通风窗口，以散热；从动盘本体上的径向开口（图13-16）（图-17），作为热变形的补偿；压盘上的压紧弹簧支座的十字形肋条，起隔热作用，防止热量过多地传到压紧弹簧上。离心力对弹簧的作用使弹簧向外弯曲，减小压紧力。斜置弹簧离合器（图13-7）双片离合器可增大传递转矩的能力。（图13-6）二、中央弹簧离合器（图13-8）压紧弹簧力的传递：压紧弹簧→拉杆→压紧杠杆→压盘三、膜片弹簧离合器(Diaphragm-springClutch)膜片弹簧（图13-10）工作原理：（图13-11）作用：压紧弹簧、分离杠杆特性：（图13-12）摩擦片磨损后压紧力降低少；分离时的弹簧力较小（操纵轻便）。膜片弹簧离合器的结构（图13-14、图13-15）膜片弹簧离合器的特点结构简单，质量小；压紧力分布均匀；摩擦片磨损均匀；摩擦片磨损后，传递转矩的能力变化小；分离操纵轻便；压紧力受离心力的影响小。四、从动盘和扭转减振器基本组成（图13-16、图13-17）从动片：从动盘本体；摩擦片。从动盘毂减振器：连接从动片与从动盘毂。若从动片与从动盘毂刚性连接，就是无减振器的从动盘。扭转减振器主要元件：弹簧、阻尼片。作用：缓冲、减振。工作原理弹簧（图13-18）：传递转矩（从动片→弹簧→从动盘毂）；起缓冲作用。阻尼片（图13-16、图13-17）：从动片（及减振器盘）与从动盘毂有相对转动（即产生扭振）时，阻尼片与这些零件的摩擦，将振动的机械能转变为热量，从而衰减振动。从动盘本体摩擦片从动盘毂从动盘简图第三节离合器操纵机构作用：传递力（离合器踏板分离轴承）人力式操纵机构机械操纵机构杆系传动装置（图13-2）绳索传动装置（图13-20）液压操纵机构（图13-21）（图13-22）（图13-23）主缸结构及工作原理（图13-24）工作缸结构及工作原理（图13-25）助力式操纵机构弹簧助力装置（图13-26）气压助力式操纵机构气压助力式机械操纵机构（图13-27）气压助力式液压操纵机构（图13-30）第十三章复习思考题一、汽车离合器有途什么作用？二、周布弹簧离合器中有哪些主要元件？哪些属主动部分？哪些属从动部分？三、离合器中转矩传递路线是怎样的？四、离合器分离的工作过程是怎样的的？五、离合器间隙是指什么？怎样调整？六、膜片弹簧离合器在结构上有哪些特点？它有什么优点？七、从动盘扭转减振器的基本结构和工作原理是怎样的？八、离合器操纵机构有哪些类型？第十四章变速器与分动器功用变速倒驶中断传动类型按传动比变化，分为按操纵方式，分为有级变速器无级变速器综合式变速器强制操纵式自动操纵式半自动操纵式第一节变速器的变速传动机构一、普通齿轮式变速器三轴式变速器:（图14-1）1.动力传递路线→第一轴→中间轴→第二轴→→倒档轴(直接档)2.齿轮第一轴上：常啮合齿轮中间轴上：齿轮从大到小(向右),档位由高到低。齿轮皆与轴固连;第二轴上：齿轮从小到大(向右),档位由高到低,齿轮皆与轴之间有相对转动,各齿轮的转速不同。一轴二轴中间轴Ⅰ.倒ⅡⅢⅣ倒档轴常啮齿轮箱体Ⅴ3.挂档方式齿轮移动：用直齿轮。二轴齿轮用花键与轴连接,可轴向移动。接合套：用斜齿轮。二轴齿轮空套在轴上,不能轴向移动,始终与中间轴齿轮啮合。二轴中间轴接合套空套花键毂中间轴二轴挂档齿轮移动二轴中间轴花键连接4.传动比ii==档位越低，i越大，减速程度越大。直接档：i=1；超速档(增速)：i1；倒档：i较大。5.防止自动跳档的齿形（图14-4、图14-5）6.车速表驱动蜗轮、蜗杆（图14-15）7.润滑8.轴承：为减小径向尺寸，大多用非标准轴承。两轴式变速器：（图14-6）（图14-7）（图）二、组合式变速器当要求传动比变化范围大，档位数多时，采用组合式。（图14-8）：共8档（前进档）。另有2个倒档。主变速器4档副变速器2档Z主N从Z从N主第二节同步器（Synchronizator)一、换档用离合器中断原档位的动力传递，退出原档位，再接合欲挂档位。（图14-10）离合器断开后，第二轴的转速n可视为不变（汽车的惯性大），与挂原档位时相同；中间轴上欲挂档齿轮的转速N逐渐减小（第一轴、中间轴的惯性较小）。1.平顺挂档的条件：“同步”(n=N)2.低档换高档：脱档时，nN;等待，至n=N时，再挂档。高档换低档：脱档时，nN；加“空油”，至n=N时，再挂档。二、同步器工作原理1.常压式（图14-11）靠锥面间的摩擦力使尽快“同步”；力的传递：接合套→定位销→花键毂（锥面间轴向压力）；对接合套移动的轴向阻力大小有限（常压式）。2.惯性式（图14-13）（图14-14）（图14-16）靠锥面间的摩擦力使尽快“同步”；未同步前，锁环（或锁销）将阻止接合套移动。第三节变速器操纵机构变速器操纵机构位于变速箱盖上。（图14-19）（图14-3）自锁装置：防自动脱档；保证以全齿宽啮合。“三锁”互锁装置：防止同时挂入两个档。(图14-22)(图14-2)(图14-23)(图14-24)倒档锁：防误挂倒档。（图14-25)(图14-26）选档锁：便于选档。第四节分动器作用：在多桥驱动时，用分动器将动力分配至各驱动桥。（图14-30）大多数分动器设有高.低速两个档；低速档只有在前桥参加驱动时才用，因此要求：（图14-31）先接前桥，再挂低速档；先退出低速档，再摘前桥。（图14-32）第十四章复习思考题一、三轴式变速器有几根轴？动力是怎样传递的？二、三轴式变速器各轴上的齿轮是怎样与轴相连的？三、常见的挂档方式有哪两种？目前哪种最常用？四、什么叫直接档、超速档？五、怎样在接合花键齿上采取防跳档措施？六、仪表板上车速表实质上显示的什么参数？七、换档的“同步”是指什么状况？八、常压式及惯性锁环式、惯性锁销式同步器的工作原理？九、变速器操纵机构的“三锁”有什么作用？其结构原理怎样？十、对分动器的接、摘前桥和挂、退低速档有什么要求？第十五章液力机械传动液力机械传动的优点：（见教材P72）使用范围：高档轿车、工程机械、重型汽车、越野车.……第一节液力偶合器(HydaulicCoupling)主要元件及结构：（图15-1、图15-3）泵轮(ConverterPumpAssembly)、涡轮(TurbineAssembly)。工作原理：特点：由于液体为传动介质，因此：传动平稳、衰减振动，防过载；只传递转矩，不改变转矩大小；不能彻底分离，仍需离合器。传动效率较机械传动低。第二节液力变矩器(TorqueConverter)主要元件（图15-4）：泵轮(ConverterPumpAssembly)、涡轮(TurbineAssembly)、导轮(StatorAssembly)。工作原理（图15-6）（图15-7）：Mw=Mb+Md特性：nw较小时,Md＞0，则Mw＞Mb，有增矩作用；nw增至一定时,Md=0，则Mw=Mb，转矩不变；nw再增大,Md＜0，则Mw＜Mb，转矩减小。特性曲线（图15-8）：nw，Mw，即输出转矩随输出转速减小而增大。变矩器的传动比：i=；变矩器的变矩系数K=三元件液力变矩器（图15-9）：有1个导轮。综合式液力变矩器（图15-10）（图15-11）：涡轮转速升至一定值时,导轮便随涡轮一起转动,转入偶合器工况，以使扩大工作的高效率范围。四元件液力变矩器（图15-12）（图15-13）：有2个导轮。效率更佳。带锁止离合器的液力变矩器（图15-14）nwnbMwMb第三节液力机械变速器一、行星齿轮变速的工作原理元件（图15-15）：中心轮1、齿圈2、行星架3、（行星轮4）。主动件固定件从动件传动比中心轮1齿圈2行星架31+Z2/Z1齿圈2中心轮1行星架31+Z1/Z2中心轮1行星架3齿圈2-Z2/Z1任2件余1件1用同一行星齿轮系,可得到不同的传动比.1234二、液力机械变速（行星齿轮变速器）（图15-16）（图15-17、图15-18）用离合器（图15-27）、制动器（图15-28）使元件变换为固定件或起连接作用。由于换档是用摩擦来传递动力，所以不需同步器（不存在齿间冲击），也不需要主离合器。三、固定轴变速器（图15-20）四、WSK系统（图15-21）起步(发动机低速)、坏路:→变矩器→(换档离合器)→变速器好路:→锁止离合器→(换档离合器)→变速器五、双流液力机械传动（液力机械分流传动）（图15-22）变矩器锁止离合器换档离合器变速器液力变矩器行星齿轮机械变速器第十六章万向传动装置(UniversalCoupling)组成部份：（图16-1）万向节(UniversalJoint)、传动轴(PropellerShaft)、中间支承(SupportBearing).作用：连接两相交的轴，并传递转矩.万向节在汽车上的应用：（图16-2）传动系变速器-驱动桥；分动器-驱动桥；内半轴-外半轴（转向驱动桥）。转向系转向轴-转向传动轴。第一节万向节（Universaljoint）分类：一、十字轴刚性万向节组成及结构：（图16-3、图16-4、图16-5、图16-6）主动万向节叉、从动万向节叉、十字轴。不等速性：（图16-7）主动轴以等角速度转动时，从动轴的角速度不均匀。两轴交角α越大，不等速性越严重。不等速性将引起扭振，产生附加交变载荷。双万向节实现等角速度传动的条件：（图16-8）1、第一万向节两轴交角α1等于第二万向节两轴交角α2；2、第一万向节从动叉与第二万向节主动叉在同一平面。十字轴万向节允许两轴的最大交角：10°～20°刚性万向节挠性万向节等速万向节准等速万向节不等速万向节二、准等速万向节和等速万向节主要用于：转向驱动桥、独立悬架的后驱动桥.准等速万向节1.双联式万向节（图16-9、图16-10）双联叉相当于一个传动轴。该万向节相当于双十字轴万向节。2.三销轴式万向节（图16-11）三销轴互