汽车传动系统

第二篇汽车传动系统13汽车传动系统概述14离合器15机械变速器17万向传动装置18驱动桥§13汽车传动系统概述一、功用将发动机发出的动力传递给驱动车轮使车在各种不同的工况下均能正常行驶，并具有良好的经济性和动力性。1、减速增矩通过传动系的作用，使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应驱动轮所得到的转矩增大到发动机转矩的若干倍。保持发动机在有利的转速范围内工作，汽车牵引力又在足够大的范围内变化。在传动系的变速器中加设倒档，使汽车能在某些情况下倒车。2、变速3、倒车4、中断传动发动机只能在无负荷情况下起动，而且起动后转速必须保持在最低稳定转速以上，所以在汽车起步以前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，即传动系的中断传动作用。汽车转弯时，左右车轮滚过的距离不同，传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角速度旋转。5、差速作用二、传动系统的分类1、机械传动系统组成：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴发动机离合器变速器万向节驱动桥主减速器差速器传动轴半轴2、液力机械式传动系统液力机械传动系是将液力传动与机械传动有机地组合起来。以液体为传动介质，利用其在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。3、静液式传动系统原理：通过液体介质的静压力能的变化来传动的。组成：由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置。静液式传动系统示意图驱动桥液压马达油泵发动机液压自动控制装置变速操纵杆4、电力式传动系统电池电动机控制器电动机发电机发动机三、传动系统的布置型式传动系统的布置方式发动机前置后轮驱动发动机前置前轮驱动四轮驱动越野车的传动系统发动机离合器变速器分动器前驱动桥桑塔纳轿车传动系统液力变矩器液力机械式传动液力变矩器的输出转矩和输入转矩比值的变化范围不能满足汽车各种行驶工况要求，一般在后面串联一个有级式机械变速器。发动机液力变矩器行星齿轮变速系统不但可以传递转矩，还可以改变转矩的大小，实现无级变速，应用更为广泛。一、离合器功用：1、使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。2、换挡平顺。3、限制所传递的扭矩，防止传动系过载。二、离合器的分类1、液力式偶合器2、电磁式离合器3、磨擦式离合器§14离合器三、离合器的工作原理飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖压盘离合器踏板1、膜片式离合器工作原理四、离合器的构造由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。1、主动部分组成：离合器盖、压盘要求:分离彻底,接合柔和离合器盖压盘飞轮离合器分离过程离合器的工作过程离合器接合过程2、从动部分⑴、从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片从动盘的总体结构⑵、扭转减振器1.动力传递摩擦片-从动片-减振盘-减振弹簧-从动盘毂。2.减振弹簧和阻尼片衰减振动。3.扭转减振器工作原理不工作时工作时摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩.3、压紧机构压盘膜片弹簧飞轮分离轴承4、操纵机构分类：人力式;气压式人力式:机械式操纵机构和液压式操纵机构气压式:气压助力式操纵机构驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。作用：组成：（1）机械式离合器操纵机构有杆系传动装置和钢丝绳索传动装置两种。（2）液压式离合器操纵机构结构原理图：踏板储液室主缸工作缸分离轴承分离杠杆分离叉推杆推杆五、几种典型的离合器•按从动盘数目分:单盘式,多盘式•按压紧弹簧安装位置分:周布弹簧离合器,中央弹簧离合器,周布斜置弹簧离合器•按压紧弹簧形式分:螺旋弹簧离合器,膜片弹簧离合器•按操纵机构形式分:人力式,气压助力式1、单片磨擦式离合器从动盘压紧弹簧压盘离合器盖2、双片式离合器双片式离合器工作原理3、膜片弹簧式离合器⑴、特点：用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。膜片弹簧⑵、材料：优质弹簧钢板⑶、形状：碟状外端圆孔，可防止应力集中。⑷、膜片弹簧离合器工作原理压盘膜片弹簧盖飞轮膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面有一距离。后钢丝支承圈接合状态，膜片弹簧锥度变小。前钢丝支承圈分离状态，膜片弹簧呈反形。⑸、膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比①摩擦片磨损变薄，膜片弹簧弹力几乎不变；②膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆作用；③膜片弹簧的压力分布均匀；④平衡性能好，高速性能优良；⑤制造工艺复杂、尺寸精度要求高。§15机械变速器一、变速器的功用与分类（1）在较大范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上转矩数值；（2）在汽车发动机旋转方向不变的前提下，利用倒挡实现汽车倒向行驶；（3）在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可以使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。1、变速器的功用：2、变速器的分类（1）有级式变速器采用齿轮传动，一般汽车采用3～5个前进档和一个倒档。（2）无级式变速器采用液力变矩器传动，传动比可在一定的数值范围内连续变化。（3）综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。二、普通齿轮变速器1、组成：传动机构、操纵机构2、分类：三轴式变速器、二轴式变速器3、两轴式变速器应用：发动机前置前轮驱动，发动机后置后轮驱动的汽车。特点：输入轴与输出轴平行，无中间轴。二轴式变速器组成：输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮。输入轴输出轴二轴式变速器动力传递示意图动力输入动力输出主动齿轮从动齿轮接合套齿圈各挡位的传递路线结构分析：一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承连接。二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。2、三轴式变速器⑴应用：发动机前置后轮驱动，多用于轿车以外的各种车型。⑵结构：第一轴为输入轴，第二轴输出轴，第三轴中间轴。第一轴中间轴第二轴⑶基本原理i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1主动轮1z1，n1，M1为主动齿轮的参数。z2，n2，M2为从动齿轮的参数。从动轮2i=主动齿轮齿数从动齿轮齿数⑷三轴五挡位变速器结构三轴式五挡位变速器实物图（5）各档换档过程一挡二挡三挡四挡五挡倒挡⑹防止自动脱挡机构挂档方向跳档方向传动方向结合齿圈结合套齿花键毂1）切薄齿式2）斜面齿式结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈传动方向三、组合式变速器用于重型汽车，使其具有良好的动力和经济性。常采用两个变速器串联的方式构成组合式变速器。组合式变速器倒挡轴第二中间轴动力输出轴输出轴副变速器输入轴第一中间轴输入轴四、同步器（一）、无同步器时变速器的换挡过程1.从低速挡换入高速挡（4）当V3=V2时接合套左移挂入五档（1）在四档时V3=V4（2）退入空档V3=V4V4V2故V3V2（3）空档停留片刻V2下降快V3下降慢2432.从高速挡换入低速挡（1）在五档时V3=V2（2）退入空档V3=V2V4V2故V3V4（3）由于V4下降快V3下降慢（4）重新接合离合器，同时加空油，使V4V3（5）再分离离合器，等到V4=V3，即可挂入四挡。324（二）同步器分类：锁环式惯性同步器锁销式惯性同步器使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换挡时间，同时防止啮合时齿间冲击。功用：结构：同步装置、锁止装置、结合装置1、锁环式惯性同步器（1）组成：细牙螺旋槽滑块滑块锁环结合齿圈（2）结构：锁环齿厚A结合齿圈定位销、滑块结合套（3）原理(b)(c)锁环锁环接合套定位销花键毂滑块2、锁销式惯性同步器特点：以锁销代替锁环，锁销中部和接合套上相应的销孔两个端面的倒角产生锁止。锁销摩擦锥盘摩擦锥环定位销五、变速器操纵机构1、功用与要求（1）功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个挡位。（2）要求：自锁功能：防止自动换挡、脱挡。互锁功能：保证变速器不会同时换入两个挡位。倒挡锁：防止误换倒挡。2、构造分类直接操纵机构远距离操纵机构预选气动式操纵机构电控操纵机构多用于轿车上直接操纵式变速器操纵机构的构造五、六档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉变速杆换档轴叉形拨杆倒档拨叉轴一、二档拨叉轴五、六档拨叉轴自锁钢球互锁销五、六档拨块变速器操纵机构演示3、锁止机构(1)自锁装置拔叉轴自锁钢球自锁弹簧互锁钢球互锁销(2)互锁装置拨叉轴互锁钢球互锁销(3)倒挡锁驾驶员在换倒挡时要克服倒挡锁弹簧弹力，变大的换挡阻力，可提醒驾驶员.变速杆倒挡锁弹簧倒挡锁销六、分动器输入轴中间轴中桥输出轴前桥输出轴后桥输出轴1、作用：2、结构特点：结构、原理与变速器大致相同，主要区别是，汽车有几个驱动桥，分动器就有几个输出轴。将动力分配给各个驱动桥、变速变扭。前桥操纵杆换挡操纵杆3、操纵机构分动器操纵原则：未先接上前桥，不得换入低挡。未先退出低挡，不得摘下前桥。接前桥摘后桥低速档高速档本章小结•变速器的功用：改变传动比、使汽车能倒退行驶、利用空挡，中断动力传递。•分类:有级式、无级式、综合式•二轴式变速器﹑三轴式变速器的工作原理和速比计算•组合式变速器的组成•锁环式同步器和锁销式同步器的工作原理和适用范围。•操纵机构的组成和自锁、互锁、倒档锁的工作原理。•分动器的挂档方式：非先接上前桥，不得挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥。1、功用：在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴之间持续传递动力。一、概述§17万向传动装置2、组成：万向节传动轴中间支承万向节传动轴1）变速器与驱动桥之间2）变速器与分动器之间3）转向驱动桥的主减速器与转向驱动轮之间3、万向传动装置在汽车上的应用场合分类：1）不等速万向节准等速万向节等速万向节2）刚性万向节柔性万向节二、万向节（1）结构：1、十字轴式刚性万向节油嘴安全阀十字轴油封滚针套筒轴承盖万向节叉（2）润滑与密封：（2）单个刚性十字轴万向节的速度特性①当主动叉在垂直平面内时：VA=1·r=2·rcos1=2cos21从动轴转速大于主动轴转速。②当主动叉在水平平面内时：VB=2·r=1·rcos2=1cos21从动轴转速小于主动轴转速。（3）实现两轴间等角速度传动措施同时必须满足两个条件：（1）第一个万向的两轴间的夹角与第二个万向的两轴间的夹角相等，即α1=α2（2）传动轴两端的万向节叉处于同一平面内。α1α2不等速特性曲线2、准等速万向节⑴双联式万向节α1α2原理：是一套传动轴长度缩短至最小的双万向节等速传动装置。特点：双联叉相当于两个在同一平面上的万向节叉;装有分度机构。⑵三销式万向节是双联万向节演变而来的。结构特点：主、从动偏心轴叉分别与转向驱动桥的内、外半轴制成一体；叉孔中心与叉轴中心线互相垂直但不相交；两叉由两个三销轴连接；三销轴大端中心线与小端轴颈中心线重合；靠近大端两侧有两轴颈，其中心线与小端轴颈中心线垂直关相交。三销轴三销轴主动偏心轴叉从动偏心轴叉⑶等速万向节原理:使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。形式：球叉式、球笼式。/2/2OP两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，P点两齿轮的圆周速度始终相等。①结构：钢球主动轴星形套（内滚道）球笼（保持架）球形壳（外滚道）外罩1）球笼式等速万向节(RF节﹑VL节)主动轴球形壳星形套钢球保持架②球笼式万向节的等速性(RF节)伸缩型球笼式万向节(VL节)2）球叉式等角速万向节主、从动叉分别与内外半轴制成一体；主、从动叉上各有四个曲面凹槽；四个传力钢球，一个定心钢球。结构特点：主动叉从动叉定位销锁止销中心钢球传动钢球球叉式万向节等速传动原理3）挠性万向节弹性连接件弹性连接件上海SH380A自卸车的挠性万向节1、作用：把变速器的动力传给驱动桥。2、结构：空心、壁厚均匀的钢管。（1.5～3.0mm）3、安装：注意安装标记，满足动平衡要求。三、传动轴与中间支承中间支承传动轴油封U型支架蜂窝形橡胶垫注油嘴轴承轴承座EQ1090E型汽车传动轴中间支承摆动式中间支承本章小结1.分类：不等速万向节﹑准等速万向节﹑等速万向节2.十字轴式刚性万向节•结构与工作原理•十字轴万向节的速度特性•实现两轴间等角速度传动的措施3.等速万向节•等速工作原理•球叉式、球笼式万向节的结构4.传动轴和中间支承的组成和结构特点§18驱动桥组成与功用（1）组成：