传动系设计.ppt

汽车设计,第三章 传动系设计,主要内容,第一节 汽车传动系概论 第二节 汽车变速器设计 第三节 汽车驱动桥设计 第四节 全时四驱系统,第一节 汽车传动系概论,传动系的功用 保证汽车在各种行驶条件下所必需的驱动力和车速，协调变化并有足够的变化范围； 具有良好的动力性和燃油经济性； 能够倒车并保证左右车轮能够差速； 使动力传递能够根据需要进行分离和结合。,理想牵引特性与实际牵引特性（阴影为换挡时的功率损失）,发动机扭矩转速外特性曲线,第一节 汽车传动系概论,2 如何保证发动机输出转矩-转速满足各种行驶工况的要求；,第一节 汽车传动系概论,各类传动的传动效率特性,3 什么是汽车传动效率与动力（功率利用率）-传动效率,4 传动系的类型 机械传动 机械传动的构成 机械传动如何衰减扭转振动 液力-机械传动（动液传动） 液力变矩器对车辆的操纵自动适应性、通过性、振动衰减及舒适性的改善,第一节 汽车传动系概论,静液传动 静液传动的特点及应用场合 静液传动未来的应用前景,第一节 汽车传动系概论,第一节 汽车传动系概论,电传动 在乘用车的应用,在大型矿用汽车的应用,第一节 汽车传动系概论,2012上海工程机械展上由北京科技大学为徐工设计的载重量400吨电传动矿用汽车,第一节 汽车传动系概论,2012上海工程机械展上由北京科技大学为徐工设计的载重量60吨电传动矿用汽车,在大型矿用汽车的应用,第一节 汽车传动系概论,电动轮的结构,传动系的结构布置,第一节 汽车传动系概论,前置前驱的布置形式,第一节 汽车传动系概论,传动系的结构布置,非贯通式驱动桥,贯通式驱动桥,第一节 汽车传动系概论,传动系的结构布置,侧边式布置驱动桥,混合式布置驱动桥,第一节 汽车传动系概论,传动系的结构布置,沃尔沃重型卡车驱动桥布置,第一节 汽车传动系概论,传动系的结构布置,北京科技大学设计的贯通式驱动桥,机械传动系的工况特点,第一节 汽车传动系概论,发动机激振,路面激震,转速变化激震,载荷变化,扭振,解决方案,第一节 汽车传动系概论,机械传动系的工况特点,起步,换挡,加速,动载荷,解决方案,第一节 汽车传动系概论,疲劳载荷,最大载荷,齿轮传动噪声,零件可靠性,零件强度,解决方案,机械传动系的工况特点,第二节 汽车变速器设计,汽车对变速器的要求 变速器功能 使汽车从静止起步 能够终止动力 以控制的方式，使汽车在不同的档位起步 改变发动机与车轮之间的速比 按要求改变传动比 将驱动力矩传递到车轮,汽车布置 变速器的布置方式对车辆设计的影响主要体现在： 动力系统（包括发动机和变速器）可利用的空间和车内的布局，包括附件的位置 影响车辆的质量分布 支撑动力系统的结构 质量分布和被动车轮的位置，影响汽车的操控性和平顺性 安全结构和乘客保护,第二节 汽车变速器设计,动力系统后置的布置方式,第二节 汽车变速器设计,动力系统后置的布置方式,第二节 汽车变速器设计,汽车起步 能够使车辆从零速起步及中断动力的装置 单片干式摩擦离合器 多盘湿式离合器 液力变矩器 电磁离合器,第二节 汽车变速器设计,第二节 汽车变速器设计,液力变矩器,摩擦片式离合器,第二节 汽车变速器设计,车辆要求-传动系必须传递什么 传递扭矩需考虑： 车轮的滚动阻力 车身的空气阻力 坡道阻力 加速阻力,第二节 汽车变速器设计,滚动阻力和空气阻力与车速的关系图,第二节 汽车变速器设计,改变传动比-变速器和汽车的匹配 变速器的设计应考虑如下因素： 汽车性能的要求 车重、滚动阻力和其他参数 变速器设计中存在的限制 如果必须改变变速器的壳体尺寸，需考虑车上安装空间和对发动机附件安装位置的影响 是否有可供利用的变速器,第二节 汽车变速器设计,汽车的性能除了最高车速和加速时间外还需考虑： 低速档的选择 一档 要攀爬的最大坡度 汽车满载时的重量 拖车的重量 发动机低转速的特性最低转速,第二节 汽车变速器设计,最高档的选择 发动机的特性 巡航时的经济性要求 档内性能 驾驶员超车时想换的档位 最高档的最高车速最高档是否是超速档,第二节 汽车变速器设计,不同档位发动机转速与车速,第二节 汽车变速器设计,第二节 汽车变速器设计,变速器和汽车匹配的实例 如右图所示为大型4x4汽车 滚动半径 0.375m 主传动比 4.2 5档传动比 0.75 4档传动比 1.0 3档传动比 1.4,由图可知，四轮驱动车辆在120km/hr时，需要： 牵引力 1100n 车轮的扭矩 413n.m 每个车轮的扭矩 103n.m 在此车速下可以计算车轮的转速， 变速器的转速，发动机的转速： 车轮的转速 850rpm,第二节 汽车变速器设计,从右图中我们可以计算出： 在120km/hr车速下，不同 档位发动机的转速和扭矩， 发动机速度下降，扭矩增加， 燃油量下降。 传动比为0.6或0.5超速6档， 油耗并不会降低,第二节 汽车变速器设计,从右图可以得到以下一些信息： 在各种工况和档位下， 汽车能达到的最高车速 在任何档位汽车能够 攀爬的坡度 当驱动力与行驶阻力曲线 很接近时，加速时，会感到汽车 反应迟钝,第二节 汽车变速器设计,机械变速器 优点 如前所述有很高的效率 在合适的档位下，有很高的燃油效率 制造成本低，大概是同级别自动变速器的一半 质量及体积小，是同级别自动变速器的50-70%,第二节 汽车变速器设计,第二节 汽车