汽车构造（下）课件 （238p）

2020 2 20 1 第十三章变速器与分动器 2020 2 20 2 变速器的功用 改变汽车的行驶速度和牵引力 传动比 输入轴转速与输出轴转速的比值 改变驱动轮的旋转方向实现空挡驱动其他机构 2020 2 20 3 变速器的分类 有级式变速器 变速器档数 前进档的位数 采用齿轮传动 一般汽车采用3 5个前进档和一个倒档 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 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 2020 2 20 4 变速器 输入轴 中间轴 输出轴 倒档轴 变速齿轮 结合套 2020 2 20 5 传动基本原理 i 主动齿轮齿数 从动齿轮齿数 i12 n1 n2 z2 z1 M2 M1z1 n1 M1为主动齿轮的参数 z2 n2 M2为从动齿轮的参数 2020 2 20 6 变速原理 Z6 Z5 Z7 Z8 Z3 Z4 Z9 Z2 i2 z6 z5 X z2 z9 i3 z6 z5 X z3 z8 2档和3档的传动比是多少 2020 2 20 7 换档原理 一轴 中间轴 二轴 2020 2 20 8 换向原理 相啮合的一对齿轮旋向相反 因此每经一对齿轮传动副 动力方向改变一次 2020 2 20 9 变速器的变速传动机构 变速器 传动机构 改变转速比 改变转矩 改变方向 操纵机构 实现换档 传动机构 三轴式齿轮变速传动 两轴式齿轮变速传动 2020 2 20 10 三轴式变速器 2020 2 20 11 三轴式变速器结构图 2020 2 20 12 变速器结构分析 1 轴的支承 滚动轴承 中心孔 二轴支承 滚动轴承 滚动轴承 滚动轴承 2020 2 20 13 2 齿轮换档形式 采用常啮合斜齿轮 利用同步器 结合套换档 2020 2 20 14 挂档方向 传动方向 结合齿圈 结合套齿 花键毂 跳档方向 3 防止自动脱档机构1 切薄齿式 2020 2 20 15 2 斜面齿式 结合齿圈 结合套齿 花键毂 结合齿圈 传动方向 2020 2 20 16 4 齿轮的轴向定位 利用止推环对斜齿轮轴向限位 5 润滑与密封采用飞溅润滑在1 2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封6 变速器壳材料 铸铁 铸铝底部有放油螺塞 2020 2 20 17 两轴式变速器 应用 FFRR特点 输入轴与输出轴平行 无中间轴 组成 输入轴 输出轴 倒档轴 轴承 变速齿轮 2020 2 20 18 桑塔纳轿车两轴式变速器 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空套轴上 二轴 一 二档齿轮与通过轴承连接 三 四档齿轮与轴一体 2020 2 20 19 一 二档传动路线 2020 2 20 20 三 四档传动路线 2020 2 20 21 倒档传动路线 2020 2 20 22 同步器 无同步器时变速器的换档过程 五档齿轮 四档齿轮 中间轴 结合套 花键毂 结合齿圈 1 从低档换入高档脱离瞬间 V4 VJV5 VJ V4保持空档片刻V5降低 VJ V4变化不大在VJ与V5相等时挂入五档 2020 2 20 23 2 从高档换入低档 脱离瞬间 V5 VJV4 VJ V5抬起离合器踏板 踩一下油门踏板 V4升高 VJ变化不大在VJ与V4相等时挂入四档 五档齿轮 四档齿轮 中间轴 结合套 花键毂 结合齿圈 2020 2 20 24 同步器 1 功用 使结合套与待啮合齿圈迅速同步 缩短换档时间 同时防止啮合时齿间冲击 2 结构 同步装置 锁止装置 结合装置3 分类 锁环式惯性同步器锁销式惯性同步器 2020 2 20 25 锁环式惯性同步器 细牙螺旋槽 滑块 2020 2 20 26 结构 滑块 锁环 结合齿圈 2020 2 20 27 原理 定位销 滑块 锁环 结合齿圈 0 5齿厚 2020 2 20 28 结构示意图 2020 2 20 29 锁销式惯性同步器 摩擦锥盘 摩擦锥环 定位销 结合套 钢球 定位销 锁销 2020 2 20 30 锁销受力 锁止角 2020 2 20 31 变速器操纵机构 功用 保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位 要求 自锁功能 防止自动换档 脱档 互锁功能 保证变速器不会同时换入两个档位 倒档锁 防止误换倒档 分类 直接操纵式远距离操纵式 2020 2 20 32 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 2020 2 20 33 2 锁止机构 1 自锁装置 自锁钢球 互锁钢球 互锁销 拨叉轴 自锁弹簧 2020 2 20 34 2 互锁装置工作原理 拨叉轴 互锁钢球 互锁销 空档状态 2020 2 20 35 3 倒档锁 倒档锁销 倒档拨块 驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力 变大的换档阻力 可提醒驾驶员 倒档锁弹簧 2020 2 20 36 变速器操纵机构 2020 2 20 37 分动器 功用 将变速器输出的动力分配到各驱动桥 构造 输入轴 中间轴 中桥输出轴 前桥输出轴 后桥输出轴 2020 2 20 38 分动器操纵机构 轴 支承臂 换档操纵杆 前桥操纵杆 分动器操纵原则 非先接上前桥 不得换入低档 非先退出低档 不得摘下前桥 2020 2 20 39 桑塔纳轿车变速器结构简图 2020 2 20 40 自动变速器 2020 2 20 41 自动变速器的特点 使驾驶操作简便省力 提高了行车的安全性 提高了发动机和传动系的寿命 因采用液力传动 发动机和传动系是弹性连接 能缓和冲击 有利于延长相关零件的寿命 能自动适应行驶阻力的变化 在一定范围内实现自动换档 提高了汽车的动力性和经济性 提高了乘车的舒适性 可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象 并且可以降低排放污染 2020 2 20 42 自动变速器的构成 液力变矩器 行星 齿轮变速器 自动换档控制系统 液压控制系统 或电子控制系统 液力变矩器 液压控制系统 行星齿轮机构 车速信号 节气门开度信号 连接曲轴 2020 2 20 43 液力传动装置 功用 利用液压油的流动来传递扭矩 将曲轴输出的动力传给变速器 分类 液力变矩器 既能传递转矩又能增大转矩 液力偶合器 传递转矩 输出转矩与输入转矩相等 2020 2 20 44 液力变矩器 2020 2 20 45 液力变矩器结构图 飞轮 涡轮 导轮 泵轮 变矩器壳 2020 2 20 46 nw 0 nB 0 nw nB 导轮固定 Mw MB MD 起步之前 2020 2 20 47 当nw 0 85nB时 导轮固定 Mw MB 液流的方向与导轮叶片平行时 变矩器由变矩变为偶合工况 起步后中间状态 2020 2 20 48 高速运行 Mw MB MD 当nw nB时 液力变矩器失去传递动力的能力 2020 2 20 49 液力变矩器工作特性 a 泵轮 涡轮和导轮三个工作轮是转换能量 传递动力和变扭的基本元件 b 液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动 c 变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化a 转速比 iWB nw nBb 变矩系数K 涡轮与泵轮的转矩之比 K Mw MBc 效率 涡轮输出功率与泵轮输入功率之比 KiWB 2020 2 20 50 行星齿轮传动机构 行星轮 齿圈 行星架 太阳轮 行星齿轮 2020 2 20 51 行星齿轮机构变速原理 运动方程式 n1 n2 1 n3 0n1 太阳轮转速 n2 齿圈转速 n3 行星架转速 Z2 Z1 Z1 太阳轮的齿数 Z2 齿圈的齿数 2020 2 20 52 行星齿轮机构的传动规律 1 齿圈2固定 太阳轮1主动 行星架3从动 减速同向运动 i13 n1 n3 Z3 Z1 1 Z2 Z1 1 图13 27a b图相反 2 太阳轮1固定 齿圈2主动 行星架3从动 减速同向传动i23 n2 n3 Z3 Z2 1 Z1 Z2 1 图c 常用于三档变速器中的二档 3 行星架3固定 太阳轮1主动 齿圈2从动 减速反向传动i12 n1 n2 Z2 Z1 Z2 Z1 1 e图 倒档 1 Z2 Z1 Z1 Z2 Z1 Z3 Z1 2020 2 20 53 4 齿圈2固定 行星架3主动 太阳轮1从动 超速同向传动i31 n3 n1 Z1 Z3 Z1 Z1 Z2 15 太阳轮1固定 行星架3主动 齿圈2从动 超速同向传动i32 n3 n2 Z2 Z3 Z2 Z1 Z2 1 d图相反 用于四档变速器的四档超速档 6 行星架3固定 齿圈2主动 太阳轮1从动 超速反向传动i21 n2 n1 Z1 Z2 1 d图相反 超速倒档 2020 2 20 54 行星齿轮机构变速原理 2020 2 20 55 行星齿轮换档执行元件 离合器 制动器和单向离合器基本作用 连接 固定和锁止 2020 2 20 56 离合器 连接作用 驱动元件 离合器鼓 离合器活塞 弹簧座 卡环 钢片 外花键 摩擦片 内花键 卡环 止推轴承 离合器毂 密封圈 回位弹簧 2020 2 20 57 离合器工作原理 分离时 压力油液压作用下使所有主从动片压紧 离合器结合 该元件成为输入元件 压力撤除后 离合器分离 动力传递被切断 2020 2 20 58 制动器 片式制动器 钢片 外花键 摩擦片 内花键 制动器毂 变速器壳 制动器鼓 2020 2 20 59 帯式制动器 制动鼓转动方向 制动带 推杆 活塞 制动鼓 2020 2 20 60 制动带 刚性 不能产生与制动鼓相适应的变形 挠性 可与制动鼓完全贴合 价格低廉 低倒档制动带 用金属摩擦材料做内表面镀层 以保证足够的制动力矩 高档制动带 用有机耐磨材料做内表面镀层 防止制动带过度磨损 2020 2 20 61 单向离合器 功用 依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的 其连接和固定也只能是单方向的 结构 楔块 外环 内环 楔块式单向离合器 2020 2 20 62 行星齿轮变速器 两轴两速式液力机械变速器 2020 2 20 63 液压自动换档操纵机构 滤网 油泵 主油路调压阀 倒档制动器 手控阀 选挡手柄 节气门 节气门阀 加速踏板 换档阀 速控阀 低档制动器 2020 2 20 64 1 动力源 油泵 功用 向变矩器 控制机构 齿轮系统 冷油器等提供足够的油液 实现传扭 控制 润滑 和降温 结构 内齿圈 月牙形隔板 主动齿轮 吸油腔 压油腔 0 05 0 10mm 0 1 0 3mm 2020 2 20 65 工作原理 依靠容积的变化 进油和出油 又称为容积泵 注意 a 装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转 b 装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车V 30km h S 80km 2020 2 20 66 2 执行机构 离合器和制动器 3 控制机构 1 主油路调压阀 功用 稳定主油路油压 PH的高低取决于弹簧的预紧力 2020 2 20 67 2 手控阀 功用 驾驶员通过手控阀实现油路的转换来改变自动变速器的工作范围 2020 2 20 68 万向传动装置 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继续传递动力 组成 万向节传动轴中间支承 万向节 中间支承 主传动轴 中间传动轴 驱动桥 2020 2 20 69 万向传动装置工作演示 2020 2 20 70 应用 1 变速器与驱动桥之间2 变速器与分动器之间3 驱动桥的半轴4 断开式驱动桥的半轴5 转向轴 2020 2 20 71 万向节 分类 普通万向节准等速万向节等速万向节刚性万向节柔性万向节 2020 2 20 72 十字轴式刚性万向节 结构 十字轴 万向节叉 轴承盖 安全阀 万向节叉 滚针轴承 2020 2 20 73 十字轴式刚性万向节 2020 2 20 74 十字轴润滑油道 油封 油封挡盘 注油嘴 采用橡胶油封 当十字轴内腔油压过大时 多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出 2020 2 20 75 十字轴刚性万向节的工作特性 单个万向节在输入轴与输出轴之间有夹角的情况下 两轴的角速度不相等 w1 w2 w1 w2 vA w1r w2rcosa vB w1rcosa w2r 2020 2 20 76 实现两轴间等角速度传动措施 第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等 第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内 2020 2 20 77 准等速万向节 原理 双万向节等速传动1 双联式万向节 双联叉 万向节叉轴 传动轴长度缩减至最短 两个在同一平面内的万向节叉 当a1 a2时 轴1和轴2的角速度相等 2020 2 20 78 2 三销轴式万向节 特点 允许相邻两轴有较大的交角 提高机动性 但所占空间较大 三销轴 主动偏心轴叉 从动偏心轴叉 止推垫片 轴承座 叉孔中心线与叉轴中心线垂直但不相交 2020 2 20 79 等速万向节 原理 传力点永远位于两轴交点O的平分面上 2020 2 20 80 1 球笼式等速万向节 钢球 主动轴 星形套 内滚道 球形壳 外滚道 外罩 球笼 保持架 2020 2 20 81 球笼式万向节的等速性 外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧 且到O点的距离相等 星形套内滚道 球笼 保持架 球形壳 外滚道 球滚动时 同时以A B为球心滚动 所以CA CB 主 从动轴夹角平分面 2020 2 20 82 球笼式万向节特点 承载能力强 结构紧凑 拆装方便 两轴最大交角为42 2020 2 20 83 柔性万向节 弹性连接件 弹性连接件 上海SH380A自卸车的柔性万向节 2020 2 20 84 传动轴 结构 空心 壁厚均匀的钢管 1 5 3 0mm 伸缩节 其长度可随行驶状况而变 安装 注意安装标记 满足动平衡要求 2020 2 20 85 驱动桥 将万向传动装置输入的动力经降速增扭后 改变传动方向 然后分配给左右驱动轮 且允许左右驱动轮以不同转速旋转 2020 2 20 86 驱动桥的组成 桥壳 是主减速器 差速器等传动装置的安装基础 主减速器 降低转速 增加扭矩 改变扭矩的传递方向 差速器 使两侧车轮不等速旋转 以适应不同路面 半轴 将扭矩从差速器传给车轮 2020 2 20 87 驱动桥的类型 断开式驱动桥 非断开式驱动桥 2020 2 20 88 主减速器 功用 将输入的转矩增大并相应降低转速 以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用 分类 单级主减速器 双级主减速器单速式 双速式 2020 2 20 89 单级主减速器 构造 叉形凸缘 主动锥齿轮 从动锥齿轮 差速器壳 半轴齿轮 半轴 支承螺柱 2020 2 20 90 桑塔纳轿车的主减速器 主动锥齿轮 从动锥齿轮 差速器齿轮 行星齿轮轴 行星齿轮 差速器壳 圆锥轴承 2020 2 20 91 结构 主动锥齿轮的支承型式跨置式 主动锥齿轮前后方均有轴承支承 支承刚度较大 悬臂式 主动锥齿轮只在前方有支承 后方没有 支承刚度较差 主减速器的调整装置轴承预紧度的调整调整目的 提高支承刚度调整装置 调整垫片 波形套 主动锥齿轮 调整螺母 调整垫片 从动锥齿轮 2020 2 20 92 结构 锥齿轮的齿形分类 螺旋锥齿轮 等高齿锥齿轮 双曲面锥齿轮双曲面锥齿轮特点 主从动锥齿轮轴线不相交 主动锥齿轮轴线低于或高于从动锥齿轮 优点 同时啮合齿数多 传动平稳 强度大 缺点 啮合齿面的相对滑动速度大 齿面压力大 齿面油膜易被破坏 应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油 2020 2 20 93 两种齿轮的对比 双曲面锥齿轮 螺旋锥齿轮 等高齿锥齿轮 2020 2 20 94 双级主减速器 功用 为了获得较大的减速比 且保证汽车的最小离地间隙足够大 以提高汽车通过性 传动方式 第一级 锥齿轮传动第二级 圆柱斜齿轮传动 从动锥齿轮 主动锥齿轮轴 主动锥齿轮 半轴 中间轴 第二级主动齿轮 第二级从动齿轮 2020 2 20 95 双级主减速器工作情况 2020 2 20 96 差速器 功用 使左右车轮可以不同的车速进行纯滚动或直线行驶 将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴 使两侧的车轮驱动力相等 分类 1 轮间差速器轴间差速器2 普通差速器防滑差速器 2020 2 20 97 2020 2 20 98 普通差速器 构造 行星锥齿轮差速器 2020 2 20 99 差速器工作情况 行星齿轮运动 1 公转2 自转3 既公转又自转 2020 2 20 100 差速器工作原理 A 运动特性 直线行驶时 n1 n2 nk转弯行驶时 1 2 2 2020 2 20 101 转弯时 P P P P 路面对车轮的附加力 P使行星齿轮受力不平衡 产生自转力矩 由于自转力矩的产生 行星齿轮与行星齿轮轴之间产生摩擦力矩 由于行星齿轮的公转与自转同时发生 转弯时外轮快转 内轮慢转 两轮产生差速 2020 2 20 102 差速器工作原理 直线行驶时 行星齿轮没有自转 转矩平均分配给左 右半轴 右转弯时 行星齿轮自转 产生摩擦转矩M4 使转速快的半轴1的转矩减小 使转速快的半轴2的转矩增大 但由于M4 很小 半轴1 2的转矩几乎不变 仍为平均分配 B 扭矩分配特性 2020 2 20 103 直线行驶时的差速器 2020 2 20 104 转弯行驶时的差速器 2020 2 20 105 防滑差速器 1 强制锁住式差速器在路况不好时 通过使用差速锁 使两根半轴连成一体 防止一侧车轮打滑使另一侧车轮不能驱动 2 自锁式差速器在两半轴转速不等时 行星齿轮自转 差速器所受摩擦力矩与快转半轴旋向相反 与慢转半轴旋向相同 故能够自动地向慢转一方多分配一些转矩 2020 2 20 106 半轴与桥壳 半轴装在驱动桥壳中的实心圆轴 1 全浮式半轴支承受扭矩 不受弯矩 2 半浮式半轴支承受扭矩 外端受弯矩 桥壳用来安装主减速器 差速器 半轴 轮毂等部件的基础体 2020 2 20 107 第16章行驶系 2020 2 20 108 行驶系的功用 把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力 承受汽车所受外界力和力矩 保证汽车正常行驶 Ft Fb 2020 2 20 109 车架 功用 支承车身 承受汽车载荷 固定汽车大部分部件和总成 2020 2 20 110 车桥 功用 传递车架与车轮之间的各个方向的作用力 分类 整体式根据悬架不同断开式根据车轮作用 转向桥 驱动桥 转向驱动桥 支持桥 2020 2 20 111 转向桥 功用 利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向 且承受一定的载荷 性能要求 强度 刚度大 定位角 转向角正确 质量小 组成 前轴 转向节 主销 轮毂 2020 2 20 112 结构 2020 2 20 113 转向桥结构 二 2020 2 20 114 转向车轮定位 功用 转向轻便 行驶稳定 减少轮胎和机件的磨损等 内容 主销后倾 主销内倾 前轮外倾 前轮前束 2020 2 20 115 主销后倾 装在前轴上的主销 上端向后倾斜的现象 2020 2 20 116 主销后倾作用 主销后倾角 主销后倾角有使车轮自动回正的作用 2020 2 20 117 主销内倾 装在前轴上的主销 上端略向内倾斜的现象 作用 1 保持汽车直线行驶的稳定性 2 使驾驶员转向轻便 使转向节与主销轴线距离扩大 从而增大转矩 2020 2 20 118 主销内倾的作用 主销内倾角有使车轮自动回正的作用 车轮绕主销旋转180 后的状态 2020 2 20 119 前轮外倾 作用 当车空载时 轮胎外缘与路面接触 当车载货时 在车重的作用下车轮垂直于路面 使轮胎能够均匀磨损 2020 2 20 120 前轮前束 安装前轮时 在同一轴上的两端车轮旋转平面不平行 前端略向内束的现象 2020 2 20 121 车轮前束的作用 消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的影响 A B 称为前束值一般前束值为0 12mm 调节横拉杆来调节车轮前束 2020 2 20 122 转向驱动桥 功用 驱动汽车行驶 并在转向时 引导车轮偏转 完成转向 2020 2 20 123 车轮与轮胎 车轮和轮胎的功用车轮与轮胎的种类轮胎的表示方法 2020 2 20 124 车轮的组成 轮毂轮辋轮辐 轮毂 轮辋 轮辐 2020 2 20 125 辐板式 辐条式车轮 辐板式车轮是目前汽车上使用最多的车轮辐板式由挡圈 轮辋 辐板和气门嘴伸出口组成 辐条式轮辐是钢丝辐条或是和轮辋铸造成一体的铸造辐条 用于赛车和高级轿车 2020 2 20 126 轮辋 深槽式 用于轿车和轻型越野汽车 易安装小尺寸 弹性较大的轮胎 平底式 适用于较硬的轮胎 应用较多 可拆式 适用于宽胎 可拆卸 用于安装轮胎 国产轮辋的规格代号 略 2020 2 20 127 轮胎 轮胎的作用 P354 轮胎的分类 按结构分 有内胎 无内胎两种按充气气压分 超低压 低压 高压三种按胎体帘布层结构分 普通斜交胎 子午线胎两种轮胎的结构 外胎 内胎 垫带 2020 2 20 128 普通斜交胎 轮胎的结构外胎的组成 胎面 帘布层 缓冲层胎面的作用 缓冲 保护 附着帘布层的作用 胎面主体缓冲层的作用 缓冲内胎充气 应具有良好的弹性 耐热 不漏气垫带 2020 2 20 129 子午线轮胎 子午线轮胎的优点 帘布层数少 胎体柔软 弹性大 缓冲好耐磨性好 滚动阻力小 附着性好承载能力大 不易穿刺 2020 2 20 130 胎面花纹 普通花纹混合花纹越野花纹 2020 2 20 131 无内胎充气轮胎 自粘层的作用 2020 2 20 132 轮胎规格的表示方法 高压胎D B 少用 低压胎的表示方法B d子午线轮胎的表示方法斜交轮胎的表示方法 2020 2 20 133 轮胎型号 195 60R1485H 轮胎截面宽度 轮胎截面高宽比 子午线轮胎标志 轮辋直径 负载系数 车速级别标志 2020 2 20 134 第20章悬架 功用 连接车桥与车架 并传递二者之间的相互作用力 减小振动 保证汽车的正常行驶 组成 减震器 加快振动的衰弱 弹性元件 承受和传递垂直载荷 减小路面的冲击导向装置 传递纵向力 侧向力及其力矩 并保证车轮相对于车身有正确的运动关系 2020 2 20 135 分类 独立悬架 每一侧车轮单独通过悬架与车架相连 每个车轮能独立上下跳动而互不影响 非独立悬架 左右车轮安装在一根整体车桥两端 车桥则通过弹性元件与车架相连 车桥 弹性元件 车架 断开式车桥 2020 2 20 136 弹性元件与典型悬架 钢板弹簧作用 既有弹性元件的作用 又可起到导向和减振作用 结构 钢板弹簧 套管 螺栓 螺母 中心螺栓 卷耳 弹簧夹 2020 2 20 137 单片弹簧和少片弹簧 特点 断面尺寸延长度方向变化 减轻重量 节约材料 2020 2 20 138 钢板弹簧的安装 非独立悬架 在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂 可以减少磨损 在弹簧片之间夹入塑料垫片 可减少噪声 弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用 2020 2 20 139 板簧与车架的连接 2020 2 20 140 螺旋弹簧 制造 用弹簧钢棒料卷制而成 特点 无需润滑 抗污染 安装所需空间小 质量轻 性能 没有减振作用 必须另加减震器 用途 轿车前轮独立悬架 2020 2 20 141 应用 桑塔纳轿车的前悬架 麦弗逊式独立弹簧悬架 弹簧套在减震器外边 节省了安装空间 空余的大量空间便于安装发动机 当车轮转向跳动时 车轮延主销转动 2020 2 20 142 油气弹簧 特点 以空气和油液作为工作介质 具有可变刚度特性 需加装导向装置和减振器 油气不分割式 油气分隔式 2020 2 20 143 气体弹簧 特点 体积小 寿命长 弹簧刚性可变 结构复杂 制造成本高 囊式气体弹簧 膜式气体弹簧 2020 2 20 144 扭杆弹簧 功用 当车轮跳动时 摆臂便绕着扭杆轴线摆动 使扭杆产生扭转变形 以保证车轮与车架弹性连接 特点 质量小 不需润滑 保养维修简便安装 左右不可装反 摆臂 扭杆 2020 2 20 145 扭杆弹簧的装配 摆臂 扭杆 将扭杆的固定端转过一个角度 则摆臂的初始位置将改变 可借此调节车身的高度 特点 质量小 不需润滑 2020 2 20 146 减振器 功用 加速车架与车身振动的衰减 改善汽车行驶的平顺性 原理 当汽车振动时 减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔 同时 摩擦力便把振动能量转化为热能 被油液 减振器吸收后散失到大气中 弹性元件 减震器 车架 半轴 2020 2 20 147 性能要求 在悬架压缩行程内 减振器阻尼力应较小 以便充分利用弹性元件的弹性 缓和冲击 在悬架伸张行程 减振器阻尼力应大 以求迅速减振 在车桥与车架相对速度过大时 减振器应当能自动加大液流通道截面积 使阻尼力始终保持在一定限度之内 避免过大的冲击载荷 2020 2 20 148 分类 双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器 伸张行程 2020 2 20 149 双向作用筒式减振器 结构 伸张阀 流通阀 压缩阀 补偿阀 活塞杆 防尘罩 活塞 储油钢桶 导向座 2020 2 20 150 工作原理 压缩行程 车轮靠近车架 容积减少 油压升高 油液打开流通阀 经过流通阀流入上腔 由于上腔容积被活塞杆用去部分空间 所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸 由于各阀门的节流作用 便造成对悬架压缩运动的阻力 使振动能量衰减 2020 2 20 151 伸张行程 车轮下跳 减振器受拉伸活塞上移 上腔容积减少 油压升高 油液推开伸张阀 流入下腔 由于活塞杆占去一定空间 所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加 储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充 由于各阀门的节流作用 便造成对悬架伸张运动的阻力 使振动能量衰减 2020 2 20 152 减振器工作过程 伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大 在同样油压作用下 伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力 2020 2 20 153 非独立悬架 特点 结构简单 工作可靠应用 货车 客车的前后悬架 轿车后悬架举例 板簧非独立悬架 单个板簧 双板簧 螺旋弹簧非独立悬架空气弹簧非独立悬架 可实现车身高度自动调节少用 油气弹簧非独立悬架 矿用自卸车 2020 2 20 154 独立悬架 独立悬架的优点 P380 381类型 横臂式独立悬架纵臂式独立悬架烛式悬架 车轮沿固定不动的主销上下移动 所以悬架变形时 主销定位角不变 但因主销承受侧向力 磨损严重 麦弗逊式悬架 P384 广泛用于FF轿车的前悬架 2020 2 20 155 横向稳定杆 作用 当车身两侧悬架变形引起横向变形和角振动时 稳定杆扭转产生内力矩 阻碍悬架的变形 从而减小车身的横向倾斜和角振动 用途 轿车的车桥 2020 2 20 156 电控汽车悬架 作用 通过ECU主动调节悬架刚度和阻尼系数 以适应不同行驶工况的需要 提高操纵稳定性 舒适性 平顺性 类型 半主动悬架系统全主动悬架系统 2020 2 20 157 第21章转向系 机械转向系助力转向系四轮转向系统 2020 2 20 158 概述 功用 改变或恢复汽车行驶方向的专设机构 组成 转向操纵机构转向器转向传动机构 2020 2 20 159 分类 机械转向系 与非独立悬架配装 转向盘 转向轴 转向万向节 转向器 转向摇臂 转向直拉杆 转向节臂 转向节 梯形臂 横拉杆 转向梯形 2020 2 20 160 机械转向系 与独立悬架配装 转向操纵机构 转向盘 安全转向柱 转角限制器转向器 齿轮齿条式转向传动机构 左右横拉杆 转向减振器 2020 2 20 161 机械式转向系的工作过程 2020 2 20 162 动力转向系 机械转向器 转向摇臂 转向拉杆 转向节 梯形臂 转 2020 2 20 163 转向器 功用 增大转向盘传到转向节的力 并改变力的传递方向 概念 正向传动 作用力从转向盘传到转向摇臂的过程 逆向传动 转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程 极限可逆式转向系 当地面冲击力很大时 冲击力才能传到转向盘上 即正效率远大于逆效率的转向器 2020 2 20 164 转向盘自由行程 转动转向盘消除传动副之间的间隙后 车轮才偏转 此时转向盘转过的角度为转向盘自由行程 2020 2 20 165 循环球式转向器 结构 第一级螺杆螺母传动副 第二级齿条齿扇传动副 2020 2 20 166 循环球式转向器工作过程 特点 正传动效率很高 操纵轻便 使用寿命长 但逆效率也高 容易将路面冲击力传到转向盘上 2020 2 20 167 齿轮齿条式转向器 转向过程 转向盘 转向轴 万向节 转向器 转向轮 2020 2 20 168 齿轮齿条式转向器的工作过程 2020 2 20 169 特点 简化传动机构 不需要转向摇臂和转向横拉杆等 应用 上海桑塔纳天津夏利南京依维柯轻卡 2020 2 20 170 转向传动机构 功用 将转向器输出的力传给转向轮 且使二转向轮偏转角按一定的关系变化 实现汽车顺利转向 要求 较大的刚度和强度吸收振动 缓冲分类 非独立悬架配用转向传动机构独立悬架配用转向传动机构前置式后置式 2020 2 20 171 与非独立悬架配用转向传动机构 1 转向摇臂 摇臂与摇臂轴安装时要对正记号 以保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同 大端与转向摇臂轴相连 小端与转向拉杆绞接 2020 2 20 172 2 转向主拉杆 在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时 转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动 因此 为了不发生运动干涉 三者之间的连接件都是球形铰链 接转向节臂 螺塞调弹簧6的预紧度 油嘴 球头销 直拉杆 接转向摇臂 2020 2 20 173 3 转向横拉杆 两接头借螺纹与横拉杆体连接 接头旋装到横拉杆体上后 用夹紧螺栓夹紧 横拉杆体两端的螺纹 一为右旋 一为左旋 因此 在旋松夹紧螺栓以后 转动横拉杆体 可改变横拉杆的总长度 来调节前轮前束 2020 2 20 174 与独立悬架配用转向传动机构 1 转向摇臂 2 转向直拉杆 3 左转向横拉杆 4 右转向横拉杆 5 左梯形臂 6 右梯形臂 7 摇杆 8 悬架左摆管 9 悬架 2020 2 20 175 动力转向系 功用 在转向阻力较大时 可以减轻驾驶员的疲劳强度 改善转向系统的技术性能 分类 按工作介质分液压式 工作时无噪声 工作滞后时间短 且能吸收来自不平路面的冲击 气压式 前轴最大轴载质量为3 7吨并采用气压制动的货车或轿车 2020 2 20 176 液压动力转向器 工作原理 直线行驶 2020 2 20 177 右转向时 2020 2 20 178 左转向时 2020 2 20 179 转向油泵 进油口 出油口 叶片式油泵 2020 2 20 180 四轮转向系统 普通转向系统存在的问题 转弯半径过小 高速转弯时侧滑 甩尾等四轮转向系统的作用 减小转弯半径减轻侧滑 增强车辆行驶稳定性类型 电控四轮转向 电控液压驱动四轮转向后轮转向形式 与前轮同向偏转 高速行驶时 如 高速公路超车与前轮反向偏转 车速较慢时 如 驶出停车场 2020 2 20 181 电控四轮转向系统 组成 四轮转向控制单元 各传感器 后轮转向执行器等转向原理 各传感器分别收集车速 前轮转角 转向盘转角等信号传递给控制单元 控制单元进行分析计算 得出后轮转角 由蓄电池电压使转向执行电动机使后轮转向 工作特性 车速低于29km h 转向时 后轮反向偏转 车速等于29km h 后轮转角几乎为0 车速为0时 后轮转角最大 6 车速大于29km h 转向盘200 转角内 后轮与前轮转向一致 大于200 转角时 后轮与前轮反向 此时弯度半径小 2020 2 20 182 电控液压驱动四轮系统 电控四轮系统 前轮转向器与后轮转向器之间无任何联系电控液压系统 前轮转向器和后轮转向器之间由一根转向传动轴连接 驱动液压系统作用 2020 2 20 183 练习题 2020 2 20 184 一 填空题 1 汽车传动系的基本功用是 2 按结构和传动介质的不同 汽车传动系的型式有 和 等四种 3 机械式传动系由 和 等四个部分构成 4 摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的 5 在设计离合器时 除需保证传递发动机最大转矩外 还应满足 及 等性能要求 6 摩擦离合器基本上是由 和 等四个部分构成的 7 弹簧压紧的摩擦离合器按压紧弹簧形式的不同可分为 和 其中前者又根据弹簧布置形式的不同分为 和 根据从动盘数目的不同 离合器又可分为 和 8 为避免传动系产生共振 缓和冲击 在离合器上装有 9 变速器由 和 组成 10 变速器按传动比变化方式可分为 和 三种 2020 2 20 185 11 惯性式同步器与常压式同步器一样 都是依 作用实现同步的 12 在多轴驱动的汽车上 为了将变速器输出的动力分配到各驱动桥 变速器之后需装有 13 当分动器挂入低速档工作时 其输出的转矩 此 必须参加驱动 分担一部分载荷 14 变速器一轴的前端与离合器的 相连 二轴的后端通过凸缘与 相连 15 为减少变速器内摩擦引起的零件磨损和功率损失 需在变速器壳体内注入 采用 方式润滑各齿轮副 轴与轴承等零件的工作表面 16 液力机械变速器由一一一 一一 及一一一组成 17 液力传动有一一一传动和一一一传动两大类 18 液力变矩器的工作轮包民一一 一一一和一一一 19 液力机械变速器的自动操纵系统由一一一 一一一和一一一三个部分构成 20 万向传动装置一般由 和 组成 有时还加装上 21 万向传动装置用来传递轴线 且相对位置 的转轴之间的动力 22 万向传动装置除用于汽车的传动系外 还可用于 和 23 目前 汽车传动系中广泛应用的是 万向节 2020 2 20 186 24 如果双十字轴式万向节要实现等速传动 则第一万向节的 必须与第二万向节的 在同一平面内 25 等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中 26 传动轴在高速旋转时 由于离心力的作用将产生剧烈振动 因此 当传动轴与万向节装配后 必须满足 要求 27 为了避免运动干涉 传动轴中设有由 和 组成的滑动花键联接 28 单个万向节传动的缺点是具有 性 从而传动系受到扭转振动 使用寿命降低 29 双联式万向节用于转向驱动桥时 可以没有 但必须在结构上保证双联式万向节中心位于 与 的交点 以保证 传动 30 驱动桥由 和 等组成 其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传递给驱动车轮 实现降速以增大转矩 31 驱动桥的类型有 驱动桥和 驱动桥两种 32 齿轮啮合的调整是指 和 的调整 33 齿轮啮合的正确印迹应位于 并占齿面宽度的 以上 34 贯通式主减速器多用于 上 35 两侧的输出转矩相等的差速器 称为 也称 2020 2 20 187 36 对称式差速器用作 差速器或由平衡悬架联系的两驱动桥之间的 差速器 37 半轴是在 与 之间传递动力的实心轴 38 半轴的支承型式有 和 两种 2020 2 20 188 二 选择题 1 离合器的主动部分包括 A 飞轮B 离合器盖C 压盘D 摩擦片2 离合器的从动部分包括 A 离合器盖B 压盘C 从动盘D 压紧弹簧3 离合器分离轴承与分离杠杆之间的间隙是为了 A 实现离合器踏板的自由行程B 减轻从动盘磨损C 防止热膨胀失效D 保证摩擦片正常磨损后离合器不失效4 膜片弹簧离合器的膜片弹簧起到 的作用 A 压紧弹簧B 分离杠杆C 从动盘D 主动盘5 离合器的从动盘主要由 构成 A 从动盘本体B 从动盘毂C 压盘D 摩擦片6 三轴式变速器包括 等 A 输入轴B 输出轴C 中间轴D 倒档轴7 两轴式变速器的特点是输入轴与输出轴 且无中间轴 A 重合B 垂直C 平行D 斜交 2020 2 20 189 8 变速器的操纵机构由 等构成 A 变速杆B 变速叉C 变速轴D 安全装置9 对于五档变速器而言 传动比最大的前进档是 A 一档B 二档C 四档D 五档10 下面A B C D是某三档变速器的各档传动比 则最有可能是倒档传动比的是 A I 2 4B I 1C I 1 8D I 3 611 两轴式变速器适用于 的布置型式 A 发动机前置前驱动B 发动机前置全轮驱动C 发动机后置后驱动C 发动机前置后轮驱动12 为增加传动系的最大传动比及档数 绝大多数越野汽车都装用两档分动器 使之兼起 的作用 A 变速器B 副变速器C 安全装置D 主减速器13 锁环式惯性同步器加速同步过程的主要原因是 A 作用在锁环上的推力B 惯性力C 摩擦力D 以上各因素综合14 变速器保证工作齿轮在全齿宽上啮合的是 A 自锁装置B 互锁装置C 倒档锁D 差速锁 2020 2 20 190 15 十字轴式刚性万向节的十字轴轴颈一般都是 A 中空的B 实心的C 无所谓D A B C均不正确16 十字轴式万向节的损坏是以 的磨损为标志的 A 十字轴轴颈B 滚针轴承C 油封D 万向节 17 十字轴式不等速万向节 当主动轴转过一周时 从动轴转过 A 一周B 小于一周C 大于一周D 不一定18 双十字轴式万向节实现准等速传动的前提条件之一是 设 1为第一万向节两轴间夹角 2为第二万向节两轴间的夹角 A 1 2B 1 2C 1 2D 与 1和 2无关19 下面万向节中属于等速万向节的是 A 球笼式B 双联式C 球 式D 三销轴式20 为了提高传动轴的强度和刚度 传动轴一般都做成 A 空心的B 实心的C 半空 半实的D 无所谓21 主 从动轴具有最大交角的万向节是 A 球笼式B 球 式C 双联式D 三销轴式22 行星齿轮差速器起作用的时刻为 A 汽车转弯B 直线行驶C A B情况下都起作用D A B情况下都不起作用 2020 2 20 191 23 单级主减速器中 从动锥齿轮两侧的圆锥滚子轴承预紧度的调整应在齿轮啮合调整 A 之前进行B 之后进行C 同时进行D 之前 之后进行都可24 设对称式锥齿轮差速器壳的转速为n0 左 右两侧半轴齿轮的转速分别为n1和n2 则有 A n1 n2 n0B n1 n2 2n0C n1 n2 1 2n0D n1 n2 n025 设对称式锥齿轮差速器壳所得到转矩为M0 左右两半轴的转矩分别为M1 M2 则有 A M1 M2 M0B M1 M2 2M0C M1 M2 1 2M0D M1 M2 2M026 全浮半轴承受 的作用 A 转矩B 弯矩C 反力D A B C 2020 2 20 192 三 判断题 1 离合器的主 从动部分常处于分离状态 2 为使离合器接合柔和 驾驶员应逐渐放松离合器踏板 3 离合器踏板的自由行程过大会造成离合器的传力性能下降 4 离合器从动部分的转动惯量应尽可能大 5 双片离合器中间压盘的前后 都需设有限位装置 6 离合器的摩擦衬片上粘有油污后 可得到润滑 7 换档时 一般用两根拨 轴同时工作 8 东风EQ1090E型汽车变速器的互锁装置中 两个互锁钢球的直径之和正好等于相邻两根拨轴间的距离 9 东风EQ1090E型汽车变速器的互锁装置中 互锁销的长度恰好等于拨轴的直径 10 变速器在换档时 为避免同时挂人两档 必须装设自锁装置 11 分动器的操纵机构必须保证 非先挂低速档 而不得接前桥 非先接前桥而不得摘低速档 2020 2 20 193 12 变速器的档位越低 传动比越小 汽车的行驶速度越低 13 互锁装置的作用是当驾驶员用变速杆推动某一拨轴时 自动锁上其他所有拨轴 14 无同步器的变速器 在换档时 无论从高速档换到低速档 还是从低速档换到高速档 其换档过程完全一致 15 采用移动齿轮或接合套换档时 待啮合的一对齿轮的圆周速度必须相等 16 同步器能够保证 变速器换档时 待啮合齿轮的圆周速度迅速达到一致 以减少冲击和磨损 17 超速档主要用于汽车在良好路面上轻载或空载运行 以提高汽车的燃料经济性 18 液力变矩器在一定范围内 能自动地 无级地改变传动比和转矩比 19 只有当泵轮与涡轮的转速相等时 液力变矩器才能起传动作用 20 对于同一台液力变矩器来说 发动机的转速越高 则作用于涡轮上的力矩也越大 21 液力偶合器既可以传递转矩 又可以改变转矩 22 液力变速器的变矩作用主要是通过导轮实现的 23 刚性万向节是 零件的铰链式联接来传递动力的 而挠性万向节则是弹性零件来传递动力的 2020 2 20 194 24 对于十字轴式万向节来说 主 从动轴的交角越大 则传动效率越高 25 只有驱动轮采用独立悬架时 才有实现第一万向节两轴间的夹角等于第二万向节两轴间的夹角的可能 26 双联式万向节实际上是一套传动轴长度减缩至最小的双万向节等速传动装置 27 球笼式万向节的传力钢球数比球笼式万向节多 所以承载能力强 耐磨 使用寿命长 28 挠性万向节一般用于主 从动轴间夹角较大的万向传动的场合 29 传动轴两端的万向节 安装时应在同一平面内 30 汽车行驶过程中 传动轴的长度可以自由变化 31 单个十字轴万向节在有夹角时传动的不等速性是指主 从动轴的平均转速不相等 32 一般说来 当传动轴的 形凸缘位于驱动桥壳中剖面的下部时 驱动桥内的主减速器是螺旋锥齿轮式主减速器 33 双速主减速器就是具有两对齿轮传动副的主减速器 34 当汽车在一般条件下行驶时 应选用双速主减速器中的高速档 而在行驶条件较差时 则采用低速档 2020 2 20 195 35 对于对称式锥齿轮差速器来说 当两侧驱动轮的转速不等时 行星齿轮仅自转不公转 37 对称式锥齿轮差速器当行星齿轮没有自转时 总是将转矩M平均分配给左右两半轴齿轮 38 当采用半浮式半轴支承时 半轴与桥壳没有直接联系 39 半浮式支承的半轴易于拆装 不需拆卸车轮就可将半轴抽下 40 解放CA1091和东风EQ1090型汽车均采用全浮式支承的半轴 这种半轴除承受转矩外 还承受弯矩的作用 2020 2 20 196 四 问答题 1 汽车传动系应具有哪些功能 2 汽车传动系有几种类型 各有什么特点 3 发动机与传动系的布置型式有几种 各有何优缺点4 越野汽车传动系4 4与普通汽车传动系4 2相比有哪些不同 5 机械式传动系由哪些装置组成 各起何作用 6 汽车传动系中为什么要装离合器 7 什么是离合器踏板的自由行程 其过大或过小对离合器的性能有什么影响 8 为什么重型汽车 包括部分中型汽车 采用双片离合器 9 膜片弹簧离合器的优点如何 10 离合器从动盘上的扭转减振器的作用是什么 11 离合器的操纵机构有哪几种 各有何特点 12 为什么离合器的从动盘钢片要做成波浪状的 2020 2 20 197 13 变速器的功用是什么 14 变速器是如何分类的 15 变速器的换档方式有几种 16 同步器有几种 为什么变速器中要装有同步器 17 机械式变速器的手动操纵机构中都有哪些安全装置 它们的作用各是什么 18 驾驶员在操纵无同步器的变速器换档时 怎样保证换档平顺 并分析其原因 19 东风EQ1090E型汽车和解放CA1091型汽车变速器采取什么结构措施来防止行驶中变速器的自动跳档 20 图1为解放CA1091六档变速器的传动示意图 试标出五档和倒档的动力传递路线 并分别算出五档和倒档的传动比 已知 Z2 22 Z8 26 Z9 32 Z16 38 Z17 47 Z22 43 Z2