第五讲 汽车传动系统

第十一章汽车传动系,1汽车传动系概述2汽车离合器3汽车变速器4汽车万向传动5汽车驱动桥,1汽车传动系概述,一、传动系的定义、功用及构成二、传动系的布置形式三、捷达轿车传动系四、桑塔纳轿车传动系五、东风EQ140传动系,传动系基本概念,通常把能实现某些特定功能而协调工作的另部件的集合称为“系”。传动系是指汽车上进行功率流的传递和控制的各个总成及另、部件的集合。传动系对功率流的传递及控制包括：由发动机到驱动轮的功率流的传递、不同档位的变换、发动机的空载起动、车辆的平稳起步及实现不熄火的临时停车等。传动系一般组成：离合器、变速箱、万向传动装置、后驱动桥。,传动系的布置形式1,离合器,变速箱,万向节,传动轴,驱动桥,差速器,主传动器,半轴,发动机前置、后轮驱动式，多数货车采用此种驱动形式。,传动系的布置形式2,发动机,离合器,变速箱,输入轴,输出轴,差速器,主减速器,连轴器,万向节,发动机前置、前轮驱动式，多数轿车采用此种驱动形式。,传动系的布置形式3,前驱动桥,万向节,分动器,离合器,变速器,后驱动桥,发动机前置、四轮驱动式，多数越野汽车采用此种驱动形式。,捷达轿车传动系,发动机横置式前驱传动系,桑塔纳汽车传动系,发动机,离合器,变速器,主传动器与差速器,传动轴,东风传动系,发动机,离合器,变速器,传动轴,后驱动桥,1课后复习题,1、试述传动系的基本构造及各部件的主要作用。2、不同类型汽车传动系是如何布置的？各有何特点？3、桑塔纳轿车传动系是如何布置的？4、东风140型汽车传动系是如何布置的？5、捷达轿车传动系是如何布置的？其有何特点？,第二节汽车离合器一、离合器的功用、性能要求及汽车常用的离合器类型二、摩擦式离合器的基本结构及工作原理三、典型离合器构造四、离合器的操纵装置五、离合器的主要参数及汽车起步分析,膜片弹簧离合器,螺旋弹簧离合器,2汽车离合器,一、离合器的功用、性能要求及汽车常用的离合器类型。,1、离合器的功用：用于结合和切断发动机传出的功率流。2、离合器的性能要求：3、汽车用离合器的主要类型：,传递满足工况需要的扭矩；,实现车辆的平稳起步及过载保护；,保证分离彻底，工作安全可靠。,圆柱弹簧压紧式,膜片弹簧压紧式,离合器基本构造及工作原理,驱动件：飞轮、离合器压盘、驱动销从动件：离合器摩擦片、离合器轴压紧件：压紧弹簧、离合器盖分离件：分离螺栓、分离杠杆、分离轴承操纵件：分离叉、分离叉臂、离合器纵拉杆、离合器踏板,圆柱弹簧离合器,调整螺丝,130离合器,离合器构件,离合器从动盘构件,东风离合器,分离叉,离合器轴,分离踏板,飞轮,从动盘,压盘,分离杠杆,杠杆螺栓,分离叉臂,离合底盖,飞轮,摩片铆钉,从动盘,离合器轴,离合压盘,离合器壳,离合器盖,分离杠杆,分离轴承,压紧弹簧,分离套筒,离合器盖,压紧弹簧,分离杠杆,离合压盘,从动钢片,摩擦片,阻尼片,从动毂,膜片弹簧压紧式离合器,膜片弹簧式离合器,1、离合器盖2、压盘3、螺钉4、分离钩5、膜片弹簧6、11、钢丝支撑圈7、膜片弹簧固定铆钉8、分离轴承9、分离套筒10、扭转减震器12、从动盘13、飞轮,弹簧,支承环,支承环,传动片,分离钩,护座,离合器盖,弹簧垫,螺钉,螺栓,弹簧垫,平衡垫,平衡铆钉,支承铆钉,支承隔套,支承圈,支承铆钉,压盘,从动盘总成,减震弹簧,从动盘毂,从动盘,波形钢片,连接铆钉,摩擦片,摩擦片,摩擦片铆钉,摩擦垫圈,支承销,摩擦片铆钉,减震盘,摩擦板,碟形弹簧,桑塔纳离合器,桑塔纳离合器,阻尼片,花键毂,曲轴,限位钉,摩擦片,压盘,驱动片,飞轮,离合轴,分离轴承,膜片弹簧,离合器盖,支撑环,分离钩,摩擦片,离合器操纵装置,离合器踏板总成,踏板轴,挡圈,回位弹簧,拉杆弹簧,分离拉杆,分离拉臂,凸缘衬套,分离叉,分离轴承,分离套筒,踏板护圈,离合踏板,踏板支臂,踏板护圈,踏板摇臂,垫圈、键,踏板轴,轴衬套,轴支座,分离叉臂,分离臂,连接销,拉杆总成,拉杆螺母,分离叉,衬套凸缘,离合器壳,分离轴承,轴承座,回位弹簧,检视孔盖,衬套,底盖,离合器踏板自由行程,调整纵拉杆长度以改变踏板自由行程,压盘,从动片,分离轴承,飞轮,离合器液压式操纵机构,操纵油缸,离合器分离油缸,踏板,气顶油式操纵机构原理,弹簧压力变形特性,结合点,离合器的重要参数,考虑的因素：过载能力；工作可靠程度（摩擦片磨损、弹簧的塑性变形、摩擦面污损）；,轿车取1.25左右,货车取2.03.0,离合器工作过程,离合器完全结合无滑磨,离合器完全结合下滑磨,滑动摩擦,离合器加载汽车不动,发动机驱动汽车运动,离合器载荷超过发动机,静摩擦,离合器的维护,离合器主要故障,离合器自由行程异常,离合器从动片磨损,离合器弹簧压力不足,离合器压盘磨损,离合器分离轴承损坏,分离杠杆间隙不均匀,间隙调整,换修摩擦片,换修弹簧,压盘修理,换修轴承,间隙调整,2课后复习题,1、离合器的主要作用如何？汽车传动系中为什么要装有离合器？2、离合器的基本类型、构造及工作原理如何？3、圆柱弹簧与膜片弹簧压紧式离合器各有何特点？4、离合器的操纵机构有哪几类，各自的特点及适用车型如何？5、何为离合器的贮备系数？其主要意义何在？,3汽车变速箱,一、变速器概述二、三轴式变速器的基本构造三、桑塔纳轿车变速器四、人工同步操作原理分析五、同步器构造及工作原理,一、汽车变速箱概述,1、变速箱的功用变速变扭，满足不同行驶阻力及车速的要求；改变运动方向，实现前进及倒退；设有空档，实现临时停车及发动机的空载启动；分配动力到前后桥及工作装置；2、变速箱的基本类型定轴式传动变速箱A）定轴式同轴线输入输出变速箱B）定轴式不同轴线输入输出变速箱动轴式传动变速箱指行星轮式变速箱3、车辆变速箱的特点及要求由于车辆在运动中换档，而且道路情况复杂，运行中振动颠簸严重，要求：保证合理的传动比，以满足动力性及车速的要求；满足换档方便、操作简单；设有同步器；要求工作安全可靠；设定相应锁定机构：自锁、互锁、倒档锁；,变速箱基本构造,变速箱主要由两大部分组成：变速箱体及箱盖箱体及其中安装着功率流传动装置的基本另、部件包括：功率流传动装置：轴轴、轴、中间轴及倒档轴；轴承及各档齿轮；便利换挡装置：同步器；箱盖及其中安装着变速操纵装置及锁定装置的另部件包括：变速操纵装置：变速杆、拨叉轴、拨叉、拨块；锁定装置（自锁、互锁、倒档锁）；自锁防止汽车在行进中自行脱档。互锁防止同时挂上两个行驶档。倒档锁防止汽车在行进中，误挂入倒车档。,变速箱基本构造,变速箱,箱体,箱盖,功率流转动装置,轴,齿轮,轴承,操纵装置,锁定装置,自锁,变速杆、拨叉、拨块、拨叉轴,互锁,倒挡锁,防止行驶中脱档,防止同时挂上两个档,防止倒车时误挂前进档,便利换挡装置,同步器,东风140变速箱构造,轴,轴,中间轴,倒档轴,变速杆,锁定装置,拨叉轴,拨叉,东风变速箱组装图1,轴,箱体,密封垫,检视口盖,里程表接头,东风变速箱组装图2,轴,同步器总成,东风变速箱组装图3,中间轴,倒档轴,东风变速箱组装图4,四、五档变速叉轴,倒档变速叉,四、五档变速叉,二、三档变速叉,变速器顶盖总成,变速器盖,变速器盖衬垫,变速箱锁定装置,自锁钢球,自锁弹簧,互锁钢球,拨叉轴,顶销,倒档锁销,拨块,东风变速箱工作原理图,轴,轴,中间轴,倒档轴,档,档,档,档,档,倒档,解放变速器构造,轴,轴,中间轴,解放变速路线图,解放倒档变速路线图,桑塔纳变速器,轴总成,轴总成,桑塔纳变速器空档位置,轴,轴,挡齿轮,挡齿轮,挡齿轮,挡齿轮,滚针轴承,同步器,倒挡齿轮,倒挡齿轮,桑塔纳变速器、挡位置,挡输出,挡输出,桑塔纳变速器、挡位置,挡输出,挡输出,桑塔纳变速器倒挡输出,人工同步操作方法,a,b,B,A,VB,Vb,VA=Va,t,V,0,t1,t2,t3,t4,分离离合器，摘空档,结合离合器，加油,分离离合器，挂低档,结合离合器低档运行,在t2t3时刻，空档下离合器结合并轰油门，提高发动机转速；在t3t4时刻，分离离合器挂入高级档位，t4之后结合离合器低档运行。,在0t1时刻，齿轮A与齿轮a相啮合VA=Va、VBVb；在t1t2时刻，离合器分离并挂入空档；,同步器在变速器中的位置,轴,轴,中间轴,这是一个三挡变速器，其中二、三挡是采用锁环式同步器实现便利换挡的。在换挡过程中，首先通过同步器使变速器轴转速与二轴同步后，结合套方能进入啮合。,锁环式同步器构造,结合套,轴,轴,花键毂,锁环,锁环式同步器分解图,定位件,结合件,锁止件,锁环式惯性同步器工作原理,定位件：滑块、钢丝簧摩擦件：摩擦锥锁止件：锁环结合件：结合套操纵件：拨叉当拨叉拨动结合套时，结合套内的滑块在弹簧圈作用下，带动锁环轴向移动使之与相应锥环进入摩擦，在锥环的带动下使锁环与结合套相对扭转一个角度，由于锁止力的作用，在同步前，结合套无法进入啮合；当主、从动件同步后，锁止力消失，结合件进入啮合。,挡换挡过程分析,结合套左移,同步器处于空档状态,轴转速n1高于轴转速n2；（锁环转速低于轴锥环转速）；,惯性锁环式同步器锁止,同步器处于挂挡同步过程中,轴齿轮摩擦锥环带动锁环偏转并使轴受到摩擦转矩而与轴同步,结合套花键齿受到锁止,锁环被带动错位实现锁止,定位滑块带动锁环左移接触轴摩擦锥环,结合套左移,同步器处于同步状态,同步器处于进入档位过程中,结合套左移,结合套进入啮合进程中,锁止力消失后，在结合套拨环力作用下，锁环与轴共同转过一个角度,锁环与轴同步，惯性力消失；,同步器进入啮合,同步器最终进入挡位,轴锥环外齿,定位滑块,结合套内齿,锁环,锁环式同步器受力分析,F1,F1,F2,N,F1/Sin,F,O,F,（F1/Sin）,（F1tg）,F1/SinF1tg即有：Singtg一般取67.53040,锁销式同步器结构及工作原理,结合套,锁销,轴,轴齿轮,摩擦锥盘,同步器工作原理简述,定位件：弹簧、钢球、定位销摩擦件：摩擦锥锁止件：锁销结合件：结合套操纵件：拨叉当拨叉拨动结合套时，结合套内的钢球在弹簧作用下，带动锁销轴向移动并拨动锥环使之与相应锥盘进入摩擦，在锥盘的带动下使锁销与结合套相对扭转一个角度，由于锁止力的作用，在同步前，结合套无法进入啮合；当主、从动件同步后，锁止力消失，结合件进入啮合。,锁销式同步器受力分析,O,F1换挡力,F2F1tg,FF1/Sin,R,r,由：FRF2r,RF1/SinrF1tg,(Sintg)r/R,变速箱的维护,注意润滑,定期更换润滑油,注意意外泄漏,正确操作,换档时注意离合器分离彻底,换档的操纵力及速度应适度,故障判断,乱档,轴承及齿轮损坏,3课后思考题,1、汽车用变速器的基本类型及技术特点如何？2、手动挡变速器一般设有哪些锁定装置？各有何作用？3、手动挡变速器的基本构造如何？4、试述东风EQ140变速器的构造及各挡传动路线。5、桑塔纳轿车变速器的基本构造及各挡的传动路线如何？6、人工同步换挡的操作要领如何？7、惯性锁环式及锁销式同步器的构造与工作原理如何？,同轴线输出式变速器,轴,轴,中间轴,轴承,同轴线输出式变速器的输入轴与输出轴的轴线相重合；在结构上主要由三根轴组成，故其也被称为三轴式变速器；,不同轴线输出式变速器,轴,轴,滑移齿轮,输入轴与输出轴相平行，不处于同一轴线；由于此种变速器在结构上主要由两根轴组成，所以也被称为两轴式变速器；一般前轮驱动轿车变速器采用此种形式布置。,动轴式变速器,运动轴,运动轴,输入轴,输出轴,4汽车万向传动,一、万向传动概述二、货车万向传动三、轿车万向传动四、等角速万向节工作原理五、不等角速万向节特性,万向传动概述,1、万向传动的作用：补偿悬架变形所造成的角向位移和轴向位移；实现变距离等角速传动功率流。2、万向传动装置的基本结构：传动轴与万向节。3、万向节的基本类型：普通刚性十字万向节、等角速万向节。,货车万向传动,变速箱,驱动桥,桑塔纳前悬架,桑塔纳万向传动,球叉式等角速万向节,球叉式等角速万向节构造,定位销,锁止销,从动叉,向心推力轴承,传动球,主销,油封,推力轴承,主动叉,中心球,球笼式等角速万向节,主动轴,保持架,定位球,内滚道,球笼式等角速万向节构件,不等角速万向节特性分析,两万向节叉的转角关系：tg1AD/DOtg3A”D/DOcosAD/A”D=tg1/tg3即：tg1=tg3cos,A“,A“,A,A,B,0,A,A,1,B,3,3,1,B,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,不等角速万向节速度分析,sec211=sec23cos3,tg1=tg3cos将该式对t求导：,若30则如右图所示,不等角速万向节安装要领,只有当1=2,1=2时，1=2,才能实现等角速度传动功率流。所以，传动轴的安装必须保证两轴的交角相等，即1=2；并保证万向节叉在同一个平面内，即保证1=2。,4课后思考题,1、汽车万向传动装置的主要作用如何？万向节一般均装在汽车何部位？2、汽车用万向节有哪些不同的类型？各有何技术特点？3、不等角速万向节的使用及安装特点如何？4、等角速万向节的技术特点如何？,5汽车驱动桥,一、驱动桥概述二、货车驱动桥构造三、桑塔纳驱动桥四、差速器工作原理五、差速器特性六、牙嵌式差速器七、四轮驱动的寄生功率,一、汽车驱动桥概述,1、驱动桥的基本功用改变旋转运动方向，将纵向轴转动变为横向轴转动；实现差速驱动；进一步增扭减速；2、驱动桥对车辆性能的影响影响车辆的动力性及经济性；影响车辆的舒适性，是否工作平稳无噪声；影响车辆的通过性；3、驱动桥的主要结构汽车驱动桥的基本结构：由中央减速器、差速器、半轴及桥壳组成；,驱动桥构造,桥壳,半轴,主传动器,差速器,东风后桥,双级主传动器,传动件：由锥齿轮付组成；对于双级主传动器，则还有直齿轮付。支撑件：壳体及轴承。调整件：螺母及垫片，用于调整轴承及齿轮间隙。,差速器构造,桑塔纳主传动器,主动轴,从动齿轮,锥轴承,轴螺栓,驱动盘,半轴齿轮,差速器壳,行星轴,行星轮,球形垫,3半轴齿轮,4防松螺母,6行星轮,15球形垫,5行星轴,8圆锥滚子轴承,2从动齿轮,7差速器壳,13螺栓,11里程齿轮衬套,12里程齿轮,差速器原理,左半轴,右半轴,左半轴,右半轴,行星轮,行星架,行星轮,行星架,行星轮式差速器原理,基本结构：行星轮式差速器主要由差速器壳、行星轮轴、行星轮、半轴齿轮、减磨垫等零件组成。工作原理：力的基本传动路线：大锥齿轮差速器壳行星轮轴行星轮半轴齿轮半轴；行星轮随着差速器壳及行星轮轴的转动称为公转，行星轮绕着行星轮轴的相对转动称为自转；当行星轮只有公转没有自转时，车辆直线行驶；当行星轮既有公转又有自转时，车辆转弯行驶；,行星轮,半轴齿轮,差速器壳,小锥齿轮,大锥齿轮,减磨垫,太托拉自卸车,圆柱齿轮差速器,传动轴,左半轴,左主动轮,左驱动轴,右主动轮,差速器壳,右半轴轮,左半轴轮,行星轮,差速锁,行星轴,滑动结合套,圆柱齿轮差速器原理图,差速器壳,传动轴,行星轮,行星轮,半轴锥轮,半轴齿轮,半轴齿轮,半轴锥轮,小锥齿轮,托森差速器,左半轴,右半轴,驱动轴,壳体,右半轴蜗杆,行星轮,蜗轮,左半轴蜗杆,行星轴,托森差速器工作原理,差速器特性（差速不差扭）,差速器的速度特性车辆直线行驶：n0=n1=n2,差速器行星轮只有公转，没有自转车辆左转弯行驶：n1=n0-nn2=n0+n则：汽车直线行驶与转弯行驶的转速均为n0；差速器在差速驱动时的扭矩特性M0大锥齿轮的