《汽车传动系统》-课题一

1.了解汽车传动系统的组成及工作原理。2.了解传动系统的布置类型。

学习任务1.掌握传动系统的结构组成。2.掌握传动系统的基本工作原理。

技能要求

任务一汽车传动系统的组成传动系统的组成汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系统一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。（如图1-1所示）其基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车能在一定速度上行驶。1．离合器离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。如图1-2汽车离合器示意图。2．手动变速器与自动变速器手动变速器与自动变速器实物图如图1-3所示。

（1）主动齿轮、从动齿轮输入轴可理解为是与离合器连接的，并在发动机驱动下转动，固定在输入轴上的齿轮随之同步转动，该齿轮称为主动齿轮此后与输出轴连接为一体的齿轮被迫转动，所以该齿轮称之为从动齿轮。

（2）传动比从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比定义为传动比。当从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之间的关系发生变化时，传动比i改变，在发动机转速不变的条件下，会影响输出轴转速改变，即车轮转速改变。

（3）前进档能够使汽车向前行驶的档位。倒档，能够使汽车倒退行驶的档位。空档，变速器中各档齿轮都不在工作位置上，此时发动机动力输入到输入轴后，不再向输出轴传输。

（4）直接档发动机动力不经过变速器中的任何齿轮的传递，而是经变速器输入轴和与它直接连接为一体的输出轴直接输出的档位称为直接档。直接档传动比为1。

（5）超速档即输出轴的转速高于输入轴转速的档位。

（6）档数是指有级式齿轮变速器所具有的档位的数量。常用齿轮变速器的档数为四到五档，而三档变速器已不多见。档数愈多，汽车对行驶条件的适应性越好，油耗越低，但变速器传动机构与操纵机构越复杂，使操纵困难，成本也高。

（7）低档、高档在变速器的档位中，数字小的档位叫做低档，数字越小的档位，传动比越大，牵引力也越大，而车速越低。如一档的传动比在前进档位中最大，车速最低，牵引力最大。数字大的档位称高档，数字越大，传动比越小，牵引力也越小，但车速越高。

（8）换档变速器完成传动比的变换过程称换档。接合套换档，换档是通过与齿轮一体，位于齿侧的接合齿圈与接合套相互啮合（或分开）来实现传动比变换的叫做接合套换档。同步器换档，利用同步器换档。换档不仅接合齿上没有冲击和噪声而且换档时间也短。

（9）跳档汽车行驶中因接合齿磨损和振动等原因，导致接合套与接合齿圈分开而使变速器处在空档状态。3．万向传动装置万向传动装置是用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力的装置，如图1-4所示。它主要由万向节、传动轴和中间支承组成。安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。4．主减速器主减速器是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。如图1-5主减速器示意图。5．差速器汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。如图1-6所示。6．半轴半轴是变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴，其内外端各有一个万向节（U/JOINT)分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接。半轴用来在差速器与驱动轮之间传递动力。普通非断开式驱动桥的半轴，可根据外端支承形式不同分为全浮式、3/4浮式和半浮式3种。

（1）全浮式半轴工作时仅承受转矩，它的两端不承受任何力和弯矩的半轴称全浮式半轴。半轴的外端凸缘用螺栓紧固到轮毂上，轮毂又通过两个相距较远的轴承装在半轴套管上。结构上全浮式半轴的内端做有花键，外端做有凸缘，凸缘上有若干孔。如图1-7所示，汽车全浮式半轴。

（2）3/4浮式半轴3/4浮式半轴最突出的结构特点是半轴外端仅有一个轴承，轴承支承着车轮轮毂。如图1-8所示，3/4浮式半轴在汽车上应用很少。

（3）半浮式半轴半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在位于桥壳外端内孔中的轴承上，半轴端部以具有锥面的轴颈及键与轮毂固定连接，或用凸缘直接与车轮轮盘及制动毂相连接。如图1-9所示汽车半浮式半轴示意图。传动系统的功能1．起步功能车辆动力传递时，需要具备反复将动力切断、连接的功能。车辆从静止状态到将发动机驱动力传递给变速箱输入轴，车辆开始行驶的过程中，驱动力要在两个不同转速的旋转半轴之间传递，这种功能被称为起步功能。2．变速功能起步加速和高速巡航时，如果不改变发动机转速和车轴转速的比例，很难高效率地利用发动机的输出功率。这种对转速比，即驱动力比进行变换的装置称为变速器。3．驱动力的分配功能四轮驱动车辆需要将驱动力分配到前后轮，一般分为全时四轮驱动式和二轮、四轮驱动进行切换两种形式。4．主减速功能将变速器的输出转速最终转化为与车轴相适合的转速的齿轮装置称为主动减速装置。当发动机和变速器相对于车辆纵向布置的时候，该主减速装置也应能够进行旋转方向的转换。5．差速功能二轮驱动车的驱动车轮在左右两侧，车辆在行驶过程中，由于驱动轮的左右车轮行驶轨迹不同，需要相应的装置吸收左右车轮的转速差，并能进行驱动力分配。四轮驱动车的前后车轴也会产生转速差，同样需要该装置。6．驱动力方向转换功能悬架系统搭载于发动机，传动装置及车轮之间，需要联轴节进行连接，在允许一定量的相对运动的基础上传递功力。联轴节要具有能够改变旋转轴方向和伸缩的功能。

任务三汽车传动系统的工作原理液力自动变速器通常有两种类型：一种为前置后驱动液力自动变速器；另一种为前置前驱动液力自动变速器。自动变速器主要是根据车速传感器、节气门位置传感器以及驾驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制。

任务三汽车传动系统的布置类型布置形式1．前置后驱—FR即发动机前置、后轮驱动。这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。FR的优点是附着力大易获得足够的驱动力，整车的前后重量比较均衡，操控稳定性较好。缺点是传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间。2．后置后驱—RR即发动机后置、后轮驱动。在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。3．前置前驱—FF发动机前置、前轮驱动。这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。大多数轿车采取这种布置型式。4．中置后驱—MR即发动机中置、后轮驱动，发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，类似F1赛车的布置形式。5．四轮驱动—4WD四驱系统已能精确地调配扭矩在各轮之间分配，所以高性能跑车出于提高操控性考虑也越来越多采用四轮驱动。系统分类1．机械式传动系机械式传动系结构简单、工作可靠，在各类汽车上得到广泛的应用。其基本组成情况和工作原理：发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。2．液力传动系液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上，液力传动一般指液传动，即以液体为传动介