华北水利大汽车构造与维修课件10汽车传动系构造与维修

汽车构造与维修（下册）项目10汽车传动系构造与维修

【项目导读】汽车传动系是指从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称。其功用是将发动机的动力传给驱动车轮。不同的汽车，其传动系的组成稍有不同：如载货汽车及部分轿车的一般是由离合器、手动变速器、万向传动装置(万向节和传动轴)、驱动桥(主减速器、差速器、半轴、桥壳)等组成，而前驱动的轿车，省去了传动轴，同时，主减速器和差速器与变速器安装在一起，使结构更为紧凑。而现在轿车中采用自动变速器的越来越多，其传动系包括自动变速器、万向传动装置、驱动桥等，即用自动变速器取代了离合器和手动变速器；如果是越野汽车(包括SUV，即运动型多功能车)，还应包括分动器。该项目是通过对传动系的结构、原理学习，能够对汽车传动系进行拆装、检查、调整与维修。任务1汽车传动系构造与布置形式

【任务描述】本任务的学习，掌握汽车传动系的功用、类型和组成，通过学习、查阅资料和观摩，掌握各种传动系的特点和适用车型型式的特点。

【相关知识】

一、传动系的功用与组成

传动系的功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮，使路面对驱动车轮产生一个牵引力，推动汽车行驶。

一般汽车传动系的动力由发动机输出经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动车轮。1－离合器；2－变速器；3－万向节；4－驱动桥；5－差速器；6－半轴；7－主减速器；8－传动轴图8-1普通汽车传动系的组成及布置形式示意图1.发动机前置、后桥驱动的传动系

发动机前置、后轮驱动的传动系（FR），是除越野汽车以外各种汽车中最为常见的一种布置形式，广泛应用在载货汽车上。

二、传动系的布置2.发动机后置、后桥驱动的传动系发动机后置、后轮驱动的传动系（RR）：在一些大型客车上，从总体布置设计出发，使汽车总质量能较合理地分配在前、后轴上，并能充分地利用车厢面积。3.发动机前置、前桥驱动的传动系发动机前置、前轮驱动的传动系（FF）：根据发动机布置的方向不同分为横置和纵置两种形式。发动机、离合器和变速器都布置在驱动桥（前桥）的前方，与主减速器、差速器装配成一个十分紧凑的整体，固定在车架或车身支架上，可省去万向节和传动轴。4.越野汽车的传动系越野汽车的传动系（nWD）：越野汽车为了提高在无路和坏路地区越野行驶的能力，所有车轮都是驱动轮。另外，某些大型三轴自卸车和牵引车也采用全轮驱动。任务2离合器构造与维修

【任务描述】离合器是传动系中重要的组成部分，安装在发动机与变速器之间，用来接通与切断动力。本任务的学习，学会离合器的组成及其工作原理；通过查阅资料和观摩，学会离合器的结构、拆装、调整与维修操作方法；根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件。

1.离合器的功用

（1）保证汽车平稳起步

（2）保证传动系换挡时工作平顺（3）有效传递动力，保证汽车正常行驶（4）限制最大转矩，防止传动系过载

一、离合器的功用与要求

2.对离合器的要求（1）接合平顺柔和，以保证汽车平稳起步。（2）分离迅速彻底，便于换挡和发动机起动。（3）具有合适的储备能力，既能保证传递发动机最大转矩又能防止传动系过载。（4）从动部分的转动惯量应尽量小，以减小换挡时的冲击。（5）具有良好的散热能力。（6）操纵轻便，以减轻驾驶员的疲劳。二、摩擦式离合器的工作原理1．摩擦式离合器的基本组成主动部分从动部分压紧机构分离机构操纵机构①主动部分：压盘、离合器盖、传动片②从动部分：从动盘和变速器第一轴等组成

③压紧装置：若干个压紧弹簧组成④分离机构：分离杠杆、弹簧、分离轴承、回位弹簧

⑤操纵机构：分离叉、回位弹簧、调节叉、拉杆、踏板

①离合器接合时

当发动机工作时，飞轮带动离合器主动部分压盘、离合器盖一起旋转。由于在压紧弹簧的作用下，压盘和从动盘被紧压在飞轮上，而使从动盘结合面与飞轮、压盘产生摩擦力矩，并通过从动盘带动变速器第一轴一起旋转

2．摩擦式离合器的工作原理②离合器分离时的工作当驾驶员踩下踏板时，通过联动件．使分离轴承前移，压在分离杠杆上，使压盘产生一个向后的拉力，当大于压紧弹簧的弹力时，从动盘与飞轮、压盘脱离接触，发动机则停止向变速器输出动力。③再接合时

当缓慢放松踏板时，通过联动件作用在压盘上的拉力逐渐减小，在压紧弹簧的作用下，从动盘与飞轮、压盘接合程度逐渐增加，其摩擦力矩逐渐增大，当大于汽车通过传动系统作用在从动盘上的阻力扭矩时，从动盘便与飞轮等速转动汽车起步。3、自由间隙与踏板自由行程自由间隙——离合器在完全接合状态下，分离杠杆内端与分离轴承之间的间隙。踏板自由行程——自由间隙反映到离合器踏板上去，使踏板产生了一个空行程，称为踏板的自由行程。三、膜片弹簧离合器1.结构膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器基本相同，也是由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构、操纵机构（1）主动部分

离合器盖、压盘、传动片等离合器盖外沿通过定位销定位，用螺栓固装在飞轮上。离合器盖用低碳钢冲压制成，侧面有缺口，便于散出摩擦面产生的热量。（2）从动部分

从动部分由从动盘和从动轴组成。有的带扭转减振器。从动盘由前后摩擦衬片、从动盘本体、波浪形弹簧钢片、从动盘毂、扭转减振器等组成。摩擦衬片要求有较大的摩擦系数、良好的耐磨性和耐热性。目前常用的摩擦衬片系用石棉（或加铜丝、铝丝等）、粘合剂及其他辅助材料经热压合成。（3）压紧机构采用膜片弹簧既是压紧弹簧又是分离杠杆膜片弹簧用优质弹簧钢板制成、形状为碟形，其上开有若干个径向切槽，切槽的内端开通，外端为圆孔，每两切槽之间钢板形成一个弹性杠杆。

膜片弹簧通过固定铆钉连接在离合器盖上，两侧夹有钢丝支承圈作为支点。压盘周边对称安装多个分离钩，将膜片弹簧的外边钩住，并抵靠在压盘环形台上。（4）分离机构除了膜片弹簧作为分离杠杆外，还有分离轴承与分离套筒、分离叉等。（5）操纵机构有机械操纵式（拉杆式、绳索式）、液压式或气压式2.膜片弹簧离合器工作原理

（1）在离合器盖未固定在飞轮上时，膜片弹簧不受力，处于自由状态。此时离合器盖与飞轮的后端面间有一个距离ΔL。

（2）当离合器盖用螺钉固定到飞轮后端面上时，钢丝支承圈压膜片弹簧使之发生弹性变形。同时，膜片弹簧外缘对压盘产生压紧力，从动盘被夹紧在压盘与飞轮之间，使离合器接合，可传力。

（3）当离合器分离时，利用操纵机构使分离轴承左移，推动膜片弹簧使外端右移，通过分离钩带动压盘后移，与从动盘分开，使离合器分离。

3.膜片弹簧离合器的特点

（1）膜片弹簧具备压紧弹簧和分离杠杆的双重功能，结构简单、轴向尺寸小，具有良好的弹性。（2）膜片弹簧离合器操纵轻便，操作运转冲击噪声小（3）自动调节压紧力。（4）高速时压紧力稳定。（5）周向压力分布均匀，从动盘接触良好，磨损均匀，使用寿命长。因此，膜片弹簧离合器在汽车上得到广泛应用。四、周布弹簧式离合器1.主动部分主动部分由飞轮、离合器盖和压盘等组成。离合器盖通过螺栓固定在飞轮上，为了保证正确的安装位置，离合器盖通过定位销进行定位。压盘与离合器盖之间通过周向均布的3～4组支承柱(或传动块)来传递转矩。支承柱一端连接在压盘上，另一端用球面调整螺母锁有离合器盖上。2.从动部分从动部分包括从动盘和从动轴，从动盘一般带有扭转减振器。

3.压紧机构压紧机构由若干螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘和离合器盖之间。为减少压盘对弹簧传热，弹簧座做成凸起的十字形条或加隔热垫。4.分离操纵机构（1）分离叉。分离叉与其转轴制成一体，轴的两端靠衬套支承在离合器壳上。（2）分离杠杆。用薄钢板冲制而成，采用支点移动、重点摆动或综合式防干涉机构。五、离合器的操纵机构

离合器的操纵机构起始于分离叉，终止于离合器踏板，可分为机械式和液压式。1.机械式操纵机构2.液压式操纵机构

由离合器踏板、离合器主缸、离合器工作缸(或称为离合器分泵)、分离叉等组成。任务3手动变速器构造与维修

【任务描述】手动变速器安装在离合器后部，改变汽车行驶速度和牵引力，多采用齿轮变速机构。本任务的学习，学会手动变速器的组成及其工作原理；学会手动变速器的拆装、检查、维修操作方法；根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件。【任务准备】

一、变速器的功用1.改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围2.改变驱动轮的旋转方向3.中断动力传递4.驱动其他机构二、变速器的分类

1．有级变速器2．无级变速器3．自动变速器（AT）三、

手动变速器的工作原理

手动变速器称为普通齿轮变速器或定轴式变速器，由外壳、轴线固定的几根轴和若干齿轮组成，可实现变速、变矩和改变旋转方向。1.齿轮传动的基本原理

i=n1／n2=z2／zI=M2／MI若小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动，转速降低，转矩变大；即降速增距若大齿轮驱动小齿轮，转速升高，转矩变小；即升速降距。这就是齿轮传动的变速原理。Ｚ2Ｚ1两对齿轮传动换挡原理变向原理

一对外啮合齿轮旋向相反，每增加一齿轮传动，其旋转方向改变一次。2．二轴式手动变速器的变速传动机构二轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车，一般与驱动桥(前桥)合称为手动变速驱动桥。前置发动机有横向布置和纵向布置两种形式，与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。发动机横向布置时，主减速器采用一对圆柱齿轮(如多数轿车)，发动机纵向布置时，主减速器为一对圆锥齿轮(如奥迪100、桑塔纳2000轿车)

（1）发动机横向布置的二轴式变速器一挡：一挡／二挡同步器右移与输出轴一挡从动齿轮接合，输入轴一挡主动齿轮顺时针转动，逆时针驱动输出轴一挡从动齿轮和主减速器主动齿轮轴，顺时针驱动主减速器从动齿轮，输出动力。图10-47二挡动力传动路线图10-48三挡动力传动路线图10-49四挡动力传动路线图10-50倒挡动力传动路线（2）发动机纵向布置的二轴式变速器变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。3.三轴式变速传动机构变速传动机构主要由齿轮、轴、壳体和支承件等组成。四、

同步器

五、

变速器操纵机构

１．变速器的操纵机构的功用

根据驾驶员的要求，能挂入合适的挡位。2．对变速器的操纵机构的要求１）设有自锁装置，防止自行脱档；２）设有互锁装置，防止同时挂上两个档；３）设有倒挡锁，防止误挂倒挡。

组成：拨叉轴、拨叉、变速杆变速器的操纵机构的工作原理：移动拨叉改变接合套轴向位置。任务4自动变速器构造与维修

【任务描述】有些汽车采用自动变速器，它安装在发动机后端，由自动变速器的电子控制单元控制自动换挡。本任务的学习，学会自动变速器的组成及其工作原理；学会自动变速器的拆装、检查和维修操作方法；根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件。器的基本工作情况。【相关知识】

一、自动变速器的分类

自动变速器

自动变速驱动桥2.自动变速器的选挡手柄P－停车挡。R－倒挡。倒车时用。N－空挡。用于短暂停车，有的可以起动发动机。D－前进挡。S－强制二挡。自动变速器锁止在二挡，不能升降挡。L－低速挡。锁止在前进挡中的一挡，不能升挡，可利用发动机反拖制动。（a）自动变速器选挡手柄（b）手自一体自动变速器选挡手柄图11-14选挡手柄位置3自动变速器的组成液力变矩器，齿轮变速机构，控制系统和冷却、润滑装置

二、自动变速器各部件的结构及工作原理

1.液力变矩器（1）变矩器的作用起到离合器的作用，传递或切断发动机与自动变速器传动机构之间的动力传递。在一定范围内无级变速、变矩，可将发动机的转矩增大2～4倍输出。起到飞轮的作用，使发动机运转平稳。驱动液压控制系统的油泵运转。（2）液力变矩器的组成汽车上使用的变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，称为三元件变矩器。液力变矩器工作原理液力变矩器的涡流与环流锁止离合器锁止离合器由主动部分和从动部分构成。传动盘和活塞（即压盘）是主动部分，它们与泵轮一起旋转。从动部分由装在涡轮轮毂花键的从动盘上。

当车辆低速行驶时，油液流至锁止离合器片的前端，锁止离合器片与前盖脱开，动力由发动机-前盖-泵轮-涡轮-输出轴。

(1)锁止离合器

当车辆以中速和高速行驶时，油液流至锁止离合器片的后端，使离合器与前盖一起转动。动力由发动机-前盖-锁止离合器片-涡轮-输出轴。行星齿轮式变速器传动的基本原理n1+μn2-（1+μ）n3=0其中：

n1-中心轮转速；

n2-齿圈转速；

n3-行星架转速；

μ-齿圈与中心轮的齿数比。

2.齿轮变速机构3.换挡执行元件

（1）离合器离合器的作用是将行星齿轮两个元件连接在一起，或将两个传动轴连接在一起。自动变速器中的离合器为湿式、多片离合器，采用液压控制（2）制动器作用：将行星齿轮系三元件中任一元件与变速器壳体相连，使该元件制动。4.液压控制系统

（1）油泵向变矩器提供工作油液；向控制机构、执行机构供应压力油以实现换档；向行星齿轮变速器供应润滑油。（2）执行机构执行机构主要由离合器、制动器油缸等组成。其功用是在控制油压的作用下实现离合器的接合和分离、制动器的制动和松开动作，以得到相应的挡位。（3）控制机构控制机构包括阀体和各种阀，如主调压阀、手动阀、换挡阀等。此外，液压控制系统还包括一些辅助装置，如用于防止换挡冲击的蓄能器、止回阀等。5.电子控制系统

自动变速器的电子控制系统包括传感器、ECU和执行器三、典型自动变速器

1.丰田U341E自动变速器2.大众01N型自动变速器3.本田MAXA型自动变速器任务5万向传动装置构造与维修

【任务描述】万向传动装置安装在手动变速器与驱动桥之间，主要作用是传力。本任务的学习，学会万向传动装置的组成及其工作原理；学会万向传动装置的结构、拆装、检测和维修操作方法；根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件【相关知识】

一、万向传动装置的功用和组成在轴线相交，且相对位置经常变化的转轴间传递动力的装置，称为万向传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组件，有的还加有中间轴承。

三、万向节分类

分类：1、按速度特性分

1)普通万向节

2)准等速万向节

3)等速万向节2、按刚度大小分

1)刚性万向节

2)柔性万向节四、万向节

1.十字轴刚性万向节

（1）十字轴刚性万向节的构造由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封和油嘴等组成。（2）刚性十字轴万向节的速度特性刚性万向节结构简单，传动效率高，因此，在现代汽车上被广泛采用，但这种刚性万向节，单个使用在两轴之间有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，当主动叉轴等角速旋转时，从动叉轴是不等角速转动，即主动轴等速转一周时，从动轴会出现两次周期性的超越或滞后变化，两轴夹角越大，角速度变化幅度也越大。（3）十字轴万向节等角速传动的条件①传动轴与主动轴之间的夹角α1等于传动轴与从动轴之间的夹角α2

，即α1

＝α2②第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面内。

2.等角速万向节

在独立悬架的转向驱动桥中，由于受轴间尺寸的限制及要求偏转角大等原因，普通万向节已不能适应其要求，所以广泛采用了多种类型的等角速万向节，常见的等角速万向节有双联式、三销轴式、球叉式和球笼式。

球笼式万向节结构，由星形套、钢球保持架（球笼）、球形壳等组成。星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有凹槽形成内滚道；球形壳内表面也有相应的凹糟，形成外滚道，6个钢球分别装在各条四槽中，并由保持架保持在一个平面内。五、传动轴和中间支承

1.传动轴

传动轴是连接变速器（或分动器）与驱动桥的部件，其作用是将变速器（或分动器）传来的扭矩传给驱动桥，传动轴有空心轴和实心轴两种，多数是做成空心的，一般由厚薄均匀的薄钢板卷焊而成，对于超重型货车采用无缝钢管制成，而对于转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心的。在传动轴的两端分别焊有带花键的轴头和万向节叉。

2.中间支承传动轴分段时，应加中间支承，通常中间支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。

任务6驱动桥构造与维修

【任务描述】驱动桥是传动系最后一个总成，将动力最终传到驱动车轮。本任务的学习，学会驱动桥的组成及其工作原理；学会驱动桥的结构、拆装和检修操作方法；根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件。【相关知识】

一、功用与组成驱动桥的作用是将发动机传出的相关扭矩经过它传给驱动车轮，实现降速，增大扭矩的作用。驱动桥的组成：驱动桥是由主减速器，差速器，半轴和桥壳等组成二、结构类型四、主减速器

1.主减速器作用与型式主减速器作用：主减速器又称主传动器，其作用是降低传动轴传来的转速增大输出扭矩，并改变旋转方，使传动轴左右旋转变为半轴的前后旋转。

2.主减速器的结构类型：按减速齿轮副的级数可分为单级和双级主减速器，按主减速器速比挡数分，有单速和双速主减速器，按主减速器所在位置分，有中央主减速器和轮边主减速器。

3.单级主减速器

单级主减速器结构简单，体积小，重量轻，传动效率高，一般用于轿车和轻中型货车上。

3.双级主减速器

采用双级主减速器可以获得较大传动比，保证驱动桥有足够的离地间隙，并可缩短传动轴的长度，解放CA1091型主减速器为双级主减速器，结构如图，它的第一级传动比由一对螺旋锥齿轮副主动谁齿轮和从动锥齿轮所决定，第二级传动比由一对斜齿圆柱齿轮副的第二级主动齿轮和第二级从动齿轮所决定。五、

差速器

1.差速器的作用与分类

差速器的作用除了把主减速器传来的动力传给驱动轮外，当左右车轮行驶条件不同时，能自动调整左有驱动车轮以不同的转速旋转，使车轮保持滚动行驶状态。现代汽车的差速器按结构分为普通锥齿轮差速器和防滑差速器。2.普通差速器①普通差速器的结构普通行星锥齿轮差速器由两个或4个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、2个圆锥半轴齿轮、垫片和差速器壳等组成，4个行星齿轮分别套在十字轴轴颈上，2个半轴齿轮与4个行星齿轮相互啮合，并一起装在差速器壳内，两半壳用螺栓紧固。中型以下轿车传递扭矩小，可用两个行星齿轮，而行星齿轮轴，是一根带锁止销的直轴，速器壳制成整体式框架。②普通