《汽车机械基础》课件 6.3 认识汽车中的联轴器和离合器

汽车机械基础认识汽车中的联轴器和离合器人品立身技能立业联轴器的作用联轴器作为传动系统中的关键连接件，通过刚性或挠性结构实现主动轴与从动轴的牢固联接，不仅传递旋转运动和转矩，还补偿制造安装误差及运行中的位移偏差，是确保动力可靠传输的机械基础元件。联接功能：将不同机构中的主动轴和从动轴牢固联接，使之同步旋转并传递运动和转矩，有时也用于连接轴与其他旋转零件如齿轮、带轮等结构组成：典型结构由两半部分组成，分别紧固在两轴端，通过中间连接元件实现动力传递，常配合轴承、密封件等构成完整传动单元汽车应用：位于变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间，负责将变速器输出的动力传递至主减速器，同时适应车轮跳动引起的位置变化分类特点：根据结构特性可分为刚性联轴器和挠性联轴器，汽车上主要使用挠性联轴器中的十字轴式和球笼式，以适应传动过程中的角度变化十字轴式联轴器结构组成主要由一个十字轴、两个传动轴叉和四个滚针轴承组成，十字轴具有两对相互垂直的轴颈，分别与两个轴叉的孔配合。工作原理主动轴转动时通过十字轴带动从动轴旋转，同时从动轴可绕十字轴中心在任意方向摆动，适应角度偏差，夹角一般不超过15°～20°。润滑与定位轴承外圈靠卡环轴向定位，十字轴上装有注油嘴，通过内部油路向轴颈供油，确保滚针轴承在高速旋转下的润滑与减磨。

十字轴式联轴器通过十字轴与双传动轴叉的铰接结构，配合滚针轴承实现两轴间夹角的动力传递，具有结构简单、传动效率高、承载能力强的技术特点，但存在不等速传动特性，需成对使用以补偿转速波动。结构与原理十字轴式联轴器应用与特性十字轴式联轴器因其结构简单、传动效率高、传递动力大等优点，广泛应用于越野车、货车、工程车辆等大中型汽车，但在两轴夹角不为零时产生不等速转动，必须通过成对使用和正确的相位布置来补偿转速波动，确保输出轴匀速旋转。具有结构简单、传动效率高、传递动力大、承载能力强等优点，制造成本相对较低，维护方便，在重载工况下可靠性高当两轴夹角不为零时，主动轴匀速转动会导致从动轴产生周期性转速变化，即不等速传动，会引起扭转振动和附加动载荷为消除不等速性对传动系统的不利影响，必须在传动轴两端成对使用十字轴联轴器，并通过正确的相位布置（叉头同平面）使两端的转速波动相互抵消主要应用于越野车、货车、工程车辆等大中型汽车，这些车型对传动系统的承载能力和可靠性要求高，而对等速性要求相对较低或可通过双万向节布置实现等速传动球笼式联轴器应用与特性球笼式联轴器采用内球笼、外滚道与多颗钢球的滚动接触结构，利用球笼的导向作用使钢球在几何上始终保持与内外滚道轮廓的相切状态，从而确保每个钢球转速相等，实现两轴间任意角度偏差下的完全等速传动。01结构组成主要由内滚道、外滚道、多个钢球（通常为6颗）和一个球笼组成，内外滚道为球形曲面，钢球均匀分布在球笼窗口中。02等速原理钢球在内外滚道之间滚动传递转矩，球笼沿滚道内面转动，钢球在几何上始终保持与滚道轮廓相切，确保每个钢球转速相等。03技术优势结构紧凑、安装方便、使用寿命长、扭转角度大（最大可达50°），传动效率高且磨损小。离合器离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从动部分可分离可接合。离合器类似于开关，接合或断离动力传递作用，离合器机构其主动部分与从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。汽车离合器的主要作用是为了防止传动系统过载，并使汽车起步平稳、换档平顺，其种类也是多种多样，主要由摩擦离合器和液力离合器为主。摩擦离合器摩擦离合器通过主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四大组件的协同作用，利用摩擦片与飞轮、压盘之间的摩擦力传递转矩，通过机械或液压操纵实现接合与分离的精确控制。结构组成由主动部分（飞轮、离合器盖、压盘）、从动部分（从动盘含摩擦片、从动轴毂）、压紧机构（膜片弹簧或压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、踏板）四部分组成。工作过程接合状态：压紧弹簧将压盘压向飞轮，从动盘被夹紧，摩擦力传递转矩；分离状态：踩下踏板，分离轴承推动膜片弹簧，压盘后退，从动盘与飞轮分离，切断动力。现代演进传统MT采用膜片弹簧离合器，现代AMT、DSG、AT等自动变速系统在摩擦离合器基础上增加液控、电控单元，实现离合器的自动接合和分离控制。摩擦离合器以液压油（ATF）为工作介质，通过泵轮、涡轮、导轮的流体力学作用实现转矩传递与放大，兼具离合、变矩、变速功能。在CVT等自动变速器中取代摩擦离合器，提供平顺无冲击的动力连接，并通过锁止离合器在高速时实现刚性传动以提高效率。01结构组成：主要由泵轮（与发动机曲轴连接）、涡轮（与变速器输入轴连接）、导轮（固定于壳体）、单向离合器、外壳和锁止离合器组成，以液压油（ATF）为工作介质。02工作原理：发动机启动带动泵轮转动，泵轮叶片产生强大涡流推动涡轮旋转，实现转矩输出；导轮通过改变油流方向增加转矩，实现"变矩"功能。03变速机制：低速行驶时，输入轴与泵轮通过单向离合器接合，由导轮增加转矩，实现自动适应行驶阻力的无级变速；到达一定速度后，锁止离合器锁止，实现输入输出轴刚性连接。04性能特点：具有传递转矩、变矩、变速及离合的