汽车拖拉机学第二册底盘构造与车辆理论李玖哲第10章传动系统

汽车拖拉机学（下）第1章

传动系统张黎骅AUTOMOBILEANDTRACTOR主要内容§1.1传动系统的功用和组成§1.2离合器§1.3机械式变速器§1.4液力机械式自动变速器§1.5联轴器与驱动桥§1.6小结1.1传动系统的功用和组成传动系统：从发动机到驱动轮之间一系列传动零部件的总称。减速和变速变速器、主减速器实现倒驶变速器倒档中断动力传递离合器、变速器空挡差速作用差速器传动系统的功用传动系统的类型机械式液力机械式液力传动是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。1-离合器2-发电机3-控制器4-电动机5-驱动桥6-导线1-离合器2-油泵3-控制阀4-液压马达5-驱动桥6-油管液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。传动系的组成离合器变速器万向传动装置驱动桥传动系的布置形式FR前置后驱FF前置前驱RR后置后驱MR中置后驱4WD四轮驱动传动系的布置形式1.前置后驱—FR：即发动机前置、后轮驱动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。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。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。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。但是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。现在大多数轿车采取这种布置型式。4.越野汽车的传动系越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式，中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式；重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。传动系的布置形式1.2离合器离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器的功用保证汽车平稳起步暂时切断动力传递防止传动系过载飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖离合器踏板摩擦片式离合器工作原理原理视频主动部分从动部分压紧部分分离机构操纵机构摩擦式离合器摩擦式离合器工作原理分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断。接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘压紧在飞轮上。离合器分离过程离合器踏板自由行程离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠杆内端也要向右移动。因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程。离合器踏板有效行程用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，使从动盘与飞轮分离的踏板行程。摩擦离合器的类型周布弹簧离合器（单片、多片）膜片弹簧离合器周布弹簧离合器主动部分：飞轮、离合器盖、压盘从动部分：从动盘压紧机构：压紧弹簧、压盘分离机构：分离叉、分离杠杆、分离轴承从动盘压盘离合器盖从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片从动盘从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，使从动盘在轴向具有一定弹性。扭转减振器：减振器盘和减振器弹簧构成，将从动盘和盘毂弹性连接，其作用是避免传动系共振，缓和制动时对传动系的冲击。扭转减振器工作原理不工作时工作时摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩膜片弹簧离合器膜片弹簧、压盘、从动盘、分离轴承、分离叉等构成工作过程：膜片弹簧兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。原理视频膜片弹簧离合器盖压盘从动盘膜片弹簧式离合器用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。膜片弹簧径向切槽外端圆孔，可防止应力集中。弹性杠杆膜片弹簧的特性膜片弹簧膜片弹簧的优点：具有非线性特性，使摩擦片即使磨损后，弹簧压力依然可保持不变，而不会滑磨，并可减轻踏板力，使操纵简单；弹簧与压盘整个圆周接触，压力分布均匀，磨损均匀；膜片他不哈兼起两作用，使离合器结构紧凑，质量和体积减小；弹簧对称性好，受离心力影响小，不会因离心力作用而减少压紧力，因此工作可靠。工作原理从动盘分离结合状态结构简单，轴向尺寸小，良好的弹性，操纵轻便，高速时稳定双片式离合器离合器操纵机构作用：驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和结合的一套机构。

组成：包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。分类：机械式操纵机构，液压式操纵机构机械式操纵机构分类：1、杆式传动2、绳索传动踏板拉杆分离叉液压式操纵机构踏板储液室主缸工作缸分离轴承分离杠杆分离叉推杆推杆原理视频1.3机械式变速器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变速器的分类有级式变速器：变速器档数—前进档的位数

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。变速器结构输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套原理视频传动基本原理主动轮1从动轮2i=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。原理视频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。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三轴式变速器三轴式变速器结构图变速器结构分析——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采用常啮合斜齿轮。利用同步器、结合套换档。变速器结构分析——轴的支承齿轮换档形式挂档方向传动方向结合齿圈结合套齿花键毂跳档方向变速器结构分析——防止自动脱档机构切薄齿式结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈传动方向斜面齿式变速器结构分析——齿轮的轴向定位利用止推环对斜齿轮轴向限位。变速器结构分析——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变速器结构分析——变速器壳材料：铸铁、铸铝底部有放油螺塞。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、变速齿轮桑塔纳轿车变速器结构简图一、二档传动路线三、四档传动路线倒档传动路线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=VJ

V5>VJ、V4保持空档片刻V5降低，VJ、V4变化不大在VJ与V5相等时挂入五档无同步器时变速器的换档过程从低挡换入高挡(两脚离合器)从高挡换入低挡(两脚半离合器)2、从高档换入低档脱离瞬间：V5=VJ V4<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 锁销式惯性同步器锁环式惯性同步器细牙螺旋槽滑块原理视频滑块锁环结合齿圈锁环式惯性同步器结构定位销、滑块锁环结合齿圈0.5齿厚锁环式惯性同步器原理结构示意图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锁销受力锁止角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、六档拨块锁止机构自锁装置自锁钢球互锁钢球互锁销拨叉轴自锁弹簧原理视频互锁装置工作原理拨叉轴互锁钢球互锁销空档状态原理视频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变速器操纵机构万向传动装置工作演示应用：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 柔性万向节十字轴式刚性万向节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。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。w1w2w1w2vA=w1r=w2rcosavB=w1rcosa=w2r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。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。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。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。驱动桥的类型断开式驱动桥

非断开式驱动桥主减速器功用：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、双速式单级主减速器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。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）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。两种齿轮的对比双曲面锥齿轮螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮双级主减速器功用：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 防滑差速器普通差速器行星锥齿轮