《汽车构造与电气系统》课件-第12章传动系统

第一节

汽车传动系统概述一、传动系的组成及其各部分的作用不同的汽车，其传动系统的组成稍有不同；如载货汽车及部分轿车，其传动系统一般是由离合器、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，如图12-1所示；而现在轿车中采用自动变速器的越来越多，其底盘包括自动变速器、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。二、汽车传动系布置形式1．发动机前置后轮驱动2．发动机前置前轮驱动图12-2发动机前横置前轮驱动示意图3.发动机后置后轮驱动

4.发动机前置全轮驱动图12-3发动机前纵置前轮驱动示意图一、离合器操纵机构使离合器分离、并能柔和接合的一套机构，是从离合器踏板一直到分离轴承的这些零部件。二、分类人力式：机械式、液压式助力式：气压助力式、弹簧助力式第二节离合器三、机械式操纵机构1.杆系传动应用广泛，如EQ1090、CA1091等。4.2离合器操纵机构结构、原理2.绳索传动机构如桑塔纳、捷达等。3、液压式操纵机构应用日益广泛，如Santana2000GSI、CA7220、AUDI100、BJ2020等。（1）

基本组成和工作原理原理演示2.主要元件构造和原理1)主缸2)工作缸变速器的常见故障包括：跳档乱档挂档困难异响发热漏油一、

手动变速器、第三节变速器与分动器1.异响空档异响：1)现象发动机怠速运转，变速器处于空档时有异响，踩下离合器踏板异响消失。2)原因a.发动机曲轴与变速器一轴不同轴；b.一轴后轴承、二轴前轴承、中间轴轴承磨损过度、缺油；c.常啮合齿轮磨损过度、损伤或啮合不良；d.轴承松旷、损坏，齿轮轴向间隙大；e.拨叉与接合套间隙过大。挂档后异响1)现象汽车行驶时，变速器发出不正常响声，且随着车速的增加而提高。2)原因a.各轴弯曲变形；b.各轴承磨损过度、松旷或缺油；c.齿轮损伤等导致啮合不良；2.跳档1)现象汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。2)原因a.相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成锥形。b.自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。c.操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全长。d.轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向窜动。3.挂档困难1)现象不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。2)原因a.离合器分离不彻底；b.同步器故障；c.拨叉轴弯曲变形；d.自锁或互锁钢球损坏；e.变速杆等故障。4.乱档1)现象在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档位。2)原因a.互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；b.变速杆下端、球头定位部分磨损过大；1、使用原则未先接上前桥，不得挂入低速档；未先退出低速档，不得摘下前桥。二、分动器2、结构原理第四节自动变速器一、自动变速器的分类1.按结构和控制方式1)机械式自动变速器，简称AMT(AutomatedMechanicalTransmission)2)无级自动变速器，简称CVT(ContinuouslyVariableTransmission)3)液力式自动变速器按控制方式：液控自动变速器和电控自动变速器按机械变速器结构：行星齿轮变速器和非行星齿轮变速器2．按车辆的驱动方式分1)自动变速器(AutomaticTransmission)2)自动变速驱动桥(AutomaticTransaxle)二、自动变速器基本组成和工作原理1.基本组成包括液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置等。2.基本原理1)液控自动变速器2)电控自动变速器ECTECUTPSVSS档位开关油温/水温发动机转速制动灯开关怠速触点OD开关诊断座模式开关1＃电磁阀2＃电磁阀TCC控制电磁阀ODOFF指示灯MIL主油压控制电磁阀四、自动变速器选档杆的使用1.选档杆的布置2.选档杆的档位情况P：驻车档R：倒档N：空档D：前进档2：高速发动机制动档L：低速发动机制动档液力偶合器的结构、组成包括主动的泵轮、从动的涡轮和工作介质ATF油。液力偶合器的工作原理以一对风扇为例进行说明。液力偶合器的油液流动总结只有存在环流运动时才能传递动力；只有存在转速差（nb>nw）才能存在环流运动；nW<nB，TW=TB；nw=nb，TW=0。η=PW/PB=nW/nB=i一、液力变矩器的安装二、液力变矩器的功用和组成1.功用1)传递转矩2)无级变速3)自动离合4)驱动油泵5)防止传动系过载由泵轮、涡轮、导轮、单向离合器、锁止离合器等组成。1.动力的传递2.转矩的放大以带空气管道的一对风扇说明。导轮的作用进一步分析说明结论：a.nw=0，nB>nw，ATF流向导轮正面，TD>0，TW=TB+TDb.nw>0，接近0.85nB时，ATF与导轮叶片相切，TD=0，Tw=TBc.nw≈nB，ATF流向导轮背面，TD<0，Tw=TB-TD四、液力变矩器特性1.定义：当发动机转速和转矩一定时，泵轮的转速和转矩也一定，变矩比K、传动效率η与转速比i之间的变化规律。K=Tw/TB≥1i=nw/nB≤1η=Pw/PB=Ki≤12.特性曲线失速点偶合点五、典型液力变矩器应用较多为三元件液力变矩器，并带有锁止离合器的单向离合器。1.单向离合器（超越离合器、自由轮机构）a.功用：实现单向锁止，使变矩器在高速区成为偶合器。b.结构：滚柱式楔块式2.锁止离合器（TCC）a.功用：把泵轮、涡轮刚性连在一起，减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF油过热。b.结构：c.原理：a)锁止状态b)分离状态1－涡轮轮毂2－变矩器壳体3－压盘4－扭转减振器d.控制条件冷却液温度不能低于65°。选档杆处于D位，且档位在D2、D3或D4档。没有踩下制动踏板。车速必须高于56km/h。节气门开启。六、液力变矩器的故障与检修1.涡轮花键1)现象：前后档不走，但油压正常。2)检查：拆检，目视检查即可。2.单向离合器1)现象：车辆加速起步无力，不踩加速踏板车辆不走，但车辆行驶起来之后换挡正常，发动机功率正常，失速转速比正常值低400～800rpm。2)检查用专用工具插入油泵驱动毂和单向离合器外座圈的槽口中。然后用手指压住单向离合器的内座圈并转动它。检查是否顺时针转动平稳而逆时针方向锁止。3)失速试验a.发动机起动运转到正常工作温度；

b.拉起驻车制动手柄，左脚踩下制动踏板；

c.将换挡杆置于D或R位；

d.右脚将加速踏板迅速踩到底，在5s内读出发动机转速，此转速为失速转速。一般为2100~2300rpm。思考题：为什么单向离合器损坏会导致失速转速低？3.锁止离合器1)不锁止a.现象：油耗增加，高速不快。b.原因：控制系统：电路：信号、ECU、电磁阀阀体：柱塞卡住、阀体装配TCC（更换）2)常锁止a.现象：发动机怠速正常，但选档杆置于动力档后发动机熄火。b.检修：拆检4.其它检修项目1)检查液力变矩器的外部目视检查液力变矩器的外部有无损坏和裂纹，油泵驱动毂外径有无磨损、缺口有无损伤。如有异常应更换液力变矩器。2)液力变矩器的清洗当自动变速器曾有过热现象或ATF被污染后，应该清洗液力变矩器。清洗液力变矩器可以采用专用的冲洗机进行，也可以手工清洗，方法是加入干净的ATF，用力摇晃、振荡液力变矩器，然后排净油液，反复进行这样的操作，直到排出的油液干净为止。3)液力变矩器内部干涉的检查主要指导轮和涡轮、导轮和泵轮之间的干涉。如果有干涉，液力变矩器运转时会有噪声。a.导轮和涡轮之间的干涉检查将液力变矩器与飞轮连接侧朝下放在台架上，然后装入油泵总成，确保液力变矩器油泵驱动毂与油泵主动部分接合好。把变速器输入轴（涡轮轴）插入涡轮轮毂中，使油泵和液力变矩器保持不动，然后顺时针、逆时针反复转动涡轮轴，如果转动不顺畅或有噪声，则更换液力变矩器。b.导轮和泵轮之间的干涉检查将油泵放在台架上，并把液力变矩器安装在油泵上。旋转液力变矩器使液力变矩器的油泵驱动毂与油泵主动部分接合好。定住油泵并逆时针转动液力变矩器，如果转动不顺畅或有噪声，则更换液力变矩器。第五节万向传动装置一、什么是万向传动装置二、功用在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。三、组成万向节传动轴中间支承四、在汽车上的应用1.

变速器与驱动桥之间（4×2）2.

变速器与分动器，分动器与驱动桥之间3.

转向驱动桥的内、外半轴之间

4.

断开式驱动桥的半轴之间

5.

转向机构中的转向轴与转向器之间

万向节分类刚性万向节不等速万向节等速万向节准等速万向节挠性万向节十字轴式三销轴式、双联式球叉式、球笼式

万向节一、十字轴式万向节1.构造结构特点：轴承定位盖板式挡圈式轴承润滑油嘴十字轴中空轴端凹槽密封装置油封2.检修1)检查滚针轴承，如果滚针断裂、油封失效，应更换新件。2)检查十字轴轴颈磨损、压痕剥落等情况。十字轴轴颈轻微磨损、轻微压痕或剥落，仍可继续使用，如果轴颈磨损过甚、严重压痕(深度超过0.1mm)或严重剥落时，应予以更换。3)检查万向节叉不得有裂纹或其他严重损伤，否则更换新件。4)万向节装配完毕后，可用手扳动十字轴进行检验，以转动自如没有松旷感觉为合适。若装配过紧或过松，应查明原因，必要时应拆检及重新装配。3.速度特性不等速特性：单个十字轴万向节在有夹角的传动中，当主动轴等角速转动，从动轴是不等角速转动的。1)分析2)危害：产生扭转振动，使部件产生附加交变载荷，寿命降低。如何实现等速传动？3)实现等速传动的条件第一个万向节两轴间的夹角α1等于第二个万向节两轴间的夹角α2；第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉处在同一平面内。

4.特点结构简单，传动效率高；具有不等速特性；α=15°~20°。二、等速万向节等速传动原理：结构上保证万向节在工作过程中，其传力点始终位于两轴交点的平分面上。1.球笼式万向节1)结构2)原理3)特点结构紧凑，承载能力强，寿命长；α=47°，应用广泛。4)检修主要是检查内、外等速万向节中各部件的磨损情况和装配间隙。一般外等速万向节酌情单件更换。内等角速万向节，如某部件磨损严重，则应整体更换。外等速万向节的6颗钢球要求有一定的配合公差，并与星形套一起组成配合件。检查轴、球笼、星形套与钢球有无凹陷与磨损，若万向节间隙过大，需更换万向节。内等速万向节的检修要检查球形壳、星形套、球笼及钢球有无凹陷与磨损，如磨损严重则应更换。内等速万向节只能整体调换，不可单个更换。防尘罩及卡箍、弹簧挡圈等损坏时，应予以更换。2.球叉式万向节（BJ2020）1)结构2)原理3)特点结构简单，拆装不便，易磨损；α=32°，多用于中、小型汽车的转向驱动桥。一、传动轴1.功用2.构造传动轴和中间支承3.检修传动轴轴管不得有裂纹及严重的凹瘪。检查传动轴的弯曲变形，最大圆跳动为0.8-1.0mm。超过规定应对传动轴进行校正或更换。传动轴花键与滑动叉花键、凸缘叉与所配合花键的侧隙：轿车应不大于0.15mm，其他类型的汽车应不大于0.30mm，装配后应能滑动自如。二、中间支承1.功用2.结构3.检修检查中间支承的橡胶垫环是否开裂、油封磨损是否过甚而失效、轴承松旷或内孔磨损是否严重，如果是，均应更换新的中间支承。检查轴承转动是否平稳。检查垫块是否损坏。必要时更换。一、什么是驱动桥二、驱动桥的组成包括主减速器、差速器、半轴、桥壳等。第六节驱动桥1.主减速器2.差速器3.半轴4.桥壳三、功用将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩、改变动力传动方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。四、分类1.整体式驱动桥：桥壳是整体的，与非独立悬架配用。

2.断开式驱动桥：桥壳分段以铰链连接，与独立悬架配用。

14.1驱动桥的功用、组成和分类一、概述1.功用1)将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。2)在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速。3)对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90°。2.分类单级式、双级式(包括轮边减速器)单速式、双速式圆柱齿轮式、螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式主减速器二、单级主减速器1.桑塔纳2000单级主减速器1)结构组成2)工作情况3)结构分析a.主动锥齿轮的支承型式悬臂式：只在主动锥齿轮背面有轴承支承，用于负荷较小汽车的单级主减速器和双级主减速器。b.主减速器的调整装置轴承预紧度的调整主动锥齿轮：轴承外侧的调整螺母。从动锥齿轮：轴承外侧的调整垫片s1、s2。齿轮啮合的调整啮合印迹：调整垫片s3。啮合间隙：锥轴承外侧的调整垫片s1和s2，一侧增加几片，另一侧减少几片。2.EQ1090单级主减速器1.结构分析1)主动锥齿轮的支承型式跨置式：主动锥齿轮前后都有轴承支承，用于负荷较大汽车的单级主减速器。2)锥齿轮齿形——准双曲面齿轮特征：主从动锥齿轮轴线不相交。特点：螺旋角大，重合度大，啮合平稳，但齿面滑动速度大，需专门的齿轮油，轴向力大，易轴向窜动。2.主减速器的调整装置1)轴承预紧度的调整目的：使轴承承受一定的轴向压紧力，提高支承刚度，保证正常啮合。过大，发热量大，磨损大，轴承寿命下降。过小，破坏啮合，齿轮寿命下降。如何检查？经验检查：即用手转动主(从)动锥齿轮，应该转动自如，且轴向推动无间隙。定量检查：将轴承座夹在虎钳上，按规定转矩拧紧凸缘螺母后，在各零件润滑的情况下用弹簧秤测凸缘盘拉力或用指针式扭力扳手在锁紧螺母上测主动锥齿轮的转动力矩，其值应符合规定。如何调整？主动锥齿轮：调整垫片14。（减紧，加松）从动锥齿轮：调整螺母2。（顺时针紧，逆时针松）2)齿轮啮合的调整：包括齿轮啮合印痕和啮合间隙的调整。a.啮合印迹检查：在主动锥齿轮上相隔140°的三处用红丹油在齿的正反面各涂2～3个齿，再用手对从动锥齿轮稍施加阻力并正、反向各转动主动齿轮数圈。观察从动锥齿轮上的啮合印迹。正确的啮合印迹：在从动锥齿轮上啮合印迹位于齿高的中间偏小端，并占齿宽60%以上。调整：移动主动锥齿轮，调整垫片9。b.啮合间隙检查：将百分表抵在从动锥齿轮正面的大端处，用手把住主动锥齿轮，然后轻轻往复摆转从动锥齿轮即可显示间隙值。调整：移动从动锥齿轮，调整螺母2，应一侧进几圈，另一侧出几圈。c.从动锥齿轮的止推装置：支承螺柱6。三、双级主减速器用于中、重型汽车，如CA1092。1.结构第一级为螺旋锥齿轮传动，主动锥齿轮为悬臂式支承。第二级为斜齿圆柱齿轮传动。2.调整1)轴承预紧度的调整主动锥齿轮：调整垫片8。中间轴：调整垫片6、14。差速器壳体：调整螺母3。2)锥齿轮啮合调整啮合印痕和啮合间隙是同时进行调整的。螺旋锥齿轮啮合印迹的调整方法：“大进从、小出从、顶进主、根出主”。印痕合适后若间隙不符，则通过轴向移动另一齿轮进行调整。

一、差速器功用、类型1.功用把主减速器的动力传给左右半轴，并允许左右车轮以不同的转速旋转，使左右驱动轮相对地面纯滚动而不是滑动。车轮的运动状态：滚动：v=rω滑动：v>0，ω=0——滑移；ω>0，v=0——滑转边滚边滑：v>rω——边滚边滑移；v<rω，边滚边滑转滑动的危害：轮胎磨损、动力损耗、转向和制动性能下降。2.分类普通齿轮差速器、防滑差速器差速器二、普通差速器(以桑塔纳2000对称式锥齿轮差速器为例1.组成结构2.工作原理动力传动路线：差速器壳体、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴、驱动轮。

1)运动特性汽车直线行驶（两侧驱动轮阻力相同）行星齿轮只有公转，没有自转，ω1=ω2=ω0，即ω1+ω2=2ω0汽车转向（两侧驱动轮阻力不同）如汽车右转向，外侧车轮有滑移的趋势，内侧车轮有滑转的趋势，即外侧车轮阻力小，内侧车轮阻力大，使行星齿轮除了公转还以△ω自转，ω1=ω0+△ω，ω2=ω0-△ω（差速作用），ω1+ω2=2ω0或n1+n2=2n02)转矩特性汽车直线行驶（两侧驱动轮阻力相同）M1=M2=M0/2汽车转向（两侧驱动轮阻力不同）M1=(M0-MT)/2M2=(M0+MT)/2MT很小，可以忽略不计，M1=M2=M0/23.缺陷在坏路面行驶时，汽车的通过性差。如左侧车轮陷于泥泞路面，右侧车轮位于良好路面，n1>0，n2=0，为什么？

三、防滑差速器1.强制锁止差速器2.摩擦片式差速器3.托森差速器一、半轴1.结构实心轴，内端