汽车构造 传动系汇总

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1、第十二章 汽车传动系,概述 离合器 机械变速器 自动变速器 万向传动装置 驱动桥,12.1 概 述,一、功用,将发动机发出的动力传递给驱动车轮使车在各种不同的工况下均能正常行驶，并具有良好的经济性和动力性。,具体地分为以下几点：,1、减速增矩,通过传动系的作用，使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应驱动轮所得到的转矩增大到发动机转矩的若干倍。,保持发动机在有利的转速范围内工作，汽车牵引力又在足够大的范围内变化。,在传动系的变速器中加设倒档，使汽车能在某些情况下倒车。,2、变速,3、倒车,4、中断传动,发动机只能在无负荷情况下起动，而且起动后转速必须保持在最低稳定转速以上，所以在汽车起

2、步以前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，即传动系的中断传动作用。,汽车转弯时，左右车轮滚过的距离不同，传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角速度旋转。,5、差速作用,二、传动系的分类,1、机械传动系,组成：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速 器和半轴,发动机,离合器,变速器,万向节,驱动桥,主减速器,差速器,传动轴,半 轴,2、液力机械式传动系,液力机械传动系是将液力传动与机械传动有机地组合起来。以液体为传动介质，利用其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。,3、静液式传动系,原理：通过液体介质的静压力能的变化来传动的。 组成：由发动机驱动的油泵、

3、液压马达和控制装 置。,静液式传动系示意图,驱动桥,液压马达,油 泵,发动机,液压自动控制装置,变速操纵杆,4、电力式传动系,电 池,电动机控制器,电动机,发电机,发动机,三、 传动系的布置型式,传动系的布置方式,发动机前置后轮驱动,发动机前置前轮驱动,四轮驱动,越野车的传动系,发动机,离合器,变速器,分动器,前驱动桥,桑塔纳轿车传动系,液力变矩器,液力机械式传动,液力变矩器的输出转矩和输入转矩比值的变化范围不能满足汽车各种行驶工况要求，一般在后面串联一个有级式机械变速器。,发动机,液力变矩器,行星齿轮变速系统,不但可以传递转矩，还可以改变转矩的大小，实现无级变速，应用更为广泛。,一、离合器功

4、用： 1、使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。 2、换挡平顺。 3、限制所传递的扭矩，防止传动系过载。 二、离合器的分类 1、液力式偶合器 2、电磁式离合器 3、磨擦式离合器, 12.2 离合器,三、离合器的工作原理,飞 轮,从动盘,膜片弹簧,离合器盖,压 盘,离合器踏板,1、膜片式离合器工作原理,2、摩擦式离合器工作原理,点此观看录像,四、离合器的构造,由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。,1、主动部分,组成：离合器盖、传 动片、压盘 要求: 分离彻底,接合 柔 和,离合器盖,压 盘,飞 轮,2、从动部分,、从动盘,摩 擦 片,从 动 盘 本 体,从 动 盘 毂,减

5、振 器 盘,摩 擦 片,从动盘的总体结构,、扭转减振器,1.动力传递 摩擦片-从动片-减振盘-减振弹簧-从动 盘毂。,2.减振弹簧和阻尼片衰减振动。,3.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.,3、压紧机构,压 盘,膜片弹簧,飞 轮,分离轴承,4、 操纵机构,分类： 人力式; 气压式 人力式: 机械式操纵机构和液压式操纵机构 气压式: 气压助力式操纵机构,驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。,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。,作用：,组成：,（1）机械式离合器操纵机构,有杆系传动装置和 钢丝绳索传动装置两种。,

6、（2）液压式离合器操纵机构,结构原理图：,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,五、几种典型的离合器,按从动盘数目分: 单盘式, 多盘式 按压紧弹簧安装位置分: 周布弹簧离合器, 中央弹簧离合器, 周布斜置弹簧离合器 按压紧弹簧形式分: 螺旋弹簧离合器, 膜片弹簧离合器 按操纵机构形式分: 人力式, 气压助力式,1、单片磨擦式离合器,从动盘,压紧弹簧,压 盘,离合器盖,2、双片式离合器,双片式离合器工作原理,3、膜片弹簧式离合器,、特点：,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,、材料：优质弹簧钢板 、形状：碟状,外端圆孔，可防

7、止应力集中。,、膜片弹簧离合器工作原理,膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面有一距离。,接合状态，膜片弹簧锥度变小。,分离状态，膜片弹簧呈反形。,、膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比,摩擦片磨损变薄，膜片弹簧弹力几乎不变；,膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆作用；,膜片弹簧的压力分布均匀；,平衡性能好，高速性能优良；,制造工艺复杂、尺寸精度要求高。,离合器分离过程,六、离合器的工作过程,离合器接合过程,12.3 机械变速器,一、变速器的功用与分类,（1）在较大范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上转矩数值； （2）在汽车发动机旋转方向不变的前提下，利用倒挡实现汽车倒向行驶； （3）在发动机不

8、熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可以使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。,1、变速器的功用：,2、变速器的分类,（1）有级式变速器,采用齿轮传动，一般汽车采用35个前进档和一个倒档。,（2）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。,（3）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。,二、普通齿轮变速器,1、组成： 传动机构、操纵机构 2、分类： 三轴式变速器、二轴式变速器,3、两轴式变速器,应用：发动机前置前轮驱动，发动机后置后轮驱动的汽车。,特点：输入轴与输出轴平行，无中间轴。,二轴式

9、变速器组成：,输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮。,输入轴,输出轴,二轴式变速器动力传递示意图,动力输入,动力输出,主动齿轮,从动齿轮,接合套齿圈,各挡位的传递路线,结构分析：,一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承连接。 二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。,2、三轴式变速器,应用：发动机前置后轮驱动，多用于轿车以外的各 种车型。 结构：第一轴为输入轴，第二轴输出轴，第三轴中 间轴。,基本原理,i12=n1/n2= z2/z1= M2/M1,主动轮1,z1 ，n1 ， M1为主动齿轮的参数。 z2 ，n2 ， M2为从动齿轮的参数。,从动轮2,三轴五挡位

10、变速器结构,三轴式五挡位变速器实物图,（5）各档换档过程,一挡,二挡,三挡,四挡,五挡,倒挡,防止自动脱挡机构,挂档方向,跳档方向,传动方向,结合齿圈,结合套齿,花键毂,1）切薄齿式,2）斜面齿式,结合齿圈,结合套齿,花键毂,结合齿圈,传动方向,三、组合式变速器,用于重型汽车，使其具有良好的动力和经济性。常采用两个变速器串联的方式构成组合式变速器。,组 合 式 变 速 器,四、同步器,（一）、无同步器时变速器的换挡过程,1.从低速挡换入高速挡,（4）当V3=V2时 接合套 左移挂入五档,（1）在四档时 V3=V4,（2）退入空档 V3=V4 V4V2 故V3V2,（3）空档停留片刻 V2下降快

11、 V3下降慢,3,2.从高速挡换入低速挡,（1）在五档时 V3=V2,（2）退入空档 V3=V2 V4V4,（3）由于V4下降快 V3下降慢,（4）重新接合离合器， 同时加空油，使V4V3,（5）再分离离合器，等 到V4=V3，即可挂入 四挡。,3,2,4,（二）同步器,分类： 锁环式惯性同步器 锁销式惯性同步器,使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换挡时间，同时防止啮合时齿间冲击。,功用：,结构： 同步装置、锁止装置、结合装置,1、锁环式惯性同步器,（1）组成：,细牙螺旋槽,滑 块,滑 块,锁 环,结合齿圈,（2）结构：,锁 环,齿 厚 A,结合齿圈,定位销、滑块,结合套,（3）原理,( b

12、),( c ),锁环,锁环,接合套,定位销,花键毂,滑块,2、锁销式惯性同步器,特点： 以锁销代替锁环，锁销中部和接合套上相应的销孔两个端面的倒角产生锁止。,五、变速器操纵机构,1、功用与要求 （1）功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个挡位。 （2）要求： 自锁功能：防止自动换挡、脱挡。 互锁功能：保证变速器不会同时换入两个挡位。 倒挡锁：防止误换倒挡。 2、构造分类 直接操纵机构 远距离操纵机构 预选气动式操纵机构 电控操纵机构,多用于轿车上,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、

13、六档拨叉轴,自锁钢球,互锁销,五、六档拨块,变 速 器 操 纵 机 构 演 示,3、锁止机构,(1)自锁装置,(2)互锁装置,拨叉轴,互锁钢球,互锁销,(3)倒挡锁,驾驶员在换倒挡时要克服倒挡锁弹簧弹力，变大的换挡阻力，可提醒驾 驶员.,六、分动器,输入轴,中间轴,中桥输出轴,前桥输出轴,后桥输出轴,1、作用：,2、结构特点：,结构、原理与变速器大致相同，主要区别是，汽车有几个驱动桥，分动器就有几个输出轴。,将动力分配给各个驱动桥、变速变扭。,3、操纵机构,分动器操纵原则： 未先接上前桥，不得换入低挡。 未先退出低挡，不得摘下前桥。,12.4 自动变速器,一、自动变速器的特点（与机械变速器相比

14、）,1、汽车起步更加平稳，能吸收和衰减振动与冲击，提高乘坐的舒适性； 2、使汽车能以很低的速度稳定行驶，提高车辆的通过性； 3、可自动适应道路阻力的变化，提高汽车的平均速度及动力性； 4、便于实现自动换挡、减轻驾驶员体力消耗，提高汽车行驶安全性； 5、可把发动机转速限制在污染较小的转速范围内，从而减少发动机废气有害成分排出的数量，减少了空气的污染； 6、采用液力元件，消除了动力传动的动载荷，另外，自动换挡，避免了换挡中产生的冲击，可延长机件的使用寿命； 7、结构复杂，制造精度和成本高，试制费用较高； 8、传动效率较机械变速器低（一般低8%12%）； 9、由于结构复杂，在使用、修理几故障排除等方

15、面，要求技术水平要高。,二、自动变速器的分类,1、按操纵方式分,半自动变速器,全自动变速器,2、按变速控制方式分,液控液压自动变速器,电控液压自动变速器,三、自动变速器的组成,（一）、液力变矩器,泵轮与壳连成一体为主动元件； 壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈 涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；,导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时针方向转动，而不能逆时针方向转动。,1、结构,2、液力变矩器组成,点此观看录像,3、工作原理,变矩器工作时，工作液除有绕变矩器轴的圆周运动以外，还有在循环圆中的循环流动，在工作液循环流动的过程中，固定不

16、动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮不同于泵轮输入的转矩。,变矩器不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况下，随涡轮的转速（反映着汽车行驶速度）不同而改变涡轮输出的转矩的数值，即实现无级变速。,4、三元件液力变矩器,压力油经油道进入后，推动活塞右移，压紧从动盘，锁止离合器，使泵轮与涡轮接合成一体旋转，变矩器不起作用。,锁止离合器的接合取决于发动机转速和车速，并由液压自动操纵控制机构进行。,（二）、行星齿轮变速器,1、组成,作用于太阳轮上的力矩： M1=F1r1,作用于齿圈上的力矩： M2=F2r2,作用于行星架上的力矩： M3=F3r3,齿圈与太阳轮的齿数比为： =Z2/Z1=r2/r1,r3=(r1+r2)/2=(1+)r1/2,2、单排行星齿轮机构的工作原理,3、行星齿轮变速器换挡执行元件,换挡离合器、换挡制动器和单向离合器及锁止离合器。,换挡离合器,作用：连接行星齿轮变速器