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1、 第9章 传动系之概述和离合器Date1武汉大学动力与机械学院汽车传动系概述 传动系的功用与组成 传动系布置形式 其它形式传动系简介 Date2武汉大学动力与机械学院2. 分类 按结构和传动介质分，型式有： （1）机械式 （2）液力机械式 （3）静液式（容积液压式） （4）电动式1.功用 发动机发出的动力驱动车轮一、传动系的功用与组成将发动机产生的驱动力矩和转速，以一定 的关系和要求传递到车轮的系统。Date3武汉大学动力与机械学院3. 机械式一般结构组成 普 通 双 轴 货 车 传 动 系Date4武汉大学动力与机械学院Date5武汉大学动力与机械学院轿车（桑塔纳2000）传动系统发动机离合
2、器变 速 器主减 速器半轴Date6武汉大学动力与机械学院4.功能（1）减速和变速 传动比 （2）实现汽车倒驶发动机转速不变，驱动轮反向，在变速器 中加倒档。 （3）必要时中断传动 （4）差速作用 （5）万向传动离合器 变速器空档暂时中断 长时间中断主减速器变速器问题：这些功能由哪个部件来 实现？Date7武汉大学动力与机械学院5.各部分功能（1）离合器： 平顺接合 ，传递动力； 必要时暂时切断传动。 （2）变速器：实现变速、变扭和变向。 （3）万向传动装置：将变速器传出的动 力传给主减速器。 （4）主减速器：减速，增矩。 （5）差速器：将主减速器传来的动力分 配给左、右半轴。 （6）半轴：将
3、动力由差速器传给驱动轮 。Date8武汉大学动力与机械学院5.各部分功能离合器：传递或者切断动力；在正常工作时接通，在起步、换档、制 动、滑行时断开；在驾驶员的操纵下，通过主动、从动部 分结合或分离实现传递或断开；注意：在正常使用中滑行是一种危险状 态，一般我们做的滑行是为了通过滑行 试验获得车辆的路面阻力。离合器：Date9武汉大学动力与机械学院变速器变速器：实现车辆的变速，保证发动机工作在高 效区；设置多个档位，依次为1、2、3、4、5档 ，传动比依次减小，最小为1，并称之为 直接档，此外还有空档、倒档；或者传 动比在一定的范围内连续可调，此时称 之为无级变速。变速器的传动比一般用ig 表
4、示；Date10武汉大学动力与机械学院万向节万向节：消除变速器与驱动桥之间因相 对运动而产生的不利影响，允许驱动轮 在一定的空间范围内跳动；便于传动轴的在底部的布置，降低地板 的高度。Date11武汉大学动力与机械学院驱动桥驱动桥：安装左右驱动轮，内置主减速器齿轮、 差速器、安装制动器；Date12武汉大学动力与机械学院差速器差速器、半轴：实现左右车轮的差速；原因：在汽车转向时，左右驱动轮，在 相同的时间内，行驶的距离不同，需要 获得不同的线速度，内侧车轮的线速度 较小，外侧车轮的线速度较大。实现方法：动力经：主减差速器 半轴，传递到驱动轮。半轴Date13武汉大学动力与机械学院传动轴 传动轴
5、：传递动力；连接变速箱与主减速器 。Date14武汉大学动力与机械学院主减速器：减速增扭；原因：发动机的转速高，扭矩小。原理：P=nT变速器的传动比一般用i0 表示；与变速 箱的传动比ig共同构成整车传动比I。I=i0ig 主减速器需要掌握的要点: 汽车传动系统由哪些部件组成？ 汽车传动系统的主要功能有哪些，是如何实现的Date15武汉大学动力与机械学院1.发动机前置，后 轮驱动（FR） Front-engine Rear-drive二、传动系的布置形式影响汽车传动系布置的几个要素： 汽车的用途：载货车、大客车、轿车、越野车 汽车的布置空间； 整车的质量分配；应用范围：大、中型载货汽车，部分轿
6、车、客车。 优点：获得比较合理的轴荷分布。在满载情况下可以获得更好的动力性，并保证制动性。方便布置； 便于维护和保养；缺点：需要较长的传动轴，增加整车重量；使用多个万向节，降低了传动系统的效率；影响地板的布置。Date16武汉大学动力与机械学院发动机前置，后轮驱动（FR）Date17武汉大学动力与机械学院2.发动机前置，前 轮驱动（FF）Front-engine Front-drive应用范围：大部分轿车。发动机布置：可以横置或纵置。 优点：无传动轴穿过地板，增加乘坐空间。相对于FR布置，可以获得比较好的隔振效果；传动系统效率较高。提高车辆的操纵稳定性； 结构紧凑；缺点：在车辆满载时，质心后移
7、较多，影响动力性；发动机舱布置部件过多，影响散热和维修；前轮既是转向轮又是驱动轮，结构和运动关系复杂。Date18武汉大学动力与机械学院发动机前置，前轮驱动（FF）Date19武汉大学动力与机械学院3.发动机中置，后 轮驱动（MR） Middle-engine Rear-drive应用范围：跑车、方程式赛车，一些大中型客车将卧式发动 机装在地板下面。 优点：可以采用较大功率的发动机。将发动机放在驾驶员座椅之后和后轴之前，有利于获 得最佳的轴荷分配；缩短了传动轴的长度；空间利用率较高；散热效果较好；缺点：稳定性一般；操纵距离较长，操纵机构比较复杂；Date20武汉大学动力与机械学院发动机中置，后
8、轮驱动（MR）Date21武汉大学动力与机械学院4.发动机后置，后 轮驱动（RR） Rear-engine Rear -drive特点：目前大、中型客车盛行的布置形式 ，具有降低室内噪声、有利于车身内部布 置等优点。缺点：稳定性差； 操纵距离长，操纵机构 复杂；无迎风，不容易散热，发动机的冷 却条件差。Date22武汉大学动力与机械学院发动机后置，后轮驱动（RR）Date23武汉大学动力与机械学院5.全轮驱动（4WD） 4 Wheel Drive 特点：有多个驱动桥， 加 分动器。提高通过 性和动力性 特点：有多个驱动桥，在变速器后加了一个分动器， 其作用是把变速器输出的动力经几套万向传动装置
9、分 别传给所有的驱动桥，并可以进一步降速增扭。最大 限度的利用地面附着条件，获得尽可能大的牵引力。 缺点： 结构复杂； 成本高； 重量大；Date24武汉大学动力与机械学院全轮驱动（4WD）Date25武汉大学动力与机械学院三、其它形式传动系简介2. 静液式传动系又称容积式，传动系 统的主要部件均由液压部分组成。3. 电力式传动系由电力部件和机械部 件组成的传动系。1.液力机械式传动系 组合运用液力传动和机械传动Date26武汉大学动力与机械学院1.液力机械式传动系 变矩 器自动变速器驱动桥液力传动也叫动液传动，动液传动装置有液力偶合器和 液力变矩器两种。往往需要串联一个有级式机械变速器以液体
10、为传 动介质，利 用液体在主 动元件和从 动元件之间 流动过程中 动能的变化 来传递动力 。分为液力耦 合器和液力 变矩器。Date27武汉大学动力与机械学院2. 静液式传动系离合 器控制阀油泵液压 马达由油泵、液压马达和控制装置等组成。油泵产生液压能， 由液压马达将液压能转换成机械能通过控制油泵的输出压 力油的流量或流向，来实现汽车的平稳起步，加速、倒车 等。具体为：怠速工况：油泵空转，系统内无压力，相当于汽车的空档；起步工况：油泵流量较小，建立较高的系统压力，使液压马 达输出较大的转矩；加速工况：油泵流量逐步加大，降低系统压力，提高液压马 达的转速。倒车工况：通过改变压力油的流向，实现液压
11、马达的反转。Date28武汉大学动力与机械学院静压式传动系统的特点和应用范围：优点：工作平稳、噪音低、出力大；缺点：效率低、造价高、可靠性差、因油液 污染导致寿命低。应用范围：军事车辆。Date29武汉大学动力与机械学院3. 电力式传动系 离合 器控制阀发电机电动机由发电机发电，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Date30武汉大学动力与机械学院因为环境污染、能源危机等问题日益突出，目前电动汽车越 来越得到企业和社会的关注。电动汽车的发展，在近几年来得 到了快速的发展。电力传动系统方案也由过去的发动机发电机电动机 模式，转向电池单元电动机模式。电动机由过去的直流电 机向
12、交流异步电机转变。燃料电池、混合驱动、车载蓄电池、 电动轮等技术越来越成为研究的热点。目的在于：降低排放、甚至做到零排放，缓解环境污染；避免石油危机，解决能源的安全问题；对我国来说：更在于抓住发展机遇，缩短与国外的差距。Date31武汉大学动力与机械学院 电力传动系统的特点： 优点：无（小）污染、效率高、无级调速，驱动 平稳、冲击小、噪音低、使用寿命长、电动机的 高效区宽等。电动轮方案还可以简化布置。 缺点：造价高、目前电池技术、充电技术、电池 管理技术还不成熟，高压电安全、电磁干扰等问 题还有待研究，需要消耗贵金属，质量可能增加 。对于燃料电池来说，还有氢设施、氢安全、氢 加注、催化剂等技术
13、尚待研究。Date32武汉大学动力与机械学院小结：传动系的组成和功能2.传动系的布置方案和特点3.传动系的分类 实现汽车减速增矩； 实现汽车变速； 实现汽车倒车； 必要时中断动力传递； 应使车轮具有差速功能； 能够消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利 影响；Date33武汉大学动力与机械学院离合器 离合器的功用及工作原理 摩擦离合器的构造 离合器的操纵机构 Date34武汉大学动力与机械学院离合器的功用及工作原理 功用与类型 工作原理 主要类型 位置: 发动机离合器变速箱Date35武汉大学动力与机械学院一、离合器的功用和类型1）使发动机与传动系平顺接合，保证汽车平稳起步 2）暂时切断
14、传动， 保证传动系换档时工作平顺 3）限制所传递的转矩，防止传动系过载1、离合器的功用Date36武汉大学动力与机械学院几种工况下离合器的工作特点a. 起步工况离合器处于结合状态处于最小稳定转速离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态变速箱置于空档启动发动机到怠速状态踩离合器挂1档逐渐放开离合器踏板踩加速踏板完成起步直接挂1档产生瞬间的冲击发动机处于最小稳 定速度以下熄火如果没有离合器 离合器的功用：1.保证汽车起步平稳Date37武汉大学动力与机械学院b. 换档工况离合器处于结合状态可以达到同步离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态X档行驶踩离合器换档逐
15、渐放开离合器踏板换档完成直接挂档产生很大的冲击损坏传动元件如果没有离合器离合器的功用：2.保证换档工作平顺Date38武汉大学动力与机械学院c. 紧急制动工况离合器处于结合状态离合器打滑X档行驶紧急制动主动盘与从动盘之间的力 达到极限防止系统过载发动机转速急剧降低产生很大惯性力矩过大的载荷，影响 传动元件寿命或损 坏传动元件如果没有离合器离合器的功用：3.防止传动系统过载Date39武汉大学动力与机械学院2、离合器的类型摩擦式离合器：分湿式和干式液力偶合器：油液传递转矩电磁离合器：线圈的通断电控制靠机械摩擦传动。根据压紧力不同：弹簧压 紧、液力压紧、电磁铁吸力压紧。靠液体之间的耦合作用传动。靠
16、电磁之间的耦合作用传动。Date40武汉大学动力与机械学院二、摩擦离合器主要类型1、按从动盘的数目分：单片式、双片式、 多片式，轿车和轻中型货车一般采用单片 式 2、按压紧弹簧的型式与布置分： 周布弹簧式、中央弹簧式、膜片弹簧式 Date41武汉大学动力与机械学院摩擦离合器的构造 膜片离合器 周布弹簧离合器 Date42武汉大学动力与机械学院一、膜片离合器Date43武汉大学动力与机械学院工作原理： 靠主动盘与从动盘之间的摩擦力 矩传递扭矩； 在经常状态下，通过压紧弹簧将 主动盘与从动盘压在一起；只有 在需要脱离时，通过操纵系统压 缩压紧弹簧，同时带动从动盘离 开主动盘； 在离合器由脱离状态向结合状态 恢复过程中，适当控制离合器踏 板的恢复速度，以避免冲击，并 使传动系统工作平稳。 在传递的力矩大于主动盘和从动 盘之间的最大静摩擦力时，
