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1、第3章 汽车底盘构造、使用与维护,汽车工程学院,第3章 汽车底盘构造、使用与维护,3.1底盘构造 3.1.1 传动系 3.1.2 行驶系 3.1.3 转向系 3.1.4 制动系,第3章,3.1.1 传动系,一、传动系概述,二、离合器,3.1.1 传动系,（一）摩擦式离合器的基本原理,（二）离合器的功用,换档平顺,防止传动系过载,起步平稳,3.1.1 传动系,（三）对离合器的要求 根据离合器的功用，它应满足下列主要要求： 能可靠地传递发动机的最大转矩，又能防止传动系过载。 接合柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。 分离彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。 从动部分的转动惯量小，减轻换档时变速
2、器齿轮间的冲击。 通风散热良好，防止离合器温度过高。 操纵轻便省力，以减轻驾驶员的疲劳。,3.1.1 传动系,（四）离合器的分类,3.1.1 传动系,（五）膜片弹簧离合器 膜片弹簧离合器的基本组成,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器的基本组成,主动部分,从动部分,压紧机构,操纵机构,飞轮 离合器盖 压盘,从动盘 从动轴,压紧弹簧,离合器踏板 分离拉杆 分离叉 分离杠杆 分离轴承,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器踏板自由行程 当离合器处于正常结合状态时，分离轴承与分离指之间应留有一定量的间隙，防止从动盘摩擦片磨损变薄时，离合器结合不彻底。因此，为消除这一间隙所需的离合器踏板行程称为离合器踏板自
3、由行程。,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器的构造,1-从动盘；2-离合器盖和压盘；3-分离轴承；4-卡环；5-分离叉；6-分离套筒；7-飞轮,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器的构造,3.1.1 传动系,3.1.1 传动系,图35 膜片弹簧离合器盖和压盘分解图,图36 膜片弹簧 离合器盖和压盘示意图,主动部分,膜片弹簧离合器的构造,1、3-摩擦衬片；2-波浪形弹簧钢片；4-从动盘钢片；5-减振弹簧；6-摩擦片；7-从动盘毂；8-止动销；9-衬套；10-减振器盘,从动部分,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器的构造,工作原理,3.1.1 传动系,安装前 接合位置 分离位置,3.1.1 传动系,4
4、. 工作原理,膜片弹簧离合器的优点,结构简单 压力分布均匀 膜片弹簧的弹簧特性优于圆柱螺旋弹簧,3.1.1 传动系,膜片弹簧离合器的结构形式 根据离合器分离时分离指内端所受作用力的方向不同，可分为拉式膜片弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器两种形式。,3.1.1 传动系,与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有如下优点： (1) 结构简单、紧凑，质量小。 (2)由于拉式膜片弹簧是以中部与压盘相压，因此在同样压盘尺寸条件下可采用直径较大的膜片弹簧，从而提高了压紧力与传递转矩的能力，而并不增大踏板力；或在传递相同转矩时，可采用尺寸较小的结构。 (3) 分离效率高。 (4) 踏板操纵更轻便。 (5) 在支承环磨
5、损后不会产生冲击和噪声。 (6)使用寿命更长。 但是拉式膜片弹簧离合器需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难，且分离行程略比推式大些。,3.1.1 传动系,图310 捷达轿车离合器分解图,3.1.1 传动系,（五）离合器操纵机构,杠杆式离合器操纵机构,拉索式离合器操纵机构,液压式离合器操纵机构,3.1.1 传动系,3.1.1 传动系,（五）离合器操纵机构,实现变速变矩前进档,实现倒车倒档,实现中断动力传动空档,（一）变速器的功用,3.1.1 传动系,三、手动变速器,（三）手动变速器普通齿轮传动的基本原理 传动比：主动齿轮（即输入轴）转速与从动齿轮（即输出轴）转速之比值,3.1.1 传动
6、系,i12=n1/n2=z2/z1 i121，减速； i121，增速。,3.1.1 传动系,（三）手动变速器普通齿轮传动的基本原理,（四）手动变速器的变速传动机构 按手动变速器工作轴的数目分，有两轴式手动变速器和三轴式手动变速器,3.1.1 传动系,变速传动机构 改变转矩的大小和方向,手动变速器,变速操纵机构 实现换档,1、两轴式手动变速器的变速传动机构 （1） 发动机纵向布置的两轴变速器 1） 传动系布置,3.1.1 传动系,2) 结构,3.1.1 传动系,桑塔纳2000型轿车两轴式变速器实物图,3.1.1 传动系,3) 动力传动路线,（2） 发动机横向布置的两轴变速器 1) 结构,3.1.
7、1 传动系,3.1.1 传动系,2) 动力传动路线,一档 倒档,2、三轴式变速器的变速传动机构,3.1.1 传动系,（五）手动变速器的换档方式,直齿滑动齿轮换档,接合套换档,同步器换档,结合套换档,3.1.1 传动系,（六）同步器 1、同步器的功用 同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间，且防止同步前啮合而产生冲击打齿。 2、同步器的构造与工作原理 分类：锁环式同步器 锁销式同步器 1) 构造,带摩擦锥面和接合齿圈的齿轮,3.1.1 传动系,2) 工作原理,3.1.1 传动系,（七）变速器的操纵机构 功用：保证驾驶员能准确可靠地将变速器挂入所需要的档位，并可随时退至空档。
8、分类：按变速杆位置的不同，可分为 直接操纵式 远距离操纵式 1、直接操纵式,3.1.1 传动系,2、远距离操纵式,拉索式远距离操纵机构,杆式远距离操纵机构,3.1.1 传动系,3、操纵机构的安全装置 (1)自锁装置：防止自动脱档或挂档；并保证轮齿以全齿宽啮合。,3.1.1 传动系,(2) 互锁装置：防止同时挂上两个档位。,3.1.1 传动系,(3)倒档锁装置：防止误挂倒档。,兼起自锁与互锁作用的锁止装置,四、自动变速器 汽车自动变速器即自动操纵式变速器。 （一）液力机械变速器,3.1.1 传动系,（二）电控液力自动变速器,液力变矩器,行星齿轮装置,液压控制系统,电子控制系统,3.1.1 传动系
9、,电子控制系统,3.1.1 传动系,1、液力变矩器 作用：传递扭矩、变矩、变速及离合 组成：泵轮、涡轮、导轮和变矩器壳,图335 液力变矩器示意图 1、5变矩器壳体；2泵轮；3导轮；4变速器输入轴； 6曲轴；7驱动端盖；8单向离合器；9涡轮,3.1.1 传动系,3.1.1 传动系,液力变矩器的工作原理,泵轮液流,3.1.1 传动系,带锁止离合器液力变矩器,图338 带锁止离合器的液力变矩器,3.1.1 传动系,锁止离合器分离状态,3.1.1 传动系,锁止离合器接合状态,3.1.1 传动系,2、齿轮变速机构 （1）单排行星齿轮机构 （2）复合式行星齿轮机构,3.1.1 传动系,（1）单排行星齿轮
10、机构 单排行星齿轮机构运动规律的特征方程式为 式中，n1为太阳轮转速；n2为齿圈转速；n3为行星架转速；a为齿圈齿数与太阳轮齿数之比，即 ，且 。,3.1.1 传动系,（1）单排行星齿轮机构,3.1.1 传动系,（2）复合式行星齿轮机构 在现代汽车的自动变速器中，目前广泛采用两种类型的复合式行星齿轮机构：辛普森（Simpson）式和拉维纳（Ravigneaux）式。,3.1.1 传动系,辛普森式行星齿轮机构,图342 辛普森式行星齿轮机构 1前行星排齿圈；2前后行星排共用太阳轮；3后行星排齿圈；4输出轴； 5后行星排行星轮；6后行星排行星架；7前行星排行星轮；8前行星排行星架； C1、C2离合
11、器；B1、B2制动器,3.1.1 传动系,拉维纳式行星齿轮机构,图343 拉维纳式行星齿轮机构,3.1.1 传动系,表31拉维纳式四档行星齿轮变速器换档执行元件工作规律,3、换档执行元件 离合器 制动器 单向离合器 （1）离合器,3.1.1 传动系,3.1.1 传动系,（2）制动器：分带式制动器和湿多片式制动器,湿式多片式制动器：,带式制动器：,3.1.1 传动系,（3）单向离合器,楔块式单向离合器,滚柱式单向离合器,3.1.1 传动系,4、液压控制系统,离合器 制动器液压缸,液压泵,主油路调压阀 手动阀 换档阀 锁止离合器控制阀,动力源,执行机构,控制机构,3.1.1 传动系,5、电子控制系
12、统 （1）信号输入装置,1,信号输入装置,2,电控单元,3,执行器,节气门位置传感器 发动机转速传感器 车速传感器 输入轴转速传感器 变速器油温传感器,超速档开关 模式选择开关多功能开关 制动灯开关,传感器,信号开关装置,3.1.1 传动系,（2）执行器电磁阀 按其作用可分为：换档电磁阀、锁止电磁阀、调压电磁阀。 按其工作方式可分为：开关式电磁阀、脉冲式电磁阀。 开关式电磁阀 开关式电磁阀的作用是开启和关闭变速器油路，用于控制换档阀及液力变矩器的闭锁离合器锁止阀。由电磁线圈、磁铁、阀芯和回位弹簧等组成。 脉冲式电磁阀 脉冲式电磁阀的作用是控制油路中油压的大小。控制信号是频率固定的脉冲电信号，电
13、磁阀在脉冲信号的作用下不断反复地开启和关闭泄油孔。电控单元通过改变每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比例来改变电磁阀开启和关闭的时间比例，达到控制油路油压的目的。,3.1.1 传动系,（3）电控单元 组成：接收器、控制器、输出装置 功能： 控制换档时刻 控制主油路油压 控制锁止离合器 控制换档品质 自动模式选择控制 发动机制动作用控制 使用输入轴转速传感器的控制 超速行驶控制 自诊断与失效保护控制,3.1.1 传动系,（三）无级变速器 无级变速器指的是能连续换档的机械式无级传动装置 CVTContinuously Variable Transmission 无级变速器有金属带式和链条式两种型式
14、 组成：主、从动工作轮、金属带、液压泵、起步离合器和控制系统等,1发动机飞轮； 2离合器； 3主动工作轮液压控制缸； 4主动工作轮可动部分； 4a主动工作轮固定部分； 5液压泵； 6从动工作轮液压控制缸； 7从动工作轮可动部分； 7a-从动工作轮固定部分； 8中间减速器； 9主减速器与差速器； l0金属带,3.1.1 传动系,五、万向传动装置 （一）功用 万向传动装置用来实现变角度的动力传递。 （二）组成 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成 图3-51 传动轴的组成,3.1.1 传动系,（三）万向节 1、十字轴式万向节,3.1.1 传动系,万向节,十字轴式,三枢轴球面滚轮式,球笼式,十字轴式
15、万向节的优缺点： 优点：结构简单，传动效率较高，因此应用较广泛， 缺点：单个万向节在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下，其两轴 的角速度不相等，这就是单个万向节的不等速性。 用双十字轴万向节来实现等速传动的条件： （1）第一万向节两轴间夹角 与第二万向节两轴间夹角 相等，即 （2）传动轴两端的两个万向节叉（即第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉）在同一平面内。,3.1.1 传动系,2、球笼式万向节 分为固定型球笼式万向节和伸缩型球笼式万向节 （1）固定型球笼式万向节,3.1.1 传动系,（2）伸缩型球笼式万向节,3.1.1 传动系,3.1.1 传动系,（3）三枢轴球面滚轮式万向节,3.1.1
16、传动系,（四）传动轴,3.1.1 传动系,六、驱动桥 （一）概述 （二）主减速器 （三）差速器 （四）半轴 （五）桥壳,3.1.1 传动系,（一）概述 1、功用 驱动桥的功用是将万向传动装置传来的发动机动力经降速增矩改变传动方向后，分配给左、右驱动轮，并且允许左、在驱动轮以不同转速旋转。 2、组成,3.1.1 传动系,3、分类 （1）非断开式驱动桥 （2）断开式驱动桥,3.1.1 传动系,（二）主减速器 功用：将输入的转矩增大并相应降低转速，并可根据需要改变转矩 的方向。 分类：单级式和双级式 单速式和双速式 贯通式和轮边式 1、单级主减速器,图362 单级主减速器齿轮,3.1.1 传动系,2、双级主减速器,图363 双级
