第三、四讲-传动系概述与离合器

1、第三讲 传动系统概说 n传动系统是汽车底盘的主要组成部分之一 1 一、汽车传动系统的组成和功用 n1传动系统的组成 机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向离合器、变速器、万向 传动装置和驱动桥传动装置和驱动桥组成。其中万向传动装置由 万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器和差 速器组成。 2 1传动系统的组成 n液力机械式传动系统主要由液力变矩器、自动 变速器、万向传动装置和驱动桥组成。 3 2传动系统的功用 n汽车传动系的首要任务是与发动机协同工作，以保 证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好 的动力性和燃油经济性。为此任何形式的传动系应 具有如下功能： n（1）减速增矩 发动机输出的

2、动力具有转速高、转 矩小的特点，无法满足汽车行驶的基本需要，通过 传动系统的主减速器，可以达到减速增矩的目的， 即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低， 转矩大。 4 2传动系统的功用 n（2）变速变矩 n发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需 要克服的阻力却在很大范围内变化，通过传动系统的变速 器，可以在发动机工作范围变化不大的情况下，满足汽车 行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。 n（3）实现倒车 n发动机不能反转，但汽车除了前进外，还要倒车，在变速 器中设置倒档，汽车就可以实现倒车。 n（4）必要时中断传动系统的动力传递 n起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车（

3、如等候 交通信号灯）、汽车低速滑行等情况下，都需要中断传动 系统的动力传递，利用变速器的空档可以中断动力传递。 （5）差速驱动 n在汽车转向等情况下，需要两驱动轮能以不同转速转动， 通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。 5 二、汽车传动系统的布置方案 机械式汽车传动系一般由离合器、变速器、万向节、 传动轴、驱动桥（主减速器和差速器及半轴）组成。 布置方案有： 1. 发动机前置后轮驱动(FR) 2. 发动机前置前轮驱动(FF) 3. 发动机后置后轮驱动(RR) 4. 发动机中置后轮驱动(MR) 5. 全轮驱动(4WD) 6 5全轮驱动（AWD） 7 三、汽车传动系统的类型 n汽车传动系统有机械

4、式、液力式和电力式等。 8 1液力式传动系统 （1）液力机械式传动系统 特点是组合运用液力传动和机械传动。液力传动是指利用液力变矩器传 动，机械传动是指利用自动变速器、万向传动装置和驱动桥传动。 9 1液力式传动系统 （2）静液式传动系统 特点是通过液体传动介质静压力能的变化传递动力，利用发动机带动油泵产生静压 力，通过控制装置控制液压马达转速，用一个液压马达带动驱动桥或用两个液压马 达直接驱动两个驱动轮。静液式传动系统的主要缺点是：机械效率低、造价高、使 用寿命短，可靠性差等，故还没有得到广泛应用。 10 2电力式传动系统 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

5、驱动带有减速器的驱动轮。 11 2电力式传动系统 n混合电动汽车混合电动汽车同时使用存储 电能的蓄电池和内燃发动机 ，蓄电池提供电能以驱动一 个电动牵引电机，而发动机 则在必要时转动，为蓄电池 充电或为加速提供额外的动 力。 n再生式制动系统再生式制动系统可在施加制 动时以电能的形式重新获得 能量。在传统的制动系统中 ，这部分电能通常以刹车垫 产生热的形式消耗，而在再 生式制动系统中却被导向蓄 电池，供日后使用。 12 第四讲第四讲 汽车离合器汽车离合器 离合器是汽车传动系中直 接与发动机相联系的部件。 顾名思义，离合器是一个 完成分离与结合分离与结合的机 械装置。实际上，离合器 的型式有多种

6、，应用也十 分广泛。 13 第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理 一、离合器的功用 1. 1. 保证汽车平稳起步；保证汽车平稳起步； 2. 2. 保证传动系换档平顺；保证传动系换档平顺； 3. 3. 防止传动系统过载。防止传动系统过载。 离合器是一种在机器运转过程中， 可使两轴随时接合或分离的装置。 它的主要功能是用来操纵机器传动 系统的断续，以便进行变速及换 向。 离合器有以下三个功用： 14 二、摩擦离合器的工作原理 n摩擦离合器依靠摩擦原理传递发动机动力。当 从动盘与飞轮之间有间隙时，离合器处于分离 状态。当压紧力将从动盘压向飞轮后，离合器 处

7、于接合状态。 15 二、摩擦离合器的工作原理摩擦离合器的工作原理 汽车在行驶中，需经常保持动力传递，中断传动是 暂时的，离合器经常处于接合状态离合器经常处于接合状态，摩擦副采用弹簧压 紧装置。 16 17 二、摩擦离合器的工作原理摩擦离合器的工作原理 摩擦离合器的基本组成 汽车摩擦离合器由四个 基本部分组成 （1）. 主动部分； （2）. 从动部分； （3）. 压紧机构； （4）. 分离机构。 18 二、摩擦离合器的工作原理摩擦离合器的工作原理 19 离合器的分类 按操作的方式，离合器可分为： （1）外力操纵式 如：机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气 动操纵式等。 （2）自动离合器（不需外

8、力操纵，自动接合和分离） 如：离心离合器，当转速达到一定值时，两轴即 自动接合或分离； 安全离合器，当转矩超过允许值时，两轴即自动 分离； 单向离合器，只允许单向传动，反转即自动分离。 20 离合器的分类 按结构型式，离合器可分为： （1）机械式 刚性、摩擦、离心、单向 （2）电磁式 磁阻、磁滞、涡流 （2）流体式 液压、液力 21 三、对摩擦离合器的基本性能要求三、对摩擦离合器的基本性能要求 1. 首先是在保证传动发动机最大转矩的前 提下，满足两个基本性能要求，即分离分离 彻底彻底和和接合柔和。接合柔和。 2. 从动部分的转动惯量尽可能小；从动部分的转动惯量尽可能小； 3. 散热良好。散热良

9、好。 22 四、摩擦离合器的类型四、摩擦离合器的类型 1按从动盘的数目分类按从动盘的数目分类 ： 单盘离合器：只有一片从动盘，其前后两 面都装又摩擦片，因而具有两个摩擦面。 双盘离合器：即增加了一个从动盘。 多盘离合器：即有多个从动盘。 2按压紧弹簧的结构形式分类按压紧弹簧的结构形式分类 周布弹簧离合器：采用若干个螺旋弹簧作 压紧弹簧，并沿摩擦盘圆周分布。 中央弹簧离合器：仅具有一个或两个较强 力的螺旋弹簧并安置在中央。 膜片弹簧离合器：是以膜片弹簧作为压紧 弹簧的。 23 第二节膜片弹簧离合器第二节膜片弹簧离合器 膜片弹簧离合器的主要特点是用一个膜片弹簧代替 传统的螺旋弹簧和分离杠杆，逐渐得

10、到了广泛的应用。 24 一、膜片弹簧离合器的构造和工作原理一、膜片弹簧离合器的构造和工作原理 1膜片弹簧离合器的构造 膜片弹簧是近些年来广泛采 用的离合器压紧元件。膜片 弹簧为碟形，其上开有若干 个径向开口，形成若干个弹 性杠杆。 膜片弹簧选用高强 度、高韧性的铬钒合金 弹簧钢，并经过局部高 频淬火和喷丸硬化处理， 提高耐磨性及疲劳强度。 25 1膜片弹簧离合器的构造 26 1膜片弹簧离合器的构造 27 2 2、膜片弹簧离合器工作原理、膜片弹簧离合器工作原理 28 2 2、膜片弹簧离合器工作原理、膜片弹簧离合器工作原理 29 膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器 30 膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器 3

11、1 二、膜片弹簧离合器的优缺点二、膜片弹簧离合器的优缺点 如图所示为膜片弹簧和螺旋弹簧的弹性特性曲线。 横轴表示压缩变形量，纵轴表示弹簧作用力。螺旋 弹簧的作用力与其压缩变形量成正比关系（直线2 所示），膜片弹簧的弹性特性如曲线1所示。 32 1 1、膜片弹簧离合器的优点、膜片弹簧离合器的优点 （1）传递的转矩大且较稳定； （2）操纵轻便； （3）结构简单且紧凑； （4）高速时平衡性好； （5）散热通风性能好； （6）摩擦片的使用寿命长。 33 2膜片弹簧离合器的缺点 n（1）制造难度大； n（2）分离指刚度低，分离效率低； n（3）分离指根易出现应力集中； n（4）分离指舌尖易磨损。 34

12、三、膜片弹簧离合器的结构形式 n推式：分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离。 n拉式：分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离。 35 1推式膜片弹簧离合器 n推式膜片弹簧离合器又可以按照支承环的数目分为 双支承环式、单支承环式和无支承环式3种。 n1）双支承环式 n特点是膜片弹簧的前后各有一个支承环。 36 1）双支承环式 37 2）单支承环式 n特点是只有一个支承环位于膜片弹簧的前端或 后端，另一个支承环用离合器盖的凸台或弹性 挡环替代。 38 3）无支承环式 n特点是膜片弹簧的前后都没有支承环。 39 富康和爱丽舍轿车无支承环CP型膜片弹簧 离合器 40 2拉式膜片弹簧离合器 n

13、拉式膜片弹簧离合器有无支承环式和单支承环式两 种。 1）无支承环式 41 2）单支承环式 42 第三节螺旋弹簧离合器第三节螺旋弹簧离合器 一、单盘周布弹簧离合器 1单盘周布弹簧离合器的构造 特点是螺旋弹簧沿圆周均匀分布。 43 1单盘周布弹簧离合器的构造 44 离合器的组成离合器的组成 1）主动部分：飞轮、中中 间压盘间压盘、压盘、离合器 盖等； 2）从动部分：两个两个从动 盘、从动轴（即变速器 第一轴） 3）压紧部分：压紧弹簧； 4）操纵机构：分离杠杆、 分离杠杆支承柱、摆动 销、分离套筒、分离轴 承、离合器踏板等。 45 2名词术语名词术语 n自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与 分离

14、杠杆端头之间的间隙。 n分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与 飞轮及压盘表面间的间隙。 n离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板到消 除自由间隙所对应的踏板行程是自由行程。 n离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续 踩下离合器踏板，将会产生分离间隙，此过程 所对应的踏板行程是工作行程。 46 3工作过程工作过程 n分离过程分离过程： l踩下踏板踩下踏板离合器拉杆离合器拉杆分离叉分离叉分离套筒与分分离套筒与分 离轴承离轴承消除离合器间隙；消除离合器间隙； l继续踩踏板继续踩踏板离合器拉杆离合器拉杆分离叉分离叉分离套筒与分离套筒与 分离轴承分离轴承分离杠杆分离杠杆压盘压盘离合器分离离合器分离

15、n结合过程：结合过程： l驾驶员放松踏板，各个零部件在回位弹簧的作用下驾驶员放松踏板，各个零部件在回位弹簧的作用下 依次回到原位。依次回到原位。 l压紧弹簧作用，重新把压盘从动盘压到飞轮上，同压紧弹簧作用，重新把压盘从动盘压到飞轮上，同 时分离杠杆回位时分离杠杆回位 l分离轴承、踏板及其拉杆也回位，保持离合器间隙。分离轴承、踏板及其拉杆也回位，保持离合器间隙。 47 4离合器的调整 n离合器在使用过程中，从动盘会因磨损而变薄， 使自由间隙变小，最终会影响离合器的正常接 合，所以离合器使用过一段时间后需要调整。 n离合器调整的目的是保证合适的自由间隙。 n离合器调整的部位和方法依具体车型而定。

16、u离合器间隙或自由行程的调整离合器间隙或自由行程的调整 u分离杠杆调平分离杠杆调平 48 第四节离合器压盘的传力方式和离合器的 通风散热 n一、压盘的传力方式 n压盘是离合器的主动部件，通常可以通过凸台、键或销通过凸台、键或销传动，使其与 飞轮一同旋转，同时压盘又可以相对飞轮向后移动，使离合器分离。 49 二、离合器的通风散热 n在离合器从分离到接合 的过程中，摩擦片与飞 轮和压盘之间要发生摩 擦，产生大量热量。这 些热量需要及时散出， 以避免摩擦片因温度过 高而损坏，所以在离合 器盖上都设有窗口，有 的还制有导风片，以加 强其内部的通风散热。 50 第五节从动盘和扭转减振器第五节从动盘和扭转

17、减振器 一、从动盘的结构和组成 从动盘由从动盘本体、摩从动盘本体、摩 擦片、从动盘毂擦片、从动盘毂和和扭转减扭转减 振器振器四个基本部分组成。 为了避免转动方向的共为了避免转动方向的共 振，缓和传动系受到的冲振，缓和传动系受到的冲 击载荷，大多数汽车都在击载荷，大多数汽车都在 离合器的从动盘上附装有离合器的从动盘上附装有 扭转减振器。扭转减振器。 51 从动盘从动盘 52 1）整体式弹性从动盘 n从动盘本体是完整的钢片，并开有T形槽，摩 擦片直接铆接在从动盘本体上。 53 2）分开式弹性从动盘 n从动盘本体上铆接波形弹簧片，摩擦片铆接在 波形弹簧片上。 54 2）分开式弹性从动盘 55 3）组

18、合式弹性从动盘 n特点是靠近压盘的一面铆有波形弹簧片，靠近 飞轮的一面没有。 56 二、带扭转减振器从动盘的构造和工作原理 1带扭转减振器从动盘的构造 57 2带扭转减振器从动盘的工作原理带扭转减振器从动盘的工作原理 扭转减振器会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动， 利用弹簧缓和传动系中的扭转冲击并利用夹在它们之间的阻尼 片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。 58 3变刚度扭转减振器从动盘的特性 n变刚度扭转减振器从动盘的特点是用两组或两组以上 刚度不同的减振器弹簧，装在长度尺寸不同的窗口内， 利用弹簧先后起作用的方式获得变刚度特性。 59 第六节离合器操纵机构第六节离合器

19、操纵机构 离合器的操纵机构按照操纵离合器的能源划分，可 以分为： 1. 人力式 以驾驶员自身的力量驱动离合器操纵机构。 2. 助力式 以驾驶员自身的力量为主，外部力量为辅驱动离合 器操纵机构。 3. 动力式 以外部力量为操纵离合器的动力，驾驶员通过控制 器控制外部力量驱动离合器操纵机构。 60 一、人力式操纵机构一、人力式操纵机构 人力式离合器操纵 机构按照传动方式划分， 可以分为： 1. 机械式 2. 液压式 机械式离合器操纵 机构又有： 1. 杆系传动装置 2. 钢索传动装置 61 一、人力式操纵机构一、人力式操纵机构 1机械式操纵机构 离合器踏板和分离轴承之间通过机械杆件和绳索相连。 杆

20、系传动装置中关节点多，摩擦损失大。且会受到车身和车架 变形的影响。当离合器需要远距离操纵时，较难合理安排杆系。 钢索传动结构简单，装置布置灵活，不受车身和车架变形的影 响，但传递的力比较小。 62 1机械式操纵机构 63 1机械式操纵机构 捷达轿车 离合器采用自 动调整拉索装 置，该装置是 一种免维护的 拉索，当离合 器摩擦片磨损 时，可使拉索 内的拉线伸长 一段的量，起 到了自动补偿 自由行程的作 用。 64 2液压式操纵机构液压式操纵机构 离合器踏板和分离轴承离合器踏板和分离轴承 之间通过主缸、工作缸之间通过主缸、工作缸 及液压管路相连，离合及液压管路相连，离合 器依靠人力产生的液压器依靠人力产生的液压 力控制。力控制。 液压式离合器操纵机构 具有摩擦阻力小，传递 效率高，接合平顺等优 点。它结构比较简单， 便于布置，不受车身和 车架的变形的影响，是 比较普遍采用的一种操 纵型式。 65 2液压式操纵机构液压式