汽车传动装置简介

1、目录引言1一 变速器设计1二 杠杆和力量1三 转矩和转矩的乘积2四 齿轮比2五 手动变速器零件3六 齿轮的选择4七 同步器的目的5八 同步器操作5九 变速器类型8十 四速变速器9十一 五速变速器9十二 驱动桥系统10中原工学院毕业设计（论文）外文翻译引言由发动机曲轴产生的扭矩必须传递到驱动轮上。要做到这一点，扭矩必须首先通过离合器和变速器。本章介绍了手动变速箱、驱动桥及其零件和服务。一 变速器设计变速器的目的变速器的目的是向驱动轮施加不同的扭矩力，车辆需要在许多类型的负载下行驶、停止和起动。重负载、高速度和小负载是对车辆的不同要求的示例。变速器设计的目的是改变驱动车轮的扭矩以适用于不同的应用程

2、序。此外，变速器被用来扭转车辆的方向并向车轮提供空挡（无动力）。通常，在较高速度和较小负载下需要较小的扭矩。当使用较慢的速度和较高的负载时，需要更多的扭矩。二 杠杆和力量为了了解变速器中的齿轮是如何工作的，首先必须定义杠杆和力。杠杆是一种改变力和距离的装置，例如在图A中，杠杆有一个输入、一个支点和一个输出。当力施加到一侧超过一定距离时，力乘以输入上的距离总是等于力乘以输出上的距离。因此，工作输入（等于力x距离）总是等于工作输出。如果支点位于更右侧，如图B所示，会出现几种情况：首先，工作输入将再次等于输出，但是，输出的力将会更大，而输出距离将会小得多；此外，输入距离将会更大。通过改变支点的位置，

3、可以在放弃距离的同时获得不同的力。三 转矩和转矩的乘积杠杆的原理也可以应用于齿轮。 齿轮可以被认为是一组旋转杆。一组齿轮可以以与杠杆增加或减小力相同的方式增加或减小扭矩。 这在图2A中示出。一个杠杆推动另一个，每个杠杆的长度决定了它们将产生多少力。例如，如果短杆推动较长的杆，则较长的杆将移动较小的距离，但将具有更大的力。如果如图2B所示连接一系列的杠杆，则产生连续的扭矩。当应用于图2C所示的齿轮时，小齿轮可以增加较大齿轮中的扭矩。然而,就像杠杆一样,大齿轮移动距离小于输入装置。四 齿轮比从输入到输出增加的扭矩量取决于齿轮的相对尺寸。输入和输出齿轮之间的尺寸差称为齿轮比。显示齿轮比的最佳方式是计

4、算每个齿轮上的齿数，图3显示了一组齿轮。输入齿轮具有十二个齿，输出齿轮具有二十四个齿。要使输出齿轮转动一圈，则输入齿轮需要转两圈，输出齿轮的速度将是输入齿轮速度的一半；但是，输出的转矩将加倍。齿轮比被表示为24比12，或2比1。这意味着输入齿轮将转动两次，而输出齿轮将转动一次。五 手动变速器零件变速其位于离合器后面的齿轮箱。离合器的输出驱动该组齿轮。容纳齿轮的壳体附接到离合器壳体，在壳体内部具有多个不同尺寸齿轮的轴。当齿轮换档到不同的速比时，可以为不同的操作条件选择不同的扭矩。图4示出了三速手动变速器的内部部件的简化图，使用三速手动变速器来帮助简化操作。虽然在变速器中有很多部件，但主要包括驱动

5、器或输入齿轮，其具有四个齿轮的中间轴齿轮（也称为串联齿轮）、两个齿轮的主轴和倒档中间齿轮。副轴齿轮都以相同的速度转动。低速齿轮、倒档齿轮、第二及高速齿轮能够在主轴花键上滑动。六 齿轮的选择通过连接齿轮选择第一档位，以便产生最大转矩和最低输出速度。这个条件用于启动车辆移动，上升非常陡峭的山坡或拉重负载。如图5所示，当变速杆移动到低档或第一档时，低档和倒档齿轮在中间轴上。功率现在从输入轴传输到中间轴。从中间轴，动力传递到主轴。由于齿轮比，输入轴速度大约是输出主轴速度的三倍。然而，输出轴具有约三倍于输入轴的扭矩。通过连接主轴上的第二和高速齿轮选择二档（图6）。注意，用于低速或第一档的齿轮已经脱开并且

6、不啮合。在这种情况下，输入轴与输出轴的比率约为2比1。速度已略微增加，同时扭矩已减小。通过将第二和高速齿轮直接连接到输入轴来选择三档。这使得输入和输出以相同的速度旋转（图7）。现在的比例是1比1，在这种情况下，产生最大速度与最小扭矩。通过将低速和倒档齿轮与倒档中间齿轮连接来选择倒档。当将额外的空转齿轮添加到齿轮系时，输出速度的方向反转。倒档被认为是一种非常低速，高扭矩的齿轮装置。七 同步器的目的在正常换档模式期间，齿轮必须接合和脱离。然而，大多数齿轮在接合之前不以相同的速度转动。为了在正常降档或升档期间消除齿轮彼此碰撞，则会使用同步器。同步器用于当今手动变速器的所有前进速度中。有几种类型的同步

7、器，但它们都工作在一个类似的原则。如果齿轮速度可以同步或以相同的速度，它们将容易啮合，并且几乎没有碰撞或咔嗒声。八 同步器操作图9示出了同步器的原理如何操作。图9A，装配是由输入齿轮、齿圈的锥面、滑套、轮毂、几个弹簧钢球与内齿轮。目标是将输入齿轮与内齿轮啮合。如果内齿轮转动，则输出轴也将转动。为了便于理解，首先将输入齿轮视为旋转，将输出轴、轮毂和内齿轮视为不旋转。当换挡叉向左移动时，它将齿圈滑动套筒和轮毂向左移动。轮毂和齿圈花键接合在一起。随着向左的运动继续，两个锥形表面最终开始摩擦在一起。这个动作使两个齿轮具有相同的速度。在这一点上内齿轮仍然不与输入齿轮啮合。当换挡叉向左移动得更远时，齿圈滑

8、动套继续移动，而毂保持锥形表面彼此接触。当齿圈继续向左移动时，它最终容易与输入齿轮啮合，因为两者都以相同的速度旋转（图9B）。在大多数变速器中，同步器被移动而不是齿轮。这种类型的传输称为恒定网格类型。图10显示了这个原理。齿轮在开始时啮合，但它们在输出轴上的轴承上旋转。当第一齿轮同步器向右移动时，其使输出轴具有与第一齿轮相同的速度。当第二齿轮同步器向右移动时，它使第二输出轴具有与第二齿轮相同的速度。当第三档同步器向左移动时，输出轴以与输入齿轮相同的速度被获得。为了简单起见，此处未示出倒档。虽然许多同步器在外观上不同，基本原理是一样的。大多数同步使用同步环（称为一个封闭环）代替内锥。键，而不是小

9、弹簧球，被用在一些同步器。图11示出了拆卸的同步器。当两个同步器放置在一起时，一些部件如图12所示组合。在该排列中，注意同步器套筒和毂被组合在一起以减小其尺寸。当换档杆将同步器套筒移动到左侧时，齿轮B转动。九 变速器类型不同变速器的目的现在已经研究了基本的变速器部件，可以讨论其它类型和类型。车辆设计在过去几年中一直在变化。前轮驱动车辆现在非常受欢迎。此外，许多制造商使用较小的发动机。由于这些变化，已经开发了几种类型的变速器，包括四速、五速和变速驱动桥变速器。十 四速变速器四速手动变速箱有一个额外的齿轮组，包含了四个前进齿轮，而不是三个。使用四个齿轮，可提供更宽范围的扭矩特性。较小的发动机通常需要增加扭矩范围。图15示出四速变速器，主要区别是直齿轮轴具有四个前进档，而不是三个。同步器也用于辅助换档。十一 五速变速器五速变速器目前在许多车辆上使用。使用五个齿轮，扭矩的范围增加，使得可以使用更小的发动机。图16示出了五速变速器，为了获得五个速度，附加的一组齿轮被添加到变速器。同步器再次用于啮合和脱离齿轮。在所示的每个档位中，机械能的传递是从输入轴到中间轴，到主轴或上轴上的特定齿轮，通过同步器和到输出轴。在