底盘2zzs-传动系概述.

1、工程机械底盘传动系统概述底盘的底盘的作用作用： 工程机械底盘是整机的支承，并能使整机以工程机械底盘是整机的支承，并能使整机以作业所需要的速度和牵引力沿规定方向行驶。作业所需要的速度和牵引力沿规定方向行驶。底盘的底盘的分类分类 按行走系的特点分：按行走系的特点分： （1 1）轮式底盘轮式底盘：传动系，制动系，转向系，行：传动系，制动系，转向系，行走系走系 （2 2）履带式底盘履带式底盘：传动系，转向系（包括制：传动系，转向系（包括制动），行走系，回转支承装置（承载型）动），行走系，回转支承装置（承载型）第一部分第一部分 汽车（轮式）传汽车（轮式）传动动系系 （第十三章）（第十三章）一、传动系的基

2、本功用与组成一、传动系的基本功用与组成二、机械式传动系的布置方案二、机械式传动系的布置方案home三、液力式传动系三、液力式传动系四、电力式传动系四、电力式传动系一、传动系的基本功用与组成一、传动系的基本功用与组成 汽汽车传动系的基本功用是车传动系的基本功用是将发动机的动力传给驱动车将发动机的动力传给驱动车轮。轮。 传传动系组成动系组成: :离合器、变速器、分动器（如离合器、变速器、分动器（如4444越野越野车）、传动轴、主减速器、差速器等。车）、传动轴、主减速器、差速器等。发动机发动机变速器变速器 离合器离合器传动轴传动轴主减速器主减速器差速器差速器汽车传动系汽车传动系（FRFR）原理示意图

3、原理示意图发动机、前发动机、前桥（轴）桥（轴）后桥（轴）后桥（轴）主减速器、主减速器、差速器差速器变速器变速器传动轴传动轴 万向节万向节离合器离合器汽车传动系实物图汽车传动系实物图 汽车传动系按照结构和传动介质分，其型式有汽车传动系按照结构和传动介质分，其型式有机械式、机械式、液力液力式（包括式（包括液力机械式、静液式（容积液压式）液力机械式、静液式（容积液压式）、电、电力式等。力式等。它们的它们的基本功能基本功能就是就是将发动机发出的动力传给驱将发动机发出的动力传给驱动车轮动车轮。它的。它的首要任务首要任务就是与汽车发动机协同工作，以保就是与汽车发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正

4、常行驶，并具有良好的动力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性和燃油经济性，为此，汽车传动系都具备以下的功能：，为此，汽车传动系都具备以下的功能：1、减速和变速、减速和变速 我我们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时，汽车才能起步和正常行驶。外界对汽车的阻力时，汽车才能起步和正常行驶。由实验由实验得知得知，即使汽车在平直得沥青路面上以低速匀速行驶，也，即使汽车在平直得沥青路面上以低速匀速行驶，也需要克服数值约相当于需要克服数值约相当于1.5汽车总重力得滚动阻力。以汽车总重力得滚动阻力。以东风东风EQ

5、1090E型汽车为例，该车满载总质量为型汽车为例，该车满载总质量为9290kg（总（总重力为重力为91135N），其最小滚动阻力约为），其最小滚动阻力约为1367N。若要求满若要求满载汽车能在坡度为载汽车能在坡度为30的道路上匀速上坡行驶，则所要克的道路上匀速上坡行驶，则所要克服的上坡阻力即达服的上坡阻力即达2734N。东风东风EQ1090E型汽车的型汽车的6100Q-1发动机所能产生的最大扭距为发动机所能产生的最大扭距为353Nm（1200-1400rpm）。）。假设将这以扭距直接如数传给驱动轮，则驱动轮可能得到假设将这以扭距直接如数传给驱动轮，则驱动轮可能得到的牵引力仅为的牵引力仅为784

6、N。显然，在此情况下，汽车不仅不能。显然，在此情况下，汽车不仅不能爬坡，即使在平直的良好路面上也不可能匀速行驶。爬坡，即使在平直的良好路面上也不可能匀速行驶。 另一方面，另一方面，6100Q6100Q1 1发动机在发出最大功率发动机在发出最大功率99.3kW99.3kW时时的曲轴转速为的曲轴转速为3000rpm3000rpm。假如将发动机与驱动轮直接连接，。假如将发动机与驱动轮直接连接，则对应这一曲轴转速的汽车速度将达则对应这一曲轴转速的汽车速度将达510km/h510km/h。这样高的这样高的车速既不实用，也不可能实现车速既不实用，也不可能实现（因为相应的牵引力太小，（因为相应的牵引力太小，

7、汽车根本无法启动）汽车根本无法启动）。 为解决这些矛盾，为解决这些矛盾，必须使传动系具有减速增距作用必须使传动系具有减速增距作用（简称（简称减速减速作用），亦即使驱动轮的转速降低为发动机转作用），亦即使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应地驱动轮所得到的扭距则增大到发速的若干分之一，相应地驱动轮所得到的扭距则增大到发动机扭距的若干倍动机扭距的若干倍。 减速减速由由主减速器、变速器主减速器、变速器（非超速档）实现的。（非超速档）实现的。 汽车的使用条件，诸如汽车的实际装载量、道路坡度、路面状况，以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等等，都在很大范围内不断变化。这就要求汽车牵引力和速

8、度也有相当大的变化范围。对活塞式内燃机来说，在其整个转速范围内，扭距的变化范围不大，而功率的及燃油消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃油消耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围很窄。为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速度有能在足够大的范围内变化，应当使传动系传动比（所谓传动比就是驱动轮扭距与发动机扭距之比以及发动机转速与驱动轮转速之比）能在最大值与最小值之间变化，即传动系应起变速作用。 由由变速器的不同前进档位变速器的不同前进档位实现的。实现的。2 2、实现汽车倒驶、实现汽车倒驶 汽车在某些情况下，需要倒向行驶。然而，汽车在某些情况下，需要倒向行驶。然而，内燃机是

9、内燃机是不能反向旋转的不能反向旋转的，故与内燃机共同工作的传动系必须保证，故与内燃机共同工作的传动系必须保证在发动机选择方向不变的情况下，能够使驱动轮反向旋转。在发动机选择方向不变的情况下，能够使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设一般结构措施是在变速器内加设倒档倒档（具有中间齿轮的减（具有中间齿轮的减速齿轮副速齿轮副。3 3、必要时中断传动、必要时中断传动 内燃机只能在无负荷情况下起动内燃机只能在无负荷情况下起动，而且启动后的转速，而且启动后的转速必须保持在最低稳定转速上，否则即可能熄火，所以在汽必须保持在最低稳定转速上，否则即可能熄火，所以在汽车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的

10、传动路线切断，车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，以便起动发动机。发动机进入正常怠速运转后，再逐渐地以便起动发动机。发动机进入正常怠速运转后，再逐渐地恢复传动系的传动能力，即从零开始逐渐对发动机曲轴加恢复传动系的传动能力，即从零开始逐渐对发动机曲轴加载，同时加大节气门开度，以保证发动机不致熄灭，且汽载，同时加大节气门开度，以保证发动机不致熄灭，且汽车能平稳起步。刚学驾驶车的朋友应该有比较深的认识吧，车能平稳起步。刚学驾驶车的朋友应该有比较深的认识吧，起动时忘踩离合或者离合放得太快就会起动时忘踩离合或者离合放得太快就会“死火死火”。此外，。此外，在变换传动系传动比档位（换档）以及

11、对汽车进行制动之在变换传动系传动比档位（换档）以及对汽车进行制动之前，都有必要暂时中断动力传递前，都有必要暂时中断动力传递。为此，在发动机与变速。为此，在发动机与变速器之间，可装设一个依靠摩擦来传动，且其主动和从动部器之间，可装设一个依靠摩擦来传动，且其主动和从动部分可在驾驶员操纵下彻底分离，随后再柔和接合的机构分可在驾驶员操纵下彻底分离，随后再柔和接合的机构离合器离合器。 同同时，在汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运时，在汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运转情况下，使汽车暂时停驻，传动系应能较长时间中断传转情况下，使汽车暂时停驻，传动系应能较长时间中断传动状态。为此，变速器应设有空挡

12、，即所有各档齿轮都能动状态。为此，变速器应设有空挡，即所有各档齿轮都能自动保持在脱离传动位置的档位。自动保持在脱离传动位置的档位。 中中断传动可由断传动可由离合器、变速器空挡离合器、变速器空挡实现。实现。4 4、差速作用、差速作用 当汽车转弯行驶时，左右车轮在同一时间内滚过的距当汽车转弯行驶时，左右车轮在同一时间内滚过的距离不同，如果两侧驱动轮仅用以根刚性轴驱动，则二者角离不同，如果两侧驱动轮仅用以根刚性轴驱动，则二者角速度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对于地速度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对于地面滑动的现象。这将使转向困难，汽车的动力消耗增加，面滑动的现象。这将使转向困

13、难，汽车的动力消耗增加，传动系内某些零件和轮胎加速磨损。所以，我们需要在驱传动系内某些零件和轮胎加速磨损。所以，我们需要在驱动桥内装置具有差速作用的部件动桥内装置具有差速作用的部件差速器差速器，使左右两驱，使左右两驱动轮可以以不同的角速度旋转动轮可以以不同的角速度旋转。二、机械式传动系的布置方案二、机械式传动系的布置方案 发发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮，所以后轮传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮，所以后轮又称为驱动轮。驱动轮得到转矩便给地面一个向后的作用又称为驱动轮。驱动轮得到转矩便

14、给地面一个向后的作用力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力，力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力，这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接联系，因此称为从动轮。般没有动力上的直接联系，因此称为从动轮。 这这是一种传统的布置型式。国内外的是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部大多数货车、部分轿车和部分客车分轿车和部分客车都采用这种型式。都采用这种型式。1 1. . 前前置后驱（置后驱（FRFR）的布置方案（）的布置方案（图图13131 1）2.2.发动机前置前轮驱动（发动机前置前轮驱动（FF

15、FF）的布置方）的布置方案（案（图图13132 2） 这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但但上坡上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；小，驱动轮易打滑；下坡下坡制动时则由于汽车质量前制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。大多数轿车采取这种布置型式。3.3.发动机后置后轮驱动（发动机后置后轮驱动（RRRR）的布置方）的布置方案（案（图图13133 3） 在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型

16、、轻在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不察觉。远距离操纵也使

17、操纵机构变得复杂、维修调整不便。便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。4 4. .全轮全轮驱动驱动（nWDnWD）的布置方）的布置方案（案（图图13135,6,75,6,7） 越越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有装有分动器分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用车普遍采用44驱动型式，中型越野汽车采用驱动型式，中型越野汽车采用44或或66驱动型式；重型越野汽车一般采用驱动型式；重型越野汽车一般采用66或或88驱动型式。驱动

18、型式。 图13-5，在贯通式驱动桥的布置中，各桥的传动轴布置在同一纵向铅垂平面内，并且各驱动桥不是分别用自己的传动轴与分动器直接联接，而是位于分动器前面的或后面的各相邻两桥的传动轴，是串联布置的。汽车前后两端的驱动桥的动力，是经分动器并贯通中间桥而传递的。其优点是，不仅减少了传动轴的数量，而且提高了各驱动桥零件的相互通用性，并且简化了结构、减小了体积和质量。这对于汽车的设计(如汽车的变型)、制造和维修，都带来方便。5 5、中置后驱、中置后驱(MR(MR) ) （图图13134 4）发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，类发动机放置在前、后轴之间，同时采用后轮驱动，类似似F1F1赛车的布置

19、形式。还有一种赛车的布置形式。还有一种“前中置发动机前中置发动机”，即发，即发动机置于前轴之后、乘员之前，类似于动机置于前轴之后、乘员之前，类似于FRFR，但能达到与，但能达到与MRMR一样的理想轴荷分配，从而提高操控性。一样的理想轴荷分配，从而提高操控性。MRMR的优点是：轴的优点是：轴荷分配均匀，具有很中性的操控特性荷分配均匀，具有很中性的操控特性。缺点是：发动机占。缺点是：发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性，因此去了座舱的空间，降低了空间利用率和实用性，因此MRMR大大都是追求操控表现的跑车。都是追求操控表现的跑车。三、液力式传动系三、液力式传动系1、液力传动也叫动液传动，

20、它靠液体介质在主动元件和、液力传动也叫动液传动，它靠液体介质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。从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器。液力偶合器能传递转矩，但不能改变转矩大小。能传递转矩，但不能改变转矩大小。液力变矩器液力变矩器除了具有除了具有液力偶合器的全部功能以外，还能实现无级变速。一般液液力偶合器的全部功能以外，还能实现无级变速。一般液力变矩器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要力变矩器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要串联一个有级式机械变速器，以

21、扩大变矩范围，这样的传串联一个有级式机械变速器，以扩大变矩范围，这样的传动称为动称为液力机械传动液力机械传动。2、容积式液压传动系也叫静液式传动系（、容积式液压传动系也叫静液式传动系（图图138,9），），它靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量，它靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量，主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机输主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机输出的机械能通过油泵转换成液压能，然后再由液压马出的机械能通过油泵转换成液压能，然后再由液压马达将液压能转换成机械能。液压传动有布置灵活等优达将液压能转换成机械能。液压传动有布置灵活等优点，但其传动效率较低、造价高、寿命

22、与可靠性不理点，但其传动效率较低、造价高、寿命与可靠性不理想，目前只用于少数特种车辆。想，目前只用于少数特种车辆。四、电力式传动系四、电力式传动系 电传动是由发动机带动发电机发电，再由电动机驱动电传动是由发动机带动发电机发电，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。驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。 电力式传动系的布置参图电力式传动系的布置参图13131010。第二部分第二部分 工程机械（履带式）传工程机械（履带式）传动动系系 一、传动系的基本功用与组成一、传动系的基本功用与组成二、机械式传动系的布置方案二、机械式传动系的布置方案home三、液力式传动系三、液力式传

23、动系四、电力式传动系四、电力式传动系1、传动系统的、传动系统的功用功用 工程机械的动力装置和驱动轮之间的传动部件总称为工程机械的动力装置和驱动轮之间的传动部件总称为传动系统传动系统。 内燃机特性与作业机械之间的矛盾：内燃机特性与作业机械之间的矛盾： 内燃机的输出特性：转矩小、转速高和转矩、转速变化范围小内燃机的输出特性：转矩小、转速高和转矩、转速变化范围小 工程机械的作业要求：大转矩、低速度；转矩、速度变化范围大。工程机械的作业要求：大转矩、低速度；转矩、速度变化范围大。 为此，传动系统的为此，传动系统的功用功用就是将发动机的动力按需要适当降低转速就是将发动机的动力按需要适当降低转速增加转矩后

24、传动驱动轮上，使之适应工程机械运行或作业的需要。增加转矩后传动驱动轮上，使之适应工程机械运行或作业的需要。 此外，还具有切断动力、倒行、变速切断动力、倒行、变速和和差速差速的功能。 增扭增扭减速减速2 2、传动系统的传动系统的分类、组成分类、组成 机械传动；液力机械传动；液压传动；电传动。 （1 1）机械传动机械传动轮式：发动机主离合器变速箱传动轴 主传动器、差速器 轮边减速器；履带式：发动机主离合器变速箱 主传动器（中央传动）终传动装置； 优点：结构简单，工作可靠，价廉，传动效率高， 可利用惯性作业等。 缺点：当外阻力变化剧烈时易熄火； 换档时动力中断时间长； 机械循环作业时频繁换档劳动强度

25、大； 传动系零部件受到的冲击载荷大； 机械变速箱档位较多，结构复杂。 履带式工程机械传动系统简图履带式工程机械传动系统简图1-内燃机；2-齿轮箱；3-主离合器；4-变速器；5-主传动齿轮；6-转向离合器；7-终传动装置；8-驱动链轮；A-工作装置液压油泵；B-离合器液压油泵；C-转向离合器液压油泵 履带式机械传动与轮式机械传动履带式机械传动与轮式机械传动有何不同？有何不同？转向方式不同转向方式不同： 即履带式工程机械在驱动桥内设置了即履带式工程机械在驱动桥内设置了转向离合器转向离合器。另外，在动力传至驱动链轮之前，为进一步减速增矩，另外，在动力传至驱动链轮之前，为进一步减速增矩，增设了增设了终

26、传动终传动装置，以满足履带式机械较大牵引力的需装置，以满足履带式机械较大牵引力的需求。求。（2 2）液力机械传动液力机械传动 轮式： 发动机变矩器（动力换档）变速箱 传动轴主传动器、差速器轮边减速器 履带式： 发动机变矩器（动力换档）变速箱 中央传动终传动装置 优点： 变速箱档位少，动力换档轻，简化结构； 发动机功率利用好，防熄火，换档次数少，劳动强度低； 传动系振动小，机械零部件寿命长； 机械可实现零起步，起步平稳。 缺点：（与机械传动系比较）成本相对较高，传动效率较低。 适用范围：中、大型施工机械（推土机、装载机、铲运机）， 高级轿车，重型汽车等。1-液力变矩器液力变矩器2-单向离合器单向离合器3-行星变速器行星变速器4-换档离合器换档离合器5-脱桥机构脱桥机构6-传动轴传动轴ZL50装载机传动系统简图装载机传动系统简图液力机械式传动系统与机械式传动液力机械式传动系统与机械式传动系统相比有何优点？系统相比有何优点？