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文档简介
第一章
汽车传动系
(汽车底盘部分)飞汽概述传动系的布置传动系的分类飞汽 第一节传动系概述功用: 将发动机发出的动力传递给驱动车轮,使汽车在各种不同的工况下均能正常行驶,并具有良好的经济性和动力性。功能: 减速增矩、倒车、中断动力、差速功能。概念:汽车传动系是指从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称一、传动系的功用与组成飞汽1、减速 通过传动系的作用,使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一,相应驱动轮所得到的转矩增大到发动机转矩的若干倍。2、变速: 保持发动机在有利的转速范围内工作,汽车牵引力又在足够大的范围内变化。3、倒车: 在传动系的变速器中加设倒档,使汽车能在某些情况下倒车。4、中断传动 发动机只能在无负荷情况下起动,而且起动后转速必须保持在最低稳定转速以上,所以在汽车起步以前,必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断,即传动系的中断传动作用。5、差速作用: 汽车转弯时,左右车轮滚过的距离不同,传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角速度旋转。飞汽二、传动系的布置汽车底盘的总体布置与发动机的位置及汽车的驱动方式有关系,一般有:1、发动机前置后轮驱动(FR),传统的布置形式,适用于大多数货车,多数轿车,部分客车2、发动机前置前轮驱动(FF),结构简单紧凑,整车质量小,高速时稳定性好,大多数轿车采用这种布置形式。爬坡能力差,豪华轿车一般不采用3、发动机后置后轮驱动(RR),便于车身内部布置,减小室内发动机的噪声,一般用于大型客车4、发动机前置全轮驱动(XWD),所有车轮都是驱动车轮,常用于越野车飞汽传动系的布置方式发动机前置后轮驱动发动机前置前轮驱动四轮驱动飞汽越野车的传动系发动机离合器变速器分动器前驱动桥飞汽三、 传动系的分类(一)机械传动系 组成: 离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴根据汽车传动系中传动元件的特征,传动系可分为:机械式、液力机械式、静液式、电力式等发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥,动力又经主减速器、差速器和半轴等到达驱动车轮飞汽机械式传动系的一般形式发动机离合器变速器万向节驱动桥主减速器差速器传动轴半轴飞汽(二)液力机械传动系概述: 液力机械传动系是将液力传动与机械传动有机地组合起来。以液体为传动介质,利用其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。分类:
液力偶合器: 只能传递转矩,不能改变转矩的大小,可代替离合器的部分功能。
飞汽液力变矩器
不但可以传递转矩,还可以改变转矩的大小,实现无级变速,应用更为广泛。液力机械式传动:
液力变矩器的输出转矩和输入转矩比值的变化范围不能满足汽车各种行驶工况要求,一般在后面串联一个有级式机械变速器。发动机液力变矩器行星齿轮变速系统飞汽(四)静液式传动系原理: 通过液体传动介质的静压力能的变化来传动的。组成: 由发动机驱动的液压泵、液压马达和液压自动控制装置。优点:液压变化是渐进的,因而传动系可以在不中断传动的情况下实现无级变速缺点:机械效率低,造价高,使用寿命和可靠性不够理想,目前只用于少数车辆飞汽静液式传动系示意图驱动桥液压马达油泵发动机液压自动控制装置变速操纵杆飞汽(五)电传动系电池电动机控制器电动机发电机发动机电力传动是一种无级传动装置,由汽车发动机带动发电机发电,将发出的电能送到电动机,再由电动机驱动驱动桥或由电动机驱动带有减速器的驱动轮飞汽电力传动的优点:1、由于从发动机到车轮只由电器连接,可使汽车的总体布置简化2、无级变速特性有助于提高平均车速,使操纵简化,驱动平稳,冲击小,有利于延长车辆的使用寿命缺点:质量大,效率低,消耗较多的有色金属飞汽桑塔纳轿车传动系飞汽作业1、简述汽车传动系的基本功用和组成是什么?2、汽车传动系有哪几种传动方式,各自的特点是什么?3、越野汽车传动系4×4与普通汽车传动系4×2相比有哪些不同?飞汽第二章 离合器飞汽离合器的功用和要求离合器的工作原理离合器的构造离合器的操纵机构飞汽想一想1、什么是离合器?2、离合器装在哪里?3、离合器有什么功用?飞汽一、离合器功用:1、使发动机与传动系逐渐结合,保证汽车平稳起步。2、暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换档。3、限制所传递的转矩,防止传动系过载。
离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系飞汽二、性能要求:1、具有合适的储备能力。2、结合平顺柔和。3、分离迅速彻底。4、散热能力强。5、操作轻便。6、从动部分转动惯量尽量小,减少换档时的冲击。离合器的分类:1、摩擦离合器2、液力偶合器3、电磁离合器飞汽 三、离合器的工作原理离合器的主动部分和从动部分借接触面的摩擦作用,或是液体作为传动介质,或是用磁力传动来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动中又允许俩部分相互转动目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器:发动机发出的转矩,通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用,传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时,通过机件的传递,使膜片弹簧大端带动压盘后移,此时从动部分与主动部分分离飞汽(一)摩擦片式离合器的基本组成主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成主动部分:飞轮、离合器盖、压盘从动部分:从动盘、从动轴压紧机构:压紧弹簧操纵机构:离合器踏板、分离拉杆、调节叉、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆、回位弹簧等飞汽离合器的组成示意图从动盘膜片弹簧飞轮离合器盖压盘离合器踏板从动轴滚珠轴承飞汽(二)摩擦片式离合器的工作原理飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖压盘离合器踏板飞汽作业1、离合器由哪几部分组成,各部分的功用是什么?2、汽车传动系中为何要装离合器?3、简述汽车起步时驾驶员如何操纵。4、踩下离合器踏板,松开离合器踏板离合器动作过程是怎样的?飞汽四、 摩擦片式离合器的构造(一)周布弹簧式离合器周布弹簧离合器:
采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧,沿摩擦盘圆周分布的离合器。从动盘压紧弹簧压盘离合器盖飞汽1、主动部分组成:离合器盖、传动片、压盘离合器盖压盘飞轮飞汽2、从动部分从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片飞汽扭转减振器飞汽扭转减振器工作原理不工作时工作时摩擦片转动,从动盘毂没有转动时,弹簧被压缩飞汽3、压紧机构压盘压紧弹簧弹簧座处,凸起十字形筋条飞汽4、分离机构1)分离叉转轴2)分离杠杆结合位置分离位置运动干涉的产生及防止飞汽离合器分离过程飞汽离合器结合过程飞汽作业1、简述离合器的组成。2、为使离合器接合柔和及减小扭转振动,常采取什么措施?飞汽双片式离合器组成:飞汽双片式离合器工作原理飞汽(二)膜片弹簧式离合器特点: 用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。膜片弹簧离合器盖压盘从动盘飞汽桑塔纳轿车离合器结构从动盘膜片弹簧飞轮离合器盖压盘从动轴滚珠轴承飞汽1、膜片弹簧材料:优质弹簧钢板形状:碟状径向切槽外端圆孔,可防止应力集中。弹性杠杆飞汽2、压紧装置及工作原理1)组成:压盘、离合器盖、膜片弹簧、支承圈、分离钩、传动片离合器盖飞轮膜片弹簧膜片弹簧支承圈分离钩飞汽2)工作原理3)特点:结构简单,轴向尺寸小,良好的弹性性能,操纵轻便,高速时稳定。从动盘分离结合状态飞汽(三)分离轴承作用: 承受分离套筒的推力,并将其传递给分离杠杆。分离轴承飞汽(四)离合器的动平衡与装配过程:
飞轮、压盘、从动盘先要进行静平衡,装配后进行动平衡。装配标记:
在离合器盖与飞轮上装有定位销,以保证动态平衡。飞汽五、 离合器的操纵机构作用: 驾驶员借以使离合器分离,而后又使之柔和结合的一套机构,始于离合器踏板,终止于分离杠杆。组成: 包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。分类: 机械式操纵机构 液压式操纵机构弹簧助力式操纵机构飞汽(一)机械式操纵机构分类:1、杆式传动:优:结构简单,工作可靠缺:杆系传动中杆件间铰接多,摩擦损失大2、绳索传动优:消除杆系缺点缺:绳索寿命短,拉伸刚度小踏板拉杆分离叉飞汽(二)液压式操纵机构构造:离合器踏板、储液罐,进油软管、离合器主缸、离合器工作缸、油罐总成、分离叉、分离轴承等飞汽结构原理图:踏板储液室主缸工作缸分离轴承分离杠杆分离叉推杆推杆飞汽离合器的故障诊断:1、离合器打滑2、离合器分离不彻底3、起步发抖4、离合器异响飞汽思考根据所学知识分析离合器故障现象的原因,并找出排除方法飞汽第三章
变速器飞汽概述变速器的变速传动机构同步器变速器的变速操纵机构飞汽 概述一、功用:1、实现变速、变矩2、实现倒车3、实现中断动力传动飞汽二、变速器的分类(1)有级式变速器 有几个可选择的固定传动比,采用齿轮传动。(2)无级式变速器 传动比可在一定的数值范围内连续变化。常见的有:液力式,机械式和电力式等(3)综合式变速器 由有级式变速器和无级式变速器共同组成,传动比可在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。1、按传动比的变化方式分类:飞汽2、按变速器操纵方式分类(1)手动变速器:靠驾驶员直接操纵变速杆换档(2)自动变速器:传动比的选择和换档是自动进行的,驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发送机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,实现档位的变换。(3)手动自动一体变速器一类:部分档位自动换档,部分档位手动换档一类:预先用按钮选定档位,再踩下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。飞汽普通齿轮传动的基本原理传动比:主动齿轮转速与从动齿轮转速之比值多级齿轮传动的传动比:i=所有从动齿轮齿数的乘积/所有主动齿轮齿数的乘积=各级齿轮传动比的乘积三、基本原理飞汽i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1 z1,n1,M1为主动齿轮的参数。 z2,n2,M2为从动齿轮的参数。主动轮1从动轮2i=主动齿轮齿数从动齿轮齿数飞汽变速器传动机构(1)三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入轴、中间轴和输出轴组成(2)两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成 四、手动变速器的变速传动机构飞汽(一)变速器的变速传动机构应用: 发动机前置前轮驱动,发动机后置后轮驱动的汽车。特点; 输入轴与输出轴平行,无中间轴。组成: 输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮飞汽桑塔纳轿车两轴式变速器飞汽飞汽飞汽结构分析:
一轴:一、二档齿轮与轴一体;三、四档齿轮与轴通过轴承连接。 二轴:一、二档齿轮与通过轴承连接;三、四档齿轮与轴一体。飞汽作业 以桑塔纳轿车为例,画出变速器结构简图,并分析各档位动力传递路线。飞汽三轴式变速器的变速传动机构结构:输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套飞汽三轴五档位变速器结构简图飞汽(二)变速原理Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z22档和3档的传动比是多少?i2=(z6/z5)X(z2/z9)i3=(z6/z5)X(z3/z8)飞汽(三)换档原理一轴中间轴二轴飞汽(四)变速器工作情况飞汽(五)各档换档过程1、一档飞汽2、二档飞汽3、三档飞汽4、四档飞汽5、五档飞汽6、倒档飞汽(六)变速器结构分析1、轴的支承滚动轴承中心孔二轴支承滚动轴承滚动轴承滚动轴承飞汽2、齿轮的换档结构型式采用常啮合斜齿轮。利用同步器换档。3、防止自动脱档机构1)切薄齿式挂档方向跳档方向传动方向结合齿圈结合套齿花键毂飞汽2)斜面齿式结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈传动方向飞汽4、齿轮的轴向定位 利用止推环对斜齿轮轴向限位。5、齿轮传动消除间隙装置 齿轮侧面加装薄钢片副齿轮6、润滑与密封 采用飞溅润滑 在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封7、变速器壳 材料:铸铁、铸铝 底部有放油螺塞。飞汽(七) 同步器A、无同步器时变速器的换档过程1、从低档换入高档五档齿轮四档齿轮中间轴结合套花键毂结合齿圈脱离瞬间:V4=VJ
V5>VJ、V4保持空档片刻V5降低,VJ、V4变化不大在VJ与V5相等时挂入五档飞汽2、从高档换入低档脱离瞬间:V5=VJ
V4<VJ、V5 抬起离合器踏板,踩一下油门踏板V4升高,VJ变化不大在VJ与V4相等时挂入四档五档齿轮四档齿轮中间轴结合套花键毂结合齿圈飞汽B、有同步器变速的变速器1、同步器功用: 使结合套与待啮合齿圈迅速同步,缩短换档时间,同时防止啮合时齿间冲击。2、结构: 同步装置、锁止装置、结合装置3、分类: 锁环式惯性同步器 锁销式惯性同步器飞汽(一)锁环式惯性同步器1、组成:细牙螺旋槽滑块飞汽2、结构:滑块锁环结合齿圈飞汽3、原理定位销、滑块锁环结合齿圈0.5齿厚飞汽飞汽(二)锁销式惯性同步器摩擦锥盘摩擦锥环定位销锁销结合套钢球定位销飞汽锁销受力锁止角飞汽五、变速器操纵机构功用: 保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。要求: 自锁功能:防止自动换档、脱档。 互锁功能:保证变速器不会同时换入两个档位。 倒档锁:防止误换倒档。分类: 直接操纵式 远距离操纵式飞汽1、直接操纵式变速器操纵机构的构造五、六档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉变速杆换档轴叉形拨杆倒档拨叉轴一、二档拨叉轴五、六档拨叉轴自锁钢球互锁销五、六档拨块飞汽2、锁止机构1)自锁装置自锁钢球互锁钢球互锁销拨叉轴自锁弹簧飞汽2)互锁装置工作原理拨叉轴互锁钢球互锁销空档状态飞汽3)倒档锁倒档锁销倒档拨块驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力,变大的换档阻力,可提醒驾驶员倒档锁弹簧飞汽变速器操纵机构飞汽桑塔纳轿车变速器结构简图飞汽作业 描述变速器操纵机构是如何实现自锁和互锁的。飞汽第四章 自动变速器(附加)概述液力变矩器单排行星齿轮机构辛普森行星齿轮变速器拉威诺行星齿轮变速器飞汽1).液力传动AT:应用较多2).液压传动AT:油泵产生有油压→液压马达→驱动车轮3).电力传动AT:发动机发电→电动机→驱动车轮4).有级式机械传动AT(AMT):自动离合器、齿轮式机械变速器、电子控制系统能够自动变速,且传动效率高、价格低,应用不普遍,但潜在意义大。5).无级式机械传动AT(CVT):实现传动比的连续变化,节油、操纵简便、行使舒适;AudiA6上采用。自动变速器概述飞汽自动变速器的基本组成和工作原理:1、基本组成液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置2、基本原理液控:通过汽车行驶时的车速和节气门开度这两个主控制参数转变成液压控制信号电控:通过各种传感器将各种信号输入ECU飞汽飞汽液力变矩器液压控制系统行星齿轮机构车速信号节气门开度信号连接曲轴飞汽飞汽飞汽飞汽一、液力变矩器(一)液力变矩器的功用和组成1、功用(1)传递转矩(2)无级变速(3)自动离合(4)驱动油泵(二)组成泵轮、涡轮、导轮飞汽结构:飞汽飞汽泵轮:
泵轮与变矩器壳体连成一体,其内部径向装有许多扭曲的叶片,叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的驱动盘相连接。
飞汽涡轮:
涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相联。
这是变速器输入轴,涡轮通过花键装在输入轴上,泵轮叶片与涡轮叶片相对安置,中间有3~4mm的间隙。
飞汽导轮:
导轮位于泵轮与涡轮之间,通过单向自由轮安装在与变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成。
飞汽(二)液力变矩器的工作原理电风扇A通电,B不通电,电风扇A将以空气为介质带动电风扇B转动。
如果我们在电风扇A与B之间加一个导管,将电风扇B出来的空气引导到A的背面,对电风扇A来说起增益作用,是有利的。如果电风扇B出来的空气引导到A的正面,对电风扇A来说起阻尼做用,是有害的。
飞汽用空气传递动力会有能量损失,且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起,此时电风扇A可直接带动B同速转动,就没有能量损失。
此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮,电风扇B相当于涡轮,导管相当于导环,空气相当于自动变速器油,连接轴相当于锁止离合器。飞汽当发动机曲轴带动泵轮旋转时,泵轮带动自动变速器油一起旋转,在离心力的作用下,自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。
冲击涡轮的叶片,自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动,冲击到导轮叶片,然后沿着导轮叶片流动,回到泵轮进入下一个循环。飞汽我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫涡流。
飞汽自动变速器油在进行涡流的同时,又绕曲轴中心线旋转,我们把液体绕轴线旋转的流动,称为环流。飞汽(三)典型液力变矩器它包含锁止离合器和单向离合器1、单向离合器1)单向离合器的组成:
由外座圈,内座圈、保持架、楔块等组成。
飞汽2)工作原理:
当内座圈固定时,外座圈顺时针方向转动楔块不锁止,外座圈可自由转动;当外座圈逆时针转动时,楔块锁止,外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜,以加强楔块的锁止功能。
飞汽锁止离合器的组成:
减振盘:它与涡轮连接在一起,减振盘上装有减振弹簧,在离合器接合时,防止产生扭转振动。锁止离合器:通过凸起卡在减振盘上,可在油压的作用下轴向移动。
离合器壳:它与泵轮连接在一起,前盖上粘有一层摩擦材料,以增加离合器接合时的摩擦力。飞汽
2.当车辆高速行驶时,信号阀中的滑阀向上移动,使继动阀中的滑阀也向上移动,改变油路,油液从锁止离合器的后端流入,锁止离合器与前盖之间的油液被排出,两面的压力不等,使其向前移动,锁止离合器接合。此时,动力传递路线为:前盖---锁止离合器--变速器输入轴。
1.当车辆低速行驶时,自动变速器油由锁止离合器从动盘的前端流入,所以锁止离合器从动盘前端及后端的压力基本相等,使锁止离合器不起作用,分离。此时,变矩器起变速变扭作用。
工作原理:飞汽二、单排行星齿轮机构行星齿轮机构的组成:
它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行星齿轮架,通常简称为行星架、齿圈等组成。
行星齿轮为轴转式齿轮系统,与定轴式齿轮系统一样,也可以变速、变矩。
飞汽行星齿轮工作原理1)齿圈固定,太阳轮主动,行星架被动。此种组合为降速传动,通常传动比一般为2.5~5,转向相同。飞汽2)齿圈固定,行星架主动,太阳轮被动。此种组合为升速传动,传动比一般为0.2~0.4,转向相同。飞汽3)太阳轮固定,齿圈主动,行星架被动。此种组合为降速传动,传动比一般为1.25~1.67,转向相同。飞汽4)太阳轮固定,行星架主动,齿圈被动。此种组合为升速传动,传动比一般为0.6~0.8,转向相同。飞汽5)行星架固定,太阳轮主动,齿圈被动。此种组合为降速传动,传动比一般为1.5~4,转向相反。飞汽6)行星架固定,齿圈主动,太阳轮被动。此种组合为升速传动,传动比一般为0.25~0.67,转向相反。飞汽1)把三元件中任意两元件结合为一体的情况:
当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件,太阳轮为被动件或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件,齿圈作为被动件的运动情况,行星齿轮间没有相对运动,作为一个整体运转,传动比为1,转向相同。汽车上常用此种组合方式组成直接档。2)三元件中任一元件为主动,其余的两元件自由:
从分析中可知,其余两元件无确定的转速输出。第六种组合方式,由于升速较大,主被动件的转向相反,在汽车上通常不用这种组合。其余的七种组合方式比较常用。注意以下情况:飞汽行星齿轮传动联想记忆示意图为了方便记忆,我们可以将行星齿轮传动转换成普通圆柱齿轮传动。太阳轮相当于最小的齿轮,齿圈相当于中等齿轮,行星架相当于最大的齿轮。其中行星架的齿数等于太阳轮齿数与齿圈齿数之和。飞洋汽车学院飞汽1.当齿圈固定时
太阳轮主动,行星架被动,最小的齿轮带动最大的齿轮旋转降速,传动比最大,在汽车上用作前进1档反之,若行星架主动,太阳轮被动,最大的齿轮带动最小的齿轮旋转,升速,传动比最小,在少数汽车上使用,作为前进超速2档。
2.当太阳轮固定时
齿圈主动,行星架被动,较大齿轮带动最大齿轮旋转,降速,传动比较大,在汽车上常用作前进2档;反之,若行星架主动,齿圈被动,最大齿轮带动较大齿轮旋转,升速,传动比略小于1,在汽车上用作前进超速1档。3.当行星架固定时
太阳轮主动,齿圈被动,最小齿轮带动较大齿轮旋转,降速,反向,在汽车上用作倒档。飞汽三、辛普森式行星齿轮变速机构飞汽飞汽飞汽1.离合器的组成
卡环:它安装在输入轴转鼓的卡环槽内,限制活塞的行程。
输出转鼓:其中心有齿形花键与输出轴相连,边缘有键槽。
钢片:是光板,外缘有矩形花键与输入轴转鼓内键槽相连。
摩擦片:内圆有花键,与行星齿轮某一元件相连接,其表面有铜基粉末冶金层或合成纤维层,以增大摩擦力。钢片与摩擦片相间排列,可轴向移动。
弹簧座卡环:安装在输入轴卡环槽内。许多个回位弹簧沿圆周方向均匀分布飞汽飞汽带式制动器1.带式制动器组成:
制动鼓:它与行星齿轮的某一元件相连接。
制动带:围在转鼓的外圆上,它的外表面是钢带,内表面有摩擦材料,制动带的一端用锁销固定在自动变速器壳体上,另一端与液压油缸的推杆相接触。
油缸:它固定在自动变速器壳体上,其内部有活塞和推杆相连接。飞汽飞汽.带式制动器的工作原理
当液压缸无油压时,制动带与鼓之间要有一定的间隙,制动鼓可随与它相连的行星排元件一同转动。
当液压缸通油压时,作用在活塞上油压力推动活塞,使之克服回位弹簧的弹力而移动,活塞上的推杆随之向外伸出,将制动带压紧在制动鼓上,于是制动鼓被固定而不能转动,此时,制动器处于制动状态。飞汽片式制动器1)片式制动器组成:飞汽固定架,有许多槽,它通过螺钉与变速器壳体相连接,固定架上有控制油道孔。
钢片外缘上有花键,与固定架上的槽或与变速器壳体上的花键槽相连接,是不动件。
摩擦片内圆上有花键,与行星齿轮的某元件相连接。
活塞安装在活塞缸内,回位弹簧作用在活塞上。飞汽 第五章万向传动装置概述万向节传动轴和中间支承重点:万向节、传动轴和中间支承。难点:不等速、等速球叉式和球笼式万向节飞汽一、 概述(一)功用:
在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴间继续传递动力的装置。(二)组成:万向节传动轴中间支承万向节中间支承主传动轴中间传动轴驱动桥飞汽万向传动装置工作演示飞汽(三)万向传动装置在汽车上的应用:1)用于发动机前置后轮驱动汽车;
变速器输出轴与驱动桥输入轴不能用刚性连接,必须采用两个万向节和一个传动轴连接。长距离加中间支承飞汽2)多轴驱动的越野车
两轴驱动的越野车汽车变速器与分动器间,由于装配、制造及传动的误差,它们间装有万向节和传动轴。
三轴驱动的越野车汽车,中、后桥间有贯通式和非贯通式传动。贯通式装有万向节;非贯通式装有中间支承。飞汽3)转向驱动桥的半轴、断开式驱动桥的半轴
对于转向驱动桥,前轮既是转向轮又是驱动轮,作转向轮时,要求它能在最大转角内任意偏转一角度。作驱动轮时,且车轮偏转半轴不能间断动力传递,故半轴不能制成整体用万向节连接。
转向驱动桥有:
独立悬架(f)一边有两个万向节;非独立悬架(g)一边有一个万向节。飞汽4)汽车动力输出装置和转向系统的操纵机构飞汽二、 万向节
万向节是转轴与转轴间实现变角度传递动力的基本部件。分类:1)扭转方向是否有明显的弹性:
刚性万向节 挠性万向节2)刚性万向节根据运动特点:不等速万向节 准等速万向节 等速万向节飞汽(一)不等速万向节别称:十字轴式刚性万向节1、十字轴式万向节的结构:如图十字轴万向节叉轴承盖安全阀万向节叉滚针轴承
1)、特点:常用的是不等速十字轴式万向节,其结构简单,传动可靠,效率高,允许两传动轴间有较大夹角(一般为15°-20°)飞汽2)、十字轴润滑油道油封油封挡盘注油嘴采用橡胶油封,当十字轴内腔油压过大时,多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出。飞汽3)、十字轴式刚性万向节飞汽4)、万向节中常见的滚针轴承轴向定位方式:1、盖板固定式—轴承轴向定位结构,工作可靠,拆装方便,但零件数目多。盖板有预紧压力,防止十字轴轴向窜动,破坏传动轴动平衡。2、挡圈固定式—分外挡圈和内挡圈固定式,工作可靠,零件少,结构简单。3、瓦盖固定式—万向节叉与十字轴轴颈配合的圆孔不是一个整体,而是分成两半。拆装方便,使用可靠,但工艺复杂。4、塑料环固定式—结构轴向定位可靠,十字轴轴向窜动小,但拆装不便。飞汽2、单个十字轴式万向节的运动特性特性: 单个十字轴式万向节在输入轴与输出轴之间有夹角的情况下,两轴的角速度是不相等的。w1w2w1w2vA=w1r=w2rcosavB=w1rcosa=w2r从动轴的转速大于主动轴的转速从动轴的转速小于主动轴的转速传动轴所谓不等速性是指从动轴旋转过程中角速度不均匀,平均速度是相等的,主动轴转过一周,从动轴也转一周飞汽3、实现两轴间等角速度传动措施双十字轴万向节实现等速:1)第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等。α1=α22)第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。注意事项:
传动轴的两个叉容易装错飞汽
在上述两条中,第二条完全可以由传动轴和万向节叉的正确装配来保证。而上条只有在驱动轮采用独立悬架时,才有可能通过整车的总布置设计和总装配来保证实现,因主减速器和变速器的相对位置是固定的。在驱动轮采用非独立悬架时,由于弹性悬架的振动,驱动桥输入轴与变速器输出轴的相对位置是不断变化的,不可能在任何时候都保证α1与α2相等,只能做到传动的不等速性尽可能小。对每一个万向节而言,传动轴只要有夹角,万向节工作时零件间就有相对运动,因而有摩擦损失,降低传动效率,故变速器输出轴向后稍倾斜,驱动桥输入轴的轴线略上翘。飞汽(二)准等速万向节根据双万向节实现等速传动原理设计,常见有:1、双联式万向节2、三销轴式万向节3、球面滚轮式万向节飞汽1、双联式万向节结构如图双联叉万向节叉轴传动轴长度缩减至最短两个在同一平面内的万向节叉当a1=a2时,轴1和轴2的角速度相等双联式万向节允许有较大的轴间夹角,(一般可达500)轴承密封好,效率高,制造方便,工作可靠,但外形尺寸大,结构复杂,零件数目较多。飞汽飞汽2、三销轴式万向节1)结构:如图除主动偏心轴叉外其余无止推垫片是断面与轴承间有较大间隙以防止运动干涉.2)特点:对万向节与转向节的同心度要求不太严,允许相邻两轴有较大的交角,提高机动性;但所占空间较大。三销轴主动偏心轴叉从动偏心轴叉止推垫片轴承座叉孔中心线与叉轴中心线垂直但不相交毛毡圈飞汽3、球面滚轮式万向节结构如图
装在与万向节轴5制成一体的三根销轴3上的球面滚轮4,可沿与另一万向节轴1相连的筒状的三个轴向槽2移动,起伸缩键的作用结构上应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似位于万向节两轴夹角的等分面上。轴间夹角可达43度富康车用飞汽(三)等速万向节原理:传力点永远位于两轴交点O的角平分面上
与大小相同的锥齿轮啮合传动原理相同,若万向节的传力点在主、从动轴交角变化时始终位于两轴的角平分面上,则可使两万向节叉保持等角速的关系。飞汽1.球叉式万向节(圆弧滚道型)主、从动叉上各有四个圆弧凹槽,装和后形成两个相交的环形槽作为钢球的滚道。定心钢球装在两叉中心的球形凹槽内,用以确定万向节摆动的中心。主动叉和从动叉凹槽的中心线是两个半径相等的圆,而且两圆心与万向节的距离相等,因此,当两轴绕定心钢球转动任何角度时,传动钢球中心始终位于两圆弧的焦点上。即所有传动钢球都位于角平分面上,从而保证了主、从动轴以等角速度传动。
钢球与凹槽间的压力大,磨损快,随着磨损的增加会破坏传动的等速性。一般用于越野车转向驱动桥。飞汽直槽滚道型球叉式万向节
两个球叉上的直槽与轴的中心线倾斜相同的角度且彼此对称,保证钢球的中心处于两轴夹角的等份平面上。这种万向节加工比较容易,夹角不超过200,两叉间允许有轴间滑动,主要用于断开式车桥,省去滑动花键。飞汽2、球笼式等速万向节(分为固定型和伸缩型)1)固定型结构:行星套7以内花键与主2动轴1相连,其外表面有六条凹槽,形成外滚道。六个传力钢球6分别装在凹槽内,并由保持架4使之保持在一个平面内。飞汽飞汽等速原理外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧,且到O点的距离相等。球滚动时,同时以A、B为球心滚动,所以CA=CB,所以,两轴相交任意角度时,传力刚球的中心都位于角交的平分面上。与球叉式相比,它承载能力强,结构紧凑,拆装方便。飞汽2)伸缩型球笼万向节结构如图
该结构形式的内、外滚道是圆筒形的,传递转矩中,行星套与筒形壳可以沿轴向移动,可省去滑动花键。使结构简单与滑动花键相比,滑动阻力小,适用于断开式驱动桥。万向节保持架的内球面中心B与外球面中心A位于万向节中心O的两边,且与O等距离,刚球中心C到A、B距离相等,保证万向节的主、从动轴作等角速传动。飞汽球笼式万向节特点: 承载能力强,结构紧凑,拆装方便,两轴最大交角为42°(四)挠性万向节弹性连接件弹性连接件上海SH380A自卸车的柔性万向节飞汽三、 传动轴和中间支承1、传动轴的结构:
为了有较好强度和刚度,一般多为空心、壁厚均匀的钢管。(1.5~3.0mm);小车转向驱动桥半轴通常采用实心轴。2、安装:注意安装标记,满足动平衡要求。标记号如图功用:连接变速器和驱动桥,在转向驱动桥和断开式驱动桥中,则用来连接差速器和驱动车轮飞汽
3、传动轴的运动干涉汽车在行使过程中,变速器与驱动桥的相对位置经常变化,影响动力传动;故传动轴中设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接,实现传动轴长度的变化,防止了传动轴运动干涉。飞汽桑塔纳轿车等速万向节与传动轴飞汽4、中间支承由于传动轴过长,固有频率降低,易产生共振,故分两段中间加中间支承。中间支承固定在车架上,CA1091采用双列圆锥滚子轴承,可承受较大的轴向力,且便于调整,寿命长。EQ1090采用单列球轴承,用润滑脂润滑。飞汽
5、EQ2080中间支承中支承13支承安装在中间支承壳体14内的圆锥滚子轴承10之间。整个中间支承用两个u形螺栓和中间支承托架2固定在中桥壳3上,通过两个定定位销17在中桥壳3上定位。调整垫片9用以调整圆锥滚子轴承的预紧度。飞汽作业 普通十字轴刚性万向节为了达到等角速度传动,要满足什么要求?飞汽作业 普通十字轴刚性万向节为了达到等角速度传动,要满足什么要求?飞汽第六章 驱动桥概述主减速器差速器半轴与桥壳飞汽一、 概述1、功用: 将万向传动装置输入的发动机转矩经降速增扭后,改变传动方向,然后分配给左右驱动轮,且允许左右驱动轮以不同转速旋转。2、组成:桥壳———是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。主减速器—降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传递方向。差速器——使两侧车轮不等速旋转,以适应不同路面。半轴———将扭矩从差速器传给车轮。飞汽3、结构类型1)非断开式驱动桥:2)断开式驱动桥:飞汽图D-C5-1所示的非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥,它由驱动桥壳1,主减速器(图中包括6、7),差速器(图中包括2、3、4)和半轴7组成。驱动桥壳1由中间的主减速器壳和两边与之刚性连接的半轴套管组成,通过悬架与车身或车架相连。两侧车轮安装在此刚性桥壳上,半轴与车轮不可能在横向平面内作相对运动。输入驱动桥的动力首先传到主减速器主动小齿轮7,经主减速器减速后转矩增大,再经差速器分配给左右两半轴5,最后传至驱动车轮。1)整体式驱动桥飞汽1-后桥壳;2-差速器壳;3-差速器行星齿轮;4-差速器半轴齿轮;5-半轴;6-主减速器从动齿轮齿圈;7-主减速器主动小齿轮图D-C5-1后轮驱动驱动桥的主要部件飞汽2)断开式驱动桥为了与独立悬架相适应,驱动桥壳需要分为用铰链连接的几段,更多的是只保留主减速器壳(或带有部分半轴套管)部分,主减速器壳固定在车架或车身上,这种驱动桥称为断开式驱动桥。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要,差速器与车轮之间的半轴也要分段,各段之间用万向节连接。1-主减速器;2-半轴;3-弹性元件;4-减振器;5-车轮;6-摆臂;7-摆臂轴图D-C5-2断开式驱动桥的构造飞汽二、 主减速器1、功用: 1)将万向传动装置传来的发动机的转矩传给差速器2)在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速1)按参加减速传动的齿轮副数目分,可分为单级式主减速器和双级式主减速器。除了一些要求大传动比的中、重型车采用双级主减速器外,一般微、轻、中型车基本采用单级主减速器。单级主减速器具有结构简单、体积小,重量轻和传动效率高等优点。2、分类:2)按主减速器传动比档数分,可分为单速式和双速式两种。目前,国产汽车基本都采用了传动比固定的单速式主减速器。在双速式主减速器上,设有供选择的两个传动比,这种主减速器实际上又起到了副变速器的作用飞汽3)按减速齿轮副结构型式分,可分为圆柱齿轮式、圆锥齿轮和准双曲面齿轮等型式。
在发动机横向布置汽车的驱动桥上,主减速器往往采用简单的斜齿园柱齿轮;在发动机纵向布置汽车的驱动桥上,主减速器往往采用圆锥齿轮和准双曲面齿轮等型式。与圆锥齿轮相比,准双曲面齿轮工作平稳性更好,弯曲强度和接触强度更高,还可以使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线偏移。当主动齿轮轴线向下偏移时,可以降低传动轴的位置,从而有利于降低车身及整车重心高度,提高汽车的行驶稳定性。
12-11圆锥齿轮和准双曲面齿轮飞汽(一)单级主减速器1、构造:叉形凸缘主动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳半轴齿轮半轴支承螺柱飞汽桑塔纳轿车的主减速器主动锥齿轮从动锥齿轮差速器齿轮行星齿轮轴行星齿轮差速器壳圆锥轴承飞汽2、结构1)主动锥齿轮的支承型式 跨置式: 主动锥齿轮前后方均有轴承支承,支承刚度较大。 悬臂式: 主动锥齿轮只在前方有支承,后方没有,支承刚度较差。2)主减速器的调整装置轴承预紧度的调整目的:提高支承刚度装置:调整垫片、波形套(主动锥齿轮) 调整螺母、调整垫片(从动锥齿轮)飞汽3)锥齿轮的齿形分类:螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮、双曲面锥齿轮双曲面齿轮特点: 主从动锥齿轮轴线不相交,主动锥齿轮轴线低于或高于从动锥齿轮。优点: 同时啮合齿数多,传动平稳,强度大。缺点: 啮合齿面的相对滑动速度大,齿面压力大,齿面油膜易被破坏。应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。飞汽双曲面锥齿轮螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮飞汽如图D-C5-3所示为单级主减速器结构,它采用一对准双曲面锥齿轮传动。主动锥齿轮4与输入轴制成一体,用圆锥滚子轴承5和6支承。这两个轴承安装在主减速器壳的轴承孔内,并被台阶轴向定位,用来承受在主减速器工作时,对主动锥齿轮4产生的轴向和径向力。因为主动锥齿轮4处于圆锥滚子轴承5和6支承点的外面,所以让两轴承的小端相对,这能够增大有效支承点的距离,并使轴承5有效支承点距锥齿轮4更近,有利于增加主动锥齿轮的支承刚度。输入轴前端的固定螺母把垫圈、叉形凸缘、轴承6内圈、预紧调整垫片、隔离套管8、轴承5内圈和齿轮前后位置调整垫片等固定在齿轮4的前端面上从动锥齿轮1被螺栓固定在差速器壳10上,差速器壳又被两个圆锥滚子轴承3支承在主减速器壳内。因为从动锥齿轮1处于两个圆锥滚子轴承之间,所以让两轴承的大端相对,这能够适当减小两轴承有效支承点的距离,对增加从动锥齿轮的支承刚度是有利的。飞汽图D-C5-3准双曲面锥齿轮式单级主减速器在桑塔纳、奥迪100、切诺基等发动机纵置的汽车上,都采用了这种形式的主减速器。飞汽夏利、富康、捷达这些发动机横置前桥驱动汽车采用的是圆柱齿轮式单级主减速器。主减速器(以及差速器)与变速器连为一体,又总称为“变速驱动桥”。主减速器传动比可用下式进行计算:i。=从动锥齿轮齿数N2/主动锥齿轮齿数N1飞汽4)主减速器齿轮的支承、安装调整和润滑为了减少主减速器内齿轮的冲击噪声,并使轮齿沿其长度方向的磨损比较均匀,需要保证主动和从动齿轮之间正确位置关系,为此在主减速器内设有啮合调整装置,还要使这些齿轮有足够的支承刚度,以保持在传动过程中不至于发生较大变形而影响正常啮合。在安装调整中,主要应作好以下三件事:(1)圆锥滚子轴承的预紧:在消除轴承间隙后,再对轴承加一定的轴向压紧力。压紧力过小,则不能满足轴的支承刚度需要;压紧力过大,则会导至传动效率降低,并且加速轴承磨损。在图D-C5-3所示的主减速器未装油封时,按规定力矩拧紧主动锥齿轮4前端螺母后,应调整到能以M1=0.8~1.3N·m左右的力矩使主动锥齿轮4单独转动。为了调节此力矩的大小,在主动轴两轴承内圈之间的隔离套管的一端装有预紧调整垫片。如过紧则增加垫片的厚度;过松则减少垫片的厚度。飞汽调整垫片2的厚度,可以调整支承差速器壳的圆锥滚子轴承3的预紧程度,主、被动锥齿轮组装后,应能以M2=M1+0.2~0.4N·m的力矩(不同车型有所不同,以上两数值范围为TOYOTADYNA车型的范围)转动主动锥齿轮2)齿面接触情况调整:先在主动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料(红丹粉与机油的混合物),然后使主动锥齿轮往复转动,于是从动锥齿轮轮齿的两工作面上便出现红色印迹。通过调整主动锥齿轮的前后位置
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