《汽车底盘构造与维修》课件-2汽车传动系统

第二篇

汽车传动系统

汽车传动系统概述第一节离合器第二节

手动变速器的构造与检修第三节万向传动装置的构造与检修第四节

驱动桥的构造与检修汽车传动系统概述1汽车传动系统的功用1.1汽车发动机特性汽油机特性图柴油机特性图内燃机特性：转矩变化范围不大，而功率变化却很大；要有最低转速（600r/min）才能稳定工作；转速提高，输出功率急剧提高，3500~6000r/min输出功率最大。汽车起步或上坡时，阻力大，汽车速度不高，但要求较大功率，以获得最大转矩，来克服加速阻力或上坡阻力；在一般平坦路面上做巡航行驶时，行驶阻力和需要的功率不太大。1汽车传动系统的功用1.2汽车要求的功率1汽车传动系统的功用1.3汽车传动系统的功用（1）减速增矩：传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大；（2）变速变矩：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；（3）使动力传递根据需要顺利接合和分离，如起动、换档、行驶途中短时间停车、汽车低速滑行等情况下，都需要中断动力传递；（4）能实现倒车；（5）具有差速功能。2汽车传动系统的类型和组成2.1机械式传动系统机械式传动系由若干的齿轮、轴、摩擦片等机械元件来传递发动机与驱动车轮之间的动力，传动效率高、工作可靠、维护方便，但操纵需靠驾驶员的体力，传动比的改变是有级的。2汽车传动系统的类型和组成2.2液力机械式传动系统由液力传动和机械传动的组合运用。液力传动是用液体作为传力介质，利用液体在主动元件与从动元件之间的循环流动过程中动能的变化来传递动力。可以实现无级变速。2汽车传动系统的类型和组成2.3电力式传动系统主动部件是由发动机驱动的发电机，从动部件是牵引电动机。可采用一个电动机与传动轴或驱动桥相连；也可在每个驱动轮旁安装一个电动机。后一情况电动机的动力需要通过减速机构传到驱动轮上。3机械式传动系统的布置方案3.1前置后驱动(FR)发动机离合器变速器传动轴主减速器离合器、变速器布置在前离合器、变速器布置在后6、7发动机动力总成支承8、9传动箱支撑特点：传动路线较长，发动机只能采用纵置布置，但是后轮可以得到的驱动力较大，容易获得比较理想的轴荷分布和较佳的汽车性能，主要用于货车、部分客车和部分高级轿车。3机械式传动系统的布置方案3.1前置后驱动(FR)3机械式传动系统的布置方案3.2前置前驱动(FF)发动机；2.离合器；3.变速器；4.主减速器；5.驱动轴；6、7.动力总成支承发动机纵置在前发动机纵置在后发动机横置驱动轴左右等长发动机横置驱动轴左右不等长特点：无万向节和传动轴,传动线路短、结构简单,车身底板可以降低,有助于提高高速时的行驶稳定性。主要用于微型和轻型轿车，在中、高级轿车中应用也较多.3机械式传动系统的布置方案3.2前置前驱动(FF)思考：发动机横置和纵置时，主减速器齿轮有何区别？发动机纵置发动机横置3机械式传动系统的布置方案3.2前置前驱动(FF)3机械式传动系统的布置方案3.3后置后驱动(RR)1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.主减速器；5.驱动轴；6、7.动力总成支承结构紧凑，但整套动力传动系都在后部，后轮负荷较大，对汽车操纵稳定性不利，容易甩尾。发动机的冷却条件较差,发动机、变速器和离合器的操纵机构都比较复杂。发动机纵置在后轴之后发动机横置在后轴之后发动机横置在后轴之前1.小轿车布置（基本不采用）3机械式传动系统的布置方案3.3后置后驱动(RR)可能需要增加万向传动装置和角传动装置，容易做到总质量在前、后轴之间的合理分配,乘客仓内的空气质量较好,也存在发动机的冷却条件较差等问题。2.客车布置发动机纵置发动机横置1.发动机2.离合器3.变速器4.传动轴5.主减速器3机械式传动系统的布置方案3.4中置后驱动(MR)传动轴带中间支承1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.传动轴；5.中间支承；6.主减速器传动轴带中间支承发动机布置在前后轴之间，用后轮驱动。很少采用，少数城市客车和铰接上采用。相对于RR型来说，发动机总成离驾驶员较近，操作起来更方便一些。3机械式传动系统的布置方案3.5四轮驱动(4WD)1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.分动器及轴间差速器；5.后驱动桥主减速器；6.前动桥主减速器；7.轴间差速器；8.黏性联轴差速器FR基础上变型RR基础上变型FF基础上变型增设了分动器,把变速器输出的功率分成两路，一路到前驱动桥，另一路到后驱动桥。充分利用所有车轮与地面之间的附着力，增强了汽车在坏路面行驶通过能力，主要用于越野车及重型货车。3.5四轮驱动(4WD)3机械式传动系统的布置方案作业机械传动系统的构成。汽车传动系统的功能是什么？汽车传动系统各种布置方案的优缺点。2.1的构造与检修2.1离合器的构造与维修一、离合器概述1.什么是离合器？离合器在哪？有什么用？分离、接合的零部件总成；位于发动机与变速器之间；切断、传递发动机传向传动系的动力。2.离合器的功用1)使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步；2)暂时切断发动机的动力传动，保证变速器换档平顺；3)限制所传递的转矩，防止传动系过载。3.离合器的分类：摩擦离合器（还可以进一步分）、液力偶合器、电磁离合器离合器基本要求1)保证可靠地传递发动机的最大转矩又能防止传动系过载。2)接合时应平顺柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。3)分离时应迅速彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。4)旋转部分的平衡性好，且从动部分的转动惯量小。5)具有良好的通风散热能力，防止离合器温度过高。6)操纵轻便，以减轻驾驶员的疲劳。离合器的结构和工作原理（1）、基本组成以下四个部分包括：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、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等（2）、工作原理：l接合状态：飞轮、压盘、从动盘三者在压紧弹簧的作用下压紧在一起，发动机的转矩经飞轮、压盘通过摩擦力矩传至从动盘，再经从动轴（变速器的一轴）向变速器传递动力。l分离过程：踩下离合器踏板，分离拉杆右移，分离叉推动分离套筒左移，通过分离轴承使分离杠杆内端左移、外端右移，使压盘克服弹簧右移，离合器主、从动部分分离，中断动力传动。l接合过程：缓慢抬起踏板，压盘在压紧弹簧的作用下逐渐压紧从动盘，传递的转矩逐渐增加，从动盘开始转动，但仍小于飞轮转速，压力不断增加，二者转速逐渐接近，直至相等，打滑消失，离合器完全接合。典型离合器（摩擦离合器的构造和原理）

基本结构离合器操纵机构

可以分为两大类（1）机械式离合器操纵机构（2）液压式操纵机构杆式操纵机构液压式离合器操纵机构离合器的拆装与检修离合器常见故障检修方法与案例分析1、离合器打滑1）现象：汽车用低速挡起步时，放松离合器踏板后，汽车不能灵敏起步或起步困难；汽车加速行驶时，车速不能随发动机转速的提高而提高，感到行驶无力，严重时产生焦臭味或冒烟等现象。2）原因：a.离合器踏板没有自由行程，使分离轴承压在分离杠杆上。（调整）b.从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损严重，离合器盖与飞轮的连接松动，使压紧力减弱。（更换、修理）c.从动盘摩擦片油污、烧蚀、表面硬化、铆钉外露、表面不平，使摩擦系数下降。（更换）d.压力弹簧疲劳或折断，膜片弹簧疲劳或开裂，使压紧力下降。（更换）e.离合器操纵杆系卡滞，分离轴承套筒与导管间油污、尘腻严重，甚至造成卡滞，使分离轴承不能回位。（修理）f.分离杠杆弯曲变形，出现运动干涉，不能回位。（更换）3）诊断：a.检查离合器踏板自由行程，如不符合规定应予以调整。b.如果自由行程正常，应拆下变速器壳，检查离合器与飞轮连接螺栓是否松动，如松动则予以拧紧。c.如果离合器仍然打滑，应拆下离合器检查从动盘摩擦片的状况。如果有油污，一般可用汽油清洗并烘干，然后找出油污来源并设法排除。如果摩擦片磨损严重或有铆钉外露，应更换从动盘。d.如果从动盘完好，则应分解离合器，检查压紧弹簧，如果弹力过软则应更换。总结：离合器打滑主要可以从从动盘压不紧、从动盘摩擦悉数下降等方面加以考虑。2、分离不彻底1）现象：发动机怠速运转时，踩下离合器踏板，挂挡有齿轮撞击声，且难以挂入；如果勉强挂上挡，则在离合器踏板尚未完全放松时，发动机熄火。2）原因：a.离合器踏板自由行程过大。（调整）b.分离杠杆弯曲变形、支座松动、支座轴销脱出，使分离杠杆内端高度难以调整。（修理）c.分离杠杆调整不当，其内端不在同一平面内或内端高度太低。（调整）d.双片离合器中间压盘限位螺钉调整不当，个别分离弹簧疲劳、高度不足或折断，中间压盘在传动销上或在离合器驱动窗口内轴向移动不灵活。（检查、调整、更换）e.从动盘钢片翘曲、摩擦片破裂或铆钉松动。（更换）f.新换的摩擦片太厚或从动盘正反装错。（更换、重新装配）g.从动盘花键孔与变速器第一轴花键轴卡滞。（修理）h.离合器液压操纵机构漏油、有空气或油量不足。（检查、排除）i.膜片弹簧弹力减弱或指端磨损。（更换）j.发动机支承磨损或损坏，发动机与变速器不同心。（更换发动机支承）3）诊断：a.检查离合器踏板自由行程，如果自由行程过大则进行调整。否则对于液压操纵机构检查是否储液罐油量不足或管路中有空气，并进行必要的排除。如果不是上述问题应继续检查。b.检查分离杠杆内端高度，如果分离杠杆高度太低或不在同一平面，则进行调整。否则检查从动盘是否装反，如果都没问题则继续检查。c.检查从动盘是否翘曲变形、铆钉脱落，从动盘是否轴向运动卡滞等，如果是则进行更换或修理。总结：离合器分离不彻底主要可以从离合器踏板自由行程、分离杠杆高度、从动盘等几个方面考虑。3、离合器异响1）现象：离合器分离或接合时发出不正常的响声。2）原因：a.分离轴承缺少润滑剂，造成干磨或轴承损坏。（修理、更换）；b.分离轴承与分离杠杆内端之间无间隙。（调整）；c.分离轴承套筒与导管之间油污、尘腻严重或分离轴承回位弹簧与踏板回位弹簧疲劳、折断、脱落，使分离轴承回位不佳。（修理、更换）；d.从动盘花键孔与其花键轴配合松旷。（更换）；e.从动盘减振弹簧退火、疲劳或折断。（更换）；f.从动盘摩擦片铆钉松动或铆钉头外露。（更换）；g.双片离合器传动销与中间压盘和压盘的销孔磨损松旷。（更换）3）诊断：a.稍稍踩下离合器踏板，使分离轴承与分离杠杆接触，如果有“沙沙”的响声则为分离轴承响；如果加油后仍响，说明轴承磨损过度、松旷或损坏，应更换。b.踩下、抬起离合器踏板，如果出现间断的碰撞声，说明分离轴承前后有串动，应更换分离轴承回位弹簧。c.连踩踏板，如果离合器刚接合或刚分开时有响声，说明从动盘铆钉松动或外露，应更换从动盘总结：离合器异响主要可以从磨损过度、松旷、过紧、运动中刮碰等方面加以考虑。4、起步发抖1）现象：汽车用低速挡起步时，按操作规程逐渐放松离合器踏板并徐徐踩下加速踏板，离合器不能平稳接合且产生抖振，严重时甚至整车产生抖振现象。2）原因：a.分离杠杆内端高度不处在同一平面内。（调整）；b.从动盘或压盘翘曲变形，飞轮工作端面的端面圆跳动严重。（修理、更换）；c.从动盘摩擦片厚度不均匀、油污、烧焦、表面不平整、表面硬化、铆钉头露出、铆钉松动或切断、波形弹簧片损坏。（更换）；d.压紧弹簧的弹力不均、疲劳或个别折断，膜片弹簧疲劳或开裂。（更换）；e.从动盘上的缓冲片破裂或减振弹簧疲劳、折断。（更换）；f.发动机支架、变速器、飞轮、飞轮壳等的固定螺栓松动。（紧固）；g.分离轴承套筒与导管油污、尘腻严重，使分离轴承不能回位。（修理）。3）诊断：a.检查离合器踏板、分离轴承等回位是否正常，如果正常则继续检查。b.检查发动机支架、变速器、飞轮、飞轮壳等的固定螺栓是否松动，如果是则紧固螺栓，否则继续检查。c.检查分离杠杆的内端是否在同一平面，如果是则继续检查。d.检查压盘、从动盘是否变形，铆钉是否松动、外露，压紧弹簧的弹力是否不在允许范围内，如果是则更换或修理。

总结：起步发抖主要可以从起步时离合器在接合过程中不平稳来考虑，即发动机在匀速转动，而由于离合器接合不平稳使离合器的从动部分转动不平稳，从而反应为离合器乃至整车的抖振。2.2手动变速器的构造与检修2.2手动变速器的构造与维修一、变速器概述1、变速器的功用：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）2、变速器类型按传动比的变化方式分：有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。无级变速器：传动比是连续变化的。综合式变速器：部分无级式的按操纵方式：手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动自动一体变速器1.普通齿轮传动的基本原理1）传动比：i12=n1/n2=z2/z1；i12>1，减速；i12<1，增速。2）换挡原理：通过换挡叉推动同步器上的接合套来实现换挡。2、手动变速器的结构各档传动路线各档传动路线二同步器锁环式同步器结构三变速操纵机构对操纵机构的要求自锁装置的结构原理如图3-2-7所示换挡拨叉轴上方有3个凹坑，上面有被弹簧压紧的钢珠，当拨叉轴位置处于空挡或某一档位置时，钢珠压在凹坑中内，起到了自锁作用互锁装置的结构原理如图3-2-8，当中间拨叉轴移动挂档时，另外两拨叉轴被钢球锁住，防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，起到了互锁作用倒档锁装置：倒档锁装置的作用是防止误挂入倒档.常见的倒档锁是由弹簧和锁销组成的弹簧锁销式,如图3-2-9所示.当挂倒档时必须用较大力量摆动变速杆,使其下端克服弹簧的弹力,并将锁销推出拨快槽后,才能移动倒档拨叉挂入倒档从而防止误挂入倒档四、手动变速器的拆装与检修1、变速器的检修1）、齿轮和轴承的检修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修磨；如果斑点面积超过15%，则应更换齿轮；检查齿厚，如果齿厚磨损超过0.2mm，则应更换齿轮；检查齿长的磨损，如果磨损超过15%，则应更换齿轮；装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙，如果超标应该更换轴承。注意：齿轮应成对更换。2）输入轴、输出轴的检修目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，否则应更换；检查轴的径向圆跳动，不应超过0.05mm，否则应更换或校正。3）同步器的检修将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙a，如果不符合规定，应更换同步环。五、变速器的故障检修方法与案例分析1、异响1）空档异响：（1）现象：发动机怠速运转，变速器处于空档时有异响，踩下离合器踏板异响消失。（2）原因：a.发动机曲轴与变速器一轴不同轴；b.一轴后轴承、二轴前轴承、中间轴轴承磨损过度、缺油；c.常啮合齿轮磨损过度、损伤或啮合不良；d.轴承松旷、损坏，齿轮轴向间隙大；e.拨叉与接合套间隙过大。2）挂档后异响（1）现象：汽车行驶时，变速器发出不正常响声，且随着车速的增加而提高。（2）原因：a.各轴弯曲变形；b.各轴承磨损过度、松旷或缺油；c.齿轮损伤等导致啮合不良；

2、跳档1)现象：汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。2)原因：a.相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成锥形。b.自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。c.操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全长。d.轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向窜动。

3.挂档困难1)现象：不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。2)原因：a.离合器分离不彻底；b.同步器故障；c.拨叉轴弯曲变形；d.自锁或互锁钢球损坏；e.变速杆等故障。

4.乱档1)现象：在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档位。2)原因：a.互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；b.变速杆下端、球头定位部分磨损过大；2.3万向传动装置的构造与检修2.3万向传动装置的构造与检修万向传动装置的功用、组成和应用功用：在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。组成：万向节、传动轴、中间支承在汽车上的应用l变速器与驱动桥之间（4×2）l变速器与分动器，分动器与驱动桥之间l转向驱动桥的内、外半轴之间l断开式驱动桥的半轴之间

、万向节的类型及构造1）万向节分类：（1）刚性万向节：不等速万向节（十字轴式）、准等速万向节（三销轴式、双联式）、等速万向节（球叉式、球笼式）（2）挠性万向节十字轴式万向节（1）构造结构特点：轴承定位（盖板式、挡圈式）、轴承润滑（油嘴、十字轴中空、轴端凹槽）、密封装置（油封）（2）速度特性：不等速特性，单个十字轴万向节在有夹角的传动中，当主动轴等角速转动，从动轴是不等角速转动的。（3）特点：结构简单，传动效率高；具有不等速特性；α=15°~20°。（4）缺点：产生扭转振动，使部件产生附加交变载荷，寿命降低。构造球笼式万向节结构球叉式万向节BJ2020

结构特点：结构简单，拆装不便，易磨损；α=32°，多用于中、小型汽车的转向驱动桥。2.4驱动桥的构造与检修2.4驱动桥的构造与维修驱动桥的构造1、驱动桥的功用、组成和应用功用：将发动机发出的转矩经过降速增矩，改变动力传递方向后，分配到左右驱动轮，并允许左右驱动桥以不同的转速旋转。组成：主减速器、差速器、半轴和桥壳类型：整体式驱动桥（刚性整体，通常与非独立悬架连接，半轴在一条直线上，左右驱动轮不能独立跳动，如上图所示）、断开式驱动桥（桥壳分段以铰链连接，通常与独立悬架连接，半轴通过万向节连接，如下图所示）2、主减速器l功用：①、将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器；②、在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速；③、对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90°。l分类：A、单级式、双级式(包括轮边减速器)；B、单速式、双速式；C、圆柱齿轮式、螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式单级主减速器桑塔纳2000单级主减速器如右图结构分析（1）主动锥齿轮的支承型式悬臂式：只在主动锥齿轮背面有轴承支承，用于负荷较小汽车的单级主减速器和双级主减速器。（2）主减速器的调整装置轴承预紧度的调整（主动锥齿轮：轴承外侧的调整螺母；从动锥齿轮：轴承外侧的调整垫片s1、s2。），其目的：使轴承承受一定的轴向压紧力，提高支承刚度，保证正常啮合。过大，发热量大，磨损大，轴承寿命下降。过小，破坏啮合，齿轮寿命下降。齿轮啮合的调整（啮合印迹：调整垫片s3；啮合间隙：锥轴承外侧的调整垫片s1和s2，一侧增加几片，另一侧减少几片。）双级主减速器（用于中、重型汽车，如CA1092）（1）结构分析第一级为螺旋锥齿轮传动，主动锥齿轮为悬臂式支承。第二级为斜齿圆柱齿轮传动。（2）调整Ⅰ、轴承预紧度的调整：主动锥齿轮：调整垫片8。中间轴：调整垫片6、14。差速器壳体：调整螺母3。Ⅱ、锥齿轮啮合调整：啮合印痕和啮合间隙是同时进行调整的。螺旋锥齿轮啮合印迹的调整方法：“大进从、小出从、顶进主、根出主”。印痕合适后若间隙不符，则通过轴向移动另一齿轮进行调整。普通差速器(以桑塔纳2000对称式锥齿轮差速器为例）4、半轴1）结构实心轴，内端有花键，与半轴齿轮相连，外端有凸缘，与轮毂相连。2）支承形式（1）全浮式支承：半轴两端只承受转矩，不承受支反力和弯矩。（2）半浮式支承：半轴内端不受弯矩，外端承受弯矩。3）半轴的检修（1）半轴应进行隐伤检查，不得有任何形式的裂纹存在。（2）半轴花键应无明显的扭转变形。（3）以半轴轴线为基准，半轴中段未加工圆柱体径向圆跳动误差不得大于1.3mm；花键外圆柱面的径向圆跳动误差不得大于0.25mm；半轴凸缘内侧端面圆跳动误差不得大于0.15mm。