汽车构造_2_传动系统.ppt

1、汽 车 构 造,主 讲：马 天 飞,电子讲稿,汽 车 构 造 马天飞,第 二 章 汽车传动系统概述,传动系统的基本功用与组成,汽 车 构 造 马天飞,1、减速增矩 2、实现汽车倒退行驶 3、必要时中断动力传动 4、差速作用,传动系统的布置FF方案,汽 车 构 造 马天飞,结构紧凑 布置方便 操纵简单 冷却通风好 车身底板高度降低 多用于轿车,传动系统的布置RR方案,汽 车 构 造 马天飞,轴荷分配合理 车内噪声小 车身地板平整 质心高度降低 多用于大客车,传动系统的布置4WD方案,汽 车 构 造 马天飞,能够充分利用地面附着条件，获得尽可能大的牵引力。 多用于越野车,汽 车 构 造 马天飞,第

2、 三 章离 合 器,离合器的功用,汽 车 构 造 马天飞,1、保证汽车平稳起步。 2、保证传动系统换挡时工作平顺。 3、防止传动系统过载。,主动部分、从动部分既可暂时分离，又可逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。,离合器的结构及工作原理,汽 车 构 造 马天飞,组成： 主动部分 从动部分 压紧机构 操纵机构 要求： 分离彻底，接合柔和 从动部分的转动惯量要尽可能小 散热条件良好,摩擦离合器传递转矩的能力,汽 车 构 造 马天飞,影响因素： 摩擦面压紧力 摩擦因数 摩擦面数目 摩擦面尺寸,单盘周布弹簧离合器,汽 车 构 造 马天飞,主动部分：飞轮、压盘、离合器盖（四组传动片） 从动部分

3、：从动盘（摩擦片）、从动盘毂（从动轴） 压紧机构：16个螺旋弹簧 操纵机构：分离杠杆、分离套筒（轴承）、分离叉,单盘周布弹簧离合器,汽 车 构 造 马天飞,传力途径 离合器间隙 踏板自由行程 散热：径向槽 散热肋 隔热垫,膜片弹簧离合器,汽 车 构 造 马天飞,膜片弹簧：薄弹簧钢板，有锥度。18个径向切口，形成弹性杠杆。两侧有钢丝支承圈，借6个固定铆钉将其安装在离合器盖上。,膜片弹簧离合器的安装过程,汽 车 构 造 马天飞,膜片弹簧离合器的结构特点,汽 车 构 造 马天飞,1) 有利于提高离合器转矩容量，并减小离合器的轴向尺寸。 2) 不需专门的分离杠杆，使结构简化，零件数目少，重量轻。 3)

4、 可以适当增加压盘的厚度，提高热容量，改善散热条件。 4) 主要部件形状简单，适于采用冲压加工，大批量生产时可以降低生产成本。,膜片弹簧的弹性特性,汽 车 构 造 马天飞,摩擦片磨损时压紧力变化小；分离时踏板力减小。 压力分布均匀；磨损均匀；高速性能好。,推式膜片弹簧离合器,汽 车 构 造 马天飞,双支承环式 单支承环式 无支承环式,拉式膜片弹簧离合器,汽 车 构 造 马天飞,无支承环式 单支承环式 优点： 结构简单 分离效率高 操作强度小 缺点：,结构较复杂，安装拆卸困难，分离行程略大。,从动盘和扭转减振器,汽 车 构 造 马天飞,扭转减振器的功用 从动盘 带扭转减振器的从动盘 （应用广泛）

5、 不带扭转减振器的从动盘 （多用于双盘离合器）,从动盘的结构形式,汽 车 构 造 马天飞,从动盘应具有轴向弹性，连接摩擦衬片处沿周向翘曲成波浪形。 结构形式： 整体式 分开式 组合式,扭转减振器的组成,汽 车 构 造 马天飞,从动盘本体、减振器盘 从动盘毂 减振器弹簧 减振器阻尼片,扭转减振器的工作原理,汽 车 构 造 马天飞,从动盘本体（减振器盘）减振器弹簧从动盘毂,离合器操纵机构,汽 车 构 造 马天飞,组成： 起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。 类型： 人力式、气压式,汽 车 构 造 马天飞,第 四 章变 速 器 与 分 动 器,变速器的功用和分类,汽 车 构 造 马天飞,功

6、用：变速、倒挡、空挡 组成：变速传动机构、操纵机构 分类： 按传动比变化方式不同 有级式、无级式、综合式 按操纵方式不同 强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式,普通齿轮式变速器的结构,汽 车 构 造 马天飞,轴线固定式的中间轴式五挡变速器（CA1040）,五挡变速器简图,汽 车 构 造 马天飞,轴、轴承、壳体 齿轮、连接 五个前进挡位 同步器（组成） 倒挡齿轮,空挡六挡变速器（CA1091）,汽 车 构 造 马天飞,动力的传递,一挡,汽 车 构 造 马天飞,挂挡 动力的传递 传动比,直接挡,汽 车 构 造 马天飞,挂挡 动力的传递 传动比,倒挡,汽 车 构 造 马天飞,挂挡 动力的传递 传动比

7、,防止自动跳挡的结构措施,汽 车 构 造 马天飞,齿端制成倒斜面： 接合齿圈和接合套齿的端部两侧制成倒斜面,防止自动跳挡的结构措施,汽 车 构 造 马天飞,减薄齿结构 ： 花键毂齿端的齿厚切薄,两轴式变速器结构,汽 车 构 造 马天飞,特点：输入轴和输出轴平行，无中间轴。,两轴式变速器工作原理,汽 车 构 造 马天飞,轴、轴承、齿轮、同步器； 动力传递路线、无直接挡。,无同步器时变速器的换挡过程,汽 车 构 造 马天飞,同步 ：待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等。 低速挡(直接挡)换入高速挡(超速挡)： v4v2=v3， 等待v3v4的时刻。,无同步器时变速器的换挡过程,汽 车 构 造 马天飞,高速

8、挡换入低速挡： v3v4v2， 接合离合器、加油、使v2v3 ， 等待v3v2的时刻。 操纵复杂，依赖经验。,同步器,汽 车 构 造 马天飞,组成：接合套、花键毂、接合齿圈以及同步装置。 功用：可以使接合套与对应接合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致，并阻止两者在达到同步之前接合，从而防止了冲击。 分类：常压式、惯性式、自行增力式。 目前广泛采用的是惯性式同步器。,锁环式惯性同步器的结构,汽 车 构 造 马天飞,轴、齿轮、接合齿圈 花键毂 接合套 锁环(同步环) 滑块 定位销,锁环式惯性同步器的结构,汽 车 构 造 马天飞,锁环：齿形、锁止角、内锥面、细牙螺旋槽。,滑块bc 定位销a ed,锁环

9、式同步器工作过程,汽 车 构 造 马天飞,五挡换六挡： 空转，n3n7n4 压紧，n3n4n7 摩擦、抵触 拨环力矩 摩擦惯性力矩 同步、接合、挂档,锁销式同步器的结构和原理,汽 车 构 造 马天飞,轴、齿轮、接合齿 花键毂、接合套 摩擦锥盘、摩擦锥环 锁销、锁止角 定位销（弹簧、钢球）,变速器操纵机构,汽 车 构 造 马天飞,功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器 挂入所需要的任一挡位工作，并可 随时使之退到空挡。 分类：直接操纵式和远距离操纵式。 组成：变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及 安全装置。多数集装于上盖或侧盖 内。,直接操纵机构的组成与布置,汽 车 构 造 马天飞,拨叉：共线、两挡 拨

10、叉轴：支承、移动 拨块：凹槽、空挡共线 变速杆：选挡、换挡 安全装置：自锁、互锁、倒挡锁,自锁和互锁装置,汽 车 构 造 马天飞,自锁装置： 自锁钢球、自锁弹簧 保证变速器不自行脱挡或挂挡。 互锁装置： 互锁钢球、互锁销 挂挡时，自动锁止其它所有拨叉轴。,倒挡锁和选挡锁装置,汽 车 构 造 马天飞,组成： 锁销、弹簧 功用： 防止误挂倒挡； 区分三四挡和五六挡。,分动器,汽 车 构 造 马天飞,轴（输入输出） 齿轮、传动比 换挡、接前桥 原则： 非先接上前桥，不得挂上低速挡； 非先退出低速挡，不得摘下前桥。,汽 车 构 造 马天飞,第 五 章万 向 传 动 装 置,万向传动装置,汽 车 构 造

11、 马天飞,组成：万向节、传动轴、中间支承 功用：用于轴线相交且相对位置经常变化的转轴 之间的动力传递。,应用与布置,汽 车 构 造 马天飞,中间支承 分动器 贯通式驱动桥 非贯通式驱动桥 转向驱动桥 独立悬架 非独立悬架,万向节的分类,汽 车 构 造 马天飞,刚性万向节： 动力是靠零件的铰链式联接传递的。 不等速万向节 准等速万向节双联式、三销轴式等 等速万向节球叉式、球笼式等 挠性万向节： 动力是靠弹性零件传递，且有缓冲减振作用。,十字轴式刚性万向节的结构,汽 车 构 造 马天飞,万向节叉 十字轴 滚针、套筒、油封 轴承盖 注油嘴、安全阀 应用广泛,十字轴的润滑与密封,汽 车 构 造 马天飞

12、,损坏的标志 橡胶油封 毛毡或软木垫油封 无须安装安全阀,十字轴万向节传动的不等速性,汽 车 构 造 马天飞,传动的不等速性 a 主动叉在垂直位置 b 主动叉在水平位置 c 两轴转角差随主动轴转角变化的关系 两轴交角越大，不等速性越严重。 不良后果：扭转振动，附加载荷。,双万向节传动的等速条件,汽 车 构 造 马天飞,第一万向节两轴间夹角与第二万向节两轴间夹角相等； 第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面内。,双联式准等速万向节,汽 车 构 造 马天飞,组成： 主从动轴、双联叉 本质： 分度机构的作用： 优点： 允许有较大的轴间夹角，结构简单、制造方便、工作可靠。,等速万向节的基本

13、原理,汽 车 构 造 马天飞,相 同 大 小 的 锥 齿 轮 传 动 示 意 图,若万向节的传力点在其交角变化时始终位于角平分面内，则可使两万向节叉保持等角速的关系。,球笼式万向节的结构,汽 车 构 造 马天飞,组成： 主动轴 星形套内花键外凹槽 球形壳 钢球 保持架,RF节、外侧VL节(伸缩型)、内侧,球笼式万向节等角速传动原理,汽 车 构 造 马天飞,A、B、C、O AO=BO；AC=BC 保持架的内外球面、星形套的外球面和球形壳的内球面，均以万向节中心O为球心，当两轴交角变化时，保持架可沿内、外球面滑动，以保持钢球在一定位置。,挠性万向节,汽 车 构 造 马天飞,挠性万向节是依靠其中弹性

14、件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉。 由于弹性件的弹性变形量有限，故挠性万向节一般用于两轴间夹角不大(35)和只有微量轴向位移的万向传动场合。 它还具有能吸收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动、结构简单、无需润滑等优点。,传动轴,汽 车 构 造 马天飞,传动轴 花键轴 万向节叉 钢板卷焊无缝钢管 振动、平衡片、标记、共振、支承,中间支承,汽 车 构 造 马天飞,安装在车架横梁上 组成： 双列圆锥滚子轴承 可承受较大轴向力 便于调整、寿命长 作用： 补偿安装误差 消除扭转共振,CAl091型汽车,汽 车 构 造 马天飞,第 六 章驱 动 桥,驱动桥的组成和功用,汽 车 构 造 马天

15、飞,组成： 主减速器 差速器 半轴 驱动桥壳 功用： 降速增矩； 改变转矩方向； 实现差速作用。,整体式驱动桥,汽 车 构 造 马天飞,半轴套管与主减速器壳刚性地连成一体，再通过弹性悬架与车架连接。 结构简单、工作可靠、工艺性好、维修方便,断开式驱动桥,汽 车 构 造 马天飞,主减速器壳固定在车架上，通过万向传动装置与车轮连接。与独立悬架相配合。 簧下质量小，平顺性好，离地间隙大。,主减速器的功用和分类,汽 车 构 造 马天飞,功用： 降速增矩，改变转矩旋转方向。 按齿轮副数目分类： 单级式主减速器双级式主减速器（轮边减速器） 按传动比挡数分类： 单速主减速器双速主减速器 按齿轮副结构形式分类

16、： 圆柱齿轮式圆锥齿轮式准双曲面齿轮式,单级主减速器（EQl090E）,汽 车 构 造 马天飞,结构简单、体积小、重量轻、传动效率高，被轿车和一般轻、中型货车采用。 EQl090E汽车： 准双曲面锥齿轮 主传动比：386 传力路线,单级主减速器,汽 车 构 造 马天飞,必须保证齿轮的正确啮合 支承刚度的重要性 支承方式（跨置式支承） 支承螺栓 圆锥滚子轴承的装配预紧度（定义、目的及其调整） 齿面啮合印迹的调整 齿侧间隙的调整,主传动比与最小离地间隙,汽 车 构 造 马天飞,驱动桥中部的高度尺寸H将影响车身底板高度和汽车最小离地间隙。 H主要取决于主减速器从动锥齿轮直径的大小。 在保证所要求的传

17、动比及足够的轮齿强度条件下，应尽可能地减少主动齿轮的齿数，从而减小从动齿轮的直径，以保证足够的汽车最小离地间隙。,准双曲面齿轮,汽 车 构 造 马天飞,主、从动齿轮的轴线可以相对偏移： 当主动齿轮轴线向下偏移时，可以在保证离地间隙的情况下，降低整车质心，有利于提高汽车行驶稳定性。 此外，齿轮工作平稳，轮齿的弯曲强度和接触强度更高。 但齿面间有较大的相对滑动，齿面油膜易被破坏，必须使用特殊的准双曲面齿轮油。,双级主减速器（CAl091型汽车）,汽 车 构 造 马天飞,一般主传动比大于7时，为了保证足够的离地间隙，应采用双级主减速器。 主动锥齿轮悬臂式支承 动力传递及传动比 轴承预紧度和齿轮啮合的

18、调整,差速器的功用和分类,汽 车 构 造 马天飞,车轮的运动状态：滚动和滑动（滑转和滑移） 功用： 保证左右驱动车轮转速可以不同，以尽可能保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。 分类： 轮间差速器轴间差速器 齿轮式差速器抗滑差速器,差速器的结构和工作原理,汽 车 构 造 马天飞,组成：行星齿轮、十字轴、半轴齿轮、差速器壳 装配与连接、工作过程、传力路线、公转与自转,差速原理,汽 车 构 造 马天飞,只有公转时：1 = 2 = 0 存在自转时：A点：1r = 0r + 4r4 B点：2r = 0r - 4r4 运动特性方程式：1 + 2 = 20,差速器中的转矩分配,汽 车 构 造 马天飞,公转时： M1 = M2 = M0/2 自转时： 假设n1n2 （n4、Mr、F1） M1=(M0-Mr)/2 M2=