第一章汽车传动系(汽车底盘部分)概述传动系的布置传动系的分类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。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越野车的传动系发动机离合器变速器分动器前驱动桥三、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(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。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(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(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桑塔纳轿车传动系作业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?第二章离合器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?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(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(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?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1、主动部分组成:离合器盖、传动片、压盘离合器盖压盘飞轮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扭转减振器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3、压紧机构压盘压紧弹簧弹簧座处,凸起十字形筋条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离合器分离过程离合器结合过程作业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?双片式离合器组成:双片式离合器工作原理(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(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(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。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(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(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,并找出排除方法第三章变速器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: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。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i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1z1,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(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、变速齿轮桑塔纳轿车两轴式变速器结构分析: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。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。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三轴五档位变速器结构简图(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)(三)换档原理一轴中间轴二轴(四)变速器工作情况(五)各档换档过程1、一档2、二档3、三档4、四档5、五档6、倒档(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2)斜面齿式结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈传动方向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。(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=VJV5VJ、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2、从高档换入低档脱离瞬间:V5=VJV4VJ、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(一)锁环式惯性同步器1、组成:细牙螺旋槽滑块2、结构:滑块锁环结合齿圈3、原理定位销、滑块锁环结合齿圈0.5齿厚(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锁销受力锁止角五、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