第五讲 汽车传动系统

第十一章汽车传动系§1汽车传动系概述▲§2汽车离合器▲§3汽车变速器▲§4汽车万向传动▲§5汽车驱动桥▲§1汽车传动系概述一、传动系的定义、功用及构成▲二、传动系的布置形式▲三、捷达轿车传动系四、桑塔纳轿车传动系五、东风EQ140传动系传动系基本概念通常把能实现某些特定功能而协调工作的另部件的集合称为“系”。传动系是指汽车上进行功率流的传递和控制的各个总成及另、部件的集合。传动系对功率流的传递及控制包括：由发动机到驱动轮的功率流的传递、不同档位的变换、发动机的空载起动、车辆的平稳起步及实现不熄火的临时停车等。传动系一般组成：离合器、变速箱、万向传动装置、后驱动桥。传动系的布置形式—1离合器变速箱万向节传动轴驱动桥差速器主传动器半轴发动机前置、后轮驱动式，多数货车采用此种驱动形式。传动系的布置形式—2发动机离合器变速箱输入轴输出轴差速器主减速器连轴器万向节发动机前置、前轮驱动式，多数轿车采用此种驱动形式。传动系的布置形式—3前驱动桥万向节分动器离合器变速器后驱动桥发动机前置、四轮驱动式，多数越野汽车采用此种驱动形式。捷达轿车传动系发动机自动变速器输出轴齿轮中间齿轮轴主传动器齿轮副差速器齿轮副右前轮左前轮行驶方向发动机横置式前驱传动系桑塔纳汽车传动系发动机离合器变速器主传动器与差速器传动轴万向节万向节东风传动系发动机离合器变速器传动轴后驱动桥§1课后复习题1、试述传动系的基本构造及各部件的主要作用。2、不同类型汽车传动系是如何布置的？各有何特点？3、桑塔纳轿车传动系是如何布置的？4、东风140型汽车传动系是如何布置的？5、捷达轿车传动系是如何布置的？其有何特点？第二节汽车离合器一、离合器的功用、性能要求及汽车常用的离合器类型▲二、摩擦式离合器的基本结构及工作原理▲三、典型离合器构造四、离合器的操纵装置▲五、离合器的主要参数及汽车起步分析▲膜片弹簧离合器▲螺旋弹簧离合器▲§2汽车离合器一、离合器的功用、性能要求及汽车常用的离合器类型。1、离合器的功用：用于结合和切断发动机传出的功率流。2、离合器的性能要求：3、汽车用离合器的主要类型：传递满足工况需要的扭矩；实现车辆的平稳起步及过载保护；保证分离彻底，工作安全可靠。圆柱弹簧压紧式膜片弹簧压紧式离合器基本构造及工作原理①驱动件：飞轮、离合器压盘、驱动销②从动件：离合器摩擦片、离合器轴③压紧件：压紧弹簧、离合器盖④分离件：分离螺栓、分离杠杆、分离轴承⑤操纵件：分离叉、分离叉臂、离合器纵拉杆、离合器踏板圆柱弹簧离合器调整螺丝130离合器离合器构件离合器从动盘构件东风离合器分离叉离合器轴分离踏板飞轮从动盘压盘分离杠杆杠杆螺栓分离叉臂离合底盖飞轮摩片铆钉从动盘离合器轴离合压盘离合器壳离合器盖分离杠杆分离轴承压紧弹簧分离套筒离合器盖压紧弹簧分离杠杆离合压盘从动钢片摩擦片阻尼片从动毂膜片弹簧压紧式离合器膜片弹簧式离合器1、离合器盖2、压盘3、螺钉4、分离钩5、膜片弹簧6、11、钢丝支撑圈7、膜片弹簧固定铆钉8、分离轴承9、分离套筒10、扭转减震器12、从动盘13、飞轮弹簧支承环支承环传动片分离钩护座离合器盖弹簧垫螺钉螺栓弹簧垫平衡垫平衡铆钉支承铆钉支承隔套支承圈支承铆钉压盘从动盘总成减震弹簧从动盘毂从动盘波形钢片连接铆钉摩擦片摩擦片摩擦片铆钉摩擦垫圈支承销摩擦片铆钉减震盘摩擦板碟形弹簧桑塔纳离合器飞轮回位弹簧踏板拉索传动臂分离轴分离轴承桑塔纳离合器阻尼片花键毂曲轴限位钉摩擦片压盘驱动片飞轮离合轴分离轴承膜片弹簧离合器盖支撑环分离钩摩擦片减震弹簧缓冲簧从动板从动板波形片波形片离合器操纵装置离合器踏板总成踏板轴挡圈回位弹簧拉杆弹簧分离拉杆分离拉臂凸缘衬套分离叉分离轴承分离套筒踏板护圈离合踏板踏板支臂踏板护圈踏板摇臂垫圈、键踏板轴轴衬套轴支座分离叉臂分离臂连接销拉杆总成拉杆螺母分离叉衬套凸缘离合器壳分离轴承轴承座回位弹簧检视孔盖衬套底盖离合器踏板自由行程调整纵拉杆长度以改变踏板自由行程压盘从动片分离轴承飞轮离合器液压式操纵机构操纵油缸离合器分离油缸踏板气顶油式操纵机构原理弹簧压力变形特性结合点离合器的重要参数考虑的因素：①过载能力；②工作可靠程度（摩擦片磨损、弹簧的塑性变形、摩擦面污损）；0.325.1max～emMM发动机最大扭矩离合器贮备系数离合器最大扭矩轿车取1.25左右货车取2.0～3.0离合器工作过程离合器完全结合无滑磨离合器完全结合下滑磨滑动摩擦离合器加载汽车不动发动机驱动汽车运动离合器载荷超过发动机静摩擦离合器的维护离合器主要故障离合器自由行程异常离合器从动片磨损离合器弹簧压力不足离合器压盘磨损离合器分离轴承损坏分离杠杆间隙不均匀间隙调整换修摩擦片换修弹簧压盘修理换修轴承间隙调整§2课后复习题1、离合器的主要作用如何？汽车传动系中为什么要装有离合器？2、离合器的基本类型、构造及工作原理如何？3、圆柱弹簧与膜片弹簧压紧式离合器各有何特点？4、离合器的操纵机构有哪几类，各自的特点及适用车型如何？5、何为离合器的贮备系数？其主要意义何在？§3汽车变速箱一、变速器概述▲二、三轴式变速器的基本构造▲三、桑塔纳轿车变速器▲四、人工同步操作原理分析▲五、同步器构造及工作原理▲一、汽车变速箱概述1、变速箱的功用①变速变扭，满足不同行驶阻力及车速的要求；②改变运动方向，实现前进及倒退；③设有空档，实现临时停车及发动机的空载启动；④分配动力到前后桥及工作装置；2、变速箱的基本类型①定轴式传动变速箱A）定轴式同轴线输入输出变速箱B）定轴式不同轴线输入输出变速箱②动轴式传动变速箱指行星轮式变速箱3、车辆变速箱的特点及要求由于车辆在运动中换档，而且道路情况复杂，运行中振动颠簸严重，要求：①保证合理的传动比，以满足动力性及车速的要求；②满足换档方便、操作简单；设有同步器；③要求工作安全可靠；设定相应锁定机构：自锁、互锁、倒档锁；变速箱基本构造变速箱主要由两大部分组成：变速箱体及箱盖①箱体及其中安装着功率流传动装置的基本另、部件包括：•功率流传动装置：轴—Ⅰ轴、Ⅱ轴、中间轴及倒档轴；轴承及各档齿轮；•便利换挡装置：同步器；②箱盖及其中安装着变速操纵装置及锁定装置的另部件包括：•变速操纵装置：变速杆、拨叉轴、拨叉、拨块；•锁定装置（自锁、互锁、倒档锁）；自锁—防止汽车在行进中自行脱档。互锁—防止同时挂上两个行驶档。倒档锁—防止汽车在行进中，误挂入倒车档。变速箱基本构造变速箱箱体箱盖功率流转动装置轴齿轮轴承操纵装置锁定装置自锁变速杆、拨叉、拨块、拨叉轴互锁倒挡锁防止行驶中脱档防止同时挂上两个档防止倒车时误挂前进档便利换挡装置同步器东风140变速箱构造Ⅰ轴Ⅱ轴中间轴倒档轴变速杆锁定装置拨叉轴拨叉东风变速箱组装图1Ⅰ轴箱体密封垫检视口盖里程表接头东风变速箱组装图2Ⅱ轴同步器总成东风变速箱组装图3中间轴倒档轴东风变速箱组装图4四、五档变速叉轴倒档变速叉四、五档变速叉二、三档变速叉变速器顶盖总成变速器盖变速器盖衬垫变速箱锁定装置自锁钢球自锁弹簧互锁钢球拨叉轴顶销倒档锁销拨块东风变速箱工作原理图Ⅰ轴Ⅱ轴中间轴倒档轴Ⅰ档Ⅱ档Ⅲ档Ⅳ档Ⅴ档倒档解放变速器构造Ⅰ轴Ⅱ轴中间轴解放变速路线图解放倒档变速路线图桑塔纳变速器Ⅰ轴总成Ⅱ轴总成换挡装置换挡装置桑塔纳变速器空档位置Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅳ挡齿轮Ⅲ挡齿轮Ⅱ挡齿轮Ⅰ挡齿轮滚针轴承同步器倒挡齿轮倒挡齿轮桑塔纳变速器Ⅰ、Ⅱ挡位置Ⅰ挡输出Ⅱ挡输出桑塔纳变速器Ⅲ、Ⅳ挡位置Ⅲ挡输出Ⅳ挡输出桑塔纳变速器倒挡输出人工同步操作方法abBAVBVbVA=VatV0t1t2t3t4分离离合器，摘空档结合离合器，加油分离离合器，挂低档结合离合器低档运行在t2～t3时刻，空档下离合器结合并轰油门，提高发动机转速；在t3～t4时刻，分离离合器挂入高级档位，t4之后结合离合器低档运行。在0～t1时刻，齿轮A与齿轮a相啮合VA=Va、VBVb；在t1～t2时刻，离合器分离并挂入空档；同步器在变速器中的位置Ⅰ轴Ⅱ轴中间轴这是一个三挡变速器，其中二、三挡是采用锁环式同步器实现便利换挡的。在换挡过程中，首先通过同步器使变速器Ⅰ轴转速与二轴同步后，结合套方能进入啮合。同步器总成锁环式同步器构造结合套Ⅱ轴Ⅰ轴花键毂锁环锁环式同步器分解图定位件结合件锁止件锁环式惯性同步器工作原理定位件：滑块、钢丝簧摩擦件：摩擦锥锁止件：锁环结合件：结合套操纵件：拨叉当拨叉拨动结合套时，结合套内的滑块在弹簧圈作用下，带动锁环轴向移动使之与相应锥环进入摩擦，在锥环的带动下使锁环与结合套相对扭转一个角度，由于锁止力的作用，在同步前，结合套无法进入啮合；当主、从动件同步后，锁止力消失，结合件进入啮合。Ⅱ挡换Ⅲ挡过程分析结合套左移同步器处于空档状态Ⅰ轴转速n1高于Ⅱ轴转速n2；（锁环转速低于Ⅰ轴锥环转速）；惯性锁环式同步器锁止同步器处于挂挡同步过程中Ⅰ轴齿轮摩擦锥环带动锁环偏转并使Ⅰ轴受到摩擦转矩而与Ⅱ轴同步结合套花键齿受到锁止锁环被带动错位实现锁止定位滑块带动锁环左移接触Ⅰ轴摩擦锥环结合套左移同步器处于同步状态同步器处于进入档位过程中结合套左移结合套进入啮合进程中锁止力消失后，在结合套拨环力作用下，锁环与Ⅰ轴共同转过一个角度锁环与Ⅰ轴同步，惯性力消失；同步器进入啮合同步器最终进入挡位Ⅰ轴锥环外齿定位滑块结合套内齿锁环锁环式同步器受力分析F1F1βF2NβααF1/SinαF●●OF（μF1/Sinα）（F1tgβ）μF1/Sinα≥F1tgβ即有：μ≥Singα×tgβ一般取α＝6°～7.5°β＝30°～40°锁销式同步器结构及工作原理结合套锁销Ⅱ轴Ⅰ轴齿轮摩擦锥盘同步器工作原理简述定位件：弹簧、钢球、定位销摩擦件：摩擦锥锁止件：锁销结合件：结合套操纵件：拨叉当拨叉拨动结合套时，结合套内的钢球在弹簧作用下，带动锁销轴向移动并拨动锥环使之与相应锥盘进入摩擦，在锥盘的带动下使锁销与结合套相对扭转一个角度，由于锁止力的作用，在同步前，结合套无法进入啮合；当主、从动件同步后，锁止力消失，结合件进入啮合。锁销式同步器受力分析OF1—换挡力F2＝F1tgβF＝μF1/SinαF1F1F2●FNOORr由：FR≧F2rRμF1/Sinα≧rF1tgβμ≧(Sinαtgβ)r/Rββα变速箱的维护注意润滑定期更换润滑油注意意外泄漏正确操作换档时注意离合器分离彻底换档的操纵力及速度应适度故障判断乱档轴承及齿轮损坏§3课后思考题1、汽车用变速器的基本类型及技术特点如何？2、手动挡变速器一般设有哪些锁定装置？各有何作用？3、手动挡变速器的基本构造如何？4、试述东风EQ140变速器的构造及各挡传动路线。5、桑塔纳轿车变速器的基本构造及各挡的传动路线如何？6、人工同步换挡的操作要领如何？7、惯性锁环式及锁销式同步器的构造与工作原理如何？同轴线输出式变速器Ⅰ轴Ⅱ轴中间轴轴承同轴线输出式变速器的输入轴与输出轴的轴线相重合；在结构上主要由三根轴组成，故其也被称为三轴式变速器；不同轴线输出式变速器Ⅰ轴Ⅱ轴滑移齿轮输入轴与输出轴相平行，不处于同一轴线；由于此种变速器在结构上主要由两根轴组成，所以也被称为两轴式变速器；一般前轮驱动轿车变速器采用此种形式布置。动轴式变速器涡轮轴K3B1B2K2变速输出齿轮单向离合器F中间齿轮轴K1T1T2X1X2J运动轴运动轴输入轴输出轴§4汽车万向传动一、万向传动概述二、货车万向传动三、轿车万向传动四、等角速万向节工作原理五、不等角速万向节特性万向传动概述1、万向传动的作用：补偿悬架变形所造成的角向位移和轴向位移；实现变距离等角速传动功率流。2、万向传动装置的基本结构：传动轴与万向节。3、万向节的基本类型：普通刚性十字万向节、等角速万向节。货车万向传动变速箱驱动桥桑塔纳前悬架桑塔纳万向传动球叉式等角速万向节球叉式等角速万向节构造定位销锁止销从动叉向心推力轴承传动球主销油封推力轴承主动叉中心球球笼式等角速万向节主动轴保持架定位球内滚道球笼式等角速万向节构件不等角速万向节特性分析两万向节叉的转角关系：tgΦ1＝A’D/DOtgΦ3＝A”D/DOcosα＝A’D/A”D=tgΦ1/tgΦ3即：tgΦ1=tgΦ3×cosαDA“A“A‘AB’0AAΦ1Bα