
汽车传动系PPT.ppt
148页我想了解这门课我想了解这门课 汽汽 车车 底底 盘盘 构构 造造((课课 程程 内内 容)容)学时:学时:4848(理论)(理论)+ 8+ 8(实验)(实验) 主讲:黄雄健主讲:黄雄健一、传动系的功用:一、传动系的功用:将发动机发出的动力传给驱动轮将发动机发出的动力传给驱动轮 曲轴的功用:曲轴的功用: 二、传动系的功能:二、传动系的功能:我们知道,要使汽车正常行驶我们知道,要使汽车正常行驶 必须必须 Ft Ff+ Fw+ Fi (滚动阻力滚动阻力+空气阻力空气阻力+上坡阻力上坡阻力) 当汽车在水平路上,低速匀速行驶时当汽车在水平路上,低速匀速行驶时 :: Fw ≈ 0, Fi= 0, F阻阻≈ Ff ( Mt----- 驱动轮所受力矩,驱动轮所受力矩,r---- 车轮滚动半径车轮滚动半径 ) 即即 Ft = Mt / r Ff 汽车才能正常行驶汽车才能正常行驶 。
ttrMF = =把气压力转变为扭矩输出,并驱动配气机构及其它附件把气压力转变为扭矩输出,并驱动配气机构及其它附件=Me主主 Me从从= Memax= 205 N.m,,nemax= 2800 rpm ∵∵ Ft= Mt / r ∴∴ Ft= 205 / 0.44 = 466 (N) 由实验知,汽车在低速匀速行驶时,由实验知,汽车在低速匀速行驶时,Ff 约为车重的约为车重的1.5% Ff = G× f = G × 1.5% = 804 (N) , Ft < Ff (汽车无法起步汽车无法起步) 另一方面:另一方面:ne= 2800 rpm ,,V=ω × r =2πn × r = 464 km/h (根本无法实现根本无法实现∵∵Ft太小,汽车无法起步太小,汽车无法起步)(卡车常用车速(卡车常用车速50 ~~ 80 km/h)) ∴∴为保证汽车顺利起步,正常行驶,必须使:为保证汽车顺利起步,正常行驶,必须使:传动系具有传动系具有减速、增扭减速、增扭的作用的作用。
传动系比传动系比 :: ii > 1 n主主 n从从M例:例:NJ1050汽车:汽车:G = 53600 N,,r = 0.44m,,Y传动系的功能:传动系的功能:减速增扭减速增扭、、变速、倒车、中断动力、差速功能变速、倒车、中断动力、差速功能ã1、减速增扭:、减速增扭:通过传动系的作用,使驱动轮的转速降低为发 通过传动系的作用,使驱动轮的转速降低为发 传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以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的角速度旋转动机转速的若干分之一,相应驱动轮所得到的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转矩增大到发动机转矩的若干倍ã2、变速:、变速:保持发动机在有利的转速范围内工作,汽车牵引力 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又在足够大的范围内变化ã3、倒车、倒车::在传动系的变速器中加设倒档,使汽车能在某些情 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。
况下倒车ã4、中断传动、中断传动::发动机只能在无负荷情况下起动,而且起动后 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 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 起步以前,必须将发动机与驱动轮之间的传动路 线切断,即传动系具有中断传动作用线切断,即传动系具有中断传动作用 ã5、差速作用、差速作用:: 汽车转弯时,左右车轮滚过的距离不同,汽车转弯时,左右车轮滚过的距离不同, 综上所述,汽车传动系主要由以下组成:综上所述,汽车传动系主要由以下组成:①①离合器和变速器空档:离合器和变速器空档:在必要时中断动力传递在必要时中断动力传递②②变速器:变速器: 实现变速实现变速 ((ⅰI~~nn)) ③③变速器倒档:变速器倒档:保证汽车倒车行驶保证汽车倒车行驶④④主减速器:主减速器:减速增扭减速增扭 ((ⅰ0或或ⅰ1>1))⑤⑤差速器:差速器: 当汽车转弯时,实现两侧车轮的差速转动当汽车转弯时,实现两侧车轮的差速转动。
⑥⑥万向传动装置:万向传动装置:实现相对位置经常变化的两转轴间的动力传递实现相对位置经常变化的两转轴间的动力传递 半轴半轴发动机发动机发动机前置后驱动发动机前置后驱动 ( 俯视图)俯视图) 三、传动系的布置形式: 三、传动系的布置形式:(发动机)(发动机) 前置前置——全驱动全驱动分动器分动器3前置前置——后驱动后驱动1 前置前置——前驱动前驱动前桥前桥发发动动机机纵纵置置两轴变速器两轴变速器主减速器主减速器差速器差速器离合器离合器2 (主要用于越野车) (主要用于越野车) X1、前置、前置——后驱动后驱动 (广泛采用)(广泛采用)X2、前置、前置——前驱动前驱动 (主要用于一些轻、微型轿车,该结构较简单)(主要用于一些轻、微型轿车,该结构较简单)X3、前置、前置——全驱动全驱动 示意图示意图发动机前置后发动机前置后轮驱动轮驱动发动机前置发动机前置前轮驱动前轮驱动四轮驱动四轮驱动X4、后置、后置——后驱动后驱动 (主要用于一些大型客车该布置结构复杂,散热性差)(主要用于一些大型客车该布置结构复杂,散热性差) X5、中置、中置——后驱动后驱动 (赛车)(赛车) 发发动动机机离合器离合器万向万向传动传动装置装置驱动桥驱动桥 变速器变速器角角传动装置传动装置后桥驱动后桥驱动后置后置——后驱动后驱动((客车的布置形式)客车的布置形式)4桑塔纳轿车传动系桑塔纳轿车传动系 发动机发动机前置前置——前驱动前驱动(液力机械变速器)(液力机械变速器):: 静液式传动:静液式传动:发动机(驱动)发动机(驱动)→油泵油泵(油压传给)(油压传给)→液压马液压马 达(油压转为扭矩)达(油压转为扭矩)→驱动轮驱动轮v2、液力式传动:、液力式传动:液力机械式传动:液力机械式传动:液力变矩器液力变矩器+机械式变速器机械式变速器 除传递扭矩外,还能实现无级变速。
除传递扭矩外,还能实现无级变速 电力式传动电力式传动发电机发电机电动轮电动轮整流器整流器逆变逆变装置装置 静液式传动静液式传动液压控制装置液压控制装置液压泵液压泵 加速踏板加速踏板变速器操纵杆变速器操纵杆液压马达液压马达驱动桥驱动桥制动踏板制动踏板v 1、机械式传动:、机械式传动:如前所述,广泛应用如前所述,广泛应用四、传动系的分类:四、传动系的分类:v 3、电力式传动:、电力式传动:发动机发动机(带动)(带动)→发电机发电机(带动)(带动)→牵引电动机进行牵引驱动牵引电动机进行牵引驱动 1、汽车传动系的基本功用和组成分别是什么?、汽车传动系的基本功用和组成分别是什么?2、汽车传动系有哪几种布置形式,各自的特点是 、汽车传动系有哪几种布置形式,各自的特点是 什么?什么? 通过本章的学习,通过本章的学习, 您应该能够解答如下您应该能够解答如下几个问题几个问题::v 切断和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步 切断和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步 时将发动机与传动系平顺地结合,确保汽车平稳起步时将发动机与传动系平顺地结合,确保汽车平稳起步。
1 1、保证汽车平稳起步、保证汽车平稳起步 2 2、保证换档时工作平稳、保证换档时工作平稳 在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击中换挡齿轮之间的冲击v 3 3、防止传动系过载、防止传动系过载 在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而所受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏v 第一节第一节 离合器的功用及摩擦离合器的工作原理离合器的功用及摩擦离合器的工作原理一、离合器的功用:一、离合器的功用:目录目录 为为了了使使离离合合器器具具有有上上述述的的功功用用,,其其结结构构应应保保证证能能使使主主、、从从动动部部分分暂暂时时分分离离,,而而后后又又能能逐逐渐渐接接合合,,并并在在传传动动过过程程中中具具有有相相对对运运动动的的可可能能性性,,则则离离合合器器的的主主、、从从动动部部分分不不可可能能采采用用刚刚性性连连接接,,而而必必须须通通过过其其它它方方式式来来实现扭矩传递。
目前离合器的结构有几种:实现扭矩传递目前离合器的结构有几种:g①① 摩擦式:摩擦式:主、从动部分靠主、从动部分靠摩擦摩擦来传递扭矩,来传递扭矩,广泛采用广泛采用g②② 液力式:液力式:主、从动部分靠主、从动部分靠液体介质液体介质来传递扭矩来传递扭矩g③③ 电磁式:电磁式:主、从动部分靠主、从动部分靠电磁力电磁力传递扭矩传递扭矩 主动部分:飞轮、离合器盖、压盘主动部分:飞轮、离合器盖、压盘 从动部分:摩擦盘、从动轴从动部分:摩擦盘、从动轴 压紧机构:压紧弹簧压紧机构:压紧弹簧 分离机构:踏板、连杆、分离叉、分离杠杆分离机构:踏板、连杆、分离叉、分离杠杆S基本结构:基本结构: 二、摩擦式离合器的结构及工作原理: 二、摩擦式离合器的结构及工作原理:1、主动部分组成:、主动部分组成:飞轮、离合器盖、压盘飞轮、离合器盖、压盘离合器盖离合器盖压盘压盘飞轮飞轮 2、从动部分:、从动部分:从动盘、从动轴从动盘、从动轴 摩擦片 摩擦片 从动轴从动轴摩擦片摩擦片从动盘本体从动盘本体从动盘毂从动盘毂减振器盘减振器盘摩擦片摩擦片 3、压紧机构:、压紧机构:压紧弹簧压紧弹簧 摩擦片 摩擦片 从动轴从动轴 4、分离机构:、分离机构:踏板、连杆、分离叉、分离套筒、分离杠杆踏板、连杆、分离叉、分离套筒、分离杠杆分离杠杆分离杠杆踏板踏板连杆连杆分离分离叉叉转转轴轴(装配图)(装配图) (示意图)(示意图) 摩擦片 摩擦片 从动轴从动轴S摩擦式离合器工作原理:摩擦式离合器工作原理:松开离合,保持动力传递;踩下离合,中断动力传递。
松开离合,保持动力传递;踩下离合,中断动力传递 摩擦片 摩擦片 从动轴从动轴第二节第二节 摩擦式离合器摩擦式离合器 单片离合器单片离合器 双片离合器双片离合器 根据摩擦片数分:根据摩擦片数分: 特点:结构简单,分离彻底,特点:结构简单,分离彻底,尺寸紧凑,从动部分惯量小,尺寸紧凑,从动部分惯量小,散热性好,调整方便散热性好,调整方便 特点:传递转矩的能力较强,特点:传递转矩的能力较强,接合较平顺,但分离不够彻底,接合较平顺,但分离不够彻底,中间压盘散热不良中间压盘散热不良Ø Ø 分离杠杆分离杠杆 踏板踏板连杆连杆分离叉分离叉转轴转轴一、离合器的分类:一、离合器的分类: 摩擦片 摩擦片从动轴从动轴ð周布弹簧离合器周布弹簧离合器 优点:结构简单,制造容易,应用较为广泛优点:结构简单,制造容易,应用较为广泛 缺点:受离心力产生严重变形,弹簧易受热退火缺点:受离心力产生严重变形,弹簧易受热退火 特点:弹簧压紧力是通过杠杆放大后作用于压盘上特点:弹簧压紧力是通过杠杆放大后作用于压盘上, 可选择刚度较小的弹簧可选择刚度较小的弹簧 特点:摩擦片磨损后,弹簧压紧力基本不变特点:摩擦片磨损后,弹簧压紧力基本不变 特点:膜片弹簧特点:膜片弹簧具有非线性的特点具有非线性的特点ð中央弹簧离合器中央弹簧离合器ð膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器ð斜置弹簧离合器:斜置弹簧离合器:Ø Ø Ø Ø Ø 根据压紧弹簧的根据压紧弹簧的类型分:类型分: 主动部分: 主动部分:飞轮、压盘、离合器盖飞轮、压盘、离合器盖{离合器盖与压盘间由传动销连接离合器盖与压盘间由传动销连接} 从动部分:从动部分:从动盘、从动轴从动盘、从动轴 压紧机构:压紧机构:周布螺旋弹簧周布螺旋弹簧 分离套筒、分离套筒、 分离杠杆、分离杠杆、 踏板、拉杆、分离叉。
踏板、拉杆、分离叉2、工作原理:、工作原理:安装完毕即处于接合状态;安装完毕即处于接合状态; 踩下离合,处于分离状态踩下离合,处于分离状态3、、 扭矩传递:扭矩传递:飞轮(经固定螺钉)飞轮(经固定螺钉)→离合器盖离合器盖→压盘压盘=>从动盘从动盘(或摩擦盘)(或摩擦盘) =>从动盘毂从动盘毂 =>从动轴从动轴=>变速器变速器 分离机构:分离机构: 1、结构:、结构: 见下页见下页ð一、一、周布弹簧单片离合器:周布弹簧单片离合器:东风东风EQ1090E型汽车采用周布螺旋弹簧、单片离合器型汽车采用周布螺旋弹簧、单片离合器 摩擦片 摩擦片从动轴从动轴 4、离合器结构上的特殊问题:、离合器结构上的特殊问题:v①①分离杠杆的运动干涉:分离杠杆的运动干涉:为避免运动干涉,在分离杠杆的支点采用为避免运动干涉,在分离杠杆的支点采用浮动销支点浮动销支点v②②分离轴承的自由行程:分离轴承的自由行程:分离杠杆内端分离杠杆内端与与分离轴承内端分离轴承内端应留一定量的间隙。
应留一定量的间隙 △△=3~~4mmv③③踏板自由行程:踏板自由行程:司机踩下踏板后,先要消除间隙司机踩下踏板后,先要消除间隙△△,然后才开始分离离合器然后才开始分离离合器 L=35~~45mmv④④踏板自由行程的调整:踏板自由行程的调整:拧动分离拉杆上的螺母,以调整拉杆的有效长度,拧动分离拉杆上的螺母,以调整拉杆的有效长度, 从而调整从而调整△△v⑤⑤分离杠杆的调平:分离杠杆的调平:把分离杠杆调至与飞轮端面平行的同一平面,把分离杠杆调至与飞轮端面平行的同一平面, 保证离合器分离彻底保证离合器分离彻底 摩擦片:摩擦片:((∵∵T过高发生拱曲变形)在径向开有切口,并在离合器盖上冲过高发生拱曲变形)在径向开有切口,并在离合器盖上冲 压有窗孔进行通风散热。
压有窗孔进行通风散热 压紧弹簧:(压紧弹簧:(∵∵T过高弹簧老化弹力下降)过高弹簧老化弹力下降) a::压盘上装弹簧处做成凸起的肋条,以减少压盘对弹簧传热压盘上装弹簧处做成凸起的肋条,以减少压盘对弹簧传热 b::在压盘与弹簧间装有隔热垫片在压盘与弹簧间装有隔热垫片 v⑥⑥散热:散热: 二二.周布弹簧双片离合器:周布弹簧双片离合器:(主要用于一些大型载重车上,增大扭矩传递)(主要用于一些大型载重车上,增大扭矩传递) 结构特点:结构特点:比单片离合器多一中间压盘,两压盘通过销钉与飞轮连接,比单片离合器多一中间压盘,两压盘通过销钉与飞轮连接, 以传递发动机的扭矩 以传递发动机的扭矩 扭矩传递:扭矩传递: 从动盘从动盘1 飞轮飞轮 中间压盘中间压盘1 从动盘从动盘1、、2 从动轴从动轴 变速器变速器 中间压盘中间压盘2 从动盘从动盘2 离合器的分离过程:离合器的分离过程:ð三、斜置弹簧离合器:三、斜置弹簧离合器: ∴∴F1值基本保持不变值基本保持不变=>离合器工作性能稳定。
离合器工作性能稳定支点支点分离分离F2F1F1 ×(L1+L2)= F2 ×L2F2> F1∵∵传力盘装在分离套筒上,分离套筒松套在从动轴上传力盘装在分离套筒上,分离套筒松套在从动轴上 撤除压紧杠杆的压紧力,使压盘与从动盘脱离接触撤除压紧杠杆的压紧力,使压盘与从动盘脱离接触 结结构构特特点点::弹弹簧簧轴轴线线与与离离合合器器轴轴线线有有一一倾倾角角,,作作用用在在传传力力盘盘((2))的的全全部部压压紧紧弹弹簧簧力力的的轴轴向向分分力力之之和和通通过过压压紧紧杠杠杆杆放放大大后后再再施施加加于于压压盘盘,,该该结结构构对对压紧弹簧的刚度要求可降低些还能自调压紧力压紧弹簧的刚度要求可降低些还能自调压紧力 接合时接合时 由于摩擦片磨损由于摩擦片磨损 压盘前移压盘前移 Q↓,,α↓→cosα↑=> F1= Q × cosα压紧力:压紧力:F1= Q × cosα (Q 弹力弹力 )分离时,分离叉(分离时,分离叉(4)通过分离轴承()通过分离轴承(3)、)、分离套筒(分离套筒(5)将传力盘()将传力盘(2)向右拉支支点点压紧压紧杠杆杠杆分离拉杆分离拉杆压紧杠杆压紧杠杆分离分离 L2L1F2调整环调整环F1F1 × L1 = F2 × L2 ∵∵L2< L1∴∴ F2 > F1 扭矩传递:扭矩传递: ð四、中央弹簧离合器(双片)四、中央弹簧离合器(双片) 1、结构特点:、结构特点:只有一个位于中央的压紧弹簧,只有一个位于中央的压紧弹簧, 其其压紧力经杠杆系压紧力经杠杆系放大放大后作用在压盘上后作用在压盘上,, 可采用刚度较小的弹簧。
可采用刚度较小的弹簧 摩擦片摩擦片1 飞轮飞轮 中间中间压压盘盘 摩擦片摩擦片1、、2 从动轴从动轴 盖盖 压盘压盘 摩擦片摩擦片2 11平衡盘平衡盘((1)自动平衡装置:)自动平衡装置:平衡盘(平衡盘(15)) 调整环(调整环(11))球面配合球面配合15平衡盘平衡盘 11调整环调整环((2)压紧力的调整:)压紧力的调整:2、工作原理:、工作原理: 当当从从动动盘盘摩摩擦擦片片磨磨损损后后,,离离合合器器接接合合时时压压盘盘轴轴向向前前移移,,压压紧紧杠杠杆杆内内端端推推动动分分离离套套筒筒相相应应后后移移,,使使弹弹簧簧工工作作长长度度↑,,造造成成压压紧紧力力下下降降通通过过转转动动调调整整环环((11))((用用螺螺纹纹与与离离合合器器盖盖相相连连))使使之之前前移移,,调调整整环环带带动动平平衡衡盘盘((15)),,支支承承销销((16))也也前前移移。
于于是是压压紧紧杠杠杆杆内内端端带带动动纵纵拉拉杆杆及及分分离离套套筒筒前前移移使使分分离离套套筒筒相相对对于于离离合合器器盖盖恢恢复复原原位位,,压压紧紧弹弹簧簧的工作长度恢复原值的工作长度恢复原值 为使中央弹簧的张力均匀分为使中央弹簧的张力均匀分配到三个压紧杠杆上,则配到三个压紧杠杆上,则1,3-平头铆钉平头铆钉 2-传动片传动片 4-支承环支承环 5-膜片弹簧膜片弹簧6-支承铆钉支承铆钉 7-离合器压盘离合器压盘 8-离合器盖离合器盖 膜片弹簧式离合器特点: 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用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧 作为压紧弹簧 作为压紧弹簧五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器径向切槽径向切槽外端圆孔,可外端圆孔,可防止应力集中防止应力集中弹性杠杆弹性杠杆•材料:材料:优质弹簧钢板优质弹簧钢板 •形状:形状:碟状碟状膜片弹簧膜片弹簧离合器盖离合器盖压盘压盘从动盘从动盘飞轮飞轮从动盘从动盘膜片弹簧膜片弹簧离合器盖离合器盖压盘压盘离合器离合器踏板踏板特点:特点:结构简单,结构简单,轴向尺寸小,良好轴向尺寸小,良好的弹性性能,操纵的弹性性能,操纵轻便,高速时稳定。
轻便,高速时稳定 膜膜片片弹弹簧簧离离合合器器所所用用的的压压紧紧弹弹簧簧,,是是用用薄薄弹弹簧簧钢钢板板制制成成的的带带有有锥锥度度的的膜膜片片弹弹簧簧兼兼起起压压紧紧弹弹簧簧及及分分离离杠杠杆杆的的作作用用,,使使结结构构简简化化膜膜片片弹弹簧簧两两侧侧有有钢钢丝丝支支承承圈圈,,借借固固定定铆铆钉钉将将其其安安装装在在离合器盖上离合器盖上膜片弹簧支承铆钉膜片弹簧支承铆钉 飞轮飞轮离合器盖离合器盖压盘压盘膜片弹簧膜片弹簧钢丝支承圈钢丝支承圈分离力分离力弹弹性性恢恢复复力力1、工作原理:、工作原理:膜片弹簧工作过程:膜片弹簧工作过程:从动盘从动盘膜片弹簧膜片弹簧飞轮飞轮离合器盖离合器盖压盘压盘离合器踏板离合器踏板从动轴从动轴滚珠轴承滚珠轴承膜片弹簧工作过程演示:膜片弹簧工作过程演示: 2、膜片弹簧的弹性特点:、膜片弹簧的弹性特点:具有非线性的弹性特点具有非线性的弹性特点弹性特性曲线如图)(弹性特性曲线如图) 1——螺旋弹簧螺旋弹簧2——膜片弹簧膜片弹簧接合处接合处分分离离力力弹弹性性恢恢复复力力弹簧压缩变形量弹簧压缩变形量 3、膜片弹簧结构特点:、膜片弹簧结构特点:优点:优点: 缺点:缺点:制造工艺及尺寸精度要求严格使生产工艺复杂。
制造工艺及尺寸精度要求严格使生产工艺复杂 分离力分离力弹弹性性恢恢复复力力Ø Ø 1)) 弹簧压紧力在摩擦片允许磨损的范围内基本不变弹簧压紧力在摩擦片允许磨损的范围内基本不变2)) 结构简单,轴向尺寸小,零件数目少结构简单,轴向尺寸小,零件数目少3)) 操纵轻便,省力操纵轻便,省力 4)) 高速旋转时性能较稳定高速旋转时性能较稳定5)) 压力分布均匀,摩擦片磨损均匀压力分布均匀,摩擦片磨损均匀6)) 散热通风好,使用寿命长散热通风好,使用寿命长7)) 平衡性好平衡性好8)) 有利于批量生产,降低制造成本有利于批量生产,降低制造成本接合处接合处5、拉式膜片弹簧离合器优缺点、拉式膜片弹簧离合器优缺点: (与推式膜片弹簧离合器比较与推式膜片弹簧离合器比较) 推式膜片弹簧离合器推式膜片弹簧离合器1)) 取消了中间支承各零件,结构更简单、紧凑取消了中间支承各零件,结构更简单、紧凑2)) 可采用较大膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩的能力可采用较大膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩的能力3)) 离合器盖结构变形量小,刚度大离合器盖结构变形量小,刚度大4)) 中间支承少,摩擦损失少,传动效率高,使踏板操纵更轻便中间支承少,摩擦损失少,传动效率高,使踏板操纵更轻便5)) 使用寿命更长。
使用寿命更长 优点:优点: 缺点:缺点:1)) 需专门的分离轴承,结构较复杂,安装与拆卸较困难需专门的分离轴承,结构较复杂,安装与拆卸较困难2)) 分离行程较大分离行程较大Ø Ø 拉式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受推力或拉力分:根据分离杠杆内端受推力或拉力分:4、膜片弹簧的结构形式:、膜片弹簧的结构形式:推式膜片弹簧离合器:推式膜片弹簧离合器: 拉式膜片弹簧离合器:拉式膜片弹簧离合器: 六、从动盘和扭转减振器 六、从动盘和扭转减振器 1、从动盘:、从动盘: 从动盘毂从动盘毂 ①①从动盘直接铆在从动盘鼓上从动盘直接铆在从动盘鼓上 不带扭转减振器不带扭转减振器 从动盘从动盘 ②②从动盘和从动盘鼓之间通过减振器弹簧弹性连接从动盘和从动盘鼓之间通过减振器弹簧弹性连接 2、从动盘的结构形式(具有轴向弹性,使其接合柔和)、从动盘的结构形式(具有轴向弹性,使其接合柔和) 结构结构:从动盘径向切槽分割成扇形,沿周向翘曲成波浪形。
从动盘径向切槽分割成扇形,沿周向翘曲成波浪形组成组成连接方式连接方式带扭转减振器带扭转减振器摩擦片:摩擦片:铆在从动盘上铆在从动盘上 › 从动盘毂从动盘毂从动盘从动盘摩擦片摩擦片摩擦片摩擦片 操作操作:轻放离合器踏板轻放离合器踏板 3、减振器:、减振器: ①①发动机扭矩是周期性变化发动机扭矩是周期性变化 ②②汽车在不平路面上行驶,车轮上受到变化的阻力作用汽车在不平路面上行驶,车轮上受到变化的阻力作用由于由于扭转减振器的功用:扭转减振器的功用:减弱振动,避免共振减弱振动,避免共振› 以以上上这这些些因因素素,,使使得得汽汽车车传传动动系系产产生生扭扭转转振振动动,,若若这这些些振振动动与与传传动动系系本本身身的的自自振振频频率率相相同同,,即即发发生生共共振振,,使使传传动动系系零零部件寿命降低部件寿命降低 减振器盘:减振器盘:消耗振动能量,衰减振动消耗振动能量,衰减振动 减振弹簧:减振弹簧:减小扭转刚度,缓和冲击,使离合器工作平稳,从而 减小扭转刚度,缓和冲击,使离合器工作平稳,从而 组成:组成:› 10、、11为一体;为一体;11与与12可相对转一角度可相对转一角度从动盘从动盘铆钉铆钉摩擦片摩擦片从动盘毂从动盘毂11 摩擦片摩擦片减振器阻尼片减振器阻尼片10减振器盘减振器盘12使离合器各元件的自振频率下降,避免产生高频振动。
使离合器各元件的自振频率下降,避免产生高频振动对往复摆动,消耗扭转振动的能量,从而使扭转振对往复摆动,消耗扭转振动的能量,从而使扭转振动迅速衰减动迅速衰减减振器阻尼片:减振器阻尼片:通过从动盘鼓与减振器盘、从动片三者之间的相通过从动盘鼓与减振器盘、从动片三者之间的相不工作时不工作时工作时工作时摩擦片转动,从动盘摩擦片转动,从动盘毂没有转动时,弹簧毂没有转动时,弹簧被压缩扭转减振器工作原理扭转减振器工作原理 b、、变刚度扭转减振器:变刚度扭转减振器:(采用不同规格弹簧)(采用不同规格弹簧) 在在从从动动盘盘中中采采用用不不同同刚刚度度的的减减振振器器弹弹簧簧,,利利用用弹弹簧簧先先后后起起作作用用的的办办法法获获得得变刚度特性从而可避免不利的传动系共振,降低传动系噪声变刚度特性从而可避免不利的传动系共振,降低传动系噪声转矩转矩转角变化转角变化1-第一级特性;-第一级特性; 2-第二级特性;-第二级特性; 3-第三级特性-第三级特性 一、功用:一、功用:使离合器分离,而后接合使离合器分离,而后接合 ①①机械式操纵机构:机械式操纵机构:a、、绳绳索索传传动动装装置置::主主要要使使用用于于发发动动机机后后置置,,离离合合器器远远离离驾驾驶驶室室。
优:优:造价低,布置方便造价低,布置方便缺:缺:绳索寿命短,拉伸刚度小,仅用于轻、微型车、客车绳索寿命短,拉伸刚度小,仅用于轻、微型车、客车 b、、杆系传动装置:杆系传动装置:用于大多数汽车用于大多数汽车 优:优:结构简单,工作可靠,广泛采用结构简单,工作可靠,广泛采用 缺:缺:杆件间铰接较多,摩擦损失大,费力杆件间铰接较多,摩擦损失大,费力第三节第三节 离合器操纵机构离合器操纵机构 二、分类:二、分类: 1、人力式操纵机构、人力式操纵机构 :: ②②液压式操纵机构:液压式操纵机构:组成:组成:主缸、工作缸、管路系统主缸、工作缸、管路系统 缺点:缺点:结构复杂、制造工艺要求高结构复杂、制造工艺要求高 优点:优点:靠液体压力传递踏板力,摩擦阻力小,重量轻,布置方便液体有缓冲作靠液体压力传递踏板力,摩擦阻力小,重量轻,布置方便液体有缓冲作用,即使用,即使“急放急放”踏板,离合器也能接合柔和,舒适性好轿车上应用较多踏板,离合器也能接合柔和,舒适性好轿车上应用较多踩下踩下踏板踏板支点支点支支点点支点支点分离轴承分离轴承 缺点:缺点:结构复杂、质量大、较少采用。
主要应用于一些重型车上结构复杂、质量大、较少采用主要应用于一些重型车上 2、气压助力式:、气压助力式:原理及组成:原理及组成:空气压缩机、储气罐、控制阀、助力气缸空气压缩机、储气罐、控制阀、助力气缸 8--10个大气压个大气压 放气孔放气孔 气门阀气门阀 3、机械式操纵机构的弹簧助力装置、机械式操纵机构的弹簧助力装置 支点支点踏板力踏板力调整杆调整杆助助力力弹弹簧簧底板底板固定在底板上固定在底板上MF弹弹Ø1、汽车传动系中为什么要装离合器?汽车离合器由哪几部分、汽车传动系中为什么要装离合器?汽车离合器由哪几部分 组成,各部分的功能是什么?组成,各部分的功能是什么?Ø2、踩下离合器踏板和松开离合器踏板时,离合器的工作过、踩下离合器踏板和松开离合器踏板时,离合器的工作过 程是怎样的?程是怎样的?Ø3、为了使离合器结合柔和及减少扭转振动,常采取什么措施?、为了使离合器结合柔和及减少扭转振动,常采取什么措施?Ø4、膜片离合器弹簧的优缺点是什么?、膜片离合器弹簧的优缺点是什么?Ø5、什么是离合器的自由行程?为什么要设置此自由行程?装、什么是离合器的自由行程?为什么要设置此自由行程?装 配离合器时还应有哪些调整?配离合器时还应有哪些调整? 通过本章的学习,通过本章的学习, 您应该能够解答如下您应该能够解答如下几个问题几个问题:: 一、变速器的功用:一、变速器的功用: 1. 变速与变矩变速与变矩 汽车能倒退行驶,汽车能倒退行驶,利用空档暂中断利用空档暂中断动力传递。
动力传递 改变变速器的传动比改变变速器的传动比→不同的牵引力和速度,不同的牵引力和速度,使发动机在最有利工况内工作使发动机在最有利工况内工作 3. 有取力孔,能进行功率输出有取力孔,能进行功率输出 2. 设置倒挡和空挡设置倒挡和空挡 二、设计基本要求:二、设计基本要求:Ø Ø 3. 操纵简单、方便、迅速、省力,缩短换挡时间,提高操纵简单、方便、迅速、省力,缩短换挡时间,提高 加速性能和动力性能加速性能和动力性能 2. 设置倒挡和空挡设置倒挡和空挡v v 1. 性能要求性能要求 正确选择变速器的传动比正确选择变速器的传动比 保证汽车有良好的动力性和经济性保证汽车有良好的动力性和经济性› › 正确选择变速器的挡位正确选择变速器的挡位› v 影响效率的因素影响效率的因素 4. 传动效率要高,尽可能设置直接挡传动效率要高,尽可能设置直接挡 5. 变速器工作可靠、平稳、无噪声变速器工作可靠、平稳、无噪声 6. 设置动力输出装置,需要时能进行功率输出设置动力输出装置,需要时能进行功率输出 7. 制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长 1)传动方案)传动方案两轴式两轴式 中间轴式中间轴式 2)齿轮制造精度)齿轮制造精度3)润滑状况)润滑状况1)工作时无跳挡现象)工作时无跳挡现象2)汽车行驶中无乱挡)汽车行驶中无乱挡 3)换挡时无冲击)换挡时无冲击v v v v Ø 三、变速器的组成:三、变速器的组成:变速传动机构、操纵机构变速传动机构、操纵机构 四、变速器的结构分类:四、变速器的结构分类: 1、按传动比的变化情况分:、按传动比的变化情况分: ①①有级变速器:有级变速器:即具有若干个定值传动比。
即具有若干个定值传动比 齿轮传动:齿轮传动: 档位:档位:3 ~~ 5个前进档,一个倒档个前进档,一个倒档 组合式变速器(由主、付两个有级变速器串联组成)组合式变速器(由主、付两个有级变速器串联组成)6 ~~ 16个档位 ②②无级变速器:无级变速器:即传动比在一定范围内可按无限多级变化即传动比在一定范围内可按无限多级变化 液力式:液力变矩器 液力式:液力变矩器③③综合变速器:综合变速器:传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化 由液力变扭器由液力变扭器 + 齿轮式有级变速器组成齿轮式有级变速器组成 普通齿轮式普通齿轮式行星齿轮式行星齿轮式 2、按操纵方式分:、按操纵方式分: 强制操纵式:强制操纵式:直接由司机通过操纵杆换档,为大多数汽车采用直接由司机通过操纵杆换档,为大多数汽车采用 自动操纵式:自动操纵式:由电脑根据发动机负荷及车速自行换档,司机只需操纵加速踏由电脑根据发动机负荷及车速自行换档,司机只需操纵加速踏 板控制车速。
板控制车速 半自动操纵式:半自动操纵式:常用档位自动换档,其余档位由司机操纵常用档位自动换档,其余档位由司机操纵 一、三轴式普通齿轮式变速器一、三轴式普通齿轮式变速器 目前汽车上广泛采用的是三轴式变速器目前汽车上广泛采用的是三轴式变速器((1轴为输入轴、中间轴,轴为输入轴、中间轴,2轴为输出轴)轴为输出轴) 动力传递:动力传递:每个前进档都是两对齿轮传动(除直接档不经齿轮付传动,每个前进档都是两对齿轮传动(除直接档不经齿轮付传动,i =1)、)、从动齿轮数乘积从动齿轮数乘积 主动齿轮数乘积主动齿轮数乘积=传动比:传动比: i倒档为三对齿轮传动倒档为三对齿轮传动第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构输入轴输入轴中间轴中间轴输出轴输出轴倒档轴倒档轴变速齿轮变速齿轮结合套结合套变速器结构变速器结构 2 1、齿轮在轴上的布置情况:、齿轮在轴上的布置情况: 1轴上的齿轮 与第轴上的齿轮 与第1轴制成一体;中间轴上的齿轮都固定在轴上;轴制成一体;中间轴上的齿轮都固定在轴上; 2轴上的齿轮用滚针轴承空套其上,接合套的花键鼓是通过花键紧固轴上。
轴上的齿轮用滚针轴承空套其上,接合套的花键鼓是通过花键紧固轴上 2一轴一轴二轴二轴2. 齿轮型式齿轮型式3. 换挡机构型式换挡机构型式分类:直齿滑动、接合套、同步器分类:直齿滑动、接合套、同步器分类:斜齿轮、直齿轮分类:斜齿轮、直齿轮斜齿轮斜齿轮直齿轮直齿轮 比较项目 比较项目 工作时轴向力工作时轴向力 有有 无无 使用寿命使用寿命 长长 短短 工作时噪声工作时噪声 低低 高高 应应 用用 二挡以上各挡二挡以上各挡 一档、倒挡一档、倒挡型式型式 直齿滑动齿轮换挡直齿滑动齿轮换挡优点:优点:缺点:缺点: 结构简单结构简单应用:应用: 换挡时齿轮端面有冲击换挡时齿轮端面有冲击→噪声噪声驾驶员紧张驾驶员紧张舒适性差舒适性差 I、、R挡挡› › › 应用:应用:特点:特点: 接合套换挡接合套换挡 同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数↑ 要求不高,使用不多的挡位要求不高,使用不多的挡位 不能消除冲击不能消除冲击 工作齿轮不参与换挡,寿命工作齿轮不参与换挡,寿命↑ › › › › 应用:应用:› 广泛广泛优点:优点:缺点:缺点:同步器换挡同步器换挡 保证迅速、无冲击、无噪声换挡保证迅速、无冲击、无噪声换挡 轴向尺寸轴向尺寸↑同步环寿命短同步环寿命短 结构复杂、制造精度要求高结构复杂、制造精度要求高› › › 4、、各各档档的的动动力力传传递递::一档一档二档二档三档三档四档四档五档五档倒档倒档传递比传递比 i =1的档---称为直接档的档---称为直接档传递比传递比 i <1的档---称为超速档的档---称为超速档 直接档和超速档直接档和超速档 各前进档传动比之间的关系: 各前进档传动比之间的关系:i1 > i2 > i3 > i4 (直接档)直接档) > i5 (超速档)超速档) 3524678910111211335i1i2i3i4i5iR 5、变速器的润滑方式及防漏措施:、变速器的润滑方式及防漏措施: 在变速箱上有加油孔,壳底有放油孔,润滑油为齿轮油。
在变速箱上有加油孔,壳底有放油孔,润滑油为齿轮油 润滑方式为:飞溅式润滑润滑方式为:飞溅式润滑 ①①为防止油流入离合器,在第一轴与轴承盖间安装油封为防止油流入离合器,在第一轴与轴承盖间安装油封 总成,轴承盖内孔中有回油螺纹总成,轴承盖内孔中有回油螺纹 ②②为防止油流入第二轴后端的手制动器上,为防止油流入第二轴后端的手制动器上, 在二轴后轴承盖内设有油封总成在二轴后轴承盖内设有油封总成 ③③在各轴承盖、后盖、上盖、前后壳体等在各轴承盖、后盖、上盖、前后壳体等 结合面间 结合面间 装入密封片,并涂密封胶,以装入密封片,并涂密封胶,以 防止漏油 防止漏油 ④④为防止油温过高而渗漏,在变速器上为防止油温过高而渗漏,在变速器上 开设有通气塞 开设有通气塞 6、防跳档的结构形式:、防跳档的结构形式: ①①在接合套齿圈及被接合齿轮的接合齿圈的端面两侧制有倒斜面在接合套齿圈及被接合齿轮的接合齿圈的端面两侧制有倒斜面 ②②在花键鼓上加工有在花键鼓上加工有0.3~~0.4㎜㎜的凸台 挂档方向挂档方向挂档方向挂档方向跳档方向跳档方向结合齿圈结合齿圈结合套齿结合套齿花键毂花键毂结合齿圈结合齿圈结合套齿结合套齿花键毂花键毂结合齿圈结合齿圈 二、两轴式变速器:特点如下:二、两轴式变速器:特点如下: ①①变速器输出轴与主减速器齿轮做成一体,省略中间传动轴。
变速器输出轴与主减速器齿轮做成一体,省略中间传动轴②②除倒档传动用滑动齿轮,其余档位均采用常啮合齿轮同步器接合套换档除倒档传动用滑动齿轮,其余档位均采用常啮合齿轮同步器接合套换档③③两轴式变速器没有直接档两轴式变速器没有直接档④④因为所有前进档均为一对齿轮传动,故只适用于传动比较小,因为所有前进档均为一对齿轮传动,故只适用于传动比较小,发动机前置、发动机前置、 前驱动前驱动的轿车变速器的轿车变速器 . ..75657 (里程表齿轮里程表齿轮 )567 倒档动力:倒档动力:输入轴输入轴→5→6→7→11桑塔纳轿车传动系 桑塔纳轿车传动系 发动机前置发动机前置——前驱动前驱动 两轴式变速器适用于两轴式变速器适用于发动机前置、发动机前置、 前驱动前驱动的轿车的轿车 结结 构构 简简 单单 复复 杂杂 工作噪声工作噪声 低低 高高中间挡传递效率中间挡传递效率 高高 低低 传动比范围传动比范围 小小 大大 直接挡直接挡 没没 有有 有有 应用应用 轿车轿车 所有汽车所有汽车特点特点两轴式两轴式中间轴式中间轴式结构形式结构形式 二、组合式变速器:二、组合式变速器: 的付变速器串联而成,这样可获得:的付变速器串联而成,这样可获得: 付变速器付变速器主变速器主变速器 八个前进档八个前进档 + 两个倒档两个倒档12 3412 主要用于重型货车上,要保证重型车有良好的动力性,经济性,加速性,主要用于重型货车上,要保证重型车有良好的动力性,经济性,加速性,则必须扩大传动比的范围并增加档数。
则必须扩大传动比的范围并增加档数1、组成:、组成:由四个档位的主变速器由四个档位的主变速器 + 两个档位(高速档、低速档)两个档位(高速档、低速档) 当付变速器挂入低速档时,当付变速器挂入低速档时, ( i"1= × Z10 Z16 Z18 Z11 >1) i 1== i '1× i"1== × × i"1 Ζ4 Ζ1 Ζ20 Ζ5 i 5== i '1× i"2== i '1== × Ζ4 Ζ1 Ζ20 Ζ5 i 6== i '2× i"2== i '2== × i 7== i '3× i"2== i '3== × i 8== i '4× i"2== i '4==1 Ζ4Ζ4 Ζ1 Ζ1Ζ21Ζ23 Ζ22 Ζ24 i 2== i '2× i"1 ;;i 3== i '3× i"1 ;; i 4== i '4× i"1 == i"1 (( i '4 ==1)) 当当付付变变速速器器挂挂入入直直接接档档((即即高高速速档档))((接接合套合套17与齿轮与齿轮18的齿圈接合,的齿圈接合,i"2=1))低低速速档档直直接接档档2021 232224 9 8 7 6 5 倒档低速档:倒档低速档:动力传递:动力传递:2 轴轴→1→4→中间轴中间轴3→5→7→倒档轴(倒档轴(6)) 倒档高速档:倒档高速档:2 轴轴→1→4→中间轴中间轴3→5→7→6→9→8→18→17→15(输出轴)(输出轴) →9→8→18→10→第二中间轴第二中间轴→11→16→17→15(输出轴)(输出轴) 810iRg= × × × i"2 Z4 Z1Z18 Z7 Z8Z5( i"2 =1 ) Z10 Z16Z4 Z7 Z18iRd= × × × i"1Z1 Z5 Z8( i"1= ×Z18 Z11>1) 9 8 7 6 5222420212318...810 i行星行星= 1+ Z固定固定 Z主动主动 在在换换档档时时,,只只有有当当滑滑动动齿齿轮轮或或接接合合套套的的圆圆周周速速度度与与待待啮啮合合齿齿轮轮的的圆圆周周速速度度一一致致时时,,方方能能进进入入啮啮合合,,挂挂档档平平顺顺。
若若在在两两圆圆周周速速度度还还末末达达到到一一致致时时便便强强行行挂挂档档,,势必使二齿轮间发生冲击和噪声,影响齿轮的工作寿命,甚至折断势必使二齿轮间发生冲击和噪声,影响齿轮的工作寿命,甚至折断 第二节第二节 同步器同步器 1、从低档、从低档→高档高档 即:四档(直接档)即:四档(直接档)→五档(超速档)五档(超速档) 踩下离合器踏板踩下离合器踏板,,将接合套将接合套3右移到空档位置,右移到空档位置, 从齿轮从齿轮6到齿轮到齿轮4的增速比的增速比Ζ6/Ζ4大于齿轮大于齿轮2到齿轮到齿轮7 的减速比的减速比Ζ7/Ζ2 即:n即:n4>n>n3=n=n2 ∵∵nn3、、n4下降的程度不同,n下降的程度不同,n3与整个汽车联结在一与整个汽车联结在一 起,起,I大(大(I= mmR²),),∴∴nn3下降慢而n下降慢而n4只与中只与中 间轴及固装其上齿轮以及第间轴及固装其上齿轮以及第1轴、离合器从动盘有联系,轴、离合器从动盘有联系, ∴∴惯性小,n惯性小,n4下降快当在某一瞬时出现n下降快当在某一瞬时出现n4 = nn3,, 此刻挂入五档最好,此刻挂入五档最好,松开离合器踏板松开离合器踏板。
1— 2一、无同步器时变速器的换档过程:一、无同步器时变速器的换档过程:2、从高档、从高档→低档(超速档低档(超速档→直接档)直接档)踩下离合器踩下离合器,,接合套接合套3从五档退入空档,n从五档退入空档,n3=n=n4﹥ ﹥nn2,,同理,n同理,n2下降比n下降比n3快,不可能出现n快,不可能出现n2=nn3的情况 ∴∴在把接合套在把接合套3推入空档的同时,推入空档的同时,松开离合器踏板松开离合器踏板,,使离合器重新接上,同时使离合器重新接上,同时踩下加速踏板踩下加速踏板,, 使发动机使发动机连同离合器及第连同离合器及第1轴一同加速,直到一轴及齿轮轴一同加速,直到一轴及齿轮2的的转速n转速n2 >n>n3,然后再,然后再踩下离合器踏板踩下离合器踏板分离离合器,分离离合器,等待片刻,当n等待片刻,当n2=nn3时即可挂入四档,时即可挂入四档, 由由此此可可见见,,要要使使一一般般变变速速器器换换档档时时不不产产生生轮轮齿齿或或花花键键齿齿间间的的冲冲击击,,需需进进行行较较复复杂杂的的操操作作,,并并应应在在短短时时间间内内迅迅速速而而准准确确地地完完成成这这对对于于即即使使技技术术很很熟熟练练的司机也易造成疲劳。
因此,要求在变速器结构上的司机也易造成疲劳因此,要求在变速器结构上采取措施,既保证挂档平顺,又使操作简化,减轻司机劳动强度采取措施,既保证挂档平顺,又使操作简化,减轻司机劳动强度同步器即是在这样的要求下产生的同步器即是在这样的要求下产生的松开离合器踏板松开离合器踏板二、同步器的构造及工作原理:二、同步器的构造及工作原理:同步器的作用: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同步器的作用: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1、、常常压压式式同同步步器器::利利用用花花键键鼓鼓与与齿齿轮轮上上的的内内外外锥锥面面的的摩摩擦擦作作用用,,使使需需接接合合的两花键齿圈迅速达到并保持同步的两花键齿圈迅速达到并保持同步 阻塞作用依靠弹簧压力造成,工作不可靠阻塞作用依靠弹簧压力造成,工作不可靠acb 2、惯性式同步器:、惯性式同步器:锁环锁环接合套接合套花键毂花键毂滑块滑块定位销定位销锁环锁环二档二档齿轮齿轮三档三档齿轮齿轮①①锁环式同步器:锁环式同步器:结构结构 锁环式同步器工作原理:锁环式同步器工作原理:(假设由二档(假设由二档→三档)三档) a、、空档位置:踩下离合器,使接合套空档位置:踩下离合器,使接合套7从二档退到空档,从二档退到空档,此时,此时,n7=nⅡ档<n档<nⅢ档档=n3,,锁环在轴向是自由的,锁环在轴向是自由的, 7三档三档齿轮齿轮43 锁锁环环缺口缺口花键毂缺口花键毂缺口锁环的凸块锁环的凸块 4、、3的内外锥面不接触。
的内外锥面不接触 b、、左左移移接接合合套套使使两两锥锥面面接接触触::左左移移接接合合套套((7)),,带带动动滑滑块块5一一起起左左移移,,当当滑滑块块左左端端面面与与锁锁环环4缺缺口口端端面面接接触触时时,,便便推推动动锁锁环环4移移向向齿齿轮轮3,,使使两两锥锥面面接接触触,,于于是是两两锥锥面面便便产产生生磨磨擦擦作作用用,,∵∵nn3﹥ ﹥nn7==nn4,,∴∴锁锁环环4便便随随齿齿轮轮3向向前前转转动动一一个个角角度度,,直直到到锁锁环环的的凸凸块块紧紧靠靠花花键键毂毂缺缺口口的的另另一一侧侧而而此此时时,,接接合合套套7的的内内齿齿端端倒倒角角与与锁锁环环4的的齿齿端端倒倒角角相相抵抵触触而而不不能能进进入入当当滑滑块块位位于于缺缺口口中中央央时时,,方方能能进进入) c)d、、随随着着司司机机加加力力于于接接合合套套使使F1↑,,摩摩擦擦作作用用迅迅速速↑,,使使齿齿轮轮3与与锁锁环环4进进入入同同步步旋旋转转,,这这时时候候惯惯性性力力矩矩消消失失,,锁锁环环在在拔拔环环力力矩矩作作用用下下后后退退一一角角度,两齿圈即进入啮合,锁止作用消除度,两齿圈即进入啮合,锁止作用消除。
e、、待相接合的元件进入接合,完成换档待相接合的元件进入接合,完成换档 c、、锁止作用的产生:在两齿端倒角相抵触的情况下,由于司锁止作用的产生:在两齿端倒角相抵触的情况下,由于司机始终作用于接合套上一个轴向力机始终作用于接合套上一个轴向力F1,,于是锁环于是锁环4齿端倒角面齿端倒角面上产生正压力上产生正压力N,,N可分解为(可分解为(F1、、F2))F2 将对锁环产生将对锁环产生一个拔环力矩一个拔环力矩M2拔拔,, 而轴向力而轴向力F1则使两个锥面继续压紧,根则使两个锥面继续压紧,根据据 I= mmR²可知,n可知,n4下降很慢,可近似认为不变,n下降很慢,可近似认为不变,n3则下则下降很快,由惯性原理可知,齿轮降很快,由惯性原理可知,齿轮3一定会产生一个惯性力矩一定会产生一个惯性力矩M1惯惯,,力图保持其运动状态不变,其方向与旋转方向相同,力图保持其运动状态不变,其方向与旋转方向相同,通过与锁环通过与锁环4相接触的锥面传到锁环相接触的锥面传到锁环4上这样,锁环上这样,锁环4上则上则作用两个力矩作用两个力矩M1惯惯、、M2拔拔由分析可知,当由分析可知,当M1惯惯<<M2拔拔,则,则锁环锁环4相对于接合套相对于接合套7反向拔动一个角度,二者的阻塞作用消反向拔动一个角度,二者的阻塞作用消除,进入接触。
而当除,进入接触而当M1惯惯>>M2拔拔,,则锁环则锁环4不能反转,阻塞作不能反转,阻塞作用不会消失,二者不可能接合于是在设计同步器时,就应用不会消失,二者不可能接合于是在设计同步器时,就应在结构上保证在二者末达到同步之前,在结构上保证在二者末达到同步之前,M1惯惯>>M2拔拔,,这样二这样二者末达到同步前,无论司机用多大的力者末达到同步前,无论司机用多大的力F1,,接合套与锁环总接合套与锁环总是相抵触不能接合是相抵触不能接合1 2②②锁锁销销式式惯惯性性同同步步器器::((用用于于大大、、中中型型货货车车)),,用用带带锥锥面面的的摩摩擦擦盘盘固固定定在在齿齿轮轮上上作作为为摩摩擦擦面面,,主主要要因因为为大大中中型型货货车车产产生生的的摩摩擦擦力力矩矩大大,,磨磨损损大大,,摩摩擦擦片片磨磨损损后后可可更更换换,,而而且且大大中中型型车车的的离离地地间间隙隙高高,,变变速速器器可可相相应应做做大大些些,,能能有有较较大的空间安装摩擦片大的空间安装摩擦片 工作原理:与锁环式同步器基本相似工作原理:与锁环式同步器基本相似摩擦锥盘摩擦锥盘摩擦锥环摩擦锥环定位销定位销锁销锁销结合套结合套钢球钢球定位销定位销第三节第三节 变速器操纵机构变速器操纵机构 变速杆变速杆 直接操纵:变速器在司机位置附近。
直接操纵:变速器在司机位置附近 拨叉轴拨叉轴+拨叉拨叉 操纵机构:操纵机构: 辅助杠杆 辅助杠杆 二、组成:二、组成: 间接操纵:变速器离司机座位较远间接操纵:变速器离司机座位较远 变速器 变速器 拨叉轴拨叉轴+拨叉拨叉 控制机构:控制机构:自锁装置、互锁装置、倒档装置自锁装置、互锁装置、倒档装置 一、功用:一、功用:保证司机能可靠地挂入任何一档位,并可随时使之退入空档保证司机能可靠地挂入任何一档位,并可随时使之退入空档 1、自锁装置:、自锁装置:保证全齿啮合和完全退出啮合;防止自动脱档保证全齿啮合和完全退出啮合;防止自动脱档。
2、互锁装置:、互锁装置:防止同时挂两档防止同时挂两档 3、倒档锁:、倒档锁:防止误挂倒档防止误挂倒档五、六档拨叉五、六档拨叉三、四档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉倒档拨叉变速杆变速杆换档轴换档轴叉形拨杆叉形拨杆倒档拨叉轴倒档拨叉轴一、二档一、二档拨叉轴拨叉轴五、六档拨五、六档拨叉轴叉轴自锁钢球自锁钢球互锁销互锁销五、六档拨块五、六档拨块直接操纵式变速器操纵机构的构造直接操纵式变速器操纵机构的构造变变速速器器直直接接操操纵纵机机构构工工作作演演示示自锁钢球自锁钢球互锁钢球互锁钢球互锁销互锁销拨叉轴拨叉轴自锁弹簧自锁弹簧1、自锁装置、自锁装置拨叉轴拨叉轴互锁钢球互锁钢球互锁销互锁销空档状态空档状态2、互锁装置工作原理、互锁装置工作原理 驾驶员在换倒档时驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力,要克服倒档锁弹簧弹力,变大的换档阻力,可提变大的换档阻力,可提醒驾驶员醒驾驶员倒档锁销倒档锁销倒档拨块倒档拨块倒档锁弹簧倒档锁弹簧3、倒档锁、倒档锁 变速器间接操纵机构变速器间接操纵机构双排双排传力拉线传力拉线 单排传力拉线单排传力拉线1-变速杆变速杆 2、、3-传力拉线传力拉线 在发动机后置或前轮驱动的汽车上,通常汽车变速器距离驾驶员座位较远,在发动机后置或前轮驱动的汽车上,通常汽车变速器距离驾驶员座位较远,变速杆和变速器之间变速杆和变速器之间 通常需要用连杆机构联接,进行远距离操纵。
通常需要用连杆机构联接,进行远距离操纵第四节 分动器第四节 分动器 一、功用: 一、功用: 1、把动力分配到各驱动桥把动力分配到各驱动桥 2、可作副变速器可作副变速器一般设有高速档、低速档)(一般设有高速档、低速档) 主要用于全轮全驱动的越野车上主要用于全轮全驱动的越野车上 ê当汽车在坏路面行驶时,挂低速档,并且前桥参加驱动,以增当汽车在坏路面行驶时,挂低速档,并且前桥参加驱动,以增加牵引力加牵引力ê当汽车在好路面行驶时,挂高速档,前桥可作为从动桥,以减当汽车在好路面行驶时,挂高速档,前桥可作为从动桥,以减少功率消耗及轮胎磨损少功率消耗及轮胎磨损 目目前前大大多多数数越越野野汽汽车车装装用用两两挡挡分分动动器器,,一一般般都都设设有有高高、、低低挡挡,,以进一步扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目以进一步扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目接后接后桥桥接前桥接前桥接中接中桥桥接合套接合套分动器可作副变速器(一般设有高速档、低速档)分动器可作副变速器(一般设有高速档、低速档)接合套接合套12341、挂入低档前,需先接通前桥驱动。
挂入低档前,需先接通前桥驱动因为低速档输出扭矩大,为防止中、后桥过载,所以前应参与驱动,并(因为低速档输出扭矩大,为防止中、后桥过载,所以前应参与驱动,并承担一部分载荷承担一部分载荷2、退出低档后,才能摘下前桥退出低档后,才能摘下前桥对分动器低速档的使用要求:对分动器低速档的使用要求:挂档挂档退档退档挂挂低档低档接前桥接前桥2 1 轴支承臂换档操纵杆前桥操纵杆 低速、高速档低速、高速档接、摘前桥接、摘前桥v1、汽车变速器的基本功能是什么?、汽车变速器的基本功能是什么?v2、两轴变速器和三轴变速器的结构及各自的优点两轴变速器和三轴变速器的结构及各自的优点v3、试说明三轴变速器各档的传力路线试说明三轴变速器各档的传力路线v4、掌握变速器操纵机构中自锁、互锁和倒档锁的工作原理 、掌握变速器操纵机构中自锁、互锁和倒档锁的工作原理 及其功用及其功用v5、同步器在变速器中所起的作用是什么?、同步器在变速器中所起的作用是什么?v6、试说明锁环式同步器的工作原理和工作过程试说明锁环式同步器的工作原理和工作过程v7、、分动器的功用?使用分动器低速档时有何要求?分动器的功用?使用分动器低速档时有何要求?通过本章的学习,通过本章的学习, 您应该能够解答如下您应该能够解答如下几个问题几个问题::一、组成:一、组成:万向节、传动轴、中间支承万向节、传动轴、中间支承二、作用:二、作用:于汽车上任何一对轴线相交于汽车上任何一对轴线相交,且相对位置经常且相对位置经常 变化的转轴之间的动力传递变化的转轴之间的动力传递 1、变速器、变速器——后桥之间;后桥之间; 2、变速器、变速器——分动器之间;分动器之间; 3、分动器、分动器——驱动桥之间;驱动桥之间; 4、转向驱动桥;转向轴、转向驱动桥;转向轴 5、断开式驱动桥、断开式驱动桥三、需要安装万向传动装置的地方:三、需要安装万向传动装置的地方: 第一节第一节 万向节万向节一、类型:、类型:万向节按其的扭转方向上是否有明显弹性可分为:万向节按其的扭转方向上是否有明显弹性可分为: 不等速万向节不等速万向节 刚性万向节:刚性万向节:靠零件的铰链式联接传递动力。
靠零件的铰链式联接传递动力 准等速万向节准等速万向节 等速万向节等速万向节 挠性万向节:挠性万向节:靠弹性零件传递动力靠弹性零件传递动力弹性弹性连接连接 二、构造:二、构造: 1、十字轴式刚性万向节的构造、十字轴式刚性万向节的构造 优点:优点:刚性万向节可以保证在轴间交角变化刚性万向节可以保证在轴间交角变化(一般为一般为l5°l5°~20°)20°) 时可靠地传递动力时可靠地传递动力,结构简单,传动效率高结构简单,传动效率高 缺点:缺点:单个十字轴式刚性万向节在有夹角的情况下不能传递单个十字轴式刚性万向节在有夹角的情况下不能传递 等等 速运动主动轴等速旋转一周,从动轴出现两次周期性速运动主动轴等速旋转一周,从动轴出现两次周期性 的超越和滞后变化。
的超越和滞后变化 其具体变化情况分析如下:其具体变化情况分析如下:v v 十字轴十字轴万向节叉万向节叉轴承盖轴承盖安全阀安全阀万向节叉万向节叉滚针轴承滚针轴承油封油封注油嘴注油嘴采用橡胶油封,采用橡胶油封,当十字轴内腔油当十字轴内腔油压过大时,多余压过大时,多余的润滑油从橡胶的润滑油从橡胶油封内圆表面与油封内圆表面与轴颈接触处溢出轴颈接触处溢出 润滑油道润滑油道 设主动轴设主动轴 P1 以等角速度以等角速度 1 转动,转动,设从动轴设从动轴 P2 以等角速度以等角速度 2转动,两轴夹角为转动,两轴夹角为 :: 当当十字轴视为与十字轴视为与 P1 轴轴一起转动时,一起转动时, A点的速度为:点的速度为:VA1= 1 × r 当当十字轴视为与十字轴视为与 P2 轴一起转动时,轴一起转动时, A点的速度为:点的速度为:VA2= 2 × r cos A点的速度只能有一个,即点的速度只能有一个,即 ::VA1= VA2,, 所以得所以得 2 == 1 / cos 即:即: 2 > 1 设此时从动轴以变角速度设此时从动轴以变角速度 2转动。
转动 VB1= 1 × r cos VB2= 2 × r VB1= VB2 2 == 1 cos 即:即: 2 < 1 ((2))、当两轴转过、当两轴转过900,主动叉在水平位置,且十字轴平面与从动轴垂直的情况:,主动叉在水平位置,且十字轴平面与从动轴垂直的情况: ((1))、主动叉在垂直位置,且十字轴平面与主动轴垂直时的情况:、主动叉在垂直位置,且十字轴平面与主动轴垂直时的情况: 所以,由上述分析可看出,单个十字轴式万向节在传动过程中,主从、动所以,由上述分析可看出,单个十字轴式万向节在传动过程中,主从、动轴的转速是不等的单个十字轴万向节传动的不等速性,将使从动轴及与其轴的转速是不等的单个十字轴万向节传动的不等速性,将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动,从而产生附加的交变载荷,影响部件寿命相连的传动部件产生扭转振动,从而产生附加的交变载荷,影响部件寿命因此,为了避免这些缺点,汽车上采用双万向节传动但要满足两轴间的等因此,为了避免这些缺点,汽车上采用双万向节传动但要满足两轴间的等角传动,角传动,在装配上必须满足两个条件:在装配上必须满足两个条件:Ù1、、第一万向节两轴间的夹角度第一万向节两轴间的夹角度 1与第二万向节两轴间的夹角与第二万向节两轴间的夹角 2相等。
相等 (靠整车的总布置设计和总装配保证)(靠整车的总布置设计和总装配保证)Ù2、、第一万向节的从动叉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与第二万向节的主动叉处于同一平面内 (靠传动轴与(靠传动轴与万向节叉的正确装配来保证)万向节叉的正确装配来保证)1,3-主动叉;主动叉;2,4-从动叉从动叉 1、双联式万向节、双联式万向节(准等速万向节)(准等速万向节)组成:组成: 由两个十字轴万向节组合而成由两个十字轴万向节组合而成 将传动轴缩至最小的万向节等速传动装置将传动轴缩至最小的万向节等速传动装置允许所联两轴夹角较大允许所联两轴夹角较大( (可达可达50°)50°),,轴承密封性好,轴承密封性好,效率高,工作可靠,制造方便效率高,工作可靠,制造方便v优点:优点:v缺点:缺点: 结构较复杂,外形尺寸较大,零件数目较多结构较复杂,外形尺寸较大,零件数目较多中吨位以上的越野车中吨位以上的越野车. 应用:应用:双连叉双连叉准等速万向节是根据双十字轴万向节实现等速传动的原理设计的准等速万向节是根据双十字轴万向节实现等速传动的原理设计的。
三、准等速万向节和等速万向节三、准等速万向节和等速万向节两个在同一平面内的万向节叉当a1 = a2 时,轴1和轴2的角速度相等双联叉传动轴长度缩减至最短万向节叉轴2、三连叉式万向节、三连叉式万向节(准等速万向节):(准等速万向节):组成:组成:由两个偏心轴叉,两个三销轴和六个滚针轴承组成由两个偏心轴叉,两个三销轴和六个滚针轴承组成允许所联两轴夹角较大允许所联两轴夹角较大( (可达可达45°)45°),,易于密封;易于密封;外形尺寸较大,零件形状较复杂,所联两轴受附外形尺寸较大,零件形状较复杂,所联两轴受附加弯矩和轴向力加弯矩和轴向力 特点:特点:应用:应用:个别中、重型越野车的转向驱动桥个别中、重型越野车的转向驱动桥 3、等速万向节:、等速万向节:球叉式等速万向节:球叉式等速万向节:球笼式等速万向节:球笼式等速万向节: 类型:类型: 从结构设计上保证万向节在工作时,传力点总是位于两轴交从结构设计上保证万向节在工作时,传力点总是位于两轴交角的平分面上角的平分面上球叉式等速万向节:球叉式等速万向节: 特点:特点: 结构较简单结构较简单,在在a≯32°~ 33°a≯32°~ 33°下正常工作下正常工作, ,但钢球所受单但钢球所受单位压力较大,磨损较快位压力较大,磨损较快 应用:应用:轻、中型越野车的转向驱动桥轻、中型越野车的转向驱动桥 组成:组成: 由两个万向节叉、四个传力钢球和一个定位钢球组成由两个万向节叉、四个传力钢球和一个定位钢球组成 球笼式等速万向节:球笼式等速万向节:钢球全都参与工作,允许的工作角较大钢球全都参与工作,允许的工作角较大( ( maxmax=47°=47°),),承载能力和耐冲击承载能力和耐冲击能力强,效率较高,尺寸紧凑,安装方便,精度要求高,成本较高。
能力强,效率较高,尺寸紧凑,安装方便,精度要求高,成本较高 特点:特点: 目前应用最为广泛的等速万向节目前应用最为广泛的等速万向节保持架(球笼)保持架(球笼) 外罩外罩 钢球钢球球形壳(外滚道)球形壳(外滚道)钢带箍钢带箍 1-主动轴主动轴 3-外罩外罩 5-保持架(球笼)保持架(球笼)4-钢球;钢球;8-球形壳(外滚道)球形壳(外滚道) 9-卡环卡环 伸缩型球笼式等速万向节:伸缩型球笼式等速万向节:内内 外外伸缩型球笼式万向节伸缩型球笼式万向节((VL))球笼式万向节(球笼式万向节(RF))(断开式转向驱动桥)(断开式转向驱动桥)O-万向节中心;万向节中心;A-保持架(球笼)保持架(球笼)B-保持架内球面中心保持架内球面中心 国国产产轿轿车车所所采采用用的的伸伸缩缩型型球球笼笼式式万万向向节节(VL(VL节节) ),,在在转转向向驱驱动动桥桥中中均均布布置置在在靠靠传传动动轴轴内内侧侧,,而而轴轴向向不不能能伸伸缩缩的的球球笼笼式式万万向向节节(RF(RF节节) )则则布布置置在在转转向向节节处处即即传动轴传动轴( (外侧外侧) ) 。
球笼式等速万向节在两轴最大交角达球笼式等速万向节在两轴最大交角达47º的情况下,仍的情况下,仍可靠传递转矩,且在工作时,无论传动方向如何,可靠传递转矩,且在工作时,无论传动方向如何, 6个钢球个钢球全部传力与球叉式等速万向节相比,其承载能力强,结构全部传力与球叉式等速万向节相比,其承载能力强,结构紧凑,拆装方便紧凑,拆装方便 球叉式、球笼式等速万向节球叉式、球笼式等速万向节二者相比较的优点:二者相比较的优点: 三、挠性万向节:三、挠性万向节: 靠弹性件的弹性变形来保证相交两轴间传动时不发生机械靠弹性件的弹性变形来保证相交两轴间传动时不发生机械 干涉 挠性万向节一般用于两轴间夹角不大于(挠性万向节一般用于两轴间夹角不大于(3º~5º))和只有微量轴向和只有微量轴向位移的万向传动场合位移的万向传动场合 即即 极限极限= 3º~5º ;;主要用于消除制造安装误差主要用于消除制造安装误差 橡胶橡胶 优点:优点:弹性件可起减振作用,结构简单,无需润滑弹性件可起减振作用,结构简单,无需润滑 第二节第二节 传动轴和中间支承传动轴和中间支承 一、传动轴一、传动轴1、传动轴中设有滑动叉和花鍵轴组成的滑动花鍵连接,以实现传动轴长度的、传动轴中设有滑动叉和花鍵轴组成的滑动花鍵连接,以实现传动轴长度的变化。
变化主要是由于汽车行驶时,变速器与驱动桥的相对位置经常变化)(主要是由于汽车行驶时,变速器与驱动桥的相对位置经常变化)2、传动轴在高速旋转时,会产生剧烈振动(因为离心力作用)因此,传动、传动轴在高速旋转时,会产生剧烈振动(因为离心力作用)因此,传动轴与万向节装配后要进行调平,加平衡片,并在滑动叉与传动轴上标上记号,轴与万向节装配后要进行调平,加平衡片,并在滑动叉与传动轴上标上记号,以免拆装时误装以免拆装时误装平衡片平衡片3、传动轴多为空心轴、传动轴多为空心轴(在传递扭矩相同的情况下,空心轴具有较高的强度,(在传递扭矩相同的情况下,空心轴具有较高的强度,比实心轴安全;同时,减轻了质量,节约了钢材)比实心轴安全;同时,减轻了质量,节约了钢材) 但转向驱动桥(半轴)、断开式驱动桥(半轴)但转向驱动桥(半轴)、断开式驱动桥(半轴) 、、微型车传动轴通常制成实心轴微型车传动轴通常制成实心轴例、例、一传动轴要求传递的一传动轴要求传递的Me==1300N.m,,许许用剪用剪应应力力[τ]==20MPa,,则则可求可求出出轴轴的直径的直径d由由 τ= = ≤ [τ]MeWn16 Meπd d3 3求得:求得:d d==69.269.2md D若采用材料相同的空心轴取若采用材料相同的空心轴取α== == 0.9可解得可解得D==98.7mm,, d== α× D==0.9×98.7==88.8mm空心轴与实心轴的截面积之比(即重量比)空心轴与实心轴的截面积之比(即重量比)A0A== ==0.388π ((D2- d2))4π d2 4由上式看出:由上式看出:若二轴长度相等,则空心轴的重量仅为实心轴的若二轴长度相等,则空心轴的重量仅为实心轴的38.8%%所以,若二者截面积相等,则空心轴可大大提高承载能力。
所以,若二者截面积相等,则空心轴可大大提高承载能力4、减小传动轴中花键连结的轴向滑动阻力和磨损的措施:、减小传动轴中花键连结的轴向滑动阻力和磨损的措施: (1) 对花键进行磷花处理对花键进行磷花处理 (2) 喷涂尼龙层喷涂尼龙层 (3) 花键内设置滚动元件花键内设置滚动元件 这两种方式可减少摩擦损失,提高传动效率但结构较复杂,成本高这两种方式可减少摩擦损失,提高传动效率但结构较复杂,成本高 中间支承轴的安装中间支承轴的安装 二、传动轴的布置及中间支承二、传动轴的布置及中间支承 传动轴不易过长,因为过长,自振频率下降,易产生低频共振,常将中传动轴不易过长,因为过长,自振频率下降,易产生低频共振,常将中间轴分为中间传动轴间轴分为中间传动轴 + 主传动轴,并加中间支承主传动轴,并加中间支承 装在车架横梁上装在车架横梁上 装在驱动桥壳上装在驱动桥壳上 中间支承在安装时,轴向、横向应有一定间隙,以补偿传动轴轴向及角度中间支承在安装时,轴向、横向应有一定间隙,以补偿传动轴轴向及角度方向的安装误差,以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架变形所引起的方向的安装误差,以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架变形所引起的位移。
位移图图1图图1图图2图21-变速器;变速器;2-中间支承;中间支承;3-后驱动桥;后驱动桥;4-后传动轴;后传动轴;5-球轴承;球轴承;6-前传动轴前传动轴图图2 X1、汽车上万向传动装置的作用是什么?主要用在哪些地方?、汽车上万向传动装置的作用是什么?主要用在哪些地方?X2、单个十字轴万向节在有夹角的情况下输入、输出角速度之 、单个十字轴万向节在有夹角的情况下输入、输出角速度之 间的关系是怎样的?采取什么方法可使十字轴万向节实现 间的关系是怎样的?采取什么方法可使十字轴万向节实现 等角速传动?等角速传动?X3、试说明球笼式万向节的结构和其实现等速原理试说明球笼式万向节的结构和其实现等速原理通过本章的学习,通过本章的学习, 您应该能够解答如下 您应该能够解答如下几个问题几个问题::减速增扭减速增扭1、主减速器、主减速器接受并传递转矩接受并传递转矩3、半轴、半轴支承汽车质量,并承受由车轮支承汽车质量,并承受由车轮传来的路面反力和反力矩,并传来的路面反力和反力矩,并经悬架传给车架(身)经悬架传给车架(身)4、驱动桥壳、驱动桥壳在两在两输出轴间分配转矩并保证两输出轴间分配转矩并保证两输出轴可能以不同的速度旋转输出轴可能以不同的速度旋转2、差速器、差速器一、驱动桥的组成及功用:一、驱动桥的组成及功用:解放解放CA1091双级主减速器双级主减速器 二、发动机扭矩经传动系的传递路线:二、发动机扭矩经传动系的传递路线: 发动机扭矩:曲轴发动机扭矩:曲轴 离合器离合器 变速器变速器 (或分动器)(或分动器) 万向传动置万向传动置 主减速器主减速器(扭矩增大)并使扭矩方向作(扭矩增大)并使扭矩方向作90度改变度改变 差速器差速器 左、右半轴左、右半轴 轮毂轮毂 驱动轮。
驱动轮 发动机前置后驱动发动机前置后驱动非断开式驱动桥非断开式驱动桥断开式驱动桥断开式驱动桥结结构构特特征征图图例例桥壳是一根支承在左、右驱动桥壳是一根支承在左、右驱动车轮上的刚性空心梁,而主减车轮上的刚性空心梁,而主减速器、差速器、和半轴等传动速器、差速器、和半轴等传动部件都装在其内;整个驱动桥部件都装在其内;整个驱动桥通过悬架与车架或车身连接通过悬架与车架或车身连接桥壳分段,彼此之间用铰链连接、可作桥壳分段,彼此之间用铰链连接、可作相对运动;主减速器、差速器等固定在相对运动;主减速器、差速器等固定在车架或车身上,两侧驱动轮通过独立悬车架或车身上,两侧驱动轮通过独立悬架与车架或车身连接,两轮可彼此独立架与车架或车身连接,两轮可彼此独立地相对于车架或车身上下跳动地相对于车架或车身上下跳动结结构构复复杂杂、、成成本本高高、、多多用用于于轿轿车车和和越越野野车全部或部分驱动桥、转向驱动桥车全部或部分驱动桥、转向驱动桥多用于后驱动桥多用于后驱动桥三、驱动桥的结构类型:三、驱动桥的结构类型: 第一节第一节 主减速器主减速器 1、按齿轮付、按齿轮付 中央主减器中央主减器 轮边主减器轮边主减器2、按位置分、按位置分单级主减器单级主减器双级主减器双级主减器行星齿轮机构行星齿轮机构 轮轮毂毂 一、功用:一、功用:减速增扭,改变转扭方向。
减速增扭,改变转扭方向 二、类型:二、类型: 圆柱齿轮式(斜齿)圆柱齿轮式(斜齿) 主速器对汽车使用性能影响较大的两个参数:主速器对汽车使用性能影响较大的两个参数: 主减速比主减速比——影响汽车的动力性影响汽车的动力性 最小离地间隙最小离地间隙——影响汽车的通过性影响汽车的通过性 可查汽车设计手册可查汽车设计手册 单速(单速(1个固定的传动比)个固定的传动比) 双速(有两个传动比可供选择)双速(有两个传动比可供选择)3、按传动比档数分、按传动比档数分4、、齿轮付结构形式分齿轮付结构形式分圆锥齿轮式(螺旋齿)圆锥齿轮式(螺旋齿)准双曲面齿轮式准双曲面齿轮式双双速速主主速速器器结结构构示示意意图图单单速速主主速速器器装装配配图图三、三、 单级主减速器:单级主减速器: 由由一一对对圆圆锥锥齿齿轮轮组组成成,,结结构构简简单单,,质质量量轻轻,,制制造造容容易易,,成本低,维修方便;成本低,维修方便;但但i i0 0不能太大不能太大(i(i0 0≤7)≤7)。
广泛用于传递转矩不大的车上:轿车、轻、中货车广泛用于传递转矩不大的车上:轿车、轻、中货车 如图为如图为EQ1090E 货车,采用货车,采用单级准双曲面齿轮单级准双曲面齿轮 1、、支支承承::有有足足够够的的支支承承刚刚度度((采采用用跨跨置置式式支支承承)) 此此外外,,为为限限制制从从动动齿齿轮轮过度变形,装有支承螺柱,它与从动齿轮端面之间的间隙为过度变形,装有支承螺柱,它与从动齿轮端面之间的间隙为0.3~0.5mm 2、、有有一一定定的的轴轴承承预预紧紧度度::为为防防止止用用久久后后轴轴向向产产生生间间隙隙而而使使齿齿轮轮移移动动,,破破坏坏原来正确的啮合位置,所以应有必要的预紧度原来正确的啮合位置,所以应有必要的预紧度叉形凸缘叉形凸缘主动锥齿轮主动锥齿轮从动锥齿轮从动锥齿轮差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮半轴半轴支承螺柱支承螺柱减垫片:预减垫片:预加垫片:预加垫片:预轴承调整螺母轴承调整螺母 2旋进:预旋进:预旋出:预旋出:预3 3、圆锥滚子轴承装配预紧度的调整:、圆锥滚子轴承装配预紧度的调整:轴承调整垫片轴承调整垫片 14((T=1.0T=1.0~1.5 N.m1.5 N.m))((T=1.5T=1.5~2.5 N.m2.5 N.m))(1)(1)主动齿轮轴承预紧度的调整:主动齿轮轴承预紧度的调整: 调整垫片(调整垫片(1414)) ((T=1.0T=1.0~1.5 N.m1.5 N.m))(2)(2)从动齿轮轴承预紧度的调整:从动齿轮轴承预紧度的调整: 调整螺母(调整螺母(2 2)。
((T=1.5T=1.5~2.5 N.m2.5 N.m))轴承调整垫片轴承调整垫片 轴承调整螺母轴承调整螺母 4、、齿轮啮合调整:齿轮啮合调整: (1)(1)正确的啮合印迹正确的啮合印迹——调垫片调垫片9(增、减垫片)(增、减垫片) (2)(2)啮合间隙调整啮合间隙调整——调整螺母调整螺母2防止过热膨胀,间隙为防止过热膨胀,间隙为 0.15~0.4mm,, ((可用专用仪器测量为保证原调好的轴承预紧度,左端螺母拧入的可用专用仪器测量为保证原调好的轴承预紧度,左端螺母拧入的 圈数应等圈数应等 于右端螺母的拧出的圈数于右端螺母的拧出的圈数29四、四、 双级主减速器双级主减速器应用:应用:用于中、重型货车,越野车,大客车用于中、重型货车,越野车,大客车分类:分类:整体式整体式分开式分开式部分零件部分零件(半轴、差速器半轴、差速器)承载小,承载小,∴∴ 结构尺寸可做小些结构尺寸可做小些特点:特点:由两对传动齿轮组成由两对传动齿轮组成, , i i0 0大大( i( i0 0= 7= 712), 12), h hminmin 。
但结构较复杂,尺寸、质量较大,制但结构较复杂,尺寸、质量较大,制造、维修难度造、维修难度↑↑ , , 成本较高成本较高行星齿轮机构行星齿轮机构 轮轮毂毂整体式双级主减速器:整体式双级主减速器: 第一级:螺旋锥齿轮第一级:螺旋锥齿轮 第二级:斜齿园柱齿轮第二级:斜齿园柱齿轮1、支承方式、支承方式——悬臂式原因:(原因:(1)第一级)第一级 i小,从动齿轮直径小,轴承小,从动齿轮直径小,轴承 布置困难布置困难2)第一级)第一级 i小,主动锥齿轮及轴颈有可能做得较大,同时小,主动锥齿轮及轴颈有可能做得较大,同时 尽可能将两轴承的距离加大,可得到足够的支承刚度尽可能将两轴承的距离加大,可得到足够的支承刚度轴承调整垫片轴承调整垫片 8加垫片:预加垫片:预减垫片:预减垫片:预啮和啮和印迹印迹调整垫调整垫片片 7 轴承调整垫片轴承调整垫片 6、、13加垫片:预加垫片:预减垫片:预减垫片:预轴承调整螺母轴承调整螺母 3旋进:预旋进:预旋出:预旋出:预 2、轴承预紧度调整:、轴承预紧度调整: ((1)主动齿轮:调垫片)主动齿轮:调垫片8 ((2)中轴:调垫片)中轴:调垫片6、、13。
((3)差速器上从动齿轮:调螺母)差速器上从动齿轮:调螺母3 3、啮和调整:、啮和调整:主动齿轮:调垫片主动齿轮:调垫片7;; 从动齿轮:调垫片从动齿轮:调垫片6(将卸下的垫片加到(将卸下的垫片加到13 以保证中间轴承原先调好的预紧度不被破坏以保证中间轴承原先调好的预紧度不被破坏分开式双级主减速器:分开式双级主减速器:轮边减速器轮边减速器主要用于一些要求传动比和离地间隙较大的越野车,重型货车上把双级主主要用于一些要求传动比和离地间隙较大的越野车,重型货车上把双级主减速器的第二级减速齿轮机构制成同样的两套,分装在两侧驱动轮边减速器的第二级减速齿轮机构制成同样的两套,分装在两侧驱动轮边第一级是螺旋锥齿轮:第一级是螺旋锥齿轮: i1= Z从锥从锥 / Z主锥主锥第二级是行星齿轮机构:第二级是行星齿轮机构: i行行= 1+Z固定固定 / Z主动主动 3、由于半轴在轮边减速器(第二级)之前,所以承受的、由于半轴在轮边减速器(第二级)之前,所以承受的 转矩大为减小,因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小转矩大为减小,因而半轴和差速器等零件尺寸可以减小。
缺点:缺点:需要两套轮边减速器,结构较复杂,制造成本较高需要两套轮边减速器,结构较复杂,制造成本较高98 轮毂轮毂行星齿轮机构行星齿轮机构i总总= i1× i行行==Z9Z8× (1+ )Z6Z3行星齿轮轴行星齿轮轴行星架行星架 采用轮边减速器的优点:采用轮边减速器的优点: 1、可使驱动桥的主减速器(第一级)尺寸减小,、可使驱动桥的主减速器(第一级)尺寸减小, 保证了足够的离地间隙保证了足够的离地间隙 2、可获得较大、可获得较大 的主传动比的主传动比i总总= i1× i行行)) 五、双速主减速器五、双速主减速器特点:特点:有两个主传动比有两个主传动比 i1、、 i2组成:组成:螺旋锥齿+圆柱齿轮组螺旋锥齿+圆柱齿轮组 或或 行星齿轮组行星齿轮组应用:应用:单桥驱动的重型车单桥驱动的重型车双速主减速器结构示意图双速主减速器结构示意图 i1== ×Z2 Z1Z5Z6Z1 i2== ×Z2 Z4Z3134256外外接合齿圈接合齿圈内接合齿圈内接合齿圈从动齿轮齿圈从动齿轮齿圈行星齿轮行星齿轮保持架保持架保持架接合齿圈保持架接合齿圈桥壳桥壳接合套接合套67 i 1 1= = Z7Z6 i2= i1× i行行== (1+ )Z7Z6 Z2 Z1六、贯通式主减速器六、贯通式主减速器 主要用于多轴驱动的越野车上。
主要用于多轴驱动的越野车上 前前面面((或或后后面面))两两驱驱动动桥桥的的传传动动轴轴是是串串联联的的,,传传动动轴轴从从距距分分动动器器较较近近的的驱驱动动桥桥中中穿穿过过,,通通往往另另一一驱驱动动桥桥这这种种布布置置称称为为贯通式驱动桥贯通式驱动桥 第一级:斜齿园柱齿轮传动第一级:斜齿园柱齿轮传动 i i1 1=1.19=1.19 第二级:准双曲面齿轮传动第二级:准双曲面齿轮传动 i i2 2= 5.429 = 5.429 i i总总= = i i1 1××i i2 2= 6= 6延安延安 SX2150 SX2150 型汽车(型汽车(圆柱齿轮圆柱齿轮— 锥齿轮式)(越野车)锥齿轮式)(越野车) 第二节第二节 差速器差速器二、差速器的分类二、差速器的分类:轮间差速器轮间差速器轴间差速器轴间差速器抗滑差速器抗滑差速器 汽车转弯行驶时,两侧车轮在同一时间内驶过的距离等,外侧车轮驶汽车转弯行驶时,两侧车轮在同一时间内驶过的距离等,外侧车轮驶过的距离较内侧车轮长。
若两侧车轮用一根轴刚性连接的话,即两轮只过的距离较内侧车轮长若两侧车轮用一根轴刚性连接的话,即两轮只能以同一转速转动,所以当两轮转弯时,能以同一转速转动,所以当两轮转弯时, 外侧车轮边滚动外侧车轮边滚动,,边滑移边滑移 内侧车轮边滚动内侧车轮边滚动,,边滑转边滑转 滑动会使轮胎磨损加剧,转向困难,消耗发动机动力所以在正常行使下,滑动会使轮胎磨损加剧,转向困难,消耗发动机动力所以在正常行使下,应尽量避免车轮滑动为消除车轮转弯行驶时的滑动现象,在车轮间设置轮应尽量避免车轮滑动为消除车轮转弯行驶时的滑动现象,在车轮间设置轮间差速器间差速器一、一、 差速器的功用:差速器的功用:连接左右半轴,使两侧车轮连接左右半轴,使两侧车轮 以不同的角速度旋转,以不同的角速度旋转, 同时传递扭矩同时传递扭矩2、润滑:、润滑:差速器是靠主减速器壳体中的润滑油润滑在差速器壳体上开差速器是靠主减速器壳体中的润滑油润滑。
在差速器壳体上开有窗口,供油进出在十字轴轴颈铣出一平面,以保证行星齿轮与十字轴轴有窗口,供油进出在十字轴轴颈铣出一平面,以保证行星齿轮与十字轴轴颈间的润滑在行星齿轮的齿间钻有油孔,以保证齿面间的润滑颈间的润滑在行星齿轮的齿间钻有油孔,以保证齿面间的润滑3、工作原理:、工作原理:差速器能起差速作用,主要是行星齿轮起了重要作用差速器能起差速作用,主要是行星齿轮起了重要作用行星齿轮有三种运动情况行星齿轮有三种运动情况 ,即:,即: 公转、(公转公转、(公转 + 自转)、自转自转)、自转 F内内阻阻= F外外阻阻= G /2 ×f V内内= V外外 1、构造:、构造:三、齿轮式差速器的三、齿轮式差速器的 构造及原理:构造及原理:差速原理差速原理((1)当汽车直线行驶)当汽车直线行驶 此时左、右两轮以相同的速度此时左、右两轮以相同的速度 转动,则行星齿轮被两半轴齿轮转动,则行星齿轮被两半轴齿轮 紧固中央,不能自转,只能紧固中央,不能自转,只能公转公转((2)当汽车转弯行驶:)当汽车转弯行驶:内侧车轮驶过的距离短,外侧车轮驶过的距离长,内侧车轮驶过的距离短,外侧车轮驶过的距离长, 此时内轮受到的地面阻力此时内轮受到的地面阻力 > 外外轮受到的地面阻力。
轮受到的地面阻力 即:即:F内内阻阻> F外外阻阻 则:则:V内内< V外外此时此时行星齿轮既自转,又公转行星齿轮既自转,又公转左、右两轮以不同的速度运动左、右两轮以不同的速度运动V内内= V – ω4× r`V外外= V+ ω4× r`ω 2× r = ω 0× r – ω4× r`ω 1× r = ω 0× r + ω4× r`两式相加:两式相加: ω1+ ω2 = 2 ω 0 或或 n1+n2 = 2 n0当当 n1= 0 ,, n2 = 2 n0 或或 n2= 0 ,, n1 = 2 n0 当当 n0= 0 ,, n1 = – n2 此时此时行星齿轮只自转,不公转行星齿轮只自转,不公转直线行驶时(公直线行驶时(公转)转)转弯行驶时转弯行驶时((公转公转+自转)自转)r`ω4主主减速器工作演示减速器工作演示差速器工作演示差速器工作演示 4、对称式齿轮差速器中的转矩分配、对称式齿轮差速器中的转矩分配((2)当行星齿轮既公转,又自转时)当行星齿轮既公转,又自转时M快快= M0 / 2 – M 4 / 2M慢慢= M0 / 2 + M 4/ 2((1)当行星齿轮只公转,不自转时,行星齿轮相当一个等臂杠杆,把)当行星齿轮只公转,不自转时,行星齿轮相当一个等臂杠杆,把主减速器传来的总扭矩平均分给左、右半轴。
主减速器传来的总扭矩平均分给左、右半轴M1= M2= M0 / 2直线行驶时,行星齿轮没有直线行驶时,行星齿轮没有自转,转矩平均分配给左、自转,转矩平均分配给左、右半轴 (俯(俯示示图)图) 右转弯时,行星齿轮自转,右转弯时,行星齿轮自转,产生摩擦转矩产生摩擦转矩M4,,使转速快的使转速快的半轴半轴1的转矩减小,使转速快的转矩减小,使转速快的半轴的半轴2的转矩增大,但由于的转矩增大,但由于M4很小,半轴很小,半轴1、、2的转矩几乎的转矩几乎不变,仍为平均分配不变,仍为平均分配 接合器接合器四、强制锁止式差速器四、强制锁止式差速器 1、摩擦片式自锁差速器、摩擦片式自锁差速器 五、高摩擦自锁式差速器五、高摩擦自锁式差速器 ::从动轮从动轮主动轮主动轮摩擦片摩擦片8 差速器壳差速器壳n0((从)从)摩擦片摩擦片9推力盘推力盘7((主)主)((从)从)((主)主)陷入陷入泥泞泥泞滑转滑转六、变速驱动桥:六、变速驱动桥: 两两轴式轴式变速器装配图变速器装配图发动机纵置前驱动发动机纵置前驱动 前前桥桥结结构构示示意意图图发动机横置前驱动发动机横置前驱动驱动桥壳和变速器驱动桥壳和变速器壳体合二为一,制壳体合二为一,制成统一整体,同时成统一整体,同时完成变速、差速和完成变速、差速和驱动车轮的功能。
驱动车轮的功能 第三节第三节 半轴与桥壳半轴与桥壳一、半轴:一、半轴:是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴1、功用:、功用:将扭矩从差速器传给驱动轮将扭矩从差速器传给驱动轮 2、支承型式:、支承型式: A::全浮式半轴支承(全浮式半轴支承( 图图1)) 半半轴轴外外突突缘缘用用螺螺钉钉和和轮轮毂毂连连接接,,轮轮毂毂通通过过两两个个相相对对较较远远的的圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承支支承承于于桥桥壳壳上上,,内内端端用用花花键与差速器壳内的半轴齿轮连接键与差速器壳内的半轴齿轮连接结构示意图结构示意图(图1)zZ::构成使驱动桥弯曲的弯曲力矩上弯)构成使驱动桥弯曲的弯曲力矩上弯)Y::构成使驱动桥弯曲的弯曲力矩下弯)构成使驱动桥弯曲的弯曲力矩下弯) 构成使驱动桥水平向内弯曲的弯曲力矩构成使驱动桥水平向内弯曲的弯曲力矩 造成对半轴的反扭矩造成对半轴的反扭矩路面对驱动轮的作用力:路面对驱动轮的作用力:X:: 半轴外端弯曲力矩由轮毂半轴外端弯曲力矩由轮毂——轴承轴承——桥壳(由桥壳承受)桥壳(由桥壳承受)半半轴轴半半轴轴内内端端作作用用在在主主减减速速器器从从动动轮轮的的力力,,弯弯矩矩则则由由差差速速器器壳壳承承受受,,与与半半轴轴无无关。
这种只承受扭矩,而两端不承受任何反力和弯矩的支承形式,称为关这种只承受扭矩,而两端不承受任何反力和弯矩的支承形式,称为 这种形式拆装容易,拆装时只要将螺钉这种形式拆装容易,拆装时只要将螺钉 卸下即可将半轴从管套中抽出,而车轮及桥壳卸下即可将半轴从管套中抽出,而车轮及桥壳 照样能支承汽车为大多数汽车使用照样能支承汽车为大多数汽车使用全浮式支承形式全浮式支承形式 B::半浮式半轴支承:半浮式半轴支承: 半半轴轴外外端端用用键键及及螺螺钉钉与与轮轮毂毂连连接接,,半半轴轴用用轴轴承承支支承承在在桥桥壳壳内内,,半半轴轴内内端端连连接接方方式式同同1显显然然,,作作用用在在车车轮轮上上的的力力都都必必须须经经过过半半轴轴才才能能传传到到桥桥壳壳上上这这种种,,使使半轴内端不受弯矩,外端承受全部弯矩的支承形式称半轴内端不受弯矩,外端承受全部弯矩的支承形式称半浮式半轴支承半浮式半轴支承向内的侧向力由止推块承受向内的侧向力由止推块承受向外的侧向力由圆锥滚子轴承承受向外的侧向力由圆锥滚子轴承承受止推块止推块圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 二、桥壳:功用:包容,支承,保护,传力。
二、桥壳:功用:包容,支承,保护,传力1)铸造式:)铸造式:优点:刚度,强度大优点:刚度,强度大缺点:重量大,铸造质量不容易保证生产效缺点:重量大,铸造质量不容易保证生产效 率低,用于中、重型货车率低,用于中、重型货车 (2)钢板冲压焊接式:)钢板冲压焊接式:用钢板冲压形成,然后再焊接为一体,用钢板冲压形成,然后再焊接为一体, 用于轻型货车、汽车用于轻型货车、汽车1、整体式:、整体式:优优点点::重重量量轻轻,,工工艺艺简简单单,,材材料料利利用用率率高高,,成成本本底底,,适适合合于于大大批批量量生生产产 缺点:缺点:刚度,强度小刚度,强度小钢板冲压焊接式钢板冲压焊接式分段铸造式分段铸造式桥壳的分类:桥壳的分类: 2、分段组合式:、分段组合式:把桥壳分为两段铸造,由螺栓连接比整体式容易铸把桥壳分为两段铸造,由螺栓连接比整体式容易铸 造,但装配、调整、保养、修理十分不便,目前以不用。
造,但装配、调整、保养、修理十分不便,目前以不用ä1、汽车驱动桥的分类和各自的特点汽车驱动桥的分类和各自的特点ä2、主减速器齿轮是如何进行支承、调整和润滑的?、主减速器齿轮是如何进行支承、调整和润滑的?ä3、行星齿轮差速器的转矩和转速是如何进行分配的?、行星齿轮差速器的转矩和转速是如何进行分配的?ä4、全浮式支承和半浮式支承的受力各有何特点?、全浮式支承和半浮式支承的受力各有何特点?通过本章的学习,通过本章的学习, 您应该能够解答如下 您应该能够解答如下几个问题几个问题::。












