汽车传动系原理课件

1第十二章第十二章 汽汽车传动系系概述概述 离合器离合器 机械机械变速器速器自自动变速器速器万向万向传动装置装置驱动桥212.112.1 概概 述述一、功用一、功用 将将发动机机发出的出的动力力传递给驱动车轮使使车在各在各种不同的工况下均能正常行种不同的工况下均能正常行驶，并具有良好的，并具有良好的经济性和性和动力性。力性。具体地分具体地分为以下几点：以下几点：1 1、减速、减速 通通过传动系的作用，使系的作用，使驱动轮的的转速降低速降低为发动机机转速的若干分之一，相速的若干分之一，相应驱动轮所得所得到的到的转矩增大到矩增大到发动机机转矩的若干倍。矩的若干倍。3 保持保持发动机在有利的机在有利的转速范速范围内工作，汽内工作，汽车牵引力又在足引力又在足够大的范大的范围内内变化。化。在在传动系的系的变速器中加速器中加设倒档，使汽倒档，使汽车能在能在某些情况下倒某些情况下倒车。2 2、变速速3 3、倒、倒车44 4、中断、中断传动 发动机只能在无机只能在无负荷情况下起荷情况下起动，而且起，而且起动后后转速必速必须保持在最低保持在最低稳定定转速以上，所以在汽速以上，所以在汽车起起步以前，必步以前，必须将将发动机与机与驱动轮之之间的的传动路路线切切断，即断，即传动系的中断系的中断传动作用。作用。汽汽车转弯弯时，左右，左右车轮滚过的距离不同，的距离不同，传动系的差速作用可以使左右两系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角以不同的角速度旋速度旋转。5 5、差速作用、差速作用5二、二、传动系的分系的分类1 1、机械、机械传动系系 组成：离合器、成：离合器、变速器、万向速器、万向传动装置、主减速器、差速装置、主减速器、差速 器和半器和半轴发动机机离合器离合器变速器速器万向万向节驱动桥主减速器主减速器差速器差速器传动轴半半轴62 2、液力机械式、液力机械式传动系系 液力机械液力机械传动系是将液力系是将液力传动与机械与机械传动有机有机地地组合起来。以液体合起来。以液体为传动介介质，利用其在主，利用其在主动元元件和从件和从动元件之元件之间循循环流流动过程中程中动能的能的变化来化来传递动力。力。3 3、静液式、静液式传动系系原理：原理：通通过液体介液体介质的静的静压力能的力能的变化来化来传动的。的。组成：成：由由发动机机驱动的油的油泵、液、液压马达和控制达和控制 装置。装置。7静液式静液式传动系示意系示意图驱动桥液液压马达达油油 泵发动机机液液压自自动控控制装置制装置变速操速操纵杆杆84 4、电力式力式传动系系电 池池电动机控制器机控制器电动机机发电机机发动机机9三、三、传动系的布置型式系的布置型式传动系的布置方式系的布置方式发动机前置后机前置后轮驱动发动机前置前机前置前轮驱动四四轮驱动10越野越野车的的传动系系发动机机离合器离合器变速器速器分分动器器前前驱动桥11桑塔桑塔纳轿车传动系系12液力液力变矩器矩器液力机械式液力机械式传动 液力液力变矩器的矩器的输出出转矩和矩和输入入转矩比矩比值的的变化范化范围不不能能满足汽足汽车各种行各种行驶工况要求，一般在后面串工况要求，一般在后面串联一个有一个有级式机械式机械变速器。速器。发动机机液力液力变矩器矩器行星行星齿轮变速系速系统 不但可以不但可以传递转矩，矩，还可以改可以改变转矩的大小，矩的大小，实现无无级变速，速，应用更用更为广泛。广泛。13飞 轮从从动盘膜片膜片弹簧簧离合器盖离合器盖压 盘离合器踏板离合器踏板1 1、膜片式离合器工作原理、膜片式离合器工作原理142、摩擦式离合器工作原理、摩擦式离合器工作原理15由由主主动部分部分、从从动部分部分、压紧机构机构和和操操纵机构机构四部分四部分组成。成。离合器盖离合器盖压 盘飞 轮16摩擦片摩擦片从从动盘本体本体从从动盘毂减振器减振器盘摩擦片摩擦片17从从动盘的的总体体结构构18、扭、扭转减振器减振器1.1.动力力传递 摩擦片摩擦片-从从动钢片片-减振减振盘-减振减振弹簧簧-从从动 盘毂。2.2.减振减振弹簧和阻尼片衰减振簧和阻尼片衰减振动。19不工作不工作时工作工作时摩擦片摩擦片转动，从，从动盘毂没有没有转动时，弹簧簧被被压缩20压 盘膜片膜片弹簧簧飞 轮分离分离轴承承21 驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和借以使离合器分离，而后又使之柔和结合合的一套机构的一套机构。包括离合器踏板到离合器壳内的分离包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中承及中间的的传动部件。部件。作用：作用：组成：成：2223踏踏 板板储 液液 室室主主 缸缸工工 作作 缸缸分离分离轴承承分离杠杆分离杠杆分离叉分离叉推推 杆杆推推 杆杆24从从动盘压紧弹簧簧压 盘离合器盖离合器盖252627用用弹簧簧钢板制成的板制成的带有有锥度的膜片度的膜片弹簧簧作作为压紧弹簧。簧。膜片膜片弹簧簧28外端外端圆孔，可孔，可防止防止应力集中。力集中。29、膜片、膜片弹簧离合器工作原理簧离合器工作原理压盘膜片膜片弹簧簧盖盖飞轮 膜片膜片弹簧簧处于于自由状自由状态，离合器，离合器盖与盖与飞轮接合面有接合面有一距离。一距离。后后钢丝支承圈支承圈 接合状接合状态，膜，膜片片弹簧簧锥度度变小。小。前前钢丝支承圈支承圈 分离状分离状态，膜片，膜片弹簧呈反形。簧呈反形。30油封油封U型支架型支架蜂蜂窝形橡胶形橡胶垫注油嘴注油嘴轴承承轴承座承座EQ1090EEQ1090E型汽型汽车传动轴中中间支承支承3112.6 12.6 驱动桥一、概述一、概述1 1、组成与功用成与功用（1 1）组成：主减速器、差速器、半成：主减速器、差速器、半轴和和驱动桥壳等壳等 组成。成。（2 2）功用：将万向）功用：将万向传动装置装置传来的来的发动机机动力力经过 降速，将增大的降速，将增大的转矩分配到矩分配到驱动车轮。（3 3）分）分类：断开式：断开式驱动桥、非开式、非开式驱动桥。32非断开式驱动桥驱动桥壳壳主减速器主减速器差速器差速器半半轴轮毂33断开式驱动桥主减速器主减速器摆臂臂轴摆臂臂车轮半半轴弹性元件性元件减振器减振器341-1-后后桥壳；壳；2-2-差速器壳；差速器壳；3-3-差速器行星差速器行星齿轮；4-4-差速器半差速器半轴齿轮；5-5-半半轴；6-6-主减速器从主减速器从动齿轮齿圈；圈；7-7-主减速器主主减速器主动小小齿轮 后后轮驱动驱动桥的主要部件的主要部件35二、主减速器二、主减速器（1 1）结构：构：只有一只有一对锥齿轮；（2 2）优点：点：结构构简单、体、体积小，重量小，重量轻和和传动效率高等效率高等优点。点。按参加减速按参加减速传动的的齿轮副数目分，可分副数目分，可分为单级式主减式主减速器和双速器和双级式主减速器式主减速器。除了一些要求大。除了一些要求大传动比的中、重比的中、重型型车采用双采用双级主减速器外，一般微、主减速器外，一般微、轻、中型、中型车基本采用基本采用单级主减速器。主减速器。1 1、单级主减速器主减速器36东风EQ1141G型汽车主减速器及差速器十字十字轴差速器左半壳差速器左半壳差速器右半壳差速器右半壳调整螺母整螺母圆锥滚子子轴承承圆锥滚子子轴承承主主动锥齿轮凸凸缘调整整垫片片调整整垫片片壳壳从从动锥齿轮轴承座承座隔套隔套行星行星齿轮半半轴齿轮（3 3）组成成372 2、双、双级主减速器主减速器（1 1）结构：构：一一对 螺旋螺旋锥齿轮，一，一对圆柱斜柱斜齿轮。（2 2）优点：点：可以得到可以得到较大的大的传动比。比。（3 3）组成：成：（见右右图）CA1091型汽车主减速器及差速器剖面图主主动轴一一级主主动齿轮一一级从从动齿轮二二级主主动齿轮中中间轴二二级从从动齿轮差速器壳差速器壳半半轴齿轮行星行星齿轮十字十字轴383 3、贯通式主减速器通式主减速器 前面（或后面）两前面（或后面）两驱动桥的的传动轴是串是串联的，的，传动轴从离分从离分动器器较近的近的驱动桥中穿中穿过，通往另一，通往另一驱动桥。延安延安SX2150SX2150型汽型汽车贯通式中通式中驱动桥主主动准双曲面准双曲面齿轮从从动圆柱柱齿轮主主动圆柱柱齿轮凸凸缘盘从从动准双曲面准双曲面齿轮贯通通轴39三、差速器三、差速器1-1-轴承；承；2-2-左外壳；左外壳；3-3-垫片；片；4-4-半半轴齿轮；5-5-垫圈；圈；6-6-行行星星齿轮；7-7-从从动齿轮；8-8-右外壳；右外壳；9-9-十字十字轴；10-10-螺栓螺栓1 1、功用：、功用：汽汽车差速器是一个差速差速器是一个差速传动机构，用来保机构，用来保证各各驱动轮在各种运在各种运动条件下的条件下的动力力传递，避免，避免轮胎与地面胎与地面间打滑。打滑。402 2、差速器分、差速器分类（1 1）按用途分：）按用途分：轮间差速器和差速器和轴间差速器差速器。（2 2）按工作特性分：普通）按工作特性分：普通锥齿轮差速器和防滑差速器差速器和防滑差速器。3 3、普通、普通锥齿轮差速器差速器组成成差速器壳差速器壳差速器壳差速器壳半半轴齿轮半半轴齿轮行星行星齿轮行星行星齿轮十字十字轴螺栓螺栓行星行星齿轮垫片片半半轴齿轮垫片片半半轴齿轮垫片片41差速器的工作原理差速器的工作原理1 1、2-2-半半轴齿轮 3-3-差速器壳差速器壳 4-4-行行星星齿轮 5-5-十字十字轴 6-6-从从动锥齿轮锥齿轮差速器的运差速器的运动特性方程式：特性方程式：n n1 1+n+n2 2=2n=2n0 0结论：（1 1）当差速器壳）当差速器壳转速速为零零时，若一，若一侧半半轴齿轮受其它外来力矩而受其它外来力矩而转动，则另一另一侧半半轴齿轮即以相同即以相同转速反向速反向转动。（2 2）当任何一）当任何一侧半半轴齿轮的的转速速为零零时，另一，另一侧半半轴齿轮的的转速速为差速差速器壳器壳转速的两倍。速的两倍。42差速原理影片介差速原理影片介绍43转矩特性矩特性 这种差速器在种差速器在传力力过程中行星程中行星齿轮相当于一个相当于一个等臂杠杆，两半等臂杠杆，两半轴齿轮半半径相等，行星径相等，行星齿轮没有自没有自转时，转矩均分矩均分给两半两半轴齿轮，即，即M M1 1=M=M2 2=0.5=0.5。行星行星齿轮自自转时，行星，行星齿轮受到受到摩擦力矩摩擦力矩M Mr r作用且与作用且与自自转方向相反。方向相反。M Mr r使行星使行星齿轮分分别对左右半左右半轴齿轮附加作附加作用了两个用了两个圆周力周力F F1 1、F F2 2 故故M M1 1=0.5=0.5（M M0 0-M Mr r），），M M2 2=0.5=0.5（M M0 0+M Mr r）于是，）于是，M M2 2-M-M1 1=M=Mr r。44锁紧系数系数K=0.050.15 K=0.050.15，转矩比矩比K Kb b=1.11.4=1.11.4故可故可认为无无论差不差速，差不差速，转矩矩总是平均分配的。是平均分配的。锁紧系数系数K K：衡量差速器内摩擦力矩的大小及衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性。矩分配特性。差速器内摩擦力矩与其差速器内摩擦力矩与其输入入转矩之比矩之比为K。两半两半轴转矩之比矩之比为转矩比矩比Kb。454 4、防滑差速器、防滑差速器 防滑差速器可以克服上述防滑差速器可以克服上述对称称锥齿轮式差速器的弊端，它可式差速器的弊端，它可以在一以在一侧驱动轮打滑空打滑空转的同的同时，将大部分或全部，将大部分或全部转矩矩传给不打不打滑的滑的驱动轮，以利用，以利用这一一驱动轮的附着力的附着力产生生较大的大的驱动力矩使力矩使汽汽车行行驶。下面以下面以强制制锁止式差速器止式差速器为例例讲解解主主动齿轮从从动齿轮拔叉拔叉半半轴半半轴差速器壳差速器壳差速器壳差速器壳接合套接合套齿圈圈 将半将半轴与差速器壳与差速器壳连成一成一体，相当于把左右两半体，相当于把左右两半轴锁成成一体，使差速器不起作用。一体，使差速器不起作用。注意事注意事项：一般要在停一般要在停车时进行操行操纵；接上差速接上差速锁时，只允，只允许直直线行行驶；通；通过坏路后坏路后应立即脱开差立即脱开差速速锁。46四、半四、半轴 1、功用：、功用：半半轴用来将差速器半用来将差速器半轴齿轮的的输出出转矩矩传到到驱动轮或或轮边减速减速器上。在非断开式器上。在非断开式驱动桥内，半内，半轴一般是一般是实心的；在断开式心的；在断开式驱动桥处，往往采用万向，往往采用万向传动装置装置给驱动轮传递动力；在力；在转向向驱动桥内，半内，半轴一般需要分一般需要分为内半内半轴和外半和外半轴两段，中两段，中间用等角速万向用等角速万向节相相连接。接。2、分、分类：、全浮式半、全浮式半轴 只只传递扭矩，不扭矩，不传递弯矩。弯矩。、半浮式半、半浮式半轴 只只传递扭矩，不扭矩，不传递弯矩。弯矩。除除传递扭矩外，扭矩外，还要要传递弯矩。弯矩。47五、五、桥壳壳 1 1、功用：、功用：驱动桥壳一般由主减速器壳和半壳一般由主减速器壳和半轴套管套管组成。其内部用来成。其内部用来安装主减速器、差速器和半安装主减速器、差速器和半轴等；其外部通等；其外部通过悬架与架与车架相架相连，两端安装制两端安装制动底板并底板并连接接车轮，承受，承受悬架和架和车轮传来的各种作来的各种作用力和力矩。用力和力矩。2 2、分、分类：分段式分段式桥壳壳 整体式整体式桥壳壳48小结传动系的系的五大功用、分五大功用、分类和布置形式和布置形式摩擦式离合器摩擦式离合器传力机构力机构操操纵机构机构主主动部分部分从从动部分部分压紧机构机构分离机构分离机构摩擦摩擦传力力压紧力力与分离机构共同与分离机构共同使主、从使主、从动部分部分结合与分离。合与分离。49膜片膜片弹簧离合器簧离合器扭扭转减振器减振器膜片膜片弹簧既是簧既是压紧弹簧又是分离杆杠簧又是分离杆杠利用减振利用减振弹簧和摩擦簧和摩擦垫片片吸收、消耗振吸收、消耗振动能量能量变速器速器机械机械变速器速器自自动变速器速器重点掌重点掌握握熟熟 悉悉50十字十字轴式万向式万向节的的结构及工作特性构及工作特性准等速、等速万向准等速、等速万向节的原理的原理传动轴的的结构特点及中构特点及中间支承的作用支承的作用万向万向传动装置装置主减速器主减速器功用功用原理分析原理分析各种各种类的的结构分析构分析51普通普通齿轮式差速器式差速器强制制锁止式速器止式速器高摩擦自高摩擦自锁式差速器式差速器半半轴的功用、支承型式及其特点的功用、支承型式及其特点桥壳的功用、型式及其特点壳的功用、型式及其特点差速器差速器半半轴、桥壳壳结构构转速特性速特性转矩特性矩特性结构特点构特点类型型52