汽车传动系统

后桥输出轴
3、操纵机构
分动器操纵原则：
未先接上前桥，不 得换入低挡。 未先退出低挡，不 得摘下前桥。
接前桥 低速档 换挡操纵杆
摘后桥 高速档
前桥操纵杆
本章小结
• 变速器的功用：改变传动比、使汽车能倒退行驶、利 用空挡，中断动力传递。 • 分类: 有级式、无级式、综合式 • 二轴式变速器﹑三轴式变速器的工作原理和速比计算 • 组合式变速器的组成 • 锁环式同步器和锁销式同步器的工作原理和适用范围。 • 操纵机构的组成和自锁、互锁、倒档锁的工作原理。 • 分动器的挂档方式：非先接上前桥，不得挂入低速档； 非先退出低速档，不得摘下前桥。
工作缸 踏板 分离叉
五、几种典型的离合器
• 按从动盘数目分: 单盘式, 多盘式 • 按压紧弹簧安装位臵分: 周布弹簧离合器, 中央弹簧离合器, 周布斜臵弹簧离合器
• 按压紧弹簧形式分: 螺旋弹簧离合器, 膜片弹簧离合器
• 按操纵机构形式分: 人力式, 气压助力式
1、单片磨擦式离合器
压盘
从动盘
离合器盖 压紧弹簧
2
3
4
（2）退入空档 V3=V2 V4<V2 （3）由于V4下降快 V3下降慢
（4）重新接合离合器， 同时加空油，使V4>V3 （5）再分离离合器，等 到V4=V3，即可挂入
四挡。
（二）同步器
功用：
使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换 挡时间，同时防止啮合时齿间冲击。 结构：
同步装臵、锁止装臵、结合装臵
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、传动系统的分类 1、机械传动系统
组成：离合器、变速器、万向传动装臵、主减速器、差速 器和半轴
变速器 传动轴 驱动桥 半轴
主减速器 发动机
差速器
离合器
万向节
2、液力机械式传动系统
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。
接合状态， 膜片弹簧锥度变 小。
分离状 态，膜片弹 簧呈反形。
⑸、膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比
①摩擦片磨损变薄，膜片弹簧弹力几乎不变； ②膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆作用；
③膜片弹簧的压力分布均匀； ④平衡性能好，高速性能优良；
⑤制造工艺复杂、尺寸精度要求高。
§15
1、变速器的功用：
机械变速器
的功用与分类
（1）在较大范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上 （2）在汽车发动机旋转方向不变的前提下，利用倒挡实 （3）在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递
2、变速器的分类 （1）有级式变速器 采用齿轮传动，一般汽车采用3～5个前进档和 一个倒档。
（2）无级式变速器
采用液力变矩器传动，传动比可在一定的数值 范围内连续变化。
⑵、扭转减振器
1.动力传递 摩擦片-从动片-减振盘-减振弹簧-从动
盘毂。
2.减振弹簧和阻尼片衰减振动。
3.扭转减振器工作原理
摩擦片转动，从动盘 毂没有转动时，弹簧 被压缩.
不工作时
工作时
3、压紧机构
压 盘 飞 轮
膜片弹簧
分离轴承
4、 操纵机构
作用：
驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合 的一套机构。
第一轴
中间轴
⑶基本原理
主动轮1
i12=n1/n2= z2/z1= M2/M1 z1 ，n1 ， M1为主动齿轮 的参数。 z2 ，n2 ， M2为
从动齿轮的参数。
i=
从动轮2
从动齿轮齿数 主动齿轮齿数
⑷三轴五挡位变速器结构
三轴式五挡位变速器实物图
（5）各档换档过程
一挡
二挡
三挡
四挡
五挡
第一中间轴
组 合 式 变 速 器
四、同步器
（一）、无同步器时变速器的换挡过程
1.从低速挡换入高速挡
3 2 4
（1）在四档时
（2）退入空档 V3=V4 V4<V2
V3=V4
故V3<V2
（3）空档停留片刻 V2下降快 V3下降慢 （4）当V3=V2时 接合套
左移挂入五档
2.从高速挡换入低速挡 （1）在五档时 V3=V2 故V3>V4
输入轴 输出轴
二轴式变速器动力传递示意图
主动 齿轮 动力输入
接合套齿圈
动力输出
从动齿 轮
各挡位的传递路线
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。
2、三轴式变速器
⑴应用：发动机前臵后轮驱动，多用于轿车以外的各 种车型。 ⑵结构：第一轴为输入轴，第二轴输出轴，第三轴中 间轴。 第二轴
面的倒角产
生锁止。
摩擦锥盘 锁销
五、变速器操纵机构
1、功用与要求 （1）功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某 （2）要求： 自锁功能：防止自动换挡、脱挡。 互锁功能：保证变速器不会同时换入两个挡位。 倒挡锁：防止误换倒挡。 2、构造分类 直接操纵机构 远距离操纵机构多用于轿 车上 预选气动式操纵机构 电控操纵机构
发动机前臵前轮驱动
四轮驱动
越野车的传动系统
离合器 分动器
前驱动桥
发动机
变速器
桑塔纳轿车传动系统
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。
三销轴 主动偏心轴叉
从动偏心轴叉 三销轴
⑶等速万向节
原理: 使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。 两齿轮的接 触点P位于两齿轮 轴线交角的平分 面上，P点两齿轮 的圆周速度始终 相等。
/2 P /2
形式：
球叉式、球笼式。
O
1）球笼式等速万向节(RF节﹑VL节)
①结构：
主动轴
外罩
球笼（保持架） 球形壳（外滚 道） 钢球
不等速特性曲线
2、准等速万向节
原理：是一套传动轴 长度缩短至最 小的双万向节 等速传动装臵。
⑴双联式万向节
特点： 双联叉相当于两个 在同一平面上的万向节 叉;装有分度机构。
α1
α2
⑵三销式万向节
是双联万向节演变而来的。 结构特点： 主、从动偏心轴叉分别与 转向驱动桥的内、外半轴制成 一体； 叉孔中心与叉轴中心线互 相垂直但不相交； 两叉由两个三销轴连接； 三销轴大端中心线与小端 轴颈中心线重合； 靠近大端两侧有两轴颈， 其中心线与小端轴颈中心线垂 直关相交。
1、十字轴式刚性万向节
（1）结构：
轴承盖
万向节叉 油封 安全阀 油嘴 套筒 滚针
十字轴
（2）润滑与密封：
（2）单个刚性十字轴万向节的速度特性
①当主动叉在垂直平面内时：
VA=1· r= 2 · rcos 1= 2 cos 2> 1 从动轴转速大于主动轴转速。
②当主动叉在水平平面内时：
倒挡
⑹防止自动脱挡机构
1）切薄齿式
挂档方向 传 动 方 向 结合套齿 花键毂 跳档方向
结合齿圈
2）斜面齿式
结合套齿
花键毂
传 动 方 向
结合齿圈
结合齿圈
三、组合式变速器
用于重型汽车，使其具有良好的动力和经济性。 常采用两个变速器串联的方式构成组合式变速器。
副变速器输入轴 输出轴
输入轴
动力输出轴 第二中间轴 倒挡轴
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： 人力式; 气压式
人力式: 机械式操纵机构和液压式操纵机构 气压式: 气压助力式操纵机构
（1）机械式离合器操纵机构
有杆系传动装臵和 钢丝绳索传动装臵两种。
（2）液压式离合器操纵机构
储液室
结构原理图：
分离杠杆
主缸
推杆
分离轴承 推杆
VB=2· r= 1 · rcos 2= 1 cos 2< 1 从动轴转速小于主动轴转速。
（3）实现两轴间等角速度传动措施
同时必须满足两个条件： （1）第一个万向的两轴间的夹角与 第二个万向的两轴间的夹角相 等， 即α1=α2 （2）传动轴两端的万向节叉处于同 一平面内。
α1 α2
（3）综合式变速器
由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动 比可在几个范围内连续变化。
二、普通齿轮变速器
1、组成：
传动机构、操纵机构
2、分类：
三轴式变速器、二轴式变速器
3、两轴式变速器
应用：发动机前臵前轮驱动，发动机后臵后轮驱 动的汽车。 特点：输入轴与输出轴平行，无中间轴。
二轴式变速器组成：
输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮。
液力变矩器
发动机 行星齿轮变速系统
§14
离合器
一、离合器功用：
1、使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。 2、换挡平顺。 3、限制所传递的扭矩，防止传动系过载。
二、离合器的分类
1、液力式偶合器 2、电磁式离合器 3、磨擦式离合器
三、离合器的工作原理
1、膜片式离合器工作原理
离合器盖 飞轮 离合器踏板
3、静液式传动系统 原理：通过液体介质的静压力能的变化来传动的。
组成：由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装臵。
静液式传动系统示意图
变速操纵杆 液压自动控 制装臵
液压马达 发动机 油泵 驱动桥
4、电力式传动系统
电动机控制器 发动机
电动机
电池
发电机
三、 传动系统的布臵型式
传动系统的布臵方式
发动机前臵后轮驱动
§17
一、概述
1、功用：
万向传动装臵
在轴间夹角和轴的相互位臵经常发生变化的转轴 之间持续传递动力。
2、组成：
万向节 传动轴 中间支承
传动轴 万向节
3、万向传动装臵在汽车上的应用场合
1）变速器与驱动桥之间 2）变速器与分动器之间
3）转向驱动桥的主减速器与转向驱动轮之间
二、万向节
分类：
1）不等速万向节 准等速万向节 等速万向节 2）刚性万向节 柔性万向节
2、双片式离合器
离合器工作原理
3、膜片弹簧式离合器
⑴、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
⑵、材料：优质弹簧钢板 ⑶、形状：碟状
外端圆孔，可防 止应力集中。
⑷、膜片弹簧离合器工作原理
盖wk.baidu.com
后钢丝 支承圈
前钢丝 支承圈
飞轮
压盘 膜片弹簧
膜片弹簧处于 自由状态，离合器 盖与飞轮接合面有 一距离。
分类： 锁环式惯性同步器 锁销式惯性同步器
1、锁环式惯性同步器
（1）组成：
滑 块
细牙螺旋槽
（2）结构：
锁环 结合齿圈
滑块
（3）原理
齿 厚
锁环 结合套
A
结合齿圈
定位销、滑块
(c)
(b)
接合套 锁环
花键毂
锁环
滑块 定位销
2、锁销式惯性同步器
特点：
摩擦锥环 定位销
以锁销代替
锁环，锁销 中部和接合 套上相应的 销孔两个端
互锁销
互锁钢球
(3)倒挡锁
驾驶员在换倒挡 时要克服倒挡锁 弹簧弹力，变大 的换挡阻力，可 提醒驾 驶员.
变速杆
倒挡锁弹簧
倒挡锁销
六、分动器
1、作用： 将动力分配给各个驱动桥、变速变扭。
2、结构特点：
结构、原理与变速器大致相 同，主要区别是，汽车有几个驱动 桥，分动器就有几个输出轴。
输入轴 中间轴 前桥输出轴 中桥输出轴
从动盘
膜片弹簧
压盘
四、离合器的构造
由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。
离合器盖
1、主动部分
组成：离合器盖、压 盘 要求: 分离彻底,接合 柔和
压盘
飞轮
离合器的工作过程 离合器分离过程
离合器接合过程
2、从动部分 ⑴、从动盘
从动盘毂
摩擦片
从动盘本体
减振器盘
摩擦片
从动盘的总体结构
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。
直接操纵式变速器操纵机构的构造
叉形拨杆 换档轴
变速杆
五、六档拨 叉轴 一、二档 拨叉轴
五、六档拨块
自锁钢球 互锁销
倒档拨叉轴
倒档拨叉 五、六档拨叉 一、二档拨叉
三、四档拨叉
变 速 器 操 纵 机 构 演 示
3、锁止机构
(1)自锁装臵
自锁弹簧 自锁钢球 互锁 钢球
互锁 销
拔叉轴
(2)互锁装臵
拨叉轴
第二篇 汽车传动系统
13 14 15 17 18 汽车传动系统概述 离合器 机械变速器 万向传动装臵 驱动桥
§13
一、功用
汽车传动系统概述
将发动机发出的动力传递给驱动车轮使车在 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。
1、减速增矩
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。
星形套（内滚道）
②球笼式万向节的等速性(RF节)
保持架 钢球
星形套 主动轴 球形壳
伸缩型球笼式万向节(VL节)
2）球叉式等角速万向节
锁止销
中心钢球 从动叉 定位销 传动钢球 主动叉
结构特点：
主、从动叉分别与内外半轴制成一体； 主、从动叉上各有四个曲面凹槽； 四个传力钢球，一个定心钢球。