汽车传动系统

汽 车 分 类 及 布 置
汽 车 分 类 及 布 置
第二节 离合器
一、功用 1. 平顺接合动力，保证汽车起步平稳。 2. 迅速彻底分离动力，便于换档。 3. 保护作用，防止传动系超载。 二、类型
三、要求
1.传递发动机最大扭矩，即不打滑。 2.接合平顺、柔和。 3.分离迅速彻底。 4.从动盘转动惯量尽量小。 5.散热性好。 6.操纵轻便。 7.具有吸振、吸噪、吸冲击的能力。 8.设有调整装置。
摩擦锥面传递，以摩擦力矩形式作用在锁环上，使锁环超前转动
半个齿至滑块限位。锁环花键齿与啮合套花键齿倒角相抵触、压 紧形成锁止面。锁环齿倒角面上受拨环力矩M2 （M2=P1×tgβ×R齿）作用使锁环倒转。同步前M1>M2（设计 保证）。齿圈与锁环逐渐同步，惯性力矩M1 → 0。拨环力矩M2
使锁环滞后转动半齿，直至滑块位于缺口中央。驾驶员继续推啮
功用：防止误挂倒档 型式 1）锁片式
2）弹簧锁销式 3）扭簧式
分 动 器 概 述
六、分动箱
（一）、功用： 1、将 变速箱输出动力分流； 2、兼起副变速作用。
(二)、分动箱传动机构
1.输入轴 2.中间轴 3.蜗轮蜗杆车速计数器 4.至后桥传动轴 5.高低档齿轮 6.接合前桥齿轮 7.至前桥传动轴
合套进入锁环啮合（滑块被压下），进一步推啮合套进入齿轮的 齿圈啮合。
若3档换2档，工作原理相同，只是锁环有一个先滞后再超前转
动的过程
四、变速箱操纵机构
（一）换档机构 功用：用来拔动滑动
齿轮或啮合套实现 挂档和摘档。 型式： 1）直接操纵
２）远距操纵
变速箱操纵机构
（二）自锁机构
功用 1）确定全齿啮合
加空油 适换时刻
其操纵方法为： 第一脚分离离合器，摘高档至空档，再接合离合器，加空油；第 二脚分离离合器，挂低档，再接合离合器（同时加油）
同步器结构及工作原理
同 步 器 工 作 原 理
A
锁环式同步器工作原理：
以BJ212变速箱2档换3档为例，驾驶员经操纵机构拨动啮合套 滑块 → 锁环→ 使锁环内锥面与齿轮齿圈外锥面接触并压紧。 因为N齿》N锁，惯性力矩M1（M1= P1/SIN（α）uR锥）通过
一 自动变速箱的发展及应用
自动变速器自20世纪30年代由美国开发以来，以有60多年 的发展历史。直到1940年，安装在Oldsmobile汽车上的自动变 速器才被第一次介绍给世人。从此，自动变速器技术逐渐稳步 地发展起来。到上世纪90年代，在汽车工业比较发达的国家， 那些生产于60年代的笨重的变速器已被相对轻巧的电控自动变
接合过程： 各零件运动与分离相反。
五、摩擦式离合器的典型结构
单 片 式 离 合 器
(一) 单片式
6
7
1. 主动部分
8
① 飞轮:厚度>16mm，保 5
证足够的热容量。
9
② 压盘：厚度>15mm，
保证足够的热容量。 4 ③ 离合器盖：钢板冲压成
10
形
3
11
2
12
1
13
东风EQ140离合器结构简图 1-发动机飞轮；2-从动盘本体；3-扭转减器；4发动 机输出轴；5-压盘；6-传动片；7-摆动支片；8-分离 分离杠杆支承柱；9-分离杠杆；10-分离轴承；11压紧弹簧；12-隔热片；13-固定螺钉
4.电力式传动系： 组成：发电机、电动机、可控硅整流器等。
汽 车 布 置 与 分 类
三、机械式传动系布置 1. 按发动机位置： ① 前置后驱动（广泛）
② 后置后驱动
③ 前置前驱动
④ 中置后驱动 2. 按驱动轮数：
前位代表总轮数，后位代表驱动轮数（以轮毂数计算） 4×2，6×2，6×4，8×4，全轮驱动：4×4，6×6，8×8
双片离合器
1.5
8 7 6
5 4
9 1-飞轮；2-驱动销；3、4-从动盘 10 ；5-发动机输出轴；6-压盘；7-中
间主动盘；8-分离弹簧；9-限位 11 螺钉；10-固定螺钉；11-分离杠
杆；12-分离轴承；13-离合器盖 12 ；14-压紧弹簧；15-隔热片
13
14
3
15
2
1
解放CA10B离合器结构简图
第十章 汽车传动系 第一节 汽车传动系 §1 汽车传动系慨述
一、功用 1.增扭减速（不计传动损失）。 2.变扭变速（具有合适的间变化）需设多个传动比。 3.改变驱动轮旋转方向（倒车）。 4.改变旋转平面（纵置发动机）。 5.传递和脱开动力。 6.使驱动轮差速。 7.功率输出。
二、传动系类型和组成：
2
8 1
膜片弹簧
离 合 器 操 纵 机 构
4. 操纵机构
① 机械式
② 液压式
③ 气压式
防分离杠杆运动干涉措施
离合器分离时，分离杠杆于压盘发生运动干涉。常见的防分离 杠杆运动干涉措施有： A. 简单绞链式 B. 滚针轴承式 C. 浮销摆块式
简单绞链式
防分离杠杆运动干涉措施
（二） 双片式离合器
示列：下面为解放CA10B变速箱和长安SC1010变速箱
4
5
32
倒1
类型：平面三轴式5+1 说明：1档、倒档、2档为滑 动齿轮换档方式，外齿啮合； 3档内外全齿啮合；4档、5 档啮合套式的换档方式；4档 为直接档，5档为超速档；中 间轴为旋转式，倒档属双联 齿轮布置
变 速 器 的 工 作 过 程
齿轮
和空档位置； 2）防止自动挂档
和自动脱档。 型式 1）钢球式 2）锁销式 3）摆架式 4）框架式
（三）互锁机构
功用：
防止同时挂两档 1
（2）
类型：
① 钢球式
② 锁销式
（3）
（4）
③ 摆架式
④ 框架式
2、3
4、5
1、倒 注： （1）钢球式 （2）锁销式 （3）摆架式 （4）框架式
（四）倒档锁定机构
工作过程： 分离过程：
驾驶员踏离合器踏板，首先消除自由间隙，再进一步克 服弹簧压力直至分离间隙出现。
自由间隙—当离合器处于接合状态时，分离杠杆与分离 轴承之间间隙（2～5mm）对应的踏板行程叫自由行程（20～ 50 mm）
分离间隙—当离合器处于分离状态主动部分与从动部分 之间间隙（0.8～1 mm）对应的踏板行程叫分离行程（50～150 mm） 踏板总行程为自由行程＋分离行程
④ 膜片弹簧
优点： a) 轴向尺寸小，零件数少，重量轻，压力均匀，易布置， 通风好。 b) 压力稳定，适合高转速。 c) 操纵省力。 d) 摩擦衬片磨损在一定范围内压力变化不大。
5
4
6 SC1010膜片弹簧离合器
7 1.飞轮；2.从动盘；3.扭转减振 器；
4.压盘； 5.钢丝圈 6.膜片弹簧
3
7.分离轴承 8.传力片
压 盘 总 成 结 构
2. 从动部分
① 从动盘
A. 简单从动盘 B. 轴向弹性从动盘：
在摩擦衬片于与钢片之间设有弹性结构，其结构形式 a) 整体式 b) 分开式 c) 综合式
C. 扭转减振从动盘
将扭转减震器与从动 盘装在一起
a)功用： I.防止和消除传 动系共振 II.减少传动系瞬 时最大载荷 III.起步平稳
所以 V2↓>V3↓
当V2=V3时为适换时刻。
采用两脚离合器法可以缩短换档过程，其操纵方法为：
第一脚分离离合器，摘低档至空档，再接合离合器。第二脚分离离合器，挂
高档，再接合离合器（同时加油）。
高档换低档
、
当高档啮合时：
V2=V3 V4>V1
摘至空档后：
V1↓>V4↓ 无适换时刻。
所以，必须采用两脚离合器 法换档
第三节 变速箱与分动箱
一、变速箱的功用 1. 变扭变速即改变传动比i。
i可分为三类： i>1 属增扭减速传动； i=1 为直接传动 称 直接档； i<1 属增速减扭传动，称超速档。
变 速 器 功 用
改变旋转方向：实现倒车行驶，设倒档； 较长时间切断动力，设空档。
变速原理
变 速 器 原 理
二、类型及组成
两轴式
有级式：传动 简单式
按
比变化属阶梯
平面三轴式
传
式，只具有基
三轴式
动
若干个数值一
比
定的传动
空间三轴式
变 化
组成式：由两个简单式组合而成
特
行星齿轮式：属轴线旋转式
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性
分
无级式：传动比 摩擦式
变化连续不断 液力变矩器
电力式
（二）组成（普通齿轮式）
1. 传动机构： 传递和改变扭拒
2. 操纵机构： 实现对传动控制
3. 箱体 ： 保护、贮油
变 速 驱 动 桥 结 构
三、变速箱传动机构 （一）两轴式
两轴式
3
4
21
I
结构特点： 1、有I、II两根主要轴 2、前进档只一级传动 II
（二）平面三轴式
21 43
结构特点：
I
II 1、有I、II、中三根主要轴
2、I、II同轴线
3、除直接档外，前进
档经两级传动，且第
b)结构
从 动 盘 简 介
c) 工作原理
② 离合器轴
前支曲轴飞轮中心，中花键部分于与从动盘配合，后支 变速前壁孔 。
从动 盘钢 片
减振弹 簧
从动盘毂
离合器从动盘毂和从动盘钢片减振器盘是通过减振弹簧而弹性地联接在一起的（如上左图），6根减振弹簧使离合器摩擦片与 花键式轴心之间形成一种“软性联接”，因而发动机曲轴在传动时所产生的“扭转振动”不至通过离合器传到变速器，引起齿 轮振动发响，这就缓和了冲击载荷，有利于离合器的柔和接合。 当传递扭矩时，由摩擦片传来的扭矩，首先传到从动盘，继而通过减振弹簧传给从动盘毂，这时减振弹簧被压缩（如上右图） ，并利用减振摩擦片之间的摩擦来消耗扭转减振能量，使扭转振动迅速衰减。
四、基本工作原理 1. 基本构造：主动部分 、 从动部分、 压紧部分、 操纵部分
离 合 器 的 组 成 、 工 作 原 理
Ｆ 自由间隙
飞轮
弹簧 从动盘 分离间隙
2. 基本原理：
Ｍf=μ .Ｑ.Ｒc .Ｚ 可靠传扭必须满足Ｍf≥Ｍemax（发动机最大扭矩） 即Ｍf /Ｍemax =β，（离合器后备系数）∴Ｍf=Ｍemax .β
① 斜齿 常啮合齿 ② 直齿 不常用低速档
3. 倒档布置形式 ① 双联齿轮式 ② 惰轮式 ③ 双联滑动齿轮式
1、惰轮 式
2、双联齿轮式
换档方式
①直齿滑动齿轮式：适于低速档、倒档
② 啮合套式（接合套）： 把将构成某传动比齿轮部分制成常 啮合斜齿，另一部分制 成直齿，圈与啮合套内外全齿啮合。由于不能完全 消除换档 冲击，所以适合要求不高的档位。
轴
轴
轴
轴
（1）固定式
中间轴
中间轴
（2）旋转式
中间轴为一光轴，中间设滚针 轴承，且与变速箱壳体固定。 轴上齿轮制成整体（塔轮）， 经滚针轴承在轴上转动。
中间轴经轴承支承在变速箱壳体的 前后壁，齿轮与轴键连接或者制成 一体。
3）动力输出轴即II轴
俗称主轴，为花键轴，前经轴承支于 Ι轴尾孔中，尾部经轴 承支承箱体孔内。
③ 同步器式 同步器-------能使待啮合轮圆周速度迅速达到一致（同步）而 实现尽可能小的冲击的换档机构
五、同步器 １、无同步器换档过程（以平面两轴式为例）
低
高
、
适换时刻
①低档换高档
当低档齿轮啮合时，各齿轮分度园周线速度关系为：
V1=V4
V2>V3
当踩下离合器摘至空档时，由于Ⅰ轴转动惯量<Ⅱ轴转动惯量；
3. 压紧部分 （弹簧加压 ）
① 周布圆柱弹簧 ② 中央弹簧
8
③ 斜置弹簧
9
④ 膜片弹簧
7
10 11
6
5
4
12
3
13
14
2
15
1
16
③ 斜置弹簧
适于重型车新结构， 6
其特点：
5
a) 压紧力稳定（自动 4
调节压紧力）。
b) 操纵省力。
3
2
1
7 8 9
1110分离
12 13 14 15 16
1-飞轮；2-从动盘；3-扭转减振器；4-压盘；5-中间主动盘；6-传 动片；7-固定螺钉；8-传力片；9-离合器盖；10-压紧杠杆；11-分 离套筒；12-分离轴承；13-压紧弹簧；14-传力盘；15-分离弹簧 ；16-回位弹簧
分 时 四 轮 驱 动
（三）分动箱操纵机构：
由相互制约的两套操操纵机构组成
要求： 1. 高档不接前桥，避免功率循环（即寄生功率）； 2. 低档必须先接前桥，防止中后桥超载。 用低档时：挂档 先桥后档；摘档 先档后桥。
空
I
高
低
中
合高 至前
低 II 至后
合分
用低档时：挂档先桥后档，摘档先档后桥
附： 自动变速箱的概要
一级为常啮合。 中
（三）组成式（3+1）×2
34
5
1
2
说明：
由两个简单式组成，有 倒档者称副变速箱，分 别用两套操纵机构来按 制，可以用较少齿轮获 得较多的档数。
四、传动机构的结构分析
1.轴
1） Ι轴：动力输入轴即I轴（俗称长齿轴） 2）中间轴（俗称副轴） 型式：①固定式中间轴为一光轴，与箱体固定其轴上齿轮制 成一体，其间设滚针轴承。 ②旋转式轴经轴承支于箱体，齿轮与轴或键连接或制成一体
1. 机械式传动系：
组成：离合器、变速器、（分动箱）、万向传动装置、主减速器、 差速器、半轴、（轮边减速器）。
2. 液力机械式传动系： ① 液力偶合器＋机械式全部 ② 液力变距器＋除离合器以外的机械式
液力机械传动原理
动力传输原理
变矩器的组成
扭矩成倍放大的原理
3.静液式传动系： 组成：液压马达、油泵、控制装置等