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1、L o g o,第五章 汽車(chē)傳動(dòng)系,汽車(chē)總體構(gòu)造,發(fā)動(dòng)機(jī) 汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源，汽車(chē)的心臟 車(chē)身 電氣與電子設(shè)備 底盤(pán) 汽車(chē)的主要部分,汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造及工作原理,傳動(dòng)系 行駛系 轉(zhuǎn)向系 制動(dòng)系,汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減速增矩； 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速； 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)； 必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞； 應(yīng)使車(chē)輪具有差速功能； 能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響；,主減速器,變速器,離合器、空檔,差速器,萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸,倒檔,傳動(dòng)系的主要形式,機(jī)械式：全部傳動(dòng)部件均由機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。 液力式：分為液力機(jī)械式和靜液式。液力機(jī)械式指由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。

2、靜液式又稱(chēng)容積式，傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。 電力式：由電力部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。,機(jī)械式傳動(dòng)系的基本組成,（發(fā)動(dòng)機(jī)）離合器變速器萬(wàn)向傳動(dòng)裝置主減速器差速器,液力式傳動(dòng)系統(tǒng),1.驅(qū)動(dòng)橋 2.液壓馬達(dá) 3.制動(dòng)踏板 4.加速踏板 5.變速操縱桿 6.液壓控制器 7.油泵,發(fā)動(dòng)機(jī),,電力式傳動(dòng)系統(tǒng),電力傳動(dòng)系統(tǒng)方案也由過(guò)去的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋模式向燃料電池、混合驅(qū)動(dòng)、車(chē)載蓄電池、電動(dòng)輪等技術(shù)發(fā)展。 目的在于：降低排放、甚至做到零排放，緩解環(huán)境污染； 避免石油危機(jī)，解決能源的安全問(wèn)題；,離合器Clutch,離合器在整車(chē)中處于的位置,發(fā)動(dòng)機(jī)離合器變速箱,離合器起到的作用：在必

3、要時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的動(dòng)力。,離合器經(jīng)常處于結(jié)合狀態(tài)，只有在使用時(shí)脫開(kāi)。,離合器,主要作用： 傳遞或切斷動(dòng)力；保證汽車(chē)平穩(wěn)起步； 使汽車(chē)換檔平順、柔和； 防止傳動(dòng)系過(guò)載。,離合器的功用,a. 起步工況,離合器處于結(jié)合狀態(tài),處于最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,離合器處于脫開(kāi)狀態(tài),離合器逐漸進(jìn)入結(jié)合狀態(tài),離合器處于結(jié)合狀態(tài),,如果沒(méi)有離合器,離合器的功用：1.保證汽車(chē)起步平穩(wěn),離合器的功用,b. 換檔工況,離合器處于結(jié)合狀態(tài),可以達(dá)到同步,離合器處于脫開(kāi)狀態(tài),離合器逐漸進(jìn)入結(jié)合狀態(tài),離合器處于結(jié)合狀態(tài),X檔行駛,踩離合器 換檔,逐漸放開(kāi)離合器踏板,換檔完成,,,,直接掛檔,產(chǎn)生很大的沖擊,損壞傳動(dòng)元件,,,,如

4、果沒(méi)有離合器,離合器的功用：2.保證換檔工作平順,離合器的功用,c. 緊急制動(dòng)工況,離合器處于結(jié)合狀態(tài),離合器打滑,X檔行駛,緊急制動(dòng),主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)之間的力達(dá)到極限,防止系統(tǒng)過(guò)載,,,,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇降低,產(chǎn)生很大慣性力矩,過(guò)大的載荷，影響傳動(dòng)元件壽命或損壞傳動(dòng)元件,,,,如果沒(méi)有離合器,離合器的功用：3.防止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載,離合器分主動(dòng)部分和從動(dòng)部分 可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合； 在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)； 為此，必須在主動(dòng)部分和從動(dòng)部分間采用非剛性的傳動(dòng)方式， 或是借兩部分接觸面間的摩擦作用來(lái)傳動(dòng)（摩擦式離合器），或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)（液力偶合器），或是利用磁力進(jìn)行傳動(dòng)（電磁式離

5、合器）。目前在汽車(chē)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦式離合器。,1摩擦片 2從動(dòng)盤(pán)本體 3動(dòng)盤(pán)轂 4減振彈簧 5減振器盤(pán),,摩擦片,摩擦離合器的工作原理,基本知識(shí)： 摩擦力：F=u*P 其中 u摩擦系數(shù)； P壓力。 摩擦力與壓力成正比； 摩擦系數(shù)取決于材料本身的尺寸、材料、表面粗糙程度等。 靜摩擦系數(shù) 滑動(dòng)摩擦系數(shù)；,,離合器的組成： 主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)組成； 主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)作用是保證離合器處于壓緊狀態(tài)并傳遞動(dòng)力； 操縱機(jī)構(gòu)保證離合器分離。,1膜片彈簧 2壓盤(pán) 3從動(dòng)盤(pán) 4飛輪 5離合器蓋 6分離鉤 7操縱臂 8分離臂 9拉索 10踏板 11變速器輸入軸 12分

6、離軸承,,摩擦離合器的工作原理,靠主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)之間的摩擦力矩傳遞扭矩； 在經(jīng)常狀態(tài)下，通過(guò)壓緊彈簧將主動(dòng)盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)壓在一起；只有在需要脫離時(shí)，通過(guò)操縱系統(tǒng)壓縮壓緊彈簧，同時(shí)帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)離開(kāi)主動(dòng)盤(pán)； 在離合器由脫離狀態(tài)向結(jié)合狀態(tài)恢復(fù)過(guò)程中，適當(dāng)控制離合器踏板的恢復(fù)速度，以避免沖擊，并使傳動(dòng)系統(tǒng)工作平穩(wěn)。 在傳遞的力矩大于主動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)之間的最大靜摩擦力時(shí)，離合器打滑，起到避免過(guò)載、保護(hù)系統(tǒng)的作用；,離合器操縱機(jī)構(gòu),變速器,1.變速器的功用 （1）改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作； （2）在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變

7、的前提下，使汽車(chē)能倒退行駛； （3）利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動(dòng)力輸出。,思考題,變速器變速比定義為輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速。 那么是1擋傳動(dòng)比大還是5擋傳動(dòng)比大？ 一般采用1擋起步，是否可以2擋起步？3擋？4擋？5擋？倒擋？ 某車(chē)輛掛4擋在公路上穩(wěn)速行駛，當(dāng)司機(jī)想快速超車(chē)時(shí)，他應(yīng)該是降擋還是升擋？,2.變速器分類(lèi),（1）有級(jí)式變速器 有幾個(gè)可選擇的固定傳動(dòng)比，采用齒輪傳動(dòng)。這種變速器又可分為齒輪軸線(xiàn)固定的普通齒輪變速器和部分齒輪軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。 （2）無(wú)級(jí)式變速器 傳動(dòng)比可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器。按變速的實(shí)現(xiàn)方式，又可分為液力

8、變矩式無(wú)級(jí)變速器、機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器和電力式無(wú)級(jí)變速器。,按操縱方式劃分，變速器又可以分為： （1）強(qiáng)制操縱式變速器 靠駕駛員直接操縱變速桿換擋。 （2）自動(dòng)操縱式變速器 傳動(dòng)比的選擇和換擋是自動(dòng)進(jìn)行的，駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車(chē)速信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)擋位的變換。 （3）半自動(dòng)操縱式變速器 預(yù)先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換擋。,變速器構(gòu)造,中間軸上各相應(yīng)擋齒輪都為常嚙合,,a.傳動(dòng)鏈：輸入軸動(dòng)力輸入軸齒輪/中間軸齒輪中間軸齒輪/輸出軸齒輪輸出軸動(dòng)力。并通過(guò)改變不同齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)不同的檔位。 b.支撐方式：采用圓柱滾子軸承、滾針軸承、向

9、心球軸承作為支撐。滾針軸承具有可承受較大的徑向剛度大；徑向尺寸小，可以不安裝內(nèi)圈和外圈，因此便于安裝在狹小空間內(nèi)。,小結(jié),c.操縱方式：通過(guò)各檔撥叉，推動(dòng)同步器（或者結(jié)合套）實(shí)現(xiàn)換檔操作。 d.潤(rùn)滑方式與密封：變速箱殼體內(nèi)注入齒輪油，采用飛濺方式潤(rùn)滑齒輪副、軸、軸承等，同時(shí)也通過(guò)在齒輪上鉆徑向孔，或者在齒輪輪轂上開(kāi)徑向油槽的方式，來(lái)潤(rùn)滑所在部位的軸承；,變速器傳動(dòng)部件齒輪，軸，結(jié)合套,,通過(guò)接合套的前后移動(dòng)，可以使花鍵轂與相鄰齒輪上的接合齒圈連接在一起，將齒輪上的動(dòng)力傳給第二軸。,,直接檔：當(dāng)最左面的花鍵轂通過(guò)接合套與第一軸常嚙合齒輪的接合齒圈接合時(shí)，來(lái)自輸入軸的動(dòng)力直接傳到輸出軸上，這時(shí)變速

10、器的傳動(dòng)效率最高，這一擋位稱(chēng)為直接擋。 超速檔：變速器處于超速擋工況時(shí)傳動(dòng)比小于1，輸出軸比輸入軸轉(zhuǎn)得要快。在路況良好，汽車(chē)不需要頻繁加減速的情況下，使用超速擋能讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最經(jīng)濟(jì)工況附近。,,三軸式變速器,兩檔式變速器,無(wú)同步器時(shí)變速器的換檔過(guò)程,傳統(tǒng)齒輪式變速器在換擋掛齒過(guò)程中，必須在待嚙合的主、從動(dòng)齒輪的線(xiàn)速度相等時(shí)進(jìn)行，否則會(huì)出現(xiàn)打齒現(xiàn)象甚至掛不上擋。 兩腳離合：當(dāng)高擋換低擋時(shí)，司機(jī)需踩下踏板掛空擋，空擋加油至發(fā)動(dòng)機(jī)響聲低沉后，即掛入低擋。 同步器的基本工作原理就是換擋時(shí)，在接合套與接合齒圈的角速度不一致（不同步）時(shí)，二者不能進(jìn)入嚙合，只有三者角速度達(dá)到相等（同步）時(shí)才能進(jìn)入嚙合。也

11、就是說(shuō)接合套與接合齒圈不同步就掛不上擋，只有達(dá)到同步時(shí)才能掛上擋，因而掛擋時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生沖擊。,,1、7鎖環(huán) 2彈簧圈 3調(diào)整墊片 4花鍵轂 5滑塊 6接合套 8花鍵轂墊圈 9第一軸齒輪 10撥叉 11五擋齒輪 12第二軸,,變速器操縱機(jī)構(gòu),為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足如下要求： （1）掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套位于與結(jié)合齒圈的全部套合位置，或滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長(zhǎng)都進(jìn)入嚙合。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 （2）為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋位而使變速器卡死或損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。 （3）為了防止在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，導(dǎo)

12、致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。,思考題,如果車(chē)輛在行駛過(guò)程中，變速器誤動(dòng)作，同時(shí)掛上兩個(gè)擋位，會(huì)出現(xiàn)什么情況？ 如果離合器損壞，無(wú)法分離。此時(shí)還能換擋嗎？應(yīng)該怎樣操作？,其他變速器,自動(dòng)機(jī)械式變速器（AMT） 自動(dòng)變速器（AT） 無(wú)極變速器（CVT） 思考題： 你能提出一種無(wú)級(jí)變速的方案嗎？,自動(dòng)變速器,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和汽車(chē)車(chē)速等工況自動(dòng)變換傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，以使汽車(chē)獲得良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放以及提高車(chē)輛行駛的安全性、乘坐舒適性和操縱輕便性。,,,液力耦合器,主動(dòng)元件：泵輪,從動(dòng)元件：渦輪,泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。,渦輪連接在從動(dòng)軸上。,泵輪與渦輪

13、構(gòu)成工作輪。,原理： 流動(dòng)的液體在動(dòng)能變化過(guò)程中吸收或者放出能量。,行星齒輪變速器 的工作原理,n1+a*n2(1+a)n3=0,從式中可以看出： 太陽(yáng)輪、齒圈與行星齒輪架中任意一對(duì)可作為傳動(dòng)件； 如果有兩個(gè)被固定在一起，則第三個(gè)的速度與前兩個(gè)相同，傳動(dòng)比為1； 如果三個(gè)均為自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則行星齒輪不能傳動(dòng)(空檔)。 行星架被固定時(shí)，太陽(yáng)輪、齒圈轉(zhuǎn)速相反(倒檔)。,n1+a*n2(1+a)n3=0,液力機(jī)械自動(dòng)變速器,供油系統(tǒng),執(zhí)行裝置,控制裝置,換檔品質(zhì)控制裝置,,,,,,,,自動(dòng)變速器的操縱機(jī)構(gòu)的組成,金屬帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器,組成:金屬帶、 主動(dòng)工作輪、 從動(dòng)工作輪、 液壓泵、 起步離合器

14、控制系統(tǒng)等,,萬(wàn)向傳動(dòng)裝置,萬(wàn)向傳動(dòng)裝置在汽車(chē)上的應(yīng)用場(chǎng)合,消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的不利影響。在變速器和驅(qū)動(dòng)橋的距離較遠(yuǎn)時(shí)，將傳動(dòng)軸分成兩段，并加中間支承，并免系統(tǒng)的共振、提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速和工作可靠性。,在變速器與分動(dòng)器分開(kāi)安裝的場(chǎng)合，二者之間存在制造和安裝誤差和車(chē)架變型引起的不利影響，因此采用萬(wàn)向傳動(dòng)裝置。多軸汽車(chē)如果采用非貫通式布置方案，其后橋傳動(dòng)軸需要加中間支承。,在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器與轉(zhuǎn)向車(chē)輪之間：,在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中需要該橋即能滿(mǎn)足車(chē)輪轉(zhuǎn)向又能不間斷驅(qū)動(dòng)力傳遞，因此在板軸靠近車(chē)輪處需要采用萬(wàn)向傳動(dòng)。在采用獨(dú)立懸架時(shí)，還需要在靠近主減速器處也要加萬(wàn)向節(jié)，滿(mǎn)足左右半軸的

15、跳動(dòng)條件。,在動(dòng)力輸出裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中：,在變速箱與分動(dòng)器之間,在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中的轉(zhuǎn)減速器與轉(zhuǎn)向車(chē)輪之間,變速器和驅(qū)動(dòng)橋之間,萬(wàn)向傳動(dòng)裝置一般由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，有時(shí)還加裝中間支承。汽車(chē)上任何一對(duì)軸線(xiàn)相交且相對(duì)位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞，均須通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置。,,,,,驅(qū)動(dòng)橋,驅(qū)動(dòng)橋由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其功用是： 將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)降速、增大轉(zhuǎn)矩； 通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向； 通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車(chē)輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車(chē)輪（作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)）以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。,,主減速器的功用,1）降

16、低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩； 2）改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向；,差速器差速原理如圖所示。當(dāng)汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)，行星齒輪5與差速器殼2一起公轉(zhuǎn)，不繞本身軸3自轉(zhuǎn)，兩半軸齒輪1、4的轉(zhuǎn)速相等，即兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速相等。 當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛或其他行駛情況下，行星齒輪5除公轉(zhuǎn)外，還繞本身軸3自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上.滾動(dòng)。,,防滑差速器,因?qū)ΨQ(chēng)錐齒輪差速器無(wú)論左右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速是否相等，其轉(zhuǎn)矩基本上是平均分配的，使汽車(chē)通過(guò)壞路的行駛能力受到限制。當(dāng)遇到左、右驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著條件相差較大的情況時(shí)，將不能保證汽車(chē)得到足夠的牽引力，（壞路一側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪高速滑轉(zhuǎn)，好路一側(cè)的車(chē)輪靜止不動(dòng)，汽車(chē)不能前進(jìn)。） 防滑差速器在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)法使大部分轉(zhuǎn)矩甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)輪的（附著性能）附著力，而產(chǎn)生足夠的牽引力，使汽車(chē)能繼續(xù)行駛。,強(qiáng)制鎖止式差速器 粘性聯(lián)軸差速器 自鎖式差速器,