《汽車構造教案》PPT課件.ppt

2020/5/17,第十一章傳動系第十二章離合器第十三章變速器與分動器第十四章自動變速器第十五章萬向傳動裝置第十六章行駛系第十七章懸架第十八章轉向系第十九章制動系,2020/5/17,第十一章傳動系,2020/5/17,傳動系的功用,減速和變速變速器、主減速器實現(xiàn)倒駛變速器倒檔中斷動力傳遞離合器、變速器空擋差速作用差速器,2020/5/17,傳動系類型,液力傳動是利用液體介質在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力。液力傳動裝置串聯(lián)一個有級式機械變速器，這樣的傳動稱為液力機械傳動。,機械式,液力機械式,2020/5/17,傳動系類型,液壓傳動也叫靜液傳動，是通過液體傳動介質靜壓力能的變化來傳遞能量。主要由發(fā)動機驅動的油泵、液壓馬達和控制裝置等組成。電傳動是由發(fā)動機驅動發(fā)電機發(fā)電，再由電動機驅動驅動橋或由電動機直接驅動帶有減速器的驅動輪。,1-離合器2-發(fā)電機3-控制器4-電動機5-驅動橋6-導線,1-離合器2-油泵3-控制閥4-液壓馬達5-驅動橋6-油管,2020/5/17,傳動系的組成,離合器變速器萬向傳動裝置驅動橋,2020/5/17,傳動系的布置形式,FRFFRRMR4WD,2020/5/17,傳動系布置形式,1.前置后驅FR：即發(fā)動機前置、后輪驅動國內外的大多數(shù)貨車、部分轎車和部分客車都采用這種型式。2.后置后驅RR：即發(fā)動機后置、后輪驅動在大型客車上多采用這種布置型式，少量微型、輕型轎車也采用這種型式。發(fā)動機后置，使前軸不易過載，并能更充分地利用車箱面積，還可有效地降低車身地板的高度或充分利用汽車中部地板下的空間安置行李，也有利于減輕發(fā)動機的高溫和噪聲對駕駛員的影響。缺點是發(fā)動機散熱條件差，行駛中的某些故障不易被駕駛員察覺。遠距離操縱也使操縱機構變得復雜、維修調整不便。但由于優(yōu)點較為突出，在大型客車上應用越來越多。,2020/5/17,3.前置前驅FF：發(fā)動機前置、前輪驅動這種型式操縱機構簡單、發(fā)動機散熱條件好。但上坡時汽車質量后移，使前驅動輪的附著質量減小，驅動輪易打滑；下坡制動時則由于汽車質量前移，前輪負荷過重，高速時易發(fā)生翻車現(xiàn)象?，F(xiàn)在大多數(shù)轎車采取這種布置型式。4.越野汽車的傳動系越野汽車一般為全輪驅動，發(fā)動機前置，在變速箱后裝有分動器將動力傳遞到全部車輪上。目前，輕型越野汽車普遍采用44驅動型式，中型越野汽車采用44或66驅動型式；重型越野汽車一般采用66或88驅動型式。,2020/5/17,第十二章離合器,2020/5/17,離合器位于發(fā)動機和變速箱之間的飛輪殼內，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力。,離合器,2020/5/17,離合器的功用,保證汽車平穩(wěn)起步暫時切斷動力傳遞防止傳動系過載,2020/5/17,摩擦片式離合器的工作原理,飛輪,從動盤,膜片彈簧,離合器蓋,壓盤,離合器踏板,2020/5/17,摩擦式離合器,主動部分從動部分壓緊部分分離機構操縱機構,2020/5/17,摩擦式離合器工作原理,分離時，踩下踏板，分離叉推動分離軸承、帶動分離杠桿內端左移，分離杠桿外端則右移，同時帶動壓盤右移，使飛輪與從動盤分離，動力中斷。接合時，抬起踏板，彈簧彈力作用下，分離軸承漸回位，壓盤在嚴禁彈簧作用下左移，將從動盤壓緊在飛輪上。,2020/5/17,離合器分離過程,2020/5/17,2020/5/17,離合器踏板自由行程,離合器長期使用后，從動盤變薄，壓盤就會向飛輪方向移動一個距離，為保證離合器接合，分離杠桿內端也要向右移動。因此，安裝時（即接合時），分離杠桿內端和分離軸承之間應留有一間隙，踩下離合器踏板時應先消除這一間隙才能分離離合器，而消除這一間隙的離合器踏板行程就稱為離合器踏板自由行程。,2020/5/17,用以使分離軸承推動分離杠桿，帶動壓盤后移，使從動盤與飛輪分離的踏板行程。,離合器踏板有效行程,離合器踏板總行程自由行程有效行程,2020/5/17,摩擦離合器的類型,周布彈簧離合器（單片、多片）膜片彈簧離合器,2020/5/17,周布彈簧離合器,主動部分：飛輪、離合器蓋、壓盤從動部分：從動盤壓緊機構：壓緊彈簧、壓盤分離機構：分離叉、分離杠桿、分離軸承,從動盤,壓盤,離合器蓋,2020/5/17,從動盤,摩擦片,從動盤本體,從動盤轂,減振器盤,摩擦片,2020/5/17,從動盤,從動盤由從動盤本體，摩擦片和從動盤轂三個基本部分組成。為了避免轉動方向的共振，緩和傳動系受到的沖擊載荷，大多數(shù)汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉減震器。徑向和周向切槽。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形，使從動盤在軸向具有一定彈性。,扭轉減振器：減振器盤和減振器彈簧構成，將從動盤和盤轂彈性連接，其作用是避免傳動系共振，緩和制動時對傳動系的沖擊。,2020/5/17,扭轉減振器工作原理,不工作時,工作時,摩擦片轉動，從動盤轂沒有轉動時，彈簧被壓縮,2020/5/17,膜片彈簧離合器,膜片彈簧、壓盤、從動盤、分離軸承、分離叉等構成,工作過程：膜片彈簧兼起分離杠桿和壓緊彈簧的作用。,2020/5/17,膜片彈簧,離合器蓋,壓盤,從動盤,膜片彈簧式離合器,用彈簧鋼板制成的帶有錐度的膜片彈簧作為壓緊彈簧。,2020/5/17,膜片彈簧,徑向切槽,外端圓孔，可防止應力集中。,彈性杠桿,2020/5/17,膜片彈簧,膜片彈簧的優(yōu)點：具有非線性特性，使摩擦片即使磨損后，彈簧壓力依然可保持不變，而不會滑磨，并可減輕踏板力，使操縱簡單；彈簧與壓盤整個圓周接觸，壓力分布均勻，磨損均勻；膜片他不哈兼起兩作用，使離合器結構緊湊，質量和體積減??；彈簧對稱性好，受離心力影響小，不會因離心力作用而減少壓緊力，因此工作可靠。,2020/5/17,工作原理,從動盤分離,結合狀態(tài),3）特點：結構簡單，軸向尺寸小，良好的彈性性能，操縱輕便，高速時穩(wěn)定,2020/5/17,雙片式離合器,2020/5/17,離合器操縱機構,作用：駕駛員借以使離合器分離，而后又使之柔和結合的一套機構。組成：包括離合器踏板到離合器殼內的分離軸承及中間的傳動部件。分類：機械式操縱機構液壓式操縱機構,2020/5/17,機械式操縱機構,分類：1、桿式傳動2、繩索傳動,踏板,拉桿,分離叉,2020/5/17,液壓式操縱機構,結構原理圖,踏板,儲液室,主缸,工作缸,分離軸承,分離杠桿,分離叉,推桿,推桿,2020/5/17,第十三章變速器與分動器,2020/5/17,變速器的功用,改變汽車的行駛速度和牽引力（傳動比：輸入軸轉速與輸出軸轉速的比值。）改變驅動輪的旋轉方向實現(xiàn)空擋驅動其他機構,2020/5/17,變速器的分類,有級式變速器：變速器檔數(shù)前進檔的位數(shù)。采用齒輪傳動，一般汽車采用35個前進檔和一個倒檔。無級式變速器：采用液力變矩器傳動，傳動比可在一定的數(shù)值范圍內連續(xù)變化。綜合式變速器：由液力變矩器和行星齒輪式變速器組成，傳動比可在幾個范圍內連續(xù)變化。,2020/5/17,變速器,輸入軸,中間軸,輸出軸,倒檔軸,變速齒輪,結合套,2020/5/17,傳動基本原理,主動輪1,從動輪2,i,=,主動齒輪齒數(shù),從動齒輪齒數(shù),i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1z1，n1，M1為主動齒輪的參數(shù)。z2，n2，M2為從動齒輪的參數(shù)。,2020/5/17,變速原理,Z6,Z5,Z7,Z8,Z3,Z4,Z9,Z2,i2=（z6/z5）X（z2/z9）,i3=（z6/z5）X（z3/z8）,2檔和3檔的傳動比是多少？,2020/5/17,換檔原理,一軸,中間軸,二軸,2020/5/17,換向原理,相嚙合的一對齒輪旋向相反，因此每經一對齒輪傳動副，動力方向改變一次。,2020/5/17,變速器的變速傳動機構,2020/5/17,三軸式變速器,2020/5/17,三軸式變速器結構圖,2020/5/17,變速器結構分析,2020/5/17,2、齒輪換檔形式,采用常嚙合斜齒輪。利用同步器、結合套換檔。,2020/5/17,掛檔方向,傳動方向,結合齒圈,結合套齒,花鍵轂,跳檔方向,3、防止自動脫檔機構1）切薄齒式,2020/5/17,2）斜面齒式,2020/5/17,4、齒輪的軸向定位,利用止推環(huán)對斜齒輪軸向限位。5、潤滑與密封采用飛濺潤滑在1、2軸與軸承蓋之間多采用回油螺紋或橡膠油封6、變速器殼材料：鑄鐵、鑄鋁底部有放油螺塞。,2020/5/17,兩軸式變速器,應用：FFRR特點：輸入軸與輸出軸平行，無中間軸。組成：輸入軸、輸出軸、倒檔軸、軸承、變速齒輪,2020/5/17,桑塔納轎車兩軸式變速器,結構分析：一軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸通過軸承空套軸上。二軸：一、二檔齒輪與通過軸承連接；三、四檔齒輪與軸一體。,2020/5/17,一、二檔傳動路線,2020/5/17,三、四檔傳動路線,2020/5/17,倒檔傳動路線,2020/5/17,同步器,無同步器時變速器的換檔過程,五檔齒輪,四檔齒輪,中間軸,結合套,花鍵轂,結合齒圈,1、從低檔換入高檔脫離瞬間：V4=VJV5VJ、V4保持空檔片刻V5降低，VJ、V4變化不大在VJ與V5相等時掛入五檔,2020/5/17,2、從高檔換入低檔,脫離瞬間：V5=VJV4VJ、V5抬起離合器踏板，踩一下油門踏板，V4升高，VJ變化不大在VJ與V4相等時掛入四檔,五檔齒輪,四檔齒輪,中間軸,結合套,花鍵轂,結合齒圈,2020/5/17,同步器,1、功用：使結合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換檔時間，同時防止嚙合時齒間沖擊。2、結構：同步裝置、鎖止裝置、結合裝置3、分類：鎖環(huán)式慣性同步器鎖銷式慣性同步器,2020/5/17,鎖環(huán)式慣性同步器,細牙螺旋槽,滑塊,2020/5/17,滑塊,鎖環(huán),結合齒圈,2020/5/17,原理,定位銷、滑塊,鎖環(huán),結合齒圈,0.5齒厚,2020/5/17,結構示意圖,2020/5/17,鎖銷式慣性同步器,摩擦錐盤,摩擦錐環(huán),定位銷,結合套,鋼球,定位銷,鎖銷,2020/5/17,鎖銷受力,鎖止角,2020/5/17,變速器操縱機構,功用：保證駕駛員能準確可靠地使變速器換入某個檔位。要求：自鎖功能：防止自動換檔、脫檔。互鎖功能：保證變速器不會同時換入兩個檔位。倒檔鎖：防止誤換倒檔。分類：直接操縱式遠距離操縱式,2020/5/17,直接操縱式變速器操縱機構的構造,五、六檔撥叉,三、四檔撥叉,一、二檔撥叉,倒檔撥叉,變速桿,換檔軸,叉形撥桿,倒檔撥叉軸,一、二檔撥叉軸,五、六檔撥叉軸,自鎖鋼球,互鎖銷,五、六檔撥塊,2020/5/17,2、鎖止機構,1）自鎖裝置,自鎖鋼球,互鎖鋼球,互鎖銷,撥叉軸,自鎖彈簧,2020/5/17,2）互鎖裝置工作原理,撥叉軸,互鎖鋼球,互鎖銷,空檔狀態(tài),2020/5/17,3）倒檔鎖,倒檔鎖銷,倒檔撥塊,駕駛員在換倒檔時要克服倒檔鎖彈簧彈力，變大的換檔阻力，可提醒駕駛員,倒檔鎖彈簧,2020/5/17,變速器操縱機構,2020/5/17,分動器,功用：將變速器輸出的動力分配到各驅動橋。構造：,輸入軸,中間軸,中橋輸出軸,前橋輸出軸,后橋輸出軸,2020/5/17,分動器操縱機構,軸,支承臂,換檔操縱桿,前橋操縱桿,分動器操縱原則：非先接上前橋，不得換入低檔。非先退出低檔，不得摘下前橋。,2020/5/17,桑塔納轎車變速器結構簡圖,2020/5/17,第十四章自動變速器,2020/5/17,自動變速器的特點,）使駕駛操作簡便省力，提高了行車的安全性。）提高了發(fā)動機和傳動系的壽命，因采用液力傳動，發(fā)動機和傳動系是彈性連接，能緩和沖擊，有利于延長相關零件的壽命。）能自動適應行駛阻力的變化，在一定范圍內實現(xiàn)自動換檔，提高了汽車的動力性和經濟性。）提高了乘車的舒適性。）可避免因外界負荷突增而造成過載和發(fā)動機熄火現(xiàn)象，并且可以降低排放污染,2020/5/17,自動變速器的構成,液力變矩器、（行星）齒輪變速器、自動換檔控制系統(tǒng)（液壓控制系統(tǒng)）或電子控制系統(tǒng),液力變矩器,液壓控制系統(tǒng),行星齒輪機構,車速信號,節(jié)氣門開度信號,連接曲軸,2020/5/17,液力傳動裝置,功用：利用液壓油的流動來傳遞扭矩，將曲軸輸出的動力傳給變速器。分類：液力變矩器：既能傳遞轉矩又能增大轉矩。液力偶合器：傳遞轉矩，輸出轉矩與輸入轉矩相等。,2020/5/17,液力變矩器,2020/5/17,液力變矩器結構圖,當nwnB時，液力變矩器失去傳遞動力的能力,飛輪,渦輪,導輪,泵輪,變矩器殼,2020/5/17,液力變矩器工作特性,a.泵輪、渦輪和導輪三個工作輪是轉換能量，傳遞動力和變扭的基本元件；b.液體同時繞工作輪軸線作旋轉運動和沿循環(huán)圓作軸面循環(huán)運動；c.變矩器輸出轉矩隨渦輪的轉速而變化a.轉速比：iWB=nw/nBb.變矩系數(shù)K：渦輪與泵輪的轉矩之比，K=Mw/MBc.效率:渦輪輸出功率與泵輪輸入功率之比。=KiWB,2020/5/17,行星齒輪傳動機構,行星輪,齒圈,行星架,太陽輪,行星齒輪,2020/5/17,行星齒輪機構變速原理,運動方程式：n1+n2（1+）n3=0n1：太陽輪轉速；n2：齒圈轉速；n3：行星架轉速；=Z2/Z1；Z1：太陽輪的齒數(shù)；Z2：齒圈的齒數(shù),2020/5/17,行星齒輪機構的傳動規(guī)律,1）齒圈2固定，太陽輪1主動，行星架3從動，減速同向運動；i13=n1/n3=Z3/Z1=1+Z2/Z11（圖13-27a，b圖相反）2）太陽輪1固定，齒圈2主動，行星架3從動，減速同向傳動i23=n2/n3=Z3/Z2=1+Z1/Z21（圖c，常用于三檔變速器中的二檔；）3）行星架3固定，太陽輪1主動，齒圈2從動，減速反向傳動i12=n1/n2=Z2/Z1，Z2/Z11（e圖，倒檔）,1+Z2/Z1=(Z1+Z2)/Z1=Z3/Z1,2020/5/17,4）齒圈2固定，行星架3主動，太陽輪1從動，超速同向傳動i31=n3/n1=Z1/Z3=Z1/(Z1+Z2)15）太陽輪1固定，行星架3主動，齒圈2從動，超速同向傳動i32=n3/n2=Z2/Z3=Z2/(Z1+Z2)1（d圖相反，用于四檔變速器的四檔超速檔）6）行星架3固定，齒圈2主動，太陽輪1從動，超速反向傳動i21=n2/n1=Z1/Z21（d圖相反，超速倒檔）,2020/5/17,行星齒輪機構變速原理,2020/5/17,行星齒輪換檔執(zhí)行元件,離合器、制動器和單向離合器基本作用：連接、固定和鎖止。,2020/5/17,離合器:連接作用（驅動元件）,離合器鼓,離合器活塞,彈簧座,卡環(huán),鋼片（外花鍵）,摩擦片（內花鍵）,卡環(huán),止推軸承,離合器轂,密封圈,回位彈簧,2020/5/17,離合器工作原理,分離時，壓力油液壓作用下使所有主從動片壓緊，離合器結合，該元件成為輸入元件。壓力撤除后，離合器分離，動力傳遞被切斷。,2020/5/17,制動器,片式制動器,鋼片（外花鍵）,摩擦片（內花鍵）,制動器轂,變速器殼（制動器鼓）,2020/5/17,帯式制動器,制動鼓轉動方向,制動帶,推桿,活塞,制動鼓,2020/5/17,制動帶,剛性：不能產生與制動鼓相適應的變形。撓性：可與制動鼓完全貼合，價格低廉。低倒檔制動帶：用金屬摩擦材料做內表面鍍層，以保證足夠的制動力矩。高檔制動帶：用有機耐磨材料做內表面鍍層，防止制動帶過度磨損。,2020/5/17,單向離合器,功用：依靠其單向鎖止原理來發(fā)揮固定或連接作用的，其連接和固定也只能是單方向的。結構：,楔塊,外環(huán),內環(huán),楔塊式單向離合器,2020/5/17,行星齒輪變速器（兩軸兩速式液力機械變速器）,2020/5/17,液壓自動換檔操縱機構,濾網,油泵,主油路調壓閥,倒檔制動器,手控閥,選擋手柄,節(jié)氣門,節(jié)氣門閥,加速踏板,換檔閥,速控閥,低檔制動器,2020/5/17,1、動力源：油泵,功用：向變矩器、控制機構、齒輪系統(tǒng)、冷油器等提供足夠的油液，實現(xiàn)傳扭、控制、潤滑、和降溫。結構：,內齒圈,月牙形隔板,主動齒輪,吸油腔,壓油腔,0.05-0.10mm,0.1-0.3mm,2020/5/17,工作原理：依靠容積的變化，進油和出油，又稱為容積泵。注意：a.裝用自動變速器的汽車不能利用推車起動的方法使發(fā)動機運轉；b.裝用自動變速器的汽車不能被長距離拖車V雙領蹄式領從蹄式雙從蹄式,2020/5/17,盤式制動器,結構：,制動盤,制動鉗體,一汽奧迪100轎車前輪制動器,制動塊,活塞,制動鉗導向銷,2020/5/17,結構：,活塞,制動鉗體,制動塊,車橋,進油口,制動盤,缺點：油缸多、結構復雜、制動鉗尺寸大,油路中的制動液受制動盤加熱易汽化。,1、定鉗盤式制動器,2020/5/17,2、浮鉗盤式制動器,結構：,車橋,導向銷,進油口,活塞,制動鉗,制動塊,制動盤,2020/5/17,浮鉗盤式制動器工作演示,2020/5/17,盤式制動器特點,優(yōu)點：1、制動效能穩(wěn)定2、浸水后制動效能降低較少3、尺寸和質量較小4、制動盤沿厚度方向的熱膨脹量小缺點：制動效能低，導致液壓制動管路中的油壓較高。,2020/5/17