汽車傳動系原理

1、第十二章第十二章 汽車傳動系汽車傳動系概述概述 離合器離合器 機(jī)械變速器機(jī)械變速器自動變速器自動變速器萬向傳動裝置萬向傳動裝置驅(qū)動橋驅(qū)動橋12.112.1 概概 述述一、功用一、功用 將發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力傳遞給驅(qū)動車輪使車在將發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力傳遞給驅(qū)動車輪使車在各種不同的工況下均能正常行駛，并具有良好的各種不同的工況下均能正常行駛，并具有良好的經(jīng)濟(jì)性和動力性。經(jīng)濟(jì)性和動力性。 具體地分為以下幾點(diǎn)：具體地分為以下幾點(diǎn)：1 1、減速、減速 通過傳動系的作用，使驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速降低通過傳動系的作用，使驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速降低為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一，相應(yīng)驅(qū)動輪所得為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一，相應(yīng)驅(qū)動輪所得到的轉(zhuǎn)矩增

2、大到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的若干倍。到的轉(zhuǎn)矩增大到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的若干倍。 保持發(fā)動機(jī)在有利的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，汽保持發(fā)動機(jī)在有利的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，汽車牽引力又在足夠大的范圍內(nèi)變化。車牽引力又在足夠大的范圍內(nèi)變化。 在傳動系的變速器中加設(shè)倒檔，使汽車能在在傳動系的變速器中加設(shè)倒檔，使汽車能在某些情況下倒車。某些情況下倒車。2 2、變速、變速3 3、倒車、倒車4 4、中斷傳動、中斷傳動 發(fā)動機(jī)只能在無負(fù)荷情況下起動，而且起動后發(fā)動機(jī)只能在無負(fù)荷情況下起動，而且起動后轉(zhuǎn)速必須保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以上，所以在汽車起轉(zhuǎn)速必須保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以上，所以在汽車起步以前，必須將發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間的傳動路線切步以前，必須將發(fā)動

3、機(jī)與驅(qū)動輪之間的傳動路線切斷，即傳動系的中斷傳動作用。斷，即傳動系的中斷傳動作用。 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右車輪滾過的距離不同，傳汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右車輪滾過的距離不同，傳動系的差速作用可以使左右兩驅(qū)動輪以不同的角動系的差速作用可以使左右兩驅(qū)動輪以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。速度旋轉(zhuǎn)。5 5、差速作用、差速作用二、傳動系的分類二、傳動系的分類1 1、機(jī)械傳動系、機(jī)械傳動系 組成：離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速組成：離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速 器和半軸器和半軸發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)離合器離合器變速器變速器萬向節(jié)萬向節(jié)驅(qū)動橋驅(qū)動橋主減速器主減速器差速器差速器傳動軸傳動軸半軸半軸2 2、液力機(jī)械式傳

4、動系、液力機(jī)械式傳動系 液力機(jī)械傳動系是將液力傳動與機(jī)械傳動有機(jī)液力機(jī)械傳動系是將液力傳動與機(jī)械傳動有機(jī)地組合起來。以液體為傳動介質(zhì)，利用其在主動元地組合起來。以液體為傳動介質(zhì)，利用其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。遞動力。 3 3、靜液式傳動系、靜液式傳動系原理：原理：通過液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來傳動的。通過液體介質(zhì)的靜壓力能的變化來傳動的。 組成：組成：由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的油泵、液壓馬達(dá)和控制由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的油泵、液壓馬達(dá)和控制 裝置。裝置。靜液式傳動系示意圖靜液式傳動系示意圖驅(qū)動橋驅(qū)動橋液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)油油 泵泵發(fā)動機(jī)發(fā)動

5、機(jī)液壓自動控液壓自動控制裝置制裝置變速操縱桿變速操縱桿4 4、電力式傳動系、電力式傳動系電電 池池電動機(jī)控制器電動機(jī)控制器電動機(jī)電動機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)三、三、 傳動系的布置型式傳動系的布置型式傳動系的布置方式傳動系的布置方式發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動四輪驅(qū)動四輪驅(qū)動越野車的傳動系越野車的傳動系發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)離合器離合器變速器變速器分動器分動器前驅(qū)動橋前驅(qū)動橋桑塔納轎車傳動系桑塔納轎車傳動系液力變矩器液力變矩器液力機(jī)械式傳動液力機(jī)械式傳動 液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn)矩比值的變化范圍不液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩和輸入轉(zhuǎn)矩比值的變化范圍不能滿足汽車各種

6、行駛工況要求，一般在后面串聯(lián)一個(gè)有級能滿足汽車各種行駛工況要求，一般在后面串聯(lián)一個(gè)有級式機(jī)械變速器。式機(jī)械變速器。發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)液力變矩器液力變矩器行星齒輪變速系統(tǒng)行星齒輪變速系統(tǒng) 不但可以傳遞轉(zhuǎn)矩，還可以改變轉(zhuǎn)矩的大小，實(shí)現(xiàn)無不但可以傳遞轉(zhuǎn)矩，還可以改變轉(zhuǎn)矩的大小，實(shí)現(xiàn)無級變速，應(yīng)用更為廣泛。級變速，應(yīng)用更為廣泛。飛飛 輪輪從動盤從動盤膜片彈簧膜片彈簧離合器蓋離合器蓋壓壓 盤盤離合器踏板離合器踏板1 1、膜片式離合器工作原理、膜片式離合器工作原理2、摩擦式離合器工作原理、摩擦式離合器工作原理由由主動部分主動部分、從動部分從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)壓緊機(jī)構(gòu)和和操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。四部分組成。 離

7、合器蓋離合器蓋壓壓 盤盤飛飛 輪輪摩擦片摩擦片從動盤本體從動盤本體從動盤轂從動盤轂減振器盤減振器盤摩擦片摩擦片從動盤的總體結(jié)構(gòu)從動盤的總體結(jié)構(gòu)、扭轉(zhuǎn)減振器、扭轉(zhuǎn)減振器1.1.動力傳遞動力傳遞 摩擦片摩擦片- -從動鋼片從動鋼片- -減振盤減振盤- -減振彈簧減振彈簧- -從動從動 盤轂。盤轂。2.2.減振彈簧和阻尼片衰減振動。減振彈簧和阻尼片衰減振動。不工作時(shí)不工作時(shí)工作時(shí)工作時(shí)摩擦片轉(zhuǎn)動，從動盤摩擦片轉(zhuǎn)動，從動盤轂沒有轉(zhuǎn)動時(shí)，彈簧轂沒有轉(zhuǎn)動時(shí)，彈簧被壓縮被壓縮壓壓 盤盤膜片彈簧膜片彈簧 飛飛 輪輪分離軸承分離軸承 駕駛員借以使離合器分離，而后又使之柔和結(jié)合駕駛員借以使離合器分離，而后又使之柔

8、和結(jié)合的一套機(jī)構(gòu)的一套機(jī)構(gòu)。 包括離合器踏板到離合器殼內(nèi)的分離軸承及中間包括離合器踏板到離合器殼內(nèi)的分離軸承及中間的傳動部件。的傳動部件。 作用：作用：組成：組成：踏踏 板板儲儲 液液 室室主主 缸缸工工 作作 缸缸分離軸承分離軸承分離杠桿分離杠桿分離叉分離叉推推 桿桿推推 桿桿從動盤從動盤壓緊彈簧壓緊彈簧壓壓 盤盤離合器蓋離合器蓋用彈簧鋼板制成的帶有錐度的膜片彈簧用彈簧鋼板制成的帶有錐度的膜片彈簧作為壓緊彈簧。作為壓緊彈簧。膜片彈簧膜片彈簧外端圓孔，可外端圓孔，可防止應(yīng)力集中。防止應(yīng)力集中。、膜片彈簧離合器工作原理、膜片彈簧離合器工作原理壓盤壓盤膜片彈簧膜片彈簧蓋蓋飛輪飛輪 膜片彈簧處于膜片

9、彈簧處于自由狀態(tài)，離合器自由狀態(tài)，離合器蓋與飛輪接合面有蓋與飛輪接合面有一距離。一距離。后鋼絲后鋼絲支承圈支承圈 接合狀態(tài)，接合狀態(tài)，膜片彈簧錐度變膜片彈簧錐度變小。小。前鋼絲前鋼絲支承圈支承圈 分離狀分離狀態(tài)，膜片彈態(tài)，膜片彈簧呈反形?；沙史葱巍Ｓ头庥头釻型支架型支架蜂窩形橡膠墊蜂窩形橡膠墊注油嘴注油嘴軸承軸承軸承座軸承座EQ1090EEQ1090E型汽車傳動軸中間支承型汽車傳動軸中間支承12.6 12.6 驅(qū)動橋驅(qū)動橋一、概述一、概述1 1、組成與功用、組成與功用（1 1）組成：主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼等）組成：主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼等 組成。組成。（2 2）功用：將萬向

10、傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過）功用：將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過 降速，將增大的轉(zhuǎn)矩分配到驅(qū)動車輪。降速，將增大的轉(zhuǎn)矩分配到驅(qū)動車輪。（3 3）分類：斷開式驅(qū)動橋、非開式驅(qū)動橋。）分類：斷開式驅(qū)動橋、非開式驅(qū)動橋。非斷開式驅(qū)動橋驅(qū)動橋殼驅(qū)動橋殼主減速器主減速器差速器差速器半軸半軸輪轂輪轂斷開式驅(qū)動橋主減速器主減速器擺臂軸擺臂軸擺臂擺臂車輪車輪半軸半軸彈性元件彈性元件減振器減振器 1-1-后橋殼；后橋殼；2-2-差速器殼；差速器殼；3-3-差速器行星齒輪；差速器行星齒輪；4-4-差速器半軸齒輪；差速器半軸齒輪；5-5-半軸；半軸； 6-6-主減速器從動齒輪齒圈；主減速器從動齒輪齒圈；7-7

11、-主減速器主動小齒輪主減速器主動小齒輪 后輪驅(qū)動驅(qū)動橋的主要部件后輪驅(qū)動驅(qū)動橋的主要部件二、主減速器二、主減速器 （1 1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)：只有一對錐齒輪；只有一對錐齒輪；（2 2）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕和傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕和傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。 按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，可分為按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，可分為單級式主減單級式主減速器和雙級式主減速器速器和雙級式主減速器。除了一些要求大傳動比的中、重。除了一些要求大傳動比的中、重型車采用雙級主減速器外，一般微、輕、中型車基本采用型車采用雙級主減速器外，一般微、輕、中型車基本采用單級主減速器。單級主減速

12、器。1 1、單級主減速器、單級主減速器東風(fēng)EQ1141G型汽車主減速器及差速器十字軸十字軸差速器左半殼差速器左半殼差速器右半殼差速器右半殼調(diào)整螺母調(diào)整螺母圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承主動錐齒輪主動錐齒輪凸緣凸緣調(diào)整墊片調(diào)整墊片調(diào)整墊片調(diào)整墊片殼殼從動錐齒輪從動錐齒輪軸承座軸承座隔套隔套行星齒輪行星齒輪半軸齒輪半軸齒輪（3 3）組成）組成2 2、雙級主減速器、雙級主減速器（1 1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)： 一對一對 螺旋錐齒螺旋錐齒輪，一對圓柱斜輪，一對圓柱斜齒輪。齒輪。（2 2）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)： 可以得到較大的可以得到較大的傳動比。傳動比。（3 3）組成：）組成： （見右圖）（見右圖）

13、CA1091型汽車主減速器及差速器剖面圖主動軸主動軸一級主動齒輪一級主動齒輪一級從一級從動齒輪動齒輪二級主動齒輪二級主動齒輪中間軸中間軸二級從動齒輪二級從動齒輪差速器殼差速器殼半軸齒輪半軸齒輪行星齒輪行星齒輪十字軸十字軸3 3、貫通式主減速器、貫通式主減速器 前面（或后面）兩驅(qū)動橋的傳動軸是串聯(lián)的，傳動軸前面（或后面）兩驅(qū)動橋的傳動軸是串聯(lián)的，傳動軸從離分動器較近的驅(qū)動橋中穿過，通往另一驅(qū)動橋。從離分動器較近的驅(qū)動橋中穿過，通往另一驅(qū)動橋。延安延安SX2150SX2150型汽車貫通式中驅(qū)動橋型汽車貫通式中驅(qū)動橋主動準(zhǔn)雙曲面齒輪主動準(zhǔn)雙曲面齒輪從動圓柱齒輪從動圓柱齒輪主動圓柱齒輪主動圓柱齒輪凸緣

14、盤凸緣盤從動準(zhǔn)雙曲面齒輪從動準(zhǔn)雙曲面齒輪貫通軸貫通軸三、差速器三、差速器1-1-軸承；軸承；2-2-左外殼；左外殼；3-3-墊片；墊片；4-4-半軸齒輪；半軸齒輪；5-5-墊圈；墊圈；6-6-行行星齒輪；星齒輪； 7-7-從動齒輪；從動齒輪；8-8-右外殼；右外殼；9-9-十字軸；十字軸；10-10-螺栓螺栓1 1、功用：、功用： 汽車差速器是一個(gè)差速傳動機(jī)構(gòu)，用來保證各驅(qū)汽車差速器是一個(gè)差速傳動機(jī)構(gòu)，用來保證各驅(qū) 動輪在各種運(yùn)動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。動輪在各種運(yùn)動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。2 2、差速器分類、差速器分類（1 1）按用途分：輪間差速器和軸間差速器

15、）按用途分：輪間差速器和軸間差速器。（2 2）按工作特性分：普通錐齒輪差速器和防滑差速器）按工作特性分：普通錐齒輪差速器和防滑差速器。3 3、普通錐齒輪差速器、普通錐齒輪差速器組成組成差速器殼差速器殼差速器殼差速器殼半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪十字軸十字軸螺栓螺栓行星齒輪墊片行星齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片差速器的工作原理差速器的工作原理1 1、2-2-半軸齒輪半軸齒輪 3-3-差速器殼差速器殼 4-4-行星齒輪行星齒輪 5-5-十字軸十字軸 6-6-從動錐齒輪從動錐齒輪錐齒輪差速器的運(yùn)動特性方程式：錐齒輪差速器的運(yùn)動特性方程式：

16、n n1 1+n+n2 2=2n=2n0 0結(jié)論：結(jié)論：（1 1）當(dāng)差速器殼轉(zhuǎn)速為零時(shí)，若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，）當(dāng)差速器殼轉(zhuǎn)速為零時(shí)，若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動。則另一側(cè)半軸齒輪即以相同轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動。（2 2）當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速）當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。差速原理影片介紹差速原理影片介紹轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性 這種差速器在傳力過這種差速器在傳力過程中行星齒輪相當(dāng)于一個(gè)程中行星齒輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，兩半軸齒輪半等臂杠桿，兩半軸齒輪半徑相等

17、，行星齒輪沒有自徑相等，行星齒輪沒有自轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)矩均分給兩半軸轉(zhuǎn)矩均分給兩半軸齒輪，即齒輪，即M M1 1=M=M2 2=0.5=0.5。 行星齒輪自轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪受到行星齒輪自轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪受到摩擦力矩摩擦力矩M Mr r作用且與作用且與自轉(zhuǎn)方向相反。自轉(zhuǎn)方向相反。M Mr r使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作用了兩個(gè)圓周力用了兩個(gè)圓周力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=

18、Mr r。鎖緊系數(shù)鎖緊系數(shù)K=0.05K=0.050.15 0.15 ， 轉(zhuǎn)矩比轉(zhuǎn)矩比K Kb b=1.1=1.11.41.4故可認(rèn)為無論差不差速，轉(zhuǎn)矩總是平均分配的。故可認(rèn)為無論差不差速，轉(zhuǎn)矩總是平均分配的。鎖緊系數(shù)鎖緊系數(shù)K K：衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性。衡量差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性。0r012MMMMMK 差速器內(nèi)摩擦力矩與其輸入轉(zhuǎn)矩之比為差速器內(nèi)摩擦力矩與其輸入轉(zhuǎn)矩之比為K。兩半軸轉(zhuǎn)矩之比為轉(zhuǎn)矩比兩半軸轉(zhuǎn)矩之比為轉(zhuǎn)矩比Kb。4 4、防滑差速器、防滑差速器 防滑差速器可以克服上述對稱錐齒輪式差速器的弊端，它可防滑差速器可以克服上述對稱錐齒輪式差速器的弊端，它可

19、以在一側(cè)驅(qū)動輪打滑空轉(zhuǎn)的同時(shí)，將大部分或全部轉(zhuǎn)矩傳給不打以在一側(cè)驅(qū)動輪打滑空轉(zhuǎn)的同時(shí)，將大部分或全部轉(zhuǎn)矩傳給不打滑的驅(qū)動輪，以利用這一驅(qū)動輪的附著力產(chǎn)生較大的驅(qū)動力矩使滑的驅(qū)動輪，以利用這一驅(qū)動輪的附著力產(chǎn)生較大的驅(qū)動力矩使汽車行駛。汽車行駛。下面以強(qiáng)制鎖止式差速器為例講解下面以強(qiáng)制鎖止式差速器為例講解主動齒輪主動齒輪從動齒輪從動齒輪拔叉拔叉半軸半軸半軸半軸差速器殼差速器殼差速器殼差速器殼接合套接合套齒圈齒圈 將半軸與差速器殼連成一將半軸與差速器殼連成一體，相當(dāng)于把左右兩半軸鎖成體，相當(dāng)于把左右兩半軸鎖成一體，使差速器不起作用。一體，使差速器不起作用。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 一般要在停車時(shí)進(jìn)行操

20、縱一般要在停車時(shí)進(jìn)行操縱；接上差速鎖時(shí)，只允許直線；接上差速鎖時(shí)，只允許直線行駛；通過壞路后應(yīng)立即脫開行駛；通過壞路后應(yīng)立即脫開差速鎖。差速鎖。四、半軸四、半軸 1、功用：、功用： 半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩傳到驅(qū)動輪或輪邊減半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩傳到驅(qū)動輪或輪邊減速器上。在非斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般是實(shí)心的；在斷開式驅(qū)速器上。在非斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般是實(shí)心的；在斷開式驅(qū)動橋處，往往采用萬向傳動裝置給驅(qū)動輪傳遞動力；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動動橋處，往往采用萬向傳動裝置給驅(qū)動輪傳遞動力；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般需要分為內(nèi)半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬橋內(nèi)，半軸一般需要分為內(nèi)半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬向節(jié)相連接。向節(jié)相連接。2、分類：、分類： 、全浮式半軸、全浮式半軸 只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。 、半浮式半軸、半浮式半軸 只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。 除傳遞扭矩外，還要傳遞彎矩。除傳遞扭矩外，還要傳遞彎矩。五、橋殼五、橋殼 1 1、功用：、功用： 驅(qū)動橋殼一般由主減速器殼和半軸套管組成。其內(nèi)部用來驅(qū)動橋殼一般由主減速器殼和半軸套管組成。其內(nèi)部用來安裝主減速器、差速器和半軸等；其外部通過懸架與車架相連，安