汽車傳動裝置簡介

1、目錄引言1一 變速器設(shè)計1二 杠桿和力量1三 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩的乘積2四 齒輪比2五 手動變速器零件3六 齒輪的選擇4七 同步器的目的5八 同步器操作5九 變速器類型8十 四速變速器9十一 五速變速器9十二 驅(qū)動橋系統(tǒng)10中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯引言由發(fā)動機曲軸產(chǎn)生的扭矩必須傳遞到驅(qū)動輪上。要做到這一點，扭矩必須首先通過離合器和變速器。本章介紹了手動變速箱、驅(qū)動橋及其零件和服務(wù)。一 變速器設(shè)計變速器的目的變速器的目的是向驅(qū)動輪施加不同的扭矩力，車輛需要在許多類型的負載下行駛、停止和起動。重負載、高速度和小負載是對車輛的不同要求的示例。變速器設(shè)計的目的是改變驅(qū)動車輪的扭矩以適用于不同的應(yīng)用程

2、序。此外，變速器被用來扭轉(zhuǎn)車輛的方向并向車輪提供空擋（無動力）。通常，在較高速度和較小負載下需要較小的扭矩。當(dāng)使用較慢的速度和較高的負載時，需要更多的扭矩。二 杠桿和力量為了了解變速器中的齒輪是如何工作的，首先必須定義杠桿和力。杠桿是一種改變力和距離的裝置，例如在圖A中，杠桿有一個輸入、一個支點和一個輸出。當(dāng)力施加到一側(cè)超過一定距離時，力乘以輸入上的距離總是等于力乘以輸出上的距離。因此，工作輸入（等于力x距離）總是等于工作輸出。如果支點位于更右側(cè)，如圖B所示，會出現(xiàn)幾種情況：首先，工作輸入將再次等于輸出，但是，輸出的力將會更大，而輸出距離將會小得多；此外，輸入距離將會更大。通過改變支點的位置，

3、可以在放棄距離的同時獲得不同的力。三 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩的乘積杠桿的原理也可以應(yīng)用于齒輪。 齒輪可以被認為是一組旋轉(zhuǎn)桿。一組齒輪可以以與杠桿增加或減小力相同的方式增加或減小扭矩。 這在圖2A中示出。一個杠桿推動另一個，每個杠桿的長度決定了它們將產(chǎn)生多少力。例如，如果短桿推動較長的桿，則較長的桿將移動較小的距離，但將具有更大的力。如果如圖2B所示連接一系列的杠桿，則產(chǎn)生連續(xù)的扭矩。當(dāng)應(yīng)用于圖2C所示的齒輪時，小齒輪可以增加較大齒輪中的扭矩。然而,就像杠桿一樣,大齒輪移動距離小于輸入裝置。四 齒輪比從輸入到輸出增加的扭矩量取決于齒輪的相對尺寸。輸入和輸出齒輪之間的尺寸差稱為齒輪比。顯示齒輪比的最佳方式是計

4、算每個齒輪上的齒數(shù)，圖3顯示了一組齒輪。輸入齒輪具有十二個齒，輸出齒輪具有二十四個齒。要使輸出齒輪轉(zhuǎn)動一圈，則輸入齒輪需要轉(zhuǎn)兩圈，輸出齒輪的速度將是輸入齒輪速度的一半；但是，輸出的轉(zhuǎn)矩將加倍。齒輪比被表示為24比12，或2比1。這意味著輸入齒輪將轉(zhuǎn)動兩次，而輸出齒輪將轉(zhuǎn)動一次。五 手動變速器零件變速其位于離合器后面的齒輪箱。離合器的輸出驅(qū)動該組齒輪。容納齒輪的殼體附接到離合器殼體，在殼體內(nèi)部具有多個不同尺寸齒輪的軸。當(dāng)齒輪換檔到不同的速比時，可以為不同的操作條件選擇不同的扭矩。圖4示出了三速手動變速器的內(nèi)部部件的簡化圖，使用三速手動變速器來幫助簡化操作。雖然在變速器中有很多部件，但主要包括驅(qū)動

5、器或輸入齒輪，其具有四個齒輪的中間軸齒輪（也稱為串聯(lián)齒輪）、兩個齒輪的主軸和倒檔中間齒輪。副軸齒輪都以相同的速度轉(zhuǎn)動。低速齒輪、倒檔齒輪、第二及高速齒輪能夠在主軸花鍵上滑動。六 齒輪的選擇通過連接齒輪選擇第一檔位，以便產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩和最低輸出速度。這個條件用于啟動車輛移動，上升非常陡峭的山坡或拉重負載。如圖5所示，當(dāng)變速桿移動到低檔或第一檔時，低檔和倒檔齒輪在中間軸上。功率現(xiàn)在從輸入軸傳輸?shù)街虚g軸。從中間軸，動力傳遞到主軸。由于齒輪比，輸入軸速度大約是輸出主軸速度的三倍。然而，輸出軸具有約三倍于輸入軸的扭矩。通過連接主軸上的第二和高速齒輪選擇二檔（圖6）。注意，用于低速或第一檔的齒輪已經(jīng)脫開并且

6、不嚙合。在這種情況下，輸入軸與輸出軸的比率約為2比1。速度已略微增加，同時扭矩已減小。通過將第二和高速齒輪直接連接到輸入軸來選擇三檔。這使得輸入和輸出以相同的速度旋轉(zhuǎn)（圖7）。現(xiàn)在的比例是1比1，在這種情況下，產(chǎn)生最大速度與最小扭矩。通過將低速和倒檔齒輪與倒檔中間齒輪連接來選擇倒檔。當(dāng)將額外的空轉(zhuǎn)齒輪添加到齒輪系時，輸出速度的方向反轉(zhuǎn)。倒檔被認為是一種非常低速，高扭矩的齒輪裝置。七 同步器的目的在正常換檔模式期間，齒輪必須接合和脫離。然而，大多數(shù)齒輪在接合之前不以相同的速度轉(zhuǎn)動。為了在正常降檔或升檔期間消除齒輪彼此碰撞，則會使用同步器。同步器用于當(dāng)今手動變速器的所有前進速度中。有幾種類型的同步

7、器，但它們都工作在一個類似的原則。如果齒輪速度可以同步或以相同的速度，它們將容易嚙合，并且?guī)缀鯖]有碰撞或咔嗒聲。八 同步器操作圖9示出了同步器的原理如何操作。圖9A，裝配是由輸入齒輪、齒圈的錐面、滑套、輪轂、幾個彈簧鋼球與內(nèi)齒輪。目標是將輸入齒輪與內(nèi)齒輪嚙合。如果內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動，則輸出軸也將轉(zhuǎn)動。為了便于理解，首先將輸入齒輪視為旋轉(zhuǎn)，將輸出軸、輪轂和內(nèi)齒輪視為不旋轉(zhuǎn)。當(dāng)換擋叉向左移動時，它將齒圈滑動套筒和輪轂向左移動。輪轂和齒圈花鍵接合在一起。隨著向左的運動繼續(xù)，兩個錐形表面最終開始摩擦在一起。這個動作使兩個齒輪具有相同的速度。在這一點上內(nèi)齒輪仍然不與輸入齒輪嚙合。當(dāng)換擋叉向左移動得更遠時，齒圈滑

8、動套繼續(xù)移動，而轂保持錐形表面彼此接觸。當(dāng)齒圈繼續(xù)向左移動時，它最終容易與輸入齒輪嚙合，因為兩者都以相同的速度旋轉(zhuǎn)（圖9B）。在大多數(shù)變速器中，同步器被移動而不是齒輪。這種類型的傳輸稱為恒定網(wǎng)格類型。圖10顯示了這個原理。齒輪在開始時嚙合，但它們在輸出軸上的軸承上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝积X輪同步器向右移動時，其使輸出軸具有與第一齒輪相同的速度。當(dāng)?shù)诙X輪同步器向右移動時，它使第二輸出軸具有與第二齒輪相同的速度。當(dāng)?shù)谌龣n同步器向左移動時，輸出軸以與輸入齒輪相同的速度被獲得。為了簡單起見，此處未示出倒檔。雖然許多同步器在外觀上不同，基本原理是一樣的。大多數(shù)同步使用同步環(huán)（稱為一個封閉環(huán)）代替內(nèi)錐。鍵，而不是小

9、彈簧球，被用在一些同步器。圖11示出了拆卸的同步器。當(dāng)兩個同步器放置在一起時，一些部件如圖12所示組合。在該排列中，注意同步器套筒和轂被組合在一起以減小其尺寸。當(dāng)換檔桿將同步器套筒移動到左側(cè)時，齒輪B轉(zhuǎn)動。九 變速器類型不同變速器的目的現(xiàn)在已經(jīng)研究了基本的變速器部件，可以討論其它類型和類型。車輛設(shè)計在過去幾年中一直在變化。前輪驅(qū)動車輛現(xiàn)在非常受歡迎。此外，許多制造商使用較小的發(fā)動機。由于這些變化，已經(jīng)開發(fā)了幾種類型的變速器，包括四速、五速和變速驅(qū)動橋變速器。十 四速變速器四速手動變速箱有一個額外的齒輪組，包含了四個前進齒輪，而不是三個。使用四個齒輪，可提供更寬范圍的扭矩特性。較小的發(fā)動機通常需要增加扭矩范圍。圖15示出四速變速器，主要區(qū)別是直齒輪軸具有四個前進檔，而不是三個。同步器也用于輔助換檔。十一 五速變速器五速變速器目前在許多車輛上使用。使用五個齒輪，扭矩的范圍增加，使得可以使用更小的發(fā)動機。圖16示出了五速變速器，為了獲得五個速度，附加的一組齒輪被添加到變速器。同步器再次用于嚙合和脫離齒輪。在所示的每個檔位中，機械能的傳遞是從輸入軸到中間軸，到主軸或上軸上的特定齒輪，通過同步器和到輸出軸。在