汽车构造教案4.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,汽车工程系,底 盘,返回,第十一章 传动系第十二章 离合器第十三章 变速器与分动器第十四章 自动变速器第十五章 万向传动装置第十六章 行驶系第十七章 悬架第十八章 转向系第十九章 制动系,2025/11/27 周四,第十一章 传动系,2025/11/27 周四,传动系的功用,减速和变速 变速器、主减速器,实现倒驶 变速器倒档,中断动力传递 离合器、变速器空挡,差速作用 差速器,2025/11/27 周四,传动系类型,液力传动是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。,机械式,液力机械式,2025/11/27 周四,传动系类型,液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。,电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。,1-离合器 2-发电机 3-控制器 4-电动机 5-驱动桥 6-导线,1-离合器 2-油泵 3-控制阀 4-液压马达 5-驱动桥 6-油管,2025/11/27 周四,传动系的组成,离合器,变速器,万向传动装置,驱动桥,2025/11/27 周四,3.前置前驱,FF：,发动机前置、前轮驱动,这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。,4.越野汽车的传动系,越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用44驱动型式，中型越野汽车采用44或66驱动型式；重型越野汽车一般采用66或88驱动型式。,2025/11/27 周四,第十二章 离合器,2025/11/27 周四,离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。,离合器,2025/11/27 周四,离合器的功用,保证汽车平稳起步,暂时切断动力传递,防止传动系过载,2025/11/27 周四,摩擦片式离合器的工作原理,飞轮,从动盘,膜片弹簧,离合器盖,压盘,离合器踏板,2025/11/27 周四,摩擦式离合器,主动部分,从动部分,压紧部分,分离机构,操纵机构,2025/11/27 周四,摩擦式离合器工作原理,分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断。,接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘压紧在飞轮上。,2025/11/27 周四,离合器分离过程,2025/11/27 周四,2025/11/27 周四,离合器踏板自由行程,离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠杆内端也要向右移动。,因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程。,2025/11/27 周四,用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，使从动盘与飞轮分离的踏板行程。,离合器踏板有效行程,离合器踏板总行程自由行程有效行程,2025/11/27 周四,摩擦离合器的类型,周布弹簧离合器（单片、多片）,膜片弹簧离合器,2025/11/27 周四,周布弹簧离合器,主动部分：飞轮、离合器盖、压盘,从动部分：从动盘,压紧机构：压紧弹簧、压盘,分离机构：分离叉、分离杠杆、分离轴承,从动盘,压盘,离合器盖,2025/11/27 周四,从动盘,摩擦片,从动盘本体,从动盘毂,减振器盘,摩擦片,2025/11/27 周四,从动盘,从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形,，使从动盘在轴向具有一定弹性。,扭转减振器：减振器盘和减振器弹簧构成，将从动盘和盘毂弹性连接，其作用是避免传动系共振，缓和制动时对传动系的冲击。,2025/11/27 周四,扭转减振器工作原理,不工作时,工作时,摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩,2025/11/27 周四,膜片弹簧离合器,膜片弹簧、压盘、从动盘、分离轴承、分离叉等构成,工作过程：膜片弹簧兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。,2025/11/27 周四,膜片弹簧,离合器盖,压盘,从动盘,膜片弹簧式离合器,用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。,2025/11/27 周四,膜片弹簧,径向切槽,外端圆孔，可防止应力集中。,弹性杠杆,2025/11/27 周四,膜片弹簧,膜片弹簧的优点：,具有非线性特性，使摩擦片即使磨损后，弹簧压力依然可保持不变，而不会滑磨，并可减轻踏板力，使操纵简单；,弹簧与压盘整个圆周接触，压力分布均匀，磨损均匀；,膜片他不哈兼起两作用，使离合器结构紧凑，质量和体积减小；,弹簧对称性好，受离心力影响小，不会因离心力作用而减少压紧力，因此工作可靠。,2025/11/27 周四,工作原理,从动盘分离,结合状态,3）特点：结构简单，轴向尺寸小，良好的弹性性能，操纵轻便，高速时稳定,2025/11/27 周四,双片式离合器,2025/11/27 周四,离合器操纵机构,作用：驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和结合的一套机构。,组成：包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。,分类：机械式操纵机构液压式操纵机构,2025/11/27 周四,机械式操纵机构,分类：,1、杆式传动,2、绳索传动,踏板,拉杆,分离叉,2025/11/27 周四,液压式操纵机构,结构原理图,踏板,储液室,主缸,工作缸,分离轴承,分离杠杆,分离叉,推杆,推杆,2025/11/27 周四,第十三章 变速器与分动器,2025/11/27 周四,变速器的功用,改变汽车的行驶速度和牵引力,（传动比：输入轴转速与输出轴转速的比值。）,改变驱动轮的旋转方向,实现空挡,驱动其他机构,2025/11/27 周四,变速器的分类,有级式变速器：变速器档数前进档的位数。采用齿轮传动，一般 汽车采用35个前进档和一个倒档。,无级式变速器：采用液力变矩器传动，传动比可在一定的数值范围内连续变化。,综合式变速器：由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。,2025/11/27 周四,变速器,输入轴,中间轴,输出轴,倒档轴,变速齿轮,结合套,2025/11/27 周四,传动基本原理,主动轮1,从动轮2,i,=,主动齿轮齿数,从动齿轮齿数,i,12,=,n,1,/n,2,=z,2,/z,1,=M,2,/M,1,z,1，,n,1，,M,1,为主动齿轮的参数。,z,2，,n,2，,M,2,为从动齿轮的参数。,2025/11/27 周四,变速原理,Z,6,Z,5,Z,7,Z,8,Z,3,Z,4,Z,9,Z,2,i,2,=（,z,6,/z,5,）,X,（,z,2,/z,9,）,i,3,=（,z,6,/z,5,）,X,（,z,3,/z,8,）,2档和3档的传动比是多少？,2025/11/27 周四,换档原理,一轴,中间轴,二轴,2025/11/27 周四,换向原理,相啮合的一对齿轮旋向相反，因此每经一对齿轮传动副，动力方向改变一次。,2025/11/27 周四,变速器的变速传动机构,变速器,传动机构：改变转速比、改变转矩、改变方向,操纵机构：实现换档,传动机构,三轴式齿轮变速传动,两轴式齿轮变速传动,2025/11/27 周四,三轴式变速器,2025/11/27 周四,三轴式变速器结构图,2025/11/27 周四,变速器结构分析,1、轴的支承,滚动轴承,中心孔,二轴支承,滚动轴承,滚动轴承,滚动轴承,2025/11/27 周四,2、齿轮换档形式,采用常啮合斜齿轮。,利用同步器、结合套换档。,2025/11/27 周四,挂档方向,传动方向,结合齿圈,结合套齿,花键毂,跳档方向,3、防止自动脱档机构,1）切薄齿式,2025/11/27 周四,2）斜面齿式,结合齿圈,结合套齿,花键毂,结合齿圈,传动方向,2025/11/27 周四,4、齿轮的轴向定位,利用止推环对斜齿轮轴向限位。,5、润滑与密封,采用飞溅润滑,在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封,6、变速器壳,材料：铸铁、铸铝,底部有放油螺塞。,2025/11/27 周四,两轴式变速器,应用：,FF RR,特点：,输入轴与输出轴平行，无中间轴。,组成：,输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮,2025/11/27 周四,桑塔纳轿车,两轴式变速器,结构分析：,一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承空套轴上。二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。,2025/11/27 周四,一、二档传动路线,2025/11/27 周四,三、四档传动路线,2025/11/27 周四,倒档传动路线,2025/11/27 周四,同步器,无同步器时变速器的换档过程,五档齿轮,四档齿轮,中间轴,结合套,花键毂,结合齿圈,1、从低档换入高档,脱离瞬间：,V,4,=V,J,V,5,V,J、,V,4,保持空档片刻,V,5,降低，,V,J、,V,4,变化不大,在,V,J,与,V,5,相等时挂入五档,2025/11/27 周四,2、从高档换入低档,脱离瞬间：,V,5,=V,J,V,4,V,J、,V,5,抬起离合器踏板，踩一下油门踏板,，,V,4,升高，,V,J,变化不大,在,V,J,与,V,4,相等时挂入四档,五档齿轮,四档齿轮,中间轴,结合套,花键毂,结合齿圈,2025/11/27 周四,同步器,1、功用：使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。,2、结构：,同步装置、锁止装置、结合装置,3、分类：,锁环式惯性同步器,锁销式惯性同步器,2025/11/27 周四,锁环式惯性同步器,细牙螺旋槽,滑块,2025/11/27 周四,滑块,锁环,结合齿圈,2025/11/27 周四,原理,定位销、滑块,锁环,结合齿圈,0.5齿厚,2025/11/27 周四,结构示意图,2025/11/27 周四,锁销式惯性同步器,摩擦锥盘,摩擦锥环,定位销,结合套,钢球,定位销,锁销,2025/11/27 周四,锁销受力,锁止角,2025/11/27 周四,变速器操纵机构,功用：,保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。,要求：,自锁功能：防止自动换档、脱档。,互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。,倒档锁：防止误换倒档。,分类：,直接操纵式,远距离操纵式,2025/11/27 周四,直接操纵式变速器操纵机构的构造,五、六档拨叉,三、四档拨叉,一、二档拨叉,倒档拨叉,变速杆,换档轴,叉形拨杆,倒档拨叉轴,一、二档拨叉轴,五、六档拨叉轴,自锁钢球,互锁销,五、六档拨块,2025/11/27 周四,2、锁止机构,1）自锁装置,自锁钢球,互锁钢球,互锁销,拨叉轴,自锁弹簧,2025/11/27 周四,2）互锁装置工作原理,拨叉轴,互锁钢球,互锁销,空档状态,2025/11/27 周四,3）倒档锁,倒档锁销,倒档拨块,驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，变大的换档阻力，可提醒驾驶员,倒档锁弹簧,2025/11/27 周四,变速器操纵机构,2025/11/27 周四,分动器,功用：将变速器输出的动力分配到各驱动桥。,构造：,输入轴,中间轴,中桥输出轴,前桥输出轴,后桥输出轴,2025/11/27 周四,分动器操纵机构,轴,支承臂,换档操纵杆,前桥操纵杆,分动器操纵原则：,非先接上前桥，不得换入低档。,非先退出低档，不得摘下前桥。,2025/11/27 周四,桑塔纳轿车变速器结构简图,2025/11/27 周四,第十四章 自动变速器,2025/11/27 周四,自动变速器的特点,）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。,）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。,）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。,）提高了乘车的舒适性。,）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染,2025/11/27 周四,自动变速器的构成,液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）或电子控制系统,液力变矩器,液压控制系统,行星齿轮机构,车速信号,节气门开度信号,连接曲轴,2025/11/27 周四,液力传动装置,功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出,的动力传给变速器。,分类：,液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。,液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。,2025/11/27 周四,液力变矩器,2025/11/27 周四,液力变矩器结构图,当,n,w,n,B,时，液力变矩器失去传递动力的能力,飞轮,涡轮,导轮,泵轮,变矩器壳,2025/11/27 周四,液力变矩器工作特性,a.,泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；,b.,液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；,c.,变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化,a.,转速比：,i,WB,=n,w,/n,B,b.,变矩系数,K：,涡轮与泵轮的转矩之比，,K=M,w,/M,B,c.,效率,:,涡轮输出功率与泵轮输入功率之比。,=Ki,WB,2025/11/27 周四,行星齿轮传动机构,行星轮,齿圈,行星架,太阳轮,行星齿轮,2025/11/27 周四,行星齿轮机构变速原理,运动方程式：,n,1,+,n,2,（,1+,）,n,3,=0,n,1,：,太阳轮转速；,n,2,：,齿圈转速；,n,3,：,行星架转速；,=Z,2,/Z,1,；,Z,1,：,太阳轮的齿数；,Z,2,：,齿圈的齿数,2025/11/27 周四,行星齿轮机构的传动规律,1）,齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3从动，减速同向运动；,i,13,=n,1,/n,3,=Z,3,/Z,1,=1+Z,2,/Z,1,1（,图13-27,a，b,图相反）,2）,太阳轮1固定，齿圈2主动，,行星架3从动，减速同向传动,i,23,=n,2,/n,3,=Z,3,/Z,2,=1+Z,1,/Z,2,1,（图,c，,常用于三档变速器中的二档；）,3）,行星架3固定，太阳轮1主动，,齿圈2从动，减速反向传动,i,12,=n,1,/n,2,=Z,2,/Z,1,，Z,2,/Z,1,1（e,图，倒档）,1+,Z,2,/Z,1,=(Z,1,+Z,2,)/Z,1,=Z,3,/Z,1,2025/11/27 周四,4）齿圈2固定，行星架3主动，太阳轮1从动，超速同向传动,i,31,=n,3,/n,1,=Z,1,/Z,3,=Z,1,/(Z,1,+Z,2,)1,5）,太阳轮1固定，行星架3主动，齿圈2从动，超速同向传动,i,32,=n,3,/n,2,=Z,2,/Z,3,=Z,2,/(Z,1,+Z,2,)1,（d,图相反，用于四档变速器的四档超速档）,6）,行星架3固定，齿圈2主动，太阳轮1从动，超速反向传动,i,21,=n,2,/n,1,=Z,1,/Z,2,1 （d,图相反，超速倒档）,2025/11/27 周四,行星齿轮机构变速原理,方案,主动件,被动件,固定件,传动比,备注,1,太阳轮,行星架,齿圈,1+,减速,增扭,2,齿圈,行星架,太阳轮,（1+,）/,3,太阳轮,齿圈,行星架,4,行星架,齿圈,太阳轮,/（1+）,增速,减扭,5,行星架,太阳轮,齿圈,1/（1+,）,6,齿圈,太阳轮,行星架,1/,7,任意两个连成一体,1,直接档,8,无任意元件制动又无任二元件连成一体,三元件自由转,空档,2025/11/27 周四,行星齿轮换档执行元件,离合器、制动器和单向离合器,基本作用：连接、固定和锁止。,2025/11/27 周四,离合器,:,连接作用（驱动元件）,离合器鼓,离合器活塞,弹簧座,卡环,钢片（外花键）,摩擦片（内花键）,卡环,止推轴承,离合器毂,密封圈,回位弹簧,2025/11/27 周四,离合器工作原理,分离时，压力油液压作用下使所有主从动片压紧，离合器结合，该元件成为输入元件。,压力撤除后，离合器分离，动力传递被切断。,2025/11/27 周四,制动器,片式制动器,钢片（外花键）,摩擦片（内花键）,制动器毂,变速器壳（制动器鼓）,2025/11/27 周四,帯式制动器,制动鼓转动方向,制动带,推杆,活塞,制动鼓,2025/11/27 周四,制动带,刚性：不能产生与制动鼓相适应的变形。,挠性：可与制动鼓完全贴合，价格低廉。,低倒档制动带：用金属摩擦材料做内表面镀层，以保证足够的制动力矩。,高档制动带：用有机耐磨材料做内表面镀层，防止制动带过度磨损。,2025/11/27 周四,单向离合器,功用：依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。,结构：,楔块,外环,内环,楔块式单向离合器,2025/11/27 周四,行星齿轮变速器（,两轴两速式液力机械变速器）,2025/11/27 周四,液压自动换档操纵机构,滤网,油泵,主油路调压阀,倒档制动器,手控阀,选挡手柄,节气门,节气门阀,加速踏板,换档阀,速控阀,低档制动器,2025/11/27 周四,1、动力源：油泵,功用：向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油器等提供足够的油液，实现传扭、控制、润滑、和降温。,结构：,内齿圈,月牙形隔板,主动齿轮,吸油腔,压油腔,0.05-0.10,mm,0.1-0.3,mm,2025/11/27 周四,工作原理：,依靠容积的变化，进油和出油，又称为容积泵。,注意：,a.,装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转；,b.,装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车,V30km/h，S F,1,2025/11/27 周四,双向自增力式制动器,2025/11/27 周四,几种制动器制动效能比较，哪种最好？,自增力式制动器双领蹄式领从蹄式双从蹄式,2025/11/27 周四,盘式制动器,结构：,制动盘,制动钳体,一汽奥迪100轿车前轮制动器,制动块,活塞,制动钳导向销,2025/11/27 周四,结构：,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,1、定钳盘式制动器,2025/11/27 周四,2、浮钳盘式制动器,结构：,车桥,导向销,进油口,活塞,制动钳,制动块,制动盘,2025/11/27 周四,浮钳盘式制动器工作演示,2025/11/27 周四,盘式制动器特点,优点：,1、制动效能稳定,2、浸水后制动效能降低较少,3、尺寸和质量较小,4、制动盘沿厚度方向的热膨胀量小,缺点：制动效能低，导致液压制动管路中的油压较高。,2025/11/27 周四,桑塔纳轿车前轮制动器,制动盘,制动钳,2025/11/27 周四,其它类型制动器,2025/11/27 周四,凸轮式制动器,2025/11/27 周四,驻车制动器,功用：,停车后防止溜坡,坡道起步,紧急制动,分类：,中央制动器（安装在变速器或分动器之后）,复合式制动器（在车轮制动器附加机构）,2025/11/27 周四,蹄鼓式驻车制动器,一汽奥迪100轿车后轮制动器,驻车制动杠杆,平头销,驻车制动推杆,2025/11/27 周四,液压制动传动装置,后轮制动器,前轮制动器,油管,前制动轮缸,后制动轮缸,制动主缸,2025/11/27 周四,液压式双管路传动装置的布置形式,性能：,1、两桥制动器独立制动,当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。,当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。,制动主缸,2025/11/27 周四,2、同一制动器两个轮缸独立制动,制动主缸,当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的50。,2025/11/27 周四,一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50。,制动主缸,3、前后制动器对角独立制动,2025/11/27 周四,制动主缸,双腔制动主缸：,活塞,活塞,出油阀,出油阀,与前腔连接的制动管路漏油时，则只能后腔中建立液压。此时前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高到制动所需的值。,与后腔连接的制动管路漏油时,先是后缸活塞前移,不能推动前缸活塞，在后缸活塞直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。,2025/11/27 周四,制动轮缸,功用：,将液压力转变为使制动蹄张开的动力。,常见型式：,双活塞式、单活塞、阶梯式等。,应用：,阶梯式：用于非平衡式制动器中，使前后摩擦片均匀磨损。大端推动后制动蹄，小端推动前制动蹄。,2025/11/27 周四,桑塔纳轿车液压制动管路布置图,2025/11/27 周四,