典型機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)aPPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1典型機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)典型機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)a1-離合器 2-變速器 3-萬向節(jié) 4-驅(qū)動橋 5-差速器 6-半軸 7-主減速器 8-傳動軸第1頁/共116頁第2頁/共116頁第3頁/共116頁第4頁/共116頁第5頁/共116頁第6頁/共116頁（2）發(fā)動機(jī)縱置 特點(diǎn)是發(fā)動機(jī)曲軸軸線與車輪軸線垂直，主減速器必須采用圓錐齒輪傳動。 第7頁/共116頁第8頁/共116頁第9頁/共116頁第10頁/共116頁第11頁/共116頁2.根據(jù)所用燃料種類，活塞式內(nèi)燃機(jī)主要分為汽油機(jī)汽油機(jī)、柴油機(jī)柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動機(jī)三類。以汽油和柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)分別稱作汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用天然氣

2、、液化石油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)稱作氣體燃料發(fā)動機(jī)。第12頁/共116頁3.按冷卻方式的不同，活塞式內(nèi)燃機(jī)分為水冷式水冷式和風(fēng)冷式風(fēng)冷式兩種。以水或冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱作水冷式內(nèi)燃機(jī)，而以空氣為冷卻介質(zhì)的則稱作風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)。 第13頁/共116頁4.往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)還按其在一個工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運(yùn)動的行程數(shù)進(jìn)行分類?；钊絻?nèi)燃機(jī)每完成一個工作循環(huán)，便對外作功一次，不斷地完成工作循環(huán)，才使熱能連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。在一個工作循環(huán)中活塞往復(fù)四個行程的內(nèi)燃機(jī)稱作四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，而活塞往復(fù)兩個行程便完成一個工作循環(huán)的則稱作二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃

3、機(jī)。第14頁/共116頁5.按照氣缸數(shù)目分類可以分為單缸發(fā)動機(jī)和多缸發(fā)動機(jī)。僅有一個氣缸的發(fā)動機(jī)稱為單缸發(fā)動機(jī)；有兩個以上氣缸的發(fā)動機(jī)稱為多缸發(fā)動機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機(jī)?，F(xiàn)代車用發(fā)動機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機(jī)。第15頁/共116頁6. 內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角180(一般為90)稱為V型發(fā)動機(jī)，若兩列之間的夾角=180稱為對置式發(fā)動機(jī)。 第

4、16頁/共116頁7.按進(jìn)氣狀態(tài)不同，活塞式內(nèi)燃機(jī)還可分為增壓和非增壓兩類增壓和非增壓兩類。若進(jìn)氣是在接近大氣狀態(tài)下進(jìn)行的，則為非增壓內(nèi)燃機(jī)或自然吸氣式內(nèi)燃機(jī)；若利用增壓器將進(jìn)氣壓力增高，進(jìn)氣密度增大，則為增壓內(nèi)燃機(jī)。增壓可以提高內(nèi)燃機(jī)功率。第17頁/共116頁 汽車發(fā)動機(jī)（往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)）的工作腔稱作氣缸，氣缸內(nèi)表面為圓柱形。在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)。 進(jìn)、排氣門的開閉由凸輪軸控制。凸輪軸凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪或鏈條驅(qū)動。進(jìn)、排氣門和凸輪軸以及其他一些零件共同組成配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)。構(gòu)成氣缸的零件稱作氣缸

5、體，支承曲軸的零件稱作曲軸箱，氣缸體與曲軸箱的連鑄體稱作機(jī)體。第18頁/共116頁（1 1）四沖程汽油機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)工作原理 四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)在四個活塞行程內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個過程，即在一個活塞行程內(nèi)只進(jìn)行一個過程。因此，活塞行程可分別用四個過程命名。 a.a.進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 b.b.壓縮行程壓縮行程 c.c.作功行程作功行程 d.d.排氣行程排氣行程 第19頁/共116頁第20頁/共116頁（2 2）四沖程柴油機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)工作原理 四沖程柴油機(jī)的工作循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個過程，在各個活塞行程中，進(jìn)、排氣門的開閉和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動與汽

6、油機(jī)完全相同。只是由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油機(jī)和汽油機(jī)在混合氣形成方法及著火方式上有著根本的差別。a.a.進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 b.b.壓縮行程壓縮行程 c.c.作功行程作功行程 d.d.排氣行程排氣行程第21頁/共116頁（3 3）二沖程汽油機(jī)工作原理二沖程汽油機(jī)工作原理 二沖程內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)是在兩個活塞行程即曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)完成的。在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，常把排氣過程和進(jìn)氣過程合稱為換氣過程。在二沖程內(nèi)燃機(jī)中換氣過程是指廢氣從氣缸內(nèi)被新氣掃除并取代的過程。這兩種內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)的不同之處主要在于換氣過程。 第22頁/共116頁（4 4）二沖程柴油機(jī)工作原理二沖程柴油機(jī)工作原理 a.a.

7、第一行程第一行程活塞在曲軸帶動下由下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)?；钊谇S帶動下由下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)。當(dāng)活塞還處于下止點(diǎn)位置時，進(jìn)氣孔和排氣門均已開啟。掃氣泵將純凈的空氣增壓到后，經(jīng)空氣室和進(jìn)氣孔送入氣缸，掃除其中的廢氣。廢氣經(jīng)氣缸頂部的排氣門排出。當(dāng)活塞上移將進(jìn)氣孔關(guān)閉的同時，排氣門也關(guān)閉，進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣開始被壓縮?；钊\(yùn)動至上止點(diǎn)，壓縮過程結(jié)束。第23頁/共116頁b.b.第二行程第二行程活塞由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)?；钊缮现裹c(diǎn)移至下止點(diǎn)。當(dāng)壓縮過程終了時，高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸，并自行著火燃燒。高溫高壓的燃燒氣體推動活塞作功。當(dāng)活塞下移2/3行程時，排氣門開啟，廢氣經(jīng)排氣門排出。活塞繼續(xù)下移，進(jìn)氣孔開

8、啟，來自掃氣泵的空氣經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣。掃氣過程將持續(xù)到活塞上移時將進(jìn)氣孔關(guān)閉為止。第24頁/共116頁 發(fā)動機(jī)是一種由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。無論是汽油機(jī)，還是柴油機(jī)；無論是四行程發(fā)動機(jī)，還是二行程發(fā)動機(jī)；無論是單缸發(fā)動機(jī)，還是多缸發(fā)動機(jī)，要完成能量轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)。 汽油機(jī)由以下兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成； 柴油機(jī)由以上兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成，柴油

9、機(jī)是壓燃的，不需要點(diǎn)火系統(tǒng)。 第25頁/共116頁1.1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動零件,用來傳遞力和改變運(yùn)動方式。它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。 工作中，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在作功行程中把活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進(jìn)氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動?？偟膩碚f曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)借以產(chǎn)生并傳遞動力的機(jī)構(gòu)。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 第26頁/共116頁（1 1）機(jī)體組的功用及組成）機(jī)體組的功用及組成 現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣

10、缸蓋罩、氣缸襯墊、主軸承蓋以及油底殼等組成。機(jī)體組是發(fā)動機(jī)的支架，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)主要零部件的裝配基體。氣缸蓋用來封閉氣缸頂部，并與活塞頂和氣缸壁一起形成燃燒室。另外，氣缸蓋和機(jī)體內(nèi)的水套和油道以及油底殼又分別是冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的組成部分。第27頁/共116頁（2 2）活塞連桿組和曲軸飛輪組的功用及組成）活塞連桿組和曲軸飛輪組的功用及組成 活塞連桿組和曲軸飛輪組是發(fā)動機(jī)的主要運(yùn)動機(jī)構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。 第28頁/共116頁（3 3）曲拐布置與多缸發(fā)動機(jī)的工作順序）曲拐布置與

11、多缸發(fā)動機(jī)的工作順序 各曲拐的相對位置或曲拐布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和發(fā)動機(jī)工作順序。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后，曲拐布置就只取決于發(fā)動機(jī)工作順序。 四沖程直列四缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火間隔角為720/4180。4個曲拐在同一平面內(nèi)。發(fā)動機(jī)工作順序?yàn)?-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見下表2-1及表2-2。 第29頁/共116頁直列四缸發(fā)動機(jī)曲拐布置第30頁/共116頁 四行程直列六缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置：四行程直列六缸發(fā)動機(jī)發(fā)火間隔角為720/6=120，六個曲拐分別布置在三個平面內(nèi)，發(fā)火順序是1-5-3-6-2-4，其工作循環(huán)表見表2-3。 第31頁/共116頁 對于四沖程發(fā)

12、動機(jī)來說，每四個活塞行程作功一次，即只有作功行程作功，而排氣、進(jìn)氣和壓縮三個行程都要消耗功。因此，曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性變化，曲軸轉(zhuǎn)速也不穩(wěn)定。為了改善這種狀況，在曲軸后端裝置飛輪。 飛輪是轉(zhuǎn)動慣量很大的盤形零件，其作用如同一個能量存儲器。在作功行程中發(fā)動機(jī)傳輸給曲軸的能量，除對外輸出外，還有部分能量被飛輪吸收，從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會升高很多。在排氣、進(jìn)氣和壓縮三個行程中，飛輪將其儲存的能量放出來補(bǔ)償這三個行程所消耗的功，從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太甚。 （4 4）飛輪的作用）飛輪的作用 除此之外，飛輪還有下列功用：飛輪是摩擦式離合器的主動件；在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動發(fā)動機(jī)用的飛輪齒圈；在飛輪上

13、還刻有上止點(diǎn)記號，用來校準(zhǔn)點(diǎn)火定時或噴油定時以及調(diào)整氣門間隙。 第32頁/共116頁（4 4）曲軸的結(jié)構(gòu)和平衡）曲軸的結(jié)構(gòu)和平衡 曲軸基本上由若干個單元曲拐構(gòu)成。一個曲柄銷，左右兩個曲柄臂和左右兩個主軸頸構(gòu)成一個單元曲拐。單缸發(fā)動機(jī)的曲軸只有一個曲拐，多缸直列式發(fā)動機(jī)曲軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相同，V型發(fā)動機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。將若干個單元曲拐按照一定的相位連接起來再加上曲軸前、后端便構(gòu)成一根曲軸。多數(shù)發(fā)動機(jī)的曲軸，在其曲柄臂上裝有平衡重。按單元曲拐連接方法的不同，曲軸分為整體式和組合式兩類。 第33頁/共116頁 現(xiàn)代轎車特別重視乘坐的舒適性和噪聲水平，為此必須將引起汽車振動和噪聲的發(fā)動

14、機(jī)不平衡力及不平衡力矩減小到最低限度。 在曲軸的曲柄臂上設(shè)置的平衡重只能平衡旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩。 對于曲拐呈鏡像對稱布置的四缸和六缸等發(fā)動機(jī)，其旋轉(zhuǎn)慣性力及旋轉(zhuǎn)慣性力矩是外部平衡的，但內(nèi)部不平衡，曲軸仍承受內(nèi)彎矩的作用。 若在曲軸的曲柄臂上都裝設(shè)平衡重則稱完全平衡法。若只在部分曲柄臂上都裝設(shè)平衡重則稱分段平衡法。第34頁/共116頁2.2.配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。 第35頁/共116頁（1 1）配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成）配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成 目前，四沖程汽車發(fā)動機(jī)

15、都采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。其功用是按照發(fā)動機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門，使新氣進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。 氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動形式等有關(guān)。現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)均采用頂置氣門，即進(jìn)、排氣門置于氣缸蓋內(nèi)，倒掛在氣缸頂上。 第36頁/共116頁凸輪軸的位置有下置式、中置式和上置式3種。 第37頁/共116頁凸輪軸傳動機(jī)構(gòu) 凸輪軸由曲軸驅(qū)動，其傳動機(jī)構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。 第38頁/共116頁氣門驅(qū)動形式有搖臂驅(qū)動、擺臂驅(qū)動和直接驅(qū)動三種類型。 第39頁/共116頁變速器變速器 變速器是汽車傳動

16、系統(tǒng)的主要總成之一。它的功用是：一變速器的功用1. 改變傳動比，從而改變傳遞給驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；2. 在發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下使汽車倒退行駛；3. 在汽車啟動、變速、換擋、滑行或進(jìn)行動力輸出時，都需要切斷發(fā)動機(jī)與傳動機(jī)與傳動系統(tǒng)的動力傳遞。 三變速器的組成 變速器由變速傳動機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的大小及方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。二變速器的類型1. 按傳動比變化方式的不同，變速器可分為有級式、無級式和綜合式3種。2. 按換檔操縱方式的不同，變速器可分為手動操縱式、自動操縱式和半

17、自動操縱式3種。 第40頁/共116頁有級式變速器的變速傳動機(jī)構(gòu)有級式變速器的變速傳動機(jī)構(gòu) 主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成。利用不同齒數(shù)的齒輪對相互嚙合，以改變變速器的傳動比；通過增加齒輪傳動的對數(shù)，以實(shí)現(xiàn)倒檔。 第41頁/共116頁常見的換檔方式常見的換檔方式 第42頁/共116頁同步器構(gòu)造及工作原理同步器構(gòu)造及工作原理 同步器是利用摩擦原理實(shí)現(xiàn)同步的，現(xiàn)代汽車上廣泛使用的是慣性式同步器，可以從結(jié)構(gòu)上保證待嚙合的接合套與接合齒輪的花鍵齒在達(dá)到同步之前不可能接觸，可以避免齒間沖擊和噪音。 1 1鎖環(huán)式慣性同步器鎖環(huán)式慣性同步器 第43頁/共116頁第44頁/共116頁四.變速器的結(jié)構(gòu)

18、兩軸式變速器的結(jié)構(gòu)第45頁/共116頁第46頁/共116頁第47頁/共116頁第48頁/共116頁第49頁/共116頁第50頁/共116頁三軸式變速器的結(jié)構(gòu)三軸式變速器的結(jié)構(gòu)第51頁/共116頁組合式變速傳動機(jī)構(gòu)組合式變速傳動機(jī)構(gòu)第52頁/共116頁變速器操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu) 第53頁/共116頁1. 直接操縱機(jī)構(gòu)直接操縱機(jī)構(gòu)第54頁/共116頁2. 2. 遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu) 當(dāng)變速器在汽車上的布置離駕駛員座位較遠(yuǎn)時，需要在變速桿與撥叉軸之間加裝一套傳動機(jī)構(gòu)或輔助杠桿，實(shí)現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱。此時，操縱機(jī)構(gòu)由外部操縱機(jī)構(gòu)和內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成。 外部操縱機(jī)構(gòu)：外部操縱機(jī)構(gòu)：從變

19、速桿到選檔換檔軸之間的所有傳動件。實(shí)現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱。 第55頁/共116頁萬向傳動裝置萬向傳動裝置 一一. 萬向傳動裝置的組成和功用萬向傳動裝置的組成和功用 萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，當(dāng)傳動軸比較長時，還要加中間支承。其功用是在軸線相交且相對位置經(jīng)常變化的兩轉(zhuǎn)軸間可靠地傳遞動力。 第56頁/共116頁二二. .萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用場合萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用場合1.變速器與驅(qū)動橋之間 第57頁/共116頁2.變速器與分動器之間、分動器與驅(qū)動橋之間 第58頁/共116頁3.驅(qū)動橋與驅(qū)動輪之間 第59頁/共116頁三三. .萬向節(jié)萬向節(jié) 如果萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向沒有彈性、動

20、力靠零件的鉸鏈?zhǔn)竭B接傳遞，是剛性萬向節(jié)，剛性萬向節(jié)又分為不等速萬向節(jié)（如十字軸式萬向節(jié)）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式、三銷軸式等）和等速萬向節(jié)（如球叉式、球籠式等）。如果萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向有一定彈性、動力靠彈性零件傳遞、且有緩沖減振作用，是彈性萬向節(jié)。汽車上應(yīng)用較多的是剛性萬向節(jié)。1.1.十字軸式剛性萬向節(jié)十字軸式剛性萬向節(jié) 十字軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、且允許所連接的兩軸之間有較大交角，在汽車上應(yīng)用最為普遍。 第60頁/共116頁 單個十字軸式剛性萬向節(jié)在輸入軸和輸出軸有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，兩軸夾角越大，轉(zhuǎn)角差（1-2）越大，萬向節(jié)的不等速特性越嚴(yán)重。萬向節(jié)傳動的不等速

21、特性將使從動軸及與其相連的傳動部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，從而產(chǎn)生附加的交變載荷，影響傳動部件的壽命。 第61頁/共116頁十字軸式萬向節(jié)傳動的等速條件（1）采用雙萬向節(jié)傳動；（2）第一萬向節(jié)兩軸間的夾角1與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角2 相等；（3）第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉在同一平面內(nèi)。第62頁/共116頁2.2.準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié) 準(zhǔn)等速萬向節(jié)：根據(jù)雙萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動的原理而設(shè)計(jì)的萬向節(jié)稱為準(zhǔn)等速萬向節(jié)。（1）雙聯(lián)式萬向節(jié) ：兩個十字軸式萬向節(jié)相連，中間傳動軸長度縮減至最小。 第63頁/共116頁（2）三銷軸式萬向節(jié) 優(yōu)點(diǎn)：允許相鄰兩軸間有較大的夾角，用于一些

22、越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 第64頁/共116頁3.3.等速萬向節(jié)等速萬向節(jié) 工作原理：保證萬向節(jié)在工作過程中，其傳力點(diǎn)永遠(yuǎn)位于兩軸交角的平分面上。 第65頁/共116頁（1）球叉式萬向節(jié) 第66頁/共116頁球叉式萬向節(jié)等角速傳動的特點(diǎn)是，鋼球中心P（即傳力點(diǎn)）始終位于兩軸交角的平分面內(nèi)。 第67頁/共116頁（2）球籠式萬向節(jié) 固定型球籠式萬向節(jié)（RF節(jié)） 第68頁/共116頁特點(diǎn)：在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，主從動軸之間只能相對轉(zhuǎn)動、不會產(chǎn)生軸向位移。第69頁/共116頁伸縮型球籠式萬向節(jié)（VL節(jié)） 特點(diǎn)：在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，主從動軸之間不僅能相對轉(zhuǎn)動，而且可以產(chǎn)生軸向位移。 第70頁/共116頁RF

23、節(jié)和VL節(jié)的應(yīng)用 RF節(jié)和VL節(jié)廣泛應(yīng)用于采用獨(dú)立懸架的轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，如紅旗、桑塔納、捷達(dá)、寶來、奧迪等轎車的前橋。其中RF節(jié)用于靠近車輪處，VL節(jié)用于靠近驅(qū)動橋處。 第71頁/共116頁（3）三樞軸球面滾輪式等速萬向節(jié) 第72頁/共116頁如果萬向傳動裝置傳遞的動力較遠(yuǎn)，傳動軸中間會分段，并加中間支承。 第73頁/共116頁驅(qū)動橋驅(qū)動橋 一.驅(qū)動橋的組成、功用及結(jié)構(gòu)類型 1.驅(qū)動橋的組成驅(qū)動橋由主減速器、差速器、半軸、萬向節(jié)、驅(qū)動橋殼（或變速器殼體）和驅(qū)動車輪等零部件組成。 第74頁/共116頁2.驅(qū)動橋的功用1）通過主減速器齒輪的傳動，降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩；2）主減速器采用錐齒輪傳動，改變

24、轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；3）通過差速器可以使內(nèi)外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，適應(yīng)汽車的轉(zhuǎn)向要求；4）通過橋殼和車輪，實(shí)現(xiàn)承載及傳力作用。第75頁/共116頁3.驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)類型（1）非斷開式驅(qū)動橋當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時，驅(qū)動橋采用非斷開式。其特點(diǎn)是半軸套管與主減速器殼剛性連成一體，整個驅(qū)動橋通過彈性懸架與車架相連，兩側(cè)車輪和半軸不能在橫向平面內(nèi)做相對運(yùn)動。非斷開式驅(qū)動橋也稱整體式驅(qū)動橋。 第76頁/共116頁（2）斷開式驅(qū)動橋當(dāng)驅(qū)動輪采用獨(dú)立懸架時，兩側(cè)的驅(qū)動輪分別通過彈性懸架與車架相連，兩車輪可彼此獨(dú)立地相對于車架上下跳動。與此相對應(yīng)，主減速器殼固定在車架上，半軸與傳動軸通過萬向節(jié)鉸接，傳動軸又通過萬向節(jié)

25、與驅(qū)動輪鉸接，這種驅(qū)動橋稱為斷開式驅(qū)動橋。 第77頁/共116頁第78頁/共116頁二.差速器 差速器的功用是既能向兩側(cè)驅(qū)動輪傳遞轉(zhuǎn)矩，又能使兩側(cè)驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，以滿足轉(zhuǎn)向等情況下內(nèi)外驅(qū)動輪要以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的需要。 從汽車轉(zhuǎn)向時驅(qū)動輪的運(yùn)動示意圖可以看出，轉(zhuǎn)向時外側(cè)車輪滾過的路程長，內(nèi)側(cè)車輪滾過的路程短，要求外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速快于內(nèi)側(cè)車輪，即希望內(nèi)外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同。 若兩側(cè)車輪都固定在同一剛性軸上，兩輪角速度相等，則此時外輪必然是邊滾動邊滑動，內(nèi)輪必然是邊滾動邊滑轉(zhuǎn)。 即使在直線路面上行駛時，由于路面不平，或在平直路面上行駛，由于輪胎大小誤差、承受載荷不同、充氣壓力不等，各車輪的滾動半徑實(shí)際不

26、可能相等，因此，車輪對路面的滑動必然存在。 車輪對路面的滑動會加速輪胎磨損，增加汽車動力消耗，使制動性能變差，汽車轉(zhuǎn)向困難。因此在汽車結(jié)構(gòu)上必須保證兩側(cè)驅(qū)動輪有可能以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，就必須將兩側(cè)車輪的驅(qū)動軸斷開（稱為半軸），而由主減速器從動齒輪通過差速器分別驅(qū)動兩側(cè)半軸和驅(qū)動輪。第79頁/共116頁齒輪式差速器 組成：差速器殼體、行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸等。 第80頁/共116頁第81頁/共116頁 通過運(yùn)動學(xué)分析可以掌握差速器的差速原理；通過動力學(xué)分析可以掌握其轉(zhuǎn)矩分配特性。內(nèi)摩擦力矩很小的對稱式錐齒輪差速器的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性可以概括為“差速但不差轉(zhuǎn)矩”，即可以使兩側(cè)驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)

27、動，但不能改變傳給兩側(cè)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。 第82頁/共116頁對稱式錐齒輪差速器差速原理: 對稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。差速器殼3與行星齒輪軸5連成一體，形成行星架，因?yàn)樗峙c主減速器的從動齒輪6固連在一起，故為主動件，設(shè)其角速度為0；半軸齒輪1和2為從動輪，其角速度分別為1和2。A、B兩點(diǎn)分別為行星齒輪4與半軸齒輪1和2的嚙合點(diǎn)。行星齒輪的中心為C， A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為r。 當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時，顯然，處于同一半徑r上的A、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等，其值為0r。于是1= 2= 0，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度

28、。 當(dāng)行星齒輪4除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸5以角速度4自轉(zhuǎn)時，嚙合點(diǎn)A的圓周速度為1r= 0r+ 4r4，嚙合點(diǎn)B的圓周速度為2r= 0r- 4r4其中，r4為行星齒輪半徑，于是： 1r +2r = （0r+ 4r4 ）+（0r- 4r4） 即 1 +2 = 20 或 n1+n2=2n0 上式為兩半軸齒輪直徑相等的對稱式錐齒輪差速器的運(yùn)動特性方程式。它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪的轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其他行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動車輪以不同的轉(zhuǎn)速在地面上滾動而無滑動。 同時（1）當(dāng)任一側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速為零時，另一側(cè)半軸齒輪的

29、轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；（2）差速器殼轉(zhuǎn)速為零，若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動。第83頁/共116頁 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)的總稱。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是保證汽車能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型和組成1機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，所有傳遞力的構(gòu)件都是機(jī)械的，主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。 當(dāng)前輪為獨(dú)立懸架時，機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及布置與紅旗CA7220型轎車相似。

30、當(dāng)前輪為非獨(dú)立懸架時，機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及布置如下圖所示。由于轉(zhuǎn)向盤距離轉(zhuǎn)向器較遠(yuǎn)，二者之間用萬向節(jié)和傳動軸構(gòu)成的萬向傳動裝置相連。 第84頁/共116頁前輪為獨(dú)立懸架時的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第85頁/共116頁前輪為非獨(dú)立懸架時的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第86頁/共116頁2動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動機(jī)（或電動機(jī)）的動力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。 第87頁/共116頁第88頁/共116頁二.兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系式 汽車轉(zhuǎn)向行駛時，為了避免車輪相對地面滑動而產(chǎn)生附加阻力，減輕輪胎磨損，要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能保證所有車輪均作純滾

31、動，即所有車輪軸線的延長線都要相交于一點(diǎn)。cot=cot+B/L其中、分別是內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角，B是兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)之間的距離；L是汽車軸距。為此，必須精心確定轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)。但實(shí)際上汽車的轉(zhuǎn)向梯形只能設(shè)計(jì)在一定的車輪偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，大體上接近理想關(guān)系。 由轉(zhuǎn)向中心到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)的距離稱為汽車轉(zhuǎn)彎半徑R。當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角達(dá)到最大值max時，轉(zhuǎn)彎半徑R最小。在理想狀態(tài)下，最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin和最大外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角max的關(guān)系為： Rmin=L/ sinmax第89頁/共116頁 對下圖所示兩種 汽車轉(zhuǎn)向行駛時，都可得到下列理想的或近似理想的關(guān)系：cot1=cot1

32、+B/L1 cot2=cot2+B/L2 在理想狀態(tài)下，最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin和最大外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角max的關(guān)系為： Rmin=L/ 2sinmax第90頁/共116頁三.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向加力裝置等組成。1.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成:轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間的所有零部件總稱為轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置、上萬向節(jié)、下萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動軸等。 第91頁/共116頁2.轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)a.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是以齒輪和齒條傳動作為傳動機(jī)構(gòu)，適合與麥弗遜式獨(dú)立懸架配用，常用于轎車、微型貨車和輕型貨車。第92頁/共1

33、16頁目前，轎車普遍采用的都是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其基本組成如下圖所示。 第93頁/共116頁第94頁/共116頁b.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副。常用于各種輕型和中型貨車，也用于部分輕型越野汽車。轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動時，通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，使螺母沿軸向移動。同時，在螺桿、螺母和鋼球間的摩擦力矩作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動，形成“球流”。 第95頁/共116頁c.蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 具有梯形截面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿支承在轉(zhuǎn)向器殼體兩端的球軸承上，蝸桿與錐形指銷相嚙合，指銷用雙列圓錐滾子軸承支于搖臂軸內(nèi)端的曲柄孔中。當(dāng)轉(zhuǎn)向蝸桿

34、隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，指銷沿蝸桿螺旋槽上下移動，并帶動曲柄及搖臂軸轉(zhuǎn)動。第96頁/共116頁第97頁/共116頁3.轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間的所有傳動桿件總稱為轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小。a.與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形等零部件共同組成，其中轉(zhuǎn)向梯形由梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿和前梁共同構(gòu)成。第98頁/共116頁b.與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪采用獨(dú)立懸架時，為了滿足轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立運(yùn)動的需要，轉(zhuǎn)向橋是斷開式的，轉(zhuǎn)向傳