汽車概論傳動(dòng)系統(tǒng)

汽車概論傳動(dòng)系統(tǒng)第1頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)

汽車的動(dòng)力來源，汽車的心臟車身電氣與電子設(shè)備底盤

汽車的主要部分第2頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車底盤構(gòu)造及工作原理傳動(dòng)系行駛系轉(zhuǎn)向系制動(dòng)系第3頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能實(shí)現(xiàn)汽車減速增矩；實(shí)現(xiàn)汽車變速；實(shí)現(xiàn)汽車倒車；必要時(shí)中斷動(dòng)力傳遞；應(yīng)使車輪具有差速功能；能夠消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響；主減速器變速器離合器、空檔差速器萬向節(jié)、傳動(dòng)軸倒檔問題：這些功能由哪個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)？第4頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月傳動(dòng)系的主要形式機(jī)械式：全部傳動(dòng)部件均由機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。液力式：分為液力機(jī)械式和靜液式。液力機(jī)械式指由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。靜液式又稱容積式，傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件均由液壓部分組成。電力式：由電力部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系。第5頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)械式傳動(dòng)系的基本組成（發(fā)動(dòng)機(jī)）－離合器－變速器－萬向傳動(dòng)裝置－主減速器－差速器第6頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月液力式傳動(dòng)系統(tǒng)1.驅(qū)動(dòng)橋2.液壓馬達(dá)3.制動(dòng)踏板4.加速踏板5.變速操縱桿6.液壓控制器7.油泵發(fā)動(dòng)機(jī)第7頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電力式傳動(dòng)系統(tǒng)電力傳動(dòng)系統(tǒng)方案也由過去的發(fā)動(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)——電動(dòng)機(jī)————驅(qū)動(dòng)橋模式向燃料電池、混合驅(qū)動(dòng)、車載蓄電池、電動(dòng)輪等技術(shù)發(fā)展。目的在于：降低排放、甚至做到零排放，緩解環(huán)境污染；避免石油危機(jī)，解決能源的安全問題；第9頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器

Clutch第10頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器在整車中處于的位置發(fā)動(dòng)機(jī)——離合器——變速箱……

離合器起到的作用：在必要時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的動(dòng)力。離合器經(jīng)常處于結(jié)合狀態(tài)，只有在使用時(shí)脫開。第11頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器主要作用：傳遞或切斷動(dòng)力；保證汽車平穩(wěn)起步；使汽車換檔平順、柔和；防止傳動(dòng)系過載。第12頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器的功用a.起步工況離合器處于結(jié)合狀態(tài)處于最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速離合器處于脫開狀態(tài)離合器逐漸進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)離合器處于結(jié)合狀態(tài)變速箱置于空檔啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)到怠速狀態(tài)踩離合器掛1檔逐漸放開離合器踏板踩加速踏板完成起步直接掛1檔產(chǎn)生瞬間的沖擊發(fā)動(dòng)機(jī)處于最小穩(wěn)定速度以下熄火如果沒有離合器離合器的功用：1.保證汽車起步平穩(wěn)第13頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器的功用b.換檔工況離合器處于結(jié)合狀態(tài)可以達(dá)到同步離合器處于脫開狀態(tài)離合器逐漸進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)離合器處于結(jié)合狀態(tài)X檔行駛踩離合器換檔逐漸放開離合器踏板換檔完成直接掛檔產(chǎn)生很大的沖擊損壞傳動(dòng)元件如果沒有離合器離合器的功用：2.保證換檔工作平順第14頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器的功用c.緊急制動(dòng)工況離合器處于結(jié)合狀態(tài)離合器打滑X檔行駛緊急制動(dòng)主動(dòng)盤與從動(dòng)盤之間的力達(dá)到極限防止系統(tǒng)過載發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇降低產(chǎn)生很大慣性力矩過大的載荷，影響傳動(dòng)元件壽命或損壞傳動(dòng)元件如果沒有離合器離合器的功用：3.防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載第15頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器分主動(dòng)部分和從動(dòng)部分可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合；在傳動(dòng)過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)；為此，必須在主動(dòng)部分和從動(dòng)部分間采用非剛性的傳動(dòng)方式，或是借兩部分接觸面間的摩擦作用來傳動(dòng)（摩擦式離合器），或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)（液力偶合器），或是利用磁力進(jìn)行傳動(dòng)（電磁式離合器）。目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦式離合器。第16頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月1—摩擦片2—從動(dòng)盤本體3—?jiǎng)颖P轂4—減振彈簧5—減振器盤

摩擦片第17頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦離合器的工作原理基本知識(shí)：摩擦力：F=u*P其中u—摩擦系數(shù)；P——壓力。摩擦力與壓力成正比；摩擦系數(shù)取決于材料本身的尺寸、材料、表面粗糙程度等。靜摩擦系數(shù)>滑動(dòng)摩擦系數(shù)；第18頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月飛輪從動(dòng)盤踏板彈簧從動(dòng)軸從動(dòng)盤輪轂發(fā)動(dòng)機(jī)軸花鍵軸踏板固定銷離合器的組成：主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)組成；主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)作用是保證離合器處于壓緊狀態(tài)并傳遞動(dòng)力；操縱機(jī)構(gòu)保證離合器分離。第19頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月1—膜片彈簧2—壓盤3—從動(dòng)盤4—飛輪5—離合器蓋6—分離鉤7—操縱臂8—分離臂9—拉索10—踏板11—變速器輸入軸12—分離軸承

第20頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦離合器的工作原理靠主動(dòng)盤與從動(dòng)盤之間的摩擦力矩傳遞扭矩；在經(jīng)常狀態(tài)下，通過壓緊彈簧將主動(dòng)盤與從動(dòng)盤壓在一起；只有在需要脫離時(shí)，通過操縱系統(tǒng)壓縮壓緊彈簧，同時(shí)帶動(dòng)從動(dòng)盤離開主動(dòng)盤；在離合器由脫離狀態(tài)向結(jié)合狀態(tài)恢復(fù)過程中，適當(dāng)控制離合器踏板的恢復(fù)速度，以避免沖擊，并使傳動(dòng)系統(tǒng)工作平穩(wěn)。在傳遞的力矩大于主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的最大靜摩擦力時(shí)，離合器打滑，起到避免過載、保護(hù)系統(tǒng)的作用；第22頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月離合器操縱機(jī)構(gòu)第23頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月變速器

第24頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月1.變速器的功用（1）改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作；（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛；（3）利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動(dòng)力輸出。第25頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題變速器變速比定義為輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速。那么是1擋傳動(dòng)比大還是5擋傳動(dòng)比大？一般采用1擋起步，是否可以2擋起步？3擋？4擋？5擋？倒擋？某車輛掛4擋在公路上穩(wěn)速行駛，當(dāng)司機(jī)想快速超車時(shí)，他應(yīng)該是降擋還是升擋？第26頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月2.變速器分類

（1）有級(jí)式變速器

有幾個(gè)可選擇的固定傳動(dòng)比，采用齒輪傳動(dòng)。這種變速器又可分為齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。（2）無級(jí)式變速器

傳動(dòng)比可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器。按變速的實(shí)現(xiàn)方式，又可分為液力變矩式無級(jí)變速器、機(jī)械式無級(jí)變速器和電力式無級(jí)變速器。第27頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月按操縱方式劃分，變速器又可以分為：（1）強(qiáng)制操縱式變速器

靠駕駛員直接操縱變速桿換擋。（2）自動(dòng)操縱式變速器

傳動(dòng)比的選擇和換擋是自動(dòng)進(jìn)行的，駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)擋位的變換。（3）半自動(dòng)操縱式變速器

預(yù)先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換擋。第28頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月變速器構(gòu)造中間軸上各相應(yīng)擋齒輪都為常嚙合

第29頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月a.傳動(dòng)鏈：輸入軸動(dòng)力——輸入軸齒輪/中間軸齒輪——中間軸齒輪/輸出軸齒輪——輸出軸動(dòng)力。并通過改變不同齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)不同的檔位。b.支撐方式：采用圓柱滾子軸承、滾針軸承、向心球軸承作為支撐。滾針軸承具有可承受較大的徑向剛度大；徑向尺寸小，可以不安裝內(nèi)圈和外圈，因此便于安裝在狹小空間內(nèi)。小結(jié)第30頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月c.操縱方式：通過各檔撥叉，推動(dòng)同步器（或者結(jié)合套）實(shí)現(xiàn)換檔操作。d.潤滑方式與密封：變速箱殼體內(nèi)注入齒輪油，采用飛濺方式潤滑齒輪副、軸、軸承等，同時(shí)也通過在齒輪上鉆徑向孔，或者在齒輪輪轂上開徑向油槽的方式，來潤滑所在部位的軸承；第31頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月變速器傳動(dòng)部件－－－

齒輪，軸，結(jié)合套第32頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月通過接合套的前后移動(dòng)，可以使花鍵轂與相鄰齒輪上的接合齒圈連接在一起，將齒輪上的動(dòng)力傳給第二軸。第33頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月直接檔：當(dāng)最左面的花鍵轂通過接合套與第一軸常嚙合齒輪的接合齒圈接合時(shí)，來自輸入軸的動(dòng)力直接傳到輸出軸上，這時(shí)變速器的傳動(dòng)效率最高，這一擋位稱為直接擋。超速檔：變速器處于超速擋工況時(shí)傳動(dòng)比小于1，輸出軸比輸入軸轉(zhuǎn)得要快。在路況良好，汽車不需要頻繁加減速的情況下，使用超速擋能讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最經(jīng)濟(jì)工況附近。第36頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月三軸式變速器第38頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月兩檔式變速器第39頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月無同步器時(shí)變速器的換檔過程

第40頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)齒輪式變速器在換擋掛齒過程中，必須在待嚙合的主、從動(dòng)齒輪的線速度相等時(shí)進(jìn)行，否則會(huì)出現(xiàn)打齒現(xiàn)象甚至掛不上擋。兩腳離合：當(dāng)高擋換低擋時(shí)，司機(jī)需踩下踏板掛空擋，空擋加油至發(fā)動(dòng)機(jī)響聲低沉后，即掛入低擋。同步器的基本工作原理就是換擋時(shí)，在接合套與接合齒圈的角速度不一致（不同步）時(shí)，二者不能進(jìn)入嚙合，只有三者角速度達(dá)到相等（同步）時(shí)才能進(jìn)入嚙合。也就是說接合套與接合齒圈不同步就掛不上擋，只有達(dá)到同步時(shí)才能掛上擋，因而掛擋時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生沖擊。第41頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月1、7—鎖環(huán)2—彈簧圈3—調(diào)整墊片4—花鍵轂5—滑塊6—接合套8—花鍵轂墊圈9—第一軸齒輪10—撥叉11—五擋齒輪12—第二軸

第42頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月變速器操縱機(jī)構(gòu)為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足如下要求：（1）掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套位于與結(jié)合齒圈的全部套合位置，或滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長都進(jìn)入嚙合。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。（2）為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋位而使變速器卡死或損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。（3）為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，導(dǎo)致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。第43頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題如果車輛在行駛過程中，變速器誤動(dòng)作，同時(shí)掛上兩個(gè)擋位，會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果離合器損壞，無法分離。此時(shí)還能換擋嗎？應(yīng)該怎樣操作？第44頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月其他變速器自動(dòng)機(jī)械式變速器（AMT）自動(dòng)變速器（AT）無極變速器（CVT）思考題：你能提出一種無級(jí)變速的方案嗎？第45頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月自動(dòng)變速器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和汽車車速等工況自動(dòng)變換傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，以使汽車獲得良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并減少發(fā)動(dòng)機(jī)的排放以及提高車輛行駛的安全性、乘坐舒適性和操縱輕便性。第46頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月液力耦合器主動(dòng)元件：泵輪從動(dòng)元件：渦輪泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。渦輪連接在從動(dòng)軸上。泵輪與渦輪構(gòu)成工作輪。原理：流動(dòng)的液體在動(dòng)能變化過程中吸收或者放出能量。第49頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月行星齒輪變速器的工作原理n1+a*n2－(1+a)n3=0第50頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月從式中可以看出：太陽輪、齒圈與行星齒輪架中任意一對可作為傳動(dòng)件；如果有兩個(gè)被固定在一起，則第三個(gè)的速度與前兩個(gè)相同，傳動(dòng)比為1；如果三個(gè)均為自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則行星齒輪不能傳動(dòng)(空檔)。行星架被固定時(shí)，太陽輪、齒圈轉(zhuǎn)速相反(倒檔)。n1+a*n2－(1+a)n3=0第51頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月液力機(jī)械自動(dòng)變速器供油系統(tǒng)執(zhí)行裝置控制裝置換檔品質(zhì)控制裝置主油路、換檔信號(hào)系統(tǒng)、換檔閥系統(tǒng)、濾清冷卻系統(tǒng)換檔離合器、換檔制動(dòng)器、單向離合器緩沖閥、限流閥、單向節(jié)流閥、節(jié)流孔。油泵自動(dòng)變速器的操縱機(jī)構(gòu)的組成第54頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器

組成:金屬帶、主動(dòng)工作輪、從動(dòng)工作輪、液壓泵、起步離合器控制系統(tǒng)等第55頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月萬向傳動(dòng)裝置第58頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月萬向傳動(dòng)裝置在汽車上的應(yīng)用場合變速器和驅(qū)動(dòng)橋之間：變速器和分動(dòng)器之間：消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的相對運(yùn)動(dòng)帶來的不利影響。在變速器和驅(qū)動(dòng)橋的距離較遠(yuǎn)時(shí)，將傳動(dòng)軸分成兩段，并加中間支承，并免系統(tǒng)的共振、提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速和工作可靠性。在變速器與分動(dòng)器分開安裝的場合，二者之間存在制造和安裝誤差和車架變型引起的不利影響，因此采用萬向傳動(dòng)裝置。多軸汽車如果采用非貫通式布置方案，其后橋傳動(dòng)軸需要加中間支承。第59頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器與轉(zhuǎn)向車輪之間：

在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中需要該橋即能滿足車輪轉(zhuǎn)向又能不間斷驅(qū)動(dòng)力傳遞，因此在板軸靠近車輪處需要采用萬向傳動(dòng)。在采用獨(dú)立懸架時(shí)，還需要在靠近主減速器處也要加萬向節(jié)，滿足左右半軸的跳動(dòng)條件。在動(dòng)力輸出裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中：第60頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月在變速箱與分動(dòng)器之間在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中的轉(zhuǎn)減速器與轉(zhuǎn)向車輪之間變速器和驅(qū)動(dòng)橋之間第61頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月萬向傳動(dòng)裝置一般由萬向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，有時(shí)還加裝中間支承。汽車上任何一對軸線相交且相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞，均須通過萬向傳動(dòng)裝置。第62頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第65頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月驅(qū)動(dòng)橋第66頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月驅(qū)動(dòng)橋由主