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第一章傳動(dòng)系統(tǒng)
第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋第一章傳動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述傳動(dòng)系基本功用:
將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速,以一定的關(guān)系和要求傳遞到車輪的系統(tǒng)。1.1傳動(dòng)系的組成:前端發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)系統(tǒng)離合器變速器萬向節(jié)驅(qū)動(dòng)橋差速器半軸主減速器傳動(dòng)軸第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述離合器:傳遞或者切斷動(dòng)力;在正常工作時(shí)接通,在起步、換檔、制動(dòng)、滑行時(shí)斷開;在駕駛員的操縱下,通過主動(dòng)、從動(dòng)部分結(jié)合或分離實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞或斷開;注意:在正常使用中滑行是一種危險(xiǎn)狀態(tài),一般我們做的滑行是為了通過滑行試驗(yàn)獲得車輛的路面阻力。離合器:第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述變速器變速器:實(shí)現(xiàn)車輛的變速,保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效區(qū);設(shè)置多個(gè)檔位,依次為1、2、3、4、5檔,傳動(dòng)比依次減小,最小為1,并稱之為直接檔,此外還有空檔、倒檔;或者傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),此時(shí)稱之為無級(jí)變速。變速器的傳動(dòng)比一般用ig表示;第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述萬向節(jié)萬向節(jié):消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響,允許驅(qū)動(dòng)輪在一定的空間范圍內(nèi)跳動(dòng);便于傳動(dòng)軸的在底部的布置,降低地板的高度。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋:安裝左右驅(qū)動(dòng)輪,內(nèi)置主減速器齒輪、差速器、安裝制動(dòng)器;第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述差速器差速器、半軸:實(shí)現(xiàn)左右車輪的差速;原因:在汽車轉(zhuǎn)向時(shí),左右驅(qū)動(dòng)輪,在相同的時(shí)間內(nèi),行駛的距離不同,需要獲得不同的線速度,內(nèi)側(cè)車輪的線速度較小,外側(cè)車輪的線速度較大。實(shí)現(xiàn)方法:動(dòng)力經(jīng):主減——差速器——半軸,傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。半軸第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述主減速器主減速器:減速增扭;原因:發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,扭矩小。原理:P=n×T變速器的傳動(dòng)比一般用i0表示;與變速箱的傳動(dòng)比ig共同構(gòu)成整車傳動(dòng)比I。I=i0×ig第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸:傳遞動(dòng)力;連接變速箱與主減速器。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.2傳動(dòng)系統(tǒng)的功能: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(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不利影響;主減速器變速器離合器、空擋差速器、半軸萬向節(jié)、傳動(dòng)軸倒擋問題:這些功能由哪個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)?第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.3傳動(dòng)系統(tǒng)的類型:分類方法:按傳動(dòng)元件的特征分類。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:分為動(dòng)液式和靜液式。動(dòng)液式指由部分液壓傳動(dòng)部件和機(jī)械部件組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。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。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.4傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案FR——發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng);FF——發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng);RR——發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng);MR——發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng);AWD——全輪驅(qū)動(dòng)方案(All-WheelDrive);第1個(gè)字母代表發(fā)動(dòng)機(jī)的位置;第2個(gè)字母代表驅(qū)動(dòng)輪的位置;(除AWD外)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述FR——發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)應(yīng)用范圍:大、中型載貨汽車,部分轎車、客車。優(yōu)點(diǎn):獲得比較合理的軸荷分布。在滿載情況下可以獲得更好的動(dòng)力性,并保證制動(dòng)性。方便布置;便于維護(hù)和保養(yǎng);缺點(diǎn):需要較長(zhǎng)的傳動(dòng)軸,增加整車重量;使用多個(gè)萬向節(jié),降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率;影響地板的布置。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述FF——發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)離合器變速箱半軸主減速器差速器萬向節(jié)應(yīng)用范圍:大部分轎車。發(fā)動(dòng)機(jī)布置:可以橫置或縱置。優(yōu)點(diǎn):無傳動(dòng)軸穿過地板,增加乘坐空間;傳動(dòng)系統(tǒng)效率較高;提高車輛的操縱穩(wěn)定性;結(jié)構(gòu)緊湊;
相對(duì)于FR布置,可以獲得比較好的隔振效果;缺點(diǎn):在車輛滿載時(shí),質(zhì)心后移較多,影響動(dòng)力性;發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置部件過多,影響散熱和維修;前輪既是轉(zhuǎn)向輪又是驅(qū)動(dòng)輪,結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述RR——發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)離合器變速器角傳動(dòng)萬向節(jié)驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)用范圍:大、中型客車優(yōu)點(diǎn):容易做到前后軸荷的分配合理。空間利用率高;降低車廂內(nèi)的噪聲。缺點(diǎn):穩(wěn)定性差;操縱距離長(zhǎng),操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜;無迎風(fēng),不容易散熱,發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻條件差。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述MR——發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系應(yīng)用范圍:跑車、方程式賽車,一些大中型客車將臥式發(fā)動(dòng)機(jī)裝在地板下面。優(yōu)點(diǎn):可以采用較大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。將發(fā)動(dòng)機(jī)放在駕駛員座椅之后和后軸之前,有利于獲得最佳的軸荷分配;縮短了傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度;空間利用率較高;散熱效果較好;缺點(diǎn):穩(wěn)定性一般;操縱距離較長(zhǎng),操縱機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜;第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述AWD——全輪驅(qū)動(dòng)前驅(qū)動(dòng)橋發(fā)動(dòng)機(jī)后驅(qū)動(dòng)橋半軸變速器前傳動(dòng)軸分動(dòng)器后傳動(dòng)軸后驅(qū)動(dòng)橋橫向穩(wěn)定器應(yīng)用范圍:越野車、軍事車輛,高級(jí)轎車。優(yōu)點(diǎn):最大限度的利用地面附著條件,獲得盡可能大的牽引力。
缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜;成本高;重量大;第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述輪式拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1.發(fā)動(dòng)機(jī)2.離合器3.變速器4.差速器5.驅(qū)動(dòng)輪6.半軸7.最終傳動(dòng)8.中央傳動(dòng)9.聯(lián)軸器第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述履帶式拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1.發(fā)動(dòng)機(jī)2.變速箱3.中央傳動(dòng)4.驅(qū)動(dòng)輪
5.最終傳動(dòng)6.后橋7.轉(zhuǎn)向離合器8.履帶9.離合器第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.5液力式傳動(dòng)系統(tǒng)液力式傳動(dòng)系統(tǒng)分為:液力機(jī)械式(動(dòng)液式);靜液式。以液體為傳動(dòng)介質(zhì),利用液體在主動(dòng)元件和從動(dòng)元件之間流動(dòng)過程中動(dòng)能的變化來傳遞動(dòng)力。分為液力耦合器和液力變矩器。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.5.1動(dòng)液式液力耦合器——起到離合器的部分作用;保證車輛平穩(wěn)起步,加速、減速;在換檔過程中仍然產(chǎn)生沖擊。特點(diǎn):不能改變扭矩的大小,只起到傳遞扭矩的作用;優(yōu)點(diǎn):便于操作。起步平穩(wěn),減少?zèng)_擊。缺點(diǎn):不便于維護(hù),效率低;增加質(zhì)量,仍需要離合器、軸向尺寸增加等。應(yīng)用范圍:大型載重汽車;前景:將被淘汰。液力耦合器第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述液力機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖液力變矩器2.自動(dòng)變速器3.萬向傳動(dòng)4.驅(qū)動(dòng)橋5.主減速器6.傳動(dòng)軸
1.5.1動(dòng)液式第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.5.1動(dòng)液式液力變矩器——在一定的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速,配合機(jī)械變速箱后,可在幾個(gè)速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速,組成液力機(jī)械變速箱。特點(diǎn):能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速;優(yōu)點(diǎn):可以自動(dòng)操作。缺點(diǎn):不便于維護(hù),造價(jià)高;復(fù)雜、質(zhì)量大,效率較低等。應(yīng)用范圍:轎車、載貨車;前景:發(fā)展?jié)摿Υ蟆5谝还?jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.5.2靜液式第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖1.離合器2.油泵3.控制閥4.液壓馬達(dá)5.驅(qū)動(dòng)橋6.油管靜液式傳動(dòng)系統(tǒng)工作流程:發(fā)動(dòng)機(jī)油泵液壓馬達(dá)主減速器差速器車輪車輪控制器加速踏板操縱桿液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述靜液式傳動(dòng)系統(tǒng)工作流程:靜壓式傳動(dòng)系統(tǒng)可以通過控制油泵的輸出壓力油的流量或流向,來實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)起步,加速、倒車等。具體為:怠速工況:油泵空轉(zhuǎn),系統(tǒng)內(nèi)無壓力,相當(dāng)于汽車的空檔;起步工況:油泵流量較小,建立較高的系統(tǒng)壓力,使液壓馬達(dá)輸出較大的轉(zhuǎn)矩;加速工況:油泵流量逐步加大,降低系統(tǒng)壓力,提高液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。倒車工況:通過改變壓力油的流向,實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的反轉(zhuǎn)。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述靜壓式傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍:優(yōu)點(diǎn):工作平穩(wěn)、噪音低、出力大;缺點(diǎn):效率低、造價(jià)高、可靠性差、因油液污染導(dǎo)致壽命低。應(yīng)用范圍:軍事車輛。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)
因?yàn)榄h(huán)境污染、能源危機(jī)等問題日益突出,目前電動(dòng)汽車越來越得到企業(yè)和社會(huì)的關(guān)注。電動(dòng)汽車的發(fā)展,在近幾年來得到了快速的發(fā)展。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)模式,轉(zhuǎn)向電池單元——電動(dòng)機(jī)模式。電動(dòng)機(jī)由過去的直流電機(jī)向交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)變。燃料電池、混合驅(qū)動(dòng)、車載蓄電池、電動(dòng)輪等技術(shù)越來越成為研究的熱點(diǎn)。
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;
對(duì)我國(guó)來說:更在于抓住發(fā)展機(jī)遇,縮短與國(guó)外的差距。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述電力傳動(dòng)系統(tǒng)的分類:傳統(tǒng)電力模式:發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+((電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng))/電動(dòng)輪)純電動(dòng)模式:車載蓄電池+((電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng))/電動(dòng)輪)混合動(dòng)力模式:發(fā)動(dòng)機(jī)|蓄電池+電動(dòng)機(jī)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)模式:燃料電池|蓄電池+((電動(dòng)機(jī)+機(jī)械傳動(dòng))/電動(dòng)輪)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)電力傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):無(小)污染、效率高、無級(jí)調(diào)速,驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小、噪音低、使用壽命長(zhǎng)、電動(dòng)機(jī)的高效區(qū)寬等。電動(dòng)輪方案還可以簡(jiǎn)化布置。缺點(diǎn):造價(jià)高、目前電池技術(shù)、充電技術(shù)、電池管理技術(shù)還不成熟,高壓電安全、電磁干擾等問題還有待研究,需要消耗貴金屬,質(zhì)量可能增加。對(duì)于燃料電池來說,還有氫設(shè)施、氫安全、氫加注、催化劑等技術(shù)尚待研究。第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述燃料電池轎車氫氣供給單元空氣供給單元PEMFC燃料電池堆燃料電池控制單元燃料電池運(yùn)行支持單元高壓DC/DC變換器電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器(能量反饋系統(tǒng))電機(jī)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)行走機(jī)構(gòu)懸架系統(tǒng)超級(jí)電容DC/AC變換器低壓DC/DC變換器蓄電池組電氣系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)排氣系統(tǒng)空調(diào)空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)車輛控制器多能原動(dòng)力總成控制器加速踏板制動(dòng)踏板車身車架燃料電池單元A操縱系統(tǒng)冷卻水泵第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.6電力式傳動(dòng)系統(tǒng)第一章傳動(dòng)系統(tǒng)
第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋2.1.1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),只有在需要終斷動(dòng)力傳遞時(shí)脫開。2.1離合器的功用和類型第二節(jié)
離合器2.1.2幾種工況下離合器的工作特點(diǎn)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)第二節(jié)
離合器2.1.2幾種工況下離合器的工作特點(diǎn)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二節(jié)
離合器2.1.2幾種工況下離合器的工作特點(diǎn)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)過載第二節(jié)
離合器2.1.3離合器的功用1.保證汽車起步平穩(wěn)2.保證換檔工作平順3.防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載第二節(jié)
離合器2.1.4對(duì)離合器的要求a.由主動(dòng)部分和從動(dòng)部分組成;b.主動(dòng)部分和從動(dòng)部分可以暫時(shí)分離,又可以逐漸結(jié)合。c.主動(dòng)部分和從動(dòng)部分要非剛性連接,因此可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)
離合器2.1.5離合器的類型摩擦離合器:靠機(jī)械摩擦傳動(dòng)。根據(jù)壓緊力不同:彈簧壓緊、液力壓緊、電磁鐵吸力壓緊。液力耦合器:靠液體之間的耦合作用傳動(dòng)。電磁離合器:靠電磁之間的耦合作用傳動(dòng)。本章學(xué)習(xí)的內(nèi)容第二節(jié)
離合器第二節(jié)
離合器2.2摩擦式離合器a.離合器結(jié)合狀態(tài)b.離合器分離狀態(tài)1.飛輪2.從動(dòng)盤3.離合器蓋4.壓盤5.分離杠桿6.踏板7.分離撥叉8.離合器軸9.分離軸承10.離合器彈簧2.2.1摩擦式離合器的基本組成及工作原理飛輪壓盤從動(dòng)盤離合器蓋踏板彈簧分離軸承離合器軸離合器的組成: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。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)。當(dāng)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;第二節(jié)
離合器基本性能要求:分離徹底;結(jié)合柔和;從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。散熱性能好;等于分離不徹底從動(dòng)盤變速箱主減差速車輪車輪第二節(jié)
離合器摩擦離合器的類型單盤離合器;雙盤離合器。按從動(dòng)盤的數(shù)目分為:按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式分為:膜片彈簧離合器;螺旋彈簧離合器。中央彈簧離合器;周布彈簧離合器。第二節(jié)
離合器2.2.2膜片彈簧離合器第二節(jié)
離合器2.2.2膜片彈簧離合器膜片彈簧:整體呈錐形;由分離指和碟簧兩部分組成。碟簧部分分離指部分第二節(jié)
離合器膜片彈簧離合器的工作原理2.2.2膜片彈簧離合器第二節(jié)
離合器膜片彈簧與圓柱螺旋彈簧的彈性特性曲線第二節(jié)
離合器2.2.2膜片彈簧離合器2膜片彈簧離合器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):膜片彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量大且較穩(wěn)定;操縱輕便;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊;高速平衡性好;散熱通風(fēng)好;摩擦片的使用壽命長(zhǎng)。特性曲線好缺點(diǎn):膜片彈簧難制造;分離指部分剛度低,導(dǎo)致分離效率低;分離指根部應(yīng)力集中,容易產(chǎn)生裂紋或損壞;分離指舌尖易磨損,且難以恢復(fù)。
2.2.3單盤周布螺旋彈簧離合器對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩不是很大的汽車拖拉機(jī),在總體布置尺寸允許的條件下,離合器中通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤,其前后兩面都裝有摩擦片,因而具有兩個(gè)摩擦表面。這種離合器稱為單盤離合器。東風(fēng)EQ1090E型汽車單盤離合器傳動(dòng)片單盤周布彈簧離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)飛輪與壓盤都是主動(dòng)部分;離合器蓋與壓盤之間用沿圓周切向均勻布置的傳動(dòng)片連接,并通過離合器蓋連接在飛輪上,因此壓盤也是主動(dòng)部分;從動(dòng)盤處于壓盤與飛輪之間;通過壓盤四周均勻排列的螺旋彈簧,將壓盤、從動(dòng)部分、飛輪壓緊在一起;分離時(shí)分離杠桿的外端推動(dòng)壓盤,克服壓緊彈簧力,使主動(dòng)部分與從動(dòng)部分分離。離合器需要與曲軸一起作動(dòng)平衡,為保證拆卸后的安裝,離合器蓋與飛輪之間用定位銷來保證相對(duì)角位置;與膜片彈簧離合器相比結(jié)構(gòu)復(fù)雜,質(zhì)量大,周布的螺旋彈簧受離心力的影響產(chǎn)生徑向變形,并因減小壓緊力而導(dǎo)致打滑。2.2.4雙盤螺旋彈簧離合器有些噸位較大的中、重型汽車要求離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩非常大,為了滿足要求,通常采取的措施是將摩擦面數(shù)增加一倍,即增加一片從動(dòng)盤,稱為雙盤離合器。長(zhǎng)征XD2150型汽車中央彈簧雙盤離合器傳動(dòng)銷凸臺(tái)分離機(jī)構(gòu)分離套筒、分離彈簧、分離擺桿從動(dòng)部分前、后從動(dòng)盤;離合器軸主動(dòng)部分飛輪、中間盤、壓盤、離合器蓋壓緊機(jī)構(gòu)中央彈簧、分離套筒、傳動(dòng)桿、壓緊杠桿凸臺(tái)傳動(dòng)銷中央彈簧離合器的操縱過程分離軸承前移壓緊彈簧壓縮壓緊杠桿內(nèi)段前移壓緊杠桿外段后移壓盤后移分離擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)中間盤后移2.2.5雙作用離合器雙作用離合器是指將兩個(gè)離合器裝在一起,其中一個(gè)離合器將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪,使拖拉機(jī)行駛,稱為主離合器;另一個(gè)離合器將動(dòng)力傳給動(dòng)力輸出軸,為農(nóng)機(jī)具提供動(dòng)力,稱為副離合器或動(dòng)力輸出離合器。隔板東風(fēng)-50型拖拉機(jī)的雙作用離合器聯(lián)動(dòng)銷副離合器主離合器分離過程:先主離合器分離,后副離合器分離;接合過程:先副離合器接合,后副離合器接合。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器從動(dòng)盤(1)類型:帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤從動(dòng)盤(2)組成:從動(dòng)片、摩擦片、從動(dòng)盤轂不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器從動(dòng)片質(zhì)量應(yīng)盡可能小,并使其質(zhì)量分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心,以減小從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速變化時(shí)引起的慣性力。從動(dòng)片通常用1.3~2.0mm厚的鋼板沖壓而成。為使離合器結(jié)合平順,車輛起步平穩(wěn),從動(dòng)片的結(jié)構(gòu)應(yīng)使其具有軸向彈性,使主動(dòng)盤(飛輪和壓盤)和從動(dòng)片之間的壓力逐漸增長(zhǎng)。具有軸向彈性的從動(dòng)片有:整體式、分開式和組合式三種。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器整體式彈性從動(dòng)盤:在從動(dòng)盤本體上加工波形片。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器分開式彈性從動(dòng)盤:從動(dòng)盤本體上鉚接波形片。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器分開式彈性從動(dòng)盤部分結(jié)構(gòu)裝配圖組合式彈性從動(dòng)盤:從動(dòng)盤本體的靠近壓盤一面,鉚接波形片,另一面直接鉚接摩擦片。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器整體式彈性從動(dòng)盤優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕;缺點(diǎn):從動(dòng)盤整體損壞;波形片的剛度一致性不易保證;波形片根部有應(yīng)力集中。分開式彈性從動(dòng)盤優(yōu)點(diǎn):波形片剛度一致性好,可更換損壞的波形片;缺點(diǎn):安裝復(fù)雜;組合式彈性從動(dòng)盤優(yōu)點(diǎn):摩擦片分別安裝,工藝簡(jiǎn)單,波形片剛度一致性好;缺點(diǎn):仍存在摩擦片整體損壞的情形;上述幾種具有軸向彈性的從動(dòng)盤的優(yōu)缺點(diǎn):2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器摩擦片摩擦片因所用材料及其成分的差異,分為石棉塑料摩擦片、金屬摩擦片、金屬陶瓷摩擦片等多種。傳統(tǒng)摩擦片為圓環(huán)形,一般與從動(dòng)片鉚接。為了充分利用摩擦片的面積和厚度,摩擦片與從動(dòng)片的聯(lián)接越來越多的采用粘結(jié)方式。2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器從動(dòng)盤轂一般從動(dòng)盤轂通過其內(nèi)花鍵孔與離合器花鍵軸聯(lián)接,并能使從動(dòng)盤做軸向移動(dòng)。從動(dòng)片與從動(dòng)盤轂常用鉚接。從動(dòng)盤轂2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器原理一般采用減振彈簧,作為吸能元件,吸收系統(tǒng)的振動(dòng),利用阻尼片摩擦作用衰減彈簧吸收的能量。2.3.2扭轉(zhuǎn)減振器的構(gòu)造和工作原理2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器從動(dòng)盤從動(dòng)盤轂減振器盤工作示意圖動(dòng)力傳遞的路線:從動(dòng)盤本體、減振器盤——減振彈簧——從動(dòng)盤轂——軸;阻尼片的作用:阻尼片用具有一定彈性的非金屬材料制成,通過與從動(dòng)盤本體、減振器盤和從動(dòng)盤轂之間摩擦,消耗減振彈簧吸收的能量。2.3.2扭轉(zhuǎn)減振器的構(gòu)造和工作原理2.3從動(dòng)盤和扭轉(zhuǎn)減振器2.4離合器的操縱機(jī)構(gòu)定義:通過駕駛員使離合器分離,而后又使離合器柔和接合的機(jī)構(gòu)。離合器操縱機(jī)構(gòu)的分類:按照分離離合器的操縱能源,分為:
人力式:全部操縱能量由駕駛員給出;
氣壓助力式:以空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣作為主要操縱能源,人力作為輔助或者在氣壓系統(tǒng)失效時(shí)的后備能源。人力式操縱機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)方式分為:機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu):利用機(jī)械機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。
液壓式操縱機(jī)構(gòu):利用液壓元件傳動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)分為桿系傳動(dòng);繩索傳動(dòng)。2.4離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器桿式操縱機(jī)構(gòu)a.接合狀態(tài)b.分離狀態(tài)1.踏板2.回位彈簧3.拉臂4.拉桿5.調(diào)整螺母6.分離叉臂A.鉸接中心L.回位彈簧中心與A點(diǎn)之間距離F.分離時(shí)踏板位置2.4.1桿系傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;成本低;壽命長(zhǎng);可靠性高;缺點(diǎn):關(guān)節(jié)點(diǎn)多,摩擦損失大,不適合遠(yuǎn)距離操縱,受車身或車架的變形影響。2.4離合器的操縱機(jī)構(gòu)2.4.2繩索傳動(dòng)的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)1踏板A固定點(diǎn)4
彈簧5繩索6自動(dòng)調(diào)整裝置B固定點(diǎn)7操縱臂8分離臂9分離軸承10分離推桿2.4離合器的操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;成本低;克服了桿系傳動(dòng)的不適合遠(yuǎn)距離操縱,受車身或車架的變形影響缺點(diǎn);可采用吊掛式的踏板;
缺點(diǎn):繩索的壽命短,拉伸剛度小;拉伸變形導(dǎo)致增加踏板行程。2.4.3液壓式操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):摩擦阻力?。徊贾梅奖?;質(zhì)量??;工作穩(wěn)定、柔和。缺點(diǎn):漏油;需要維護(hù)。主要組成:主缸;工作缸;管路;2.4離合器的操縱機(jī)構(gòu)一般將離合器主缸、制動(dòng)主缸、儲(chǔ)液罐鑄成一體。2.4.3液壓式操縱機(jī)構(gòu)補(bǔ)償孔進(jìn)油孔出油孔推桿活塞彈簧離合器主缸離合器處于結(jié)合狀態(tài)時(shí):A、B開啟,單向閥關(guān)閉離合器處于分離時(shí):封閉壓力腔,單向閥進(jìn)一步關(guān)閉,液壓油從C流出。離合器由分離到結(jié)合時(shí):?jiǎn)蜗蜷y打開,油液補(bǔ)償?shù)綁毫η弧?.4.3液壓式操縱機(jī)構(gòu)離合器工作缸缸體進(jìn)油口限位塊皮碗活塞擋環(huán)護(hù)罩推桿放氣螺釘2.4.3液壓式操縱機(jī)構(gòu)第一章傳動(dòng)系統(tǒng)
第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋第三節(jié)手動(dòng)變速器與分動(dòng)器主要內(nèi)容1.變速器的功用和類型;2.變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu);3.同步器;4.變速器的操縱機(jī)構(gòu);5.分動(dòng)器;3.1變速器的功用與類型3.1.1變速器的功用:改變傳動(dòng)比,擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍,以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛工況,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效區(qū)。實(shí)現(xiàn)倒車;利用空檔,中斷動(dòng)力傳遞。3.1變速器的功用與類型3.1.2變速器的類型:按傳動(dòng)比的變化范圍:有級(jí)式變速器:無級(jí)式變速器:綜合式變速器:
應(yīng)用最廣泛,有若干個(gè)固定的傳動(dòng)比。可分為軸線固定式、軸線旋轉(zhuǎn)式(行星齒輪)。變速器的檔位指前進(jìn)檔的數(shù)目。傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)可以連續(xù)變化??煞譃殡娏κ?、液力式(動(dòng)液式)。由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械變速器。其傳動(dòng)比可在幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)連續(xù)變化。按操縱方式分類:手動(dòng)操縱式:自動(dòng)操縱式:半自動(dòng)操縱式:3.1.2變速器的類型:駕駛員直接操縱變速桿換檔。換檔與傳動(dòng)比的選擇是自動(dòng)進(jìn)行的。固定式:幾個(gè)常用的檔位自動(dòng),其余由駕駛員操縱。預(yù)選式:先選取檔位,換檔過程自動(dòng)。普通齒輪式變速器的分類按固定齒輪的軸類型可以分為:三軸和兩軸兩種類型。三軸變速器:
輸入軸動(dòng)力——輸入軸齒輪/中間軸齒輪——輸出軸齒輪——輸出軸動(dòng)力
有三種類型的軸:輸入軸、中間軸、輸出軸兩軸變速器輸入軸動(dòng)力——輸入軸齒輪/輸出軸齒輪——輸出軸動(dòng)力
有兩種類型的軸:輸入軸、輸出軸3.2變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、兩軸變速器輸入軸動(dòng)力輸入軸齒輪/輸出軸齒輪輸出軸動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)橫置桑塔納轎車兩軸式變速器
一軸:一、二檔齒輪與軸一體;三、四檔齒輪與軸通過軸承連接。 二軸:一、二檔齒輪與通過軸承連接;三、四檔齒輪與軸一體。結(jié)構(gòu)分析兩軸變速器特點(diǎn):無中間軸,輸入軸和輸出軸平行;沒有直接檔,因此高速檔的效率比三軸變速器低;在傳動(dòng)線路中只有一對(duì)齒輪嚙合,機(jī)械效率高,噪音小。輸入軸和輸出軸旋轉(zhuǎn)方向相反;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,緊湊、容易布置;在FF或RR布置的汽車上廣泛采用,一般將主減速器和差速器也集成在變速箱內(nèi)。二、三軸變速器輸入軸中間軸輸出軸1檔2檔3檔4檔5檔6檔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。并通過改變不同中間軸齒輪/輸出軸齒輪嚙合,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。滾針軸承可承受較大的徑向剛度;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)。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(rùn)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(rùn)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(rùn)滑所在部位的軸承;變速器的潤(rùn)滑油應(yīng)避免流入到前端的離合器和后端的萬向節(jié)。小結(jié)三軸式五檔位變速器各檔換檔過程1、一檔2、二檔3、三檔4、四檔5、五檔6、倒檔主動(dòng)輪1
z1,n1,M1為主動(dòng)齒輪的參數(shù)。
z2,n2,M2為從動(dòng)齒輪的參數(shù)。從動(dòng)輪2i=主動(dòng)齒輪齒數(shù)從動(dòng)齒輪齒數(shù)基本原理i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1三軸變速器各檔位傳動(dòng)比的計(jì)算Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2i2=(z6/z5)·(z2/z9)i3=(z6/z5)·(z3/z8)2檔和3檔的傳動(dòng)比是多少?變速原理五檔變速器說明1:采用接合套或者同步器換檔與移動(dòng)齒輪換檔的比較:中間軸和輸出軸上嚙合齒輪副可制成常嚙合的斜齒輪,有利于提高承載能力,同時(shí)降低工作時(shí)的噪音,提高齒輪的使用壽命;在傳遞的動(dòng)力相等的前提下還可以減小齒輪的尺寸,從而減小變速箱的尺寸。因?yàn)榻雍淆X圈的齒寬可以較窄,使得結(jié)合和脫離更迅速,駕駛員做功減少;減少換檔時(shí)的沖擊,噪音小;在接合齒圈與齒輪采用花鍵連接的結(jié)構(gòu)中,接合齒圈和同步器損壞后可以更換,避免了齒輪整體報(bào)廢的情形,經(jīng)濟(jì)性好。接合齒圈和同步器的壽命比移動(dòng)齒輪短,需要經(jīng)常更換。說明2:有些汽車設(shè)置了傳動(dòng)比小于1的檔位,稱之為超速檔,用于在良好路面或者輕載行駛,提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不高,超速檔的應(yīng)用率不高,節(jié)油效果不明顯,還導(dǎo)致在該檔位汽車的驅(qū)動(dòng)力不足,影響動(dòng)力性(加速、爬坡)。說明3:三軸變速箱在前進(jìn)檔時(shí),輸入軸與輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致;輸入軸的長(zhǎng)度較短,強(qiáng)度較好、容易制造。
重型貨車的裝載質(zhì)量大,使用條件復(fù)雜,為保證重型貨車有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性,必須擴(kuò)大傳動(dòng)比范圍并增多擋數(shù)。為避免變速器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn),多采用組合式變速器。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,要求拖拉機(jī)能進(jìn)行愈來愈多的作業(yè)類型,為保證各作業(yè)項(xiàng)目的作業(yè)質(zhì)量和適應(yīng)不同的作業(yè)條件,要求拖拉機(jī)前進(jìn)擋數(shù)愈來愈多。一般采用組合式變速器來避免拖拉機(jī)變速器變得龐大而笨重。三、組合式變速器以1~2種變速器為主體,通過更換齒輪副或者配備不同的副變速器,得到一組不同檔數(shù)不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。三、組合式變速器3.3變速器換擋方式3.3.1無同步器時(shí)變速器的換檔過程齒輪2、齒輪4及其端部接合齒圈的轉(zhuǎn)速由離合器輸出軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定,并跟隨其變化。接合套及其端部接合花鍵的轉(zhuǎn)速由汽車行駛速度決定,并跟隨其變化一、自低速檔換入高速檔二、自高速檔換入低速檔一、自低速檔換入高速檔4檔接合時(shí):V3=V2;V4>V2分離瞬間:V3=V2;V4>V3分離一段時(shí)間:V4下降較快V3下降較慢使得V4=V3換檔的最佳時(shí)機(jī)二、自高速檔換入低速檔5檔接合時(shí):V3=V4;V4>V2分離瞬間:V3=V4;V3>V2分離一段時(shí)間:V2下降較快V3下降較慢使得V2=V3不可能出現(xiàn)無換檔的最佳時(shí)機(jī)接離合器,加速V2>V3三、同步器的作用無同步器的普通變速器的操縱復(fù)雜,換檔過程中容易產(chǎn)生沖擊,對(duì)駕駛員的熟練程度要求高,容易造成駕駛員的疲勞。為克服上述缺點(diǎn),在普通變速箱上采用同步器,使換檔時(shí)即將嚙合齒輪的接合部位與接合套的速度相等,即實(shí)現(xiàn)同步。3.3.2同步器的構(gòu)造和原理一、同步器的分類常壓同步器;慣性式同步器;鎖環(huán)式、鎖銷式自行增力式同步器;3.3.2同步器的構(gòu)造和原理慣性式同步器的的構(gòu)造和原理特點(diǎn):慣性同步器靠摩擦原理工作,慣性同步器特點(diǎn)是:在結(jié)構(gòu)上保證了接合部位在未達(dá)到同步時(shí)不能接觸,因此可以避免沖擊和發(fā)生的噪音。
分為:鎖環(huán)式和鎖銷式。廣泛應(yīng)用于轎車和輕型、中型貨車。鎖環(huán)式慣性同步器
組成:組成:同步環(huán)、接合套、花鍵轂、滑塊、定位銷與彈簧滑塊鎖環(huán)接合齒圈結(jié)構(gòu):定位銷、滑塊鎖環(huán)接合齒圈0.5齒厚原理慣性式同步器工作過程以變速器由5檔換入6檔為例。1.變速器由5檔退入空檔。n4=n7n3>n7n3>n42.鎖止。慣性式同步器工作過程撥環(huán)力(矩)在同步環(huán)上作用著兩個(gè)力矩:撥環(huán)力矩M2和慣性力矩M1,只有當(dāng)M2>M1,才能作到結(jié)合。M1正比于F1;M2正比于F2。二者均是Fn的分力,相對(duì)關(guān)系取決于鎖止角。通過設(shè)置合理的鎖止角可以保證在未達(dá)到同步前,無論駕駛員施加多大的力,都保證M2<M1,而使結(jié)合套與同步環(huán)不能結(jié)合。因?yàn)檫@個(gè)鎖止作用是由慣性力矩造成的,因此稱之為慣性同步器。3.同步并實(shí)現(xiàn)結(jié)合慣性式同步器的工作過程n3=n4慣性力矩消失,解除鎖止。4.完成換檔慣性式同步器的工作過程在結(jié)構(gòu)上保證了接合部位在未達(dá)到同步時(shí)不能接觸,因此可以避免沖擊和發(fā)生的噪音。鎖環(huán)式同步器的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊;徑向尺寸小;錐面間產(chǎn)生摩擦力不大;結(jié)合齒端面作為鎖止面,容易磨損而失效;適用于轉(zhuǎn)矩不大的高速檔或者轎車和輕型車輛。3.4變速器的操縱機(jī)構(gòu)3.4.1變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用和類型功用:讓駕駛員根據(jù)路面情況能準(zhǔn)確地將變速器掛上或者摘下所需要的某個(gè)檔位,以保證汽車安全行駛。分類:直接操縱機(jī)構(gòu);遠(yuǎn)距離操縱直接操縱機(jī)構(gòu)變速器布置在駕駛員座位附近,變速桿由駕駛室底板伸出,駕駛員可以直接操縱換檔。組成:變速桿、撥塊、撥叉、撥叉軸、安全裝置。安裝位置:安裝在變速器的上蓋或者側(cè)蓋內(nèi);特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、操縱方便。五、六檔撥叉三、四檔撥叉一、二檔撥叉倒檔撥叉變速桿換檔軸叉形撥桿倒檔撥叉軸一、二檔撥叉軸五、六檔撥叉軸自鎖鋼球互鎖銷五、六檔撥塊1、直接操縱式變速器操縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造注意:每一根撥叉軸最多實(shí)現(xiàn)2個(gè)檔位,檔位越多換檔操縱機(jī)構(gòu)越復(fù)雜。對(duì)于不同的變速箱,其檔位排列不同,因此在儀表板上或者操縱手柄上應(yīng)該有變速箱檔位排列圖。遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)定義:變速器布置遠(yuǎn)離駕駛員座位,需要在變速桿與撥叉之間加裝輔助杠桿或者傳動(dòng)機(jī)構(gòu),構(gòu)成遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)。注意遠(yuǎn)距離操縱應(yīng)該具有足夠的剛性,而且連接件之間的間隙要小,否則換檔手感不明顯。兩種遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)缺點(diǎn):轉(zhuǎn)向管柱剛度太大,碰撞安全性不好3.4.2對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求為了保證變速器在任何情況下都能安全、準(zhǔn)確、可靠工作,變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置安全機(jī)構(gòu),并滿足如下安全要求:設(shè)置自鎖裝置,防止變速器自動(dòng)脫檔,并保證介入檔位的嚙合齒輪全齒寬接觸;設(shè)置互鎖裝置,避免同時(shí)掛入兩個(gè)檔位;設(shè)置倒檔鎖,避免誤掛入倒檔。自鎖、互鎖裝置自鎖鋼球互鎖鋼球互鎖銷撥叉軸自鎖彈簧自鎖裝置示意圖互鎖裝置工作示意圖作用:駕駛員用變速桿推動(dòng)某一撥叉軸時(shí),自動(dòng)鎖止其它所有撥叉軸。倒檔鎖銷倒檔撥塊倒檔鎖彈簧倒檔鎖裝置倒檔撥叉軸倒檔撥塊倒檔鎖彈簧倒檔鎖銷倒檔鎖結(jié)構(gòu)作用:使駕駛員必須對(duì)變速桿施加更大的力,才能掛入倒檔,起到提醒注意的作用,防止掛入倒檔。3.5分動(dòng)器作用:在多軸汽車上采用分動(dòng)器,將變速器的輸出動(dòng)力分配到各驅(qū)動(dòng)橋。因此分動(dòng)器一般具有一個(gè)輸入軸、多個(gè)輸出軸。在一些越野汽車上裝有兩檔分動(dòng)器,兼起到副變速箱的作用。輸入軸中間軸中橋輸出軸前橋輸出軸后橋輸出軸分動(dòng)器結(jié)構(gòu)軸支承臂換檔操縱桿前橋操縱桿注意:
非先接上前橋,不得掛入低速檔;非先退出低速檔,不得摘下前橋。原因:低速檔轉(zhuǎn)矩較大,避免中、后橋過載。分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)換檔撥叉前橋接合套撥叉螺釘?shù)谝徽聜鲃?dòng)系統(tǒng)
第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋一、自動(dòng)變速器類型及組成
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。變扭器油泵輸入軸行星輪變速器變速控制閥體輸出軸油底殼第四節(jié)自動(dòng)變速器自動(dòng)變速器的類型(按傳動(dòng)比的變化范圍分類):有級(jí)式自動(dòng)變速器:無級(jí)式自動(dòng)變速器:綜合式自動(dòng)變速器:
又稱為電控機(jī)械自動(dòng)變速箱,是在機(jī)械式齒輪變速器的基礎(chǔ)上加上電控部分,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的變速箱。傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)可以連續(xù)變化??煞譃殡娏κ?、液力式(動(dòng)液式)和金屬帶式無級(jí)變速箱。由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械變速箱。其傳動(dòng)比可在幾個(gè)間斷的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化。自動(dòng)變速器的類型(按操縱方式分類):液控液壓自動(dòng)變速箱由各種控制閥將控制參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào),并由此控制信號(hào)直接操縱換檔閥進(jìn)行換檔的自動(dòng)變速箱。電控液壓自動(dòng)變速箱由電子控制單元(ECU)根據(jù)各種傳感器測(cè)得參數(shù),并按照其內(nèi)部設(shè)定的策略控制液壓閥和液壓執(zhí)行元件進(jìn)行換檔的自動(dòng)變速箱。三種自動(dòng)變速器介紹(AT/AMT/CVT)自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn):消除駕駛員換擋技術(shù)的差異,減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高行車安全,提高車輛的平均行駛速度、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。自動(dòng)變速器的類型:電控液力機(jī)械式:AT(AutomaticTransmission),電控機(jī)械式:AMT(AutomatedMechanicalTransmission),無級(jí)變速式:CVT(ContinuouslyVariableTransmission)。1)AT:
發(fā)展:是在液控液力機(jī)械式變速器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1939年由GM公司率先用于轎車。
組成:由液力變矩器、行星齒輪變速器、電子液壓控制系統(tǒng)三大部分組成,是一種分段式的無級(jí)變速器。
特點(diǎn):換檔平順,沖擊振動(dòng)很小,乘坐舒適性好;適用于各種車型;轉(zhuǎn)速變化平緩,可實(shí)現(xiàn)不中斷動(dòng)力換擋,換擋控制較易實(shí)現(xiàn);傳動(dòng)效率較低,油耗較高;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。上海通用“別克”、“君威”轎車:4T65E,廣州HONDA“雅閣”轎車:PAX,上海大眾“帕薩特”B5轎車:AG4-95,神龍“富康”轎車:AL4,一汽大眾“奧迪”A6轎車:Tiptronic北京“切諾基”汽車:AW4AT的實(shí)際應(yīng)用:1)AT三種自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn):2)AMT三種自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn):
發(fā)展:在傳統(tǒng)的干式離合器和定軸齒輪式有級(jí)機(jī)械手動(dòng)變速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。組成:由傳統(tǒng)機(jī)械式有級(jí)變速裝置、微機(jī)控制和液壓操縱系統(tǒng)三部分組成。特點(diǎn)(與AT相比):傳動(dòng)效率高(95%以上),燃油經(jīng)濟(jì)性好;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,僅為AT的1/3~1/4,適應(yīng)各種車輛;換擋時(shí)要中斷動(dòng)力,換擋平穩(wěn)性不如AT;
換擋涉及離合器、加速踏板和選換擋操作,控制難度比AT大。應(yīng)用實(shí)例:奇瑞QQ汽車上采用了國(guó)產(chǎn)的AMT,是國(guó)產(chǎn)車中的唯一實(shí)例。1999年,德國(guó)大眾公司的LUPO汽車,油耗為2.99L/100km,采用3缸TDI柴油機(jī),5速AMT,最高車速165km/h,自重800kg。2002年該公司又研制出油耗為0.99L/100km的汽車,采用單缸DOHC柴油機(jī),6速AMT,最高車速120km/h,自重290kg。
發(fā)展:是一種真正意義上的無級(jí)變速器,采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合傳遞動(dòng)力。1886年,BENZ公司就將V型橡膠帶式CVT應(yīng)用于汽車。1984年,荷蘭的VanDoone博士發(fā)明了金屬V型帶后,使CVT真正在汽車上得以廣泛應(yīng)用。組成:包括工作帶輪、金屬V型帶、電子液壓控制系統(tǒng)以及液力變矩器等。特點(diǎn)(與AT和AMT相比):有非常平滑的變速效果,乘坐舒適性好;加速性能好,燃料經(jīng)濟(jì)性高;所能傳遞的最大功率受摩擦力矩限制,目前僅限于排量在3.0L以下的車輛;起動(dòng)性能較差,一般需另加起動(dòng)裝置;需另加倒轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本偏高。3)CVT應(yīng)用實(shí)例:
奧迪A4、A6,本田飛度,菲亞特派里奧,奇瑞旗云等。自動(dòng)變速器的組成液力變矩器行星齒輪變速機(jī)構(gòu)液壓控制系統(tǒng)換檔控制機(jī)構(gòu)液壓操縱執(zhí)行機(jī)構(gòu)液力變矩器行星齒輪變速機(jī)構(gòu)電子控制系統(tǒng)換檔控制機(jī)構(gòu)液壓操縱執(zhí)行機(jī)構(gòu)液控液壓自動(dòng)變速器的組成:電控液壓自動(dòng)變速器的組成:2.1液力變矩器a.組成:固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上固定在輸出軸上固定在固定套管上。泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。殼殼泵輪渦輪導(dǎo)輪起動(dòng)齒圈主動(dòng)部分,將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變成油液動(dòng)能。輸出部分,將動(dòng)力傳至機(jī)械式變速器的輸入軸。反作用元件,它對(duì)油流起反作用,達(dá)到增扭作用。二、液力機(jī)械變速器2.1.1液力變矩器結(jié)構(gòu)及工作原理泵輪渦輪導(dǎo)輪鎖止離合器a液力變矩器結(jié)構(gòu)組成2.1液力變矩器◎泵輪2.1液力變矩器◎渦輪2.1液力變矩器◎?qū)л?.1液力變矩器b液力變矩器的展開圖:將循環(huán)圓的中間流線展開一條直線中間流線:將流道分割成面積相等的兩部分的流線。葉片2.1液力變矩器圖
液力變矩器工作輪展開示意圖B.泵輪W.渦輪D.導(dǎo)輪c.液力變矩器的工作原理設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不變,即泵輪的轉(zhuǎn)速(nb)和轉(zhuǎn)矩(Mb)不變。nw=0以起步工況為例。2.1液力變矩器MbMdMwDWBnb=常數(shù)nw=0汽車實(shí)現(xiàn)起步nw>0此時(shí)由渦輪葉片出口處的速度為:v=w+uu—牽連速度;w—沿葉片的相對(duì)速度。當(dāng)v與導(dǎo)輪的出口方向一致時(shí)Md=0此時(shí):Mw=MbMbMdM’wDWBnb=常數(shù)nwvV’uu’wnw繼續(xù)增大V繼續(xù)向左傾斜Md變?yōu)樨?fù)值此時(shí):Mw=Mb-Md直至:
nw=nb2.1液力變矩器MbMdM’wDWBnb=常數(shù)nwvV’uu’w設(shè)泵輪、導(dǎo)輪、渦輪對(duì)工作液的作用轉(zhuǎn)矩為:Mb、Md、M’w,則有:M’w=Mb+Md因?yàn)镸’w=-Mw(渦輪輸出轉(zhuǎn)矩)因此:Mw〉Mb液力變矩器起到了增大轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)矩隨著泵輪的轉(zhuǎn)速增大而增大到克服汽車的起步阻力,則汽車實(shí)現(xiàn)起步。2.1液力變矩器變矩器變矩原理:導(dǎo)輪固定-液流改變方向
當(dāng)汽車行駛阻力大時(shí)渦輪轉(zhuǎn)速低于泵輪轉(zhuǎn)速,從渦輪流入導(dǎo)輪的油液方向與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反,導(dǎo)輪對(duì)油流起反作用,達(dá)到增扭作用變矩器變矩原理:導(dǎo)輪自由旋轉(zhuǎn)
當(dāng)汽車行駛阻力小時(shí),渦輪轉(zhuǎn)速提高與泵輪轉(zhuǎn)速接近,此時(shí)從渦輪流入導(dǎo)輪的油液方向與泵輪旋轉(zhuǎn)方向趨于一致,導(dǎo)輪開始自由旋轉(zhuǎn)以減少阻力泵輪轉(zhuǎn)速(nb)和轉(zhuǎn)矩(Mb)不變液力變矩器的特性的參數(shù):傳動(dòng)比i:輸出速度與輸入速度之比。i=nw÷nb變矩系數(shù)K:輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩之比。k=Mw÷Mb最大變矩系數(shù):渦輪轉(zhuǎn)速為0時(shí)的變矩系數(shù)。e.液力變矩器的特性2.1液力變矩器2.1.2液力變矩器特性參數(shù)結(jié)論:液力變矩器的傳動(dòng)比為小于等于1的連續(xù)可變的數(shù);液力變矩器的轉(zhuǎn)矩隨著汽車的行駛工況自動(dòng)的改變。當(dāng)渦輪的速度低時(shí)具有較大的轉(zhuǎn)矩;渦輪速度為0時(shí)的轉(zhuǎn)矩最大;當(dāng)渦輪的速度高時(shí)具有較小的轉(zhuǎn)矩;渦輪速度與泵輪的速度相等時(shí)的轉(zhuǎn)矩最小為0;液力變矩器同時(shí)具有液力耦合器保證汽車平穩(wěn)起步,衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),防止系統(tǒng)過載的特點(diǎn)。在渦輪速度高于nw1時(shí),渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩小于泵輪的輸入轉(zhuǎn)矩,效率低、降低了動(dòng)力性。2.1液力變矩器b.單向離合器的結(jié)構(gòu)與作用導(dǎo)輪外圈內(nèi)圈鉚釘滾柱彈簧導(dǎo)輪傳力變?yōu)轳詈掀?.1.3液力變矩器離合裝置①
單向離合器
在液力變矩器的渦輪速度達(dá)到一定的程度時(shí),讓液力變矩器轉(zhuǎn)化為液力耦合器工作,以增大渦輪在高速時(shí)的輸出的轉(zhuǎn)矩,提高動(dòng)力性。
因?yàn)檫@個(gè)液力變矩器可以轉(zhuǎn)化為液力耦合器工況,因此稱之為綜合式的。一般將液力變矩器的工作狀態(tài)的數(shù)目稱之為相。同時(shí),一般將導(dǎo)輪與泵輪、或者導(dǎo)輪與導(dǎo)輪之間的渦輪數(shù)稱之為液力變矩器的級(jí)。上述液力變矩器的全稱為:?jiǎn)渭?jí)雙相三元件綜合式液力變矩器。b.單向離合器的結(jié)構(gòu)與作用帶鎖止離合器的液力變矩器鎖止離合器的作用:在良好的路面上,讓液力變矩器被鎖止,使液力變矩器的輸入軸和輸出軸剛性連接(渦輪與泵輪接合成一體),提高傳動(dòng)效率,此時(shí)的變矩器效率為1。原因:因?yàn)橐毫p失和泵輪與渦輪之間的轉(zhuǎn)速差,液力變矩器的效率比機(jī)械傳動(dòng)低,導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性差。Automobileconstruction
②
鎖止離合器
鎖止離合器的組成:主動(dòng)部分:油缸活塞6、傳力盤8,與泵輪一起旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)部分:從動(dòng)盤7,通過鉚釘與渦輪輪轂14連接,并通過渦輪輪轂花鍵將動(dòng)力傳給輸出軸15。分離(壓緊)部分:油缸活塞6。注意:鎖止離合器接合時(shí),單向離合器應(yīng)該分離,否則被固定的導(dǎo)輪仍然會(huì)帶來很大的液力損失。帶鎖止離合器的液力變矩器稱之為閉鎖式液力變矩器。2.2.1單排行星齒輪變速器的工作原理行星輪太陽輪齒圈行星架行星架F3r3F2F1r1r22.2行星齒輪變速機(jī)構(gòu)Automobileconstruction
太陽輪1作用在行星齒輪上的力矩:M1=F1×r1(1)齒圈2作用在行星齒輪上的力矩:M2=F2×r2(2)行星架3作用在行星齒輪上的力矩:
M3=F3×r3(3)其中:r3=r1+(r2-r1)/2=(r1+r2)/2(4)設(shè):齒圈2與太陽輪1的齒數(shù)比為a:a=z2/z1=r2/r1
即r2=a×r1(5)代入(4)中得:
r3=(1+a)r1/2(6)行星齒輪的平衡條件:F1=F2(7)F3=-2F1=-2F2(8)將(5)~(8)帶入(1)~(3)可以得到:M1=F1×r1;M2=aF1×r1;(9)M3=-(a+1)F1×r1;根據(jù)能量守恒:
M1×w1+M2×w2+M3×w3=0(10)其中w—為齒輪的角速度。{將(9)帶入(10)可以得到:w1+a*w2-(1+a)w3=0(11)將角度替換為轉(zhuǎn)速,(11)可寫為:n1+a*n2-(1+a)n3=0(12)n1+a*n2-(1+a)n3=0(12)從12式中可以看出:
1.太陽輪、齒圈與行星齒輪架3者任意一對(duì)可作為傳動(dòng)件;
2.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;
3.如果三個(gè)均為自由轉(zhuǎn)動(dòng),則行星齒輪不能傳動(dòng),相當(dāng)于空檔。
4.行星架被固定時(shí),太陽輪、齒圈轉(zhuǎn)速相反,可作為倒檔。單排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特征方程:任意兩個(gè)作為傳動(dòng)件時(shí)的傳動(dòng)比:n1+a*n2-(1+a)n3=0
分別討論如下:1)齒圈2固定:n2=0
i13=n1/n3=1+a=1+z2/z12)太陽輪1固定:n1=0
i23=n2/n3=(1+a)/a=1+z1/z23)行星架3固定:n3=0
i12=n1/n2=-a=-z2/z14)n2=n1n3=n1=n25)全部自由時(shí),不傳遞動(dòng)力。液力變矩器與行星齒輪變速器組成的液力機(jī)械變速器2.3液力機(jī)械式變速器工作原理各檔位工作示意圖空檔:直接檔離合器分離、低速檔和倒檔制動(dòng)器松開。低速檔:直接檔離合器分離、低速檔制動(dòng)器制動(dòng)、倒檔制動(dòng)器松開。該檔的傳動(dòng)比不等于后排太陽輪與后排齒圈的齒數(shù)比。直接檔:直接檔離合器結(jié)合、低速檔制動(dòng)器、倒檔制動(dòng)器松開。前后行星齒輪被聯(lián)鎖,傳動(dòng)比為1。倒檔:直接檔離合器分離、低速檔制動(dòng)器松開、倒檔制動(dòng)器制動(dòng)。行星架被鎖定,后排太陽輪與后排齒圈的旋轉(zhuǎn)方向相反。液力機(jī)械變速器的總傳動(dòng)比液力機(jī)械變速器的總傳動(dòng)比為:液力變矩器的變矩系數(shù)K與齒輪變速器的傳動(dòng)比i的乘積。I=K*i傳動(dòng)比越大,液力機(jī)械變速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩越大,轉(zhuǎn)速越低,這點(diǎn)與機(jī)械變速箱是一致的。
因?yàn)橐毫ψ兙仄鞯淖兙叵禂?shù)在一定的范圍內(nèi)可以連續(xù)變化,配合上機(jī)械變速機(jī)構(gòu)后,液力機(jī)械變速器的傳動(dòng)比在幾個(gè)區(qū)間內(nèi)是連續(xù)變化的。我們稱之為部分無級(jí)變速器。
自動(dòng)操縱——汽車前進(jìn)行駛過程中,駕駛員按行駛需要控制加速踏板,變速器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和汽車行駛速度的變化,自動(dòng)的換入不同的檔位。
分為:液控液壓操縱系統(tǒng)、電控液壓操縱系統(tǒng)。特點(diǎn):操縱輕便;換檔過程平穩(wěn),提高舒適性;結(jié)構(gòu)復(fù)雜;工藝復(fù)雜。2.4液力機(jī)械變速器自動(dòng)操縱系統(tǒng)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
汽車構(gòu)造Automobileconstruction
液力變矩器
油泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)換檔品質(zhì)控制系統(tǒng)濾清冷卻系統(tǒng)換檔閥系統(tǒng)主油路調(diào)壓閥主油路系統(tǒng):主油路調(diào)壓閥3、高壓管路部分
將系統(tǒng)的油壓調(diào)整到各檔工作對(duì)應(yīng)的壓力,并輸送給各部件。換檔信號(hào)系統(tǒng):節(jié)氣門閥9、離心調(diào)速器閥15。將發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)發(fā)送給換檔閥。換檔閥系統(tǒng):換檔閥10、手控?fù)Q檔閥8、強(qiáng)制低檔閥11。實(shí)現(xiàn)變速器的自動(dòng)換檔動(dòng)作,此外也可以通過手控?fù)Q檔閥,實(shí)現(xiàn)駕駛員的意圖。在高速超車時(shí),切入強(qiáng)制低檔閥可獲得良好的動(dòng)力性。換檔品質(zhì)控制器系統(tǒng):緩沖閥12、低檔限流閥16、單向閥17、節(jié)流孔。保證換檔時(shí)的舒適性、可靠性和平順性。濾清冷卻系統(tǒng):冷卻器4、濾清器5。
保證系統(tǒng)內(nèi)油液的工作在一定的范圍內(nèi)。主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理a.換檔離合器主動(dòng)部分:主動(dòng)片10,花鍵轂3,連在軸上。從動(dòng)部分:從動(dòng)片9,制動(dòng)轂1,太陽輪2。壓緊分離機(jī)構(gòu):彈簧6、活塞8。濕式離合器:離合器工作在油液環(huán)境中,具有接合柔和,散熱好的特點(diǎn)。工作過程接合過程:高壓油液自A進(jìn)入活塞8的左腔,讓活塞右移,將主動(dòng)部分10與從動(dòng)部分9壓緊,前排太陽輪與1軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),于是掛入直接檔。分離過程:無壓力油進(jìn)入A,在彈簧力的作用下,活塞左移,主動(dòng)部分10與從動(dòng)部分9分離。安全閥7的作用:避免主動(dòng)部分10與從動(dòng)部分9之間在分離后的滑磨。b.換檔制動(dòng)器換檔制動(dòng)器分為:帶式和片式兩種,片式的結(jié)構(gòu)與換檔離合器相同。片式比帶式工作柔和。但其實(shí)現(xiàn)的最大力矩比帶式小。調(diào)整螺釘制動(dòng)帶工作油路活塞桿活塞制動(dòng)鼓c.手控制閥手控制閥又稱選檔閥,是一個(gè)手控的多路換向閥,一般分為:P、R、N、D四個(gè)檔位,也有加入(S、L)檔的?!痢痢痢痢痢痢痢列褂涂谠诳諜n、前進(jìn)檔、手低檔時(shí)都有高壓油經(jīng)O1進(jìn)入主油路調(diào)壓閥的B腔,主油路壓力在0.6~0.65MPa范圍內(nèi)。倒檔時(shí)主油路壓力在1.6~1.9MPa范圍內(nèi)??諜n前進(jìn)檔手低檔換檔閥不受節(jié)氣門閥的控制低檔制動(dòng)器三、機(jī)械無級(jí)自動(dòng)變速器機(jī)械式無級(jí)變速器簡(jiǎn)稱CVT(ContinuouslyVariableTransmission),于20世紀(jì)70年代,由荷蘭的VDT(VANDoorne’sTransmissionb.V)公司研制成功了新型的金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器簡(jiǎn)稱VDT-CVT。特點(diǎn):具有結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕、成本低的特點(diǎn),適合于微型和普通轎車。3.1VDT–CVT的結(jié)構(gòu)和工作原理無級(jí)變速部分由:液壓泵、主動(dòng)輪(可動(dòng)與不可動(dòng)部分)、金屬帶、從動(dòng)輪(可動(dòng)與不可動(dòng)部分)和控制系統(tǒng)組成。主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的直徑在一定的范圍內(nèi)可以連續(xù)變化,從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化。傳動(dòng)比由液壓控制系統(tǒng)根據(jù)行駛路況來調(diào)節(jié);VDT–CVT的傳動(dòng)比一般在0.4~7之間;采用VDT–CVT在結(jié)構(gòu)上需要離合器,以保證汽車起步平穩(wěn);3.1VDT–CVT的結(jié)構(gòu)和工作原理3.2VDT–CVT的主要部件金屬帶:金屬片:1.4~1.7mm工具鋼片疊成。金屬環(huán):0.18mm的帶環(huán)疊成,對(duì)金屬片起導(dǎo)向作用。金屬帶的工作表面是它的兩個(gè)側(cè)面。工作輪可動(dòng)部分在液壓力作用下可沿軸向移動(dòng);連續(xù)的變化金屬帶的工作直徑,可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。3.2VDT–CVT的主要部件控制系統(tǒng):
機(jī)械液壓控制系統(tǒng)電子液壓控制系統(tǒng)3.2VDT–CVT的主要部件液壓泵:為液壓系統(tǒng)提供一定壓力的油液。機(jī)械液壓控制系統(tǒng)組成工作過程節(jié)氣門開度增大換檔凸輪旋轉(zhuǎn)3.2VDT–CVT的主要部件3.3控制原理圖1-55CVT控制系統(tǒng)原理1.電磁離合器2.主動(dòng)帶輪3.輸入軸4.輸出軸5.金屬傳動(dòng)帶6.從動(dòng)帶輪7.液壓泵8.主動(dòng)帶輪液壓控制缸四、雙離合變速器與有級(jí)自動(dòng)變速箱相比,DCT最大可將燃效提高15%,此外還可提高最高時(shí)速,而且在加速性能方面也要?jiǎng)龠^自動(dòng)變速箱一籌。盡管目前市場(chǎng)上有自動(dòng)MT和有級(jí)自動(dòng)變速箱等各種各樣的變速箱,但適用車輛范圍更廣泛的是帶濕式離合器的DCT。因?yàn)槠淙夹?、響?yīng)特性以及啟動(dòng)性能優(yōu)秀,而且可在柴油車上使用。4.1雙離合變速器的兩種主流雙離合器結(jié)構(gòu)4.1.1干式雙離合器離合器的驅(qū)動(dòng)盤通過支承環(huán)和雙質(zhì)量飛輪連接在一起。離合器K1和離合器K2位于驅(qū)動(dòng)盤兩側(cè)。其中離合器K1過花鍵和輸入軸1連接,用來選擇奇數(shù)擋,離合器K2通過花鍵和輸入軸2連接,用來選擇偶數(shù)擋和倒擋。兩個(gè)膜片彈簧離合器的分離杠桿支點(diǎn)位置不同,離合器K1的分離杠桿支點(diǎn)位于杠桿的中部,而離合器K2的支點(diǎn)位于分離杠桿的外端。4.1.2濕式雙離合器圖1-58DCT濕式離合器結(jié)構(gòu)示意圖離合器K1是多片式離合器,是外部離合器,將轉(zhuǎn)矩傳遞到1/3/5擋和倒擋的驅(qū)動(dòng)軸上。在離合器閉合時(shí),油液被壓入離合器K1的油腔。移動(dòng)活塞1使離合器K1上的摩擦片壓縮到一起。轉(zhuǎn)矩通過內(nèi)摩擦片支架傳遞給主動(dòng)軸1。當(dāng)離合器脫開后,碟形彈簧將活塞推回到原始位置。離合器K2也是多片式離合器,為內(nèi)部離合器,將轉(zhuǎn)矩傳遞到2/4/6檔。在離合器閉合時(shí),油液被壓入離合器K2的油腔。活塞2使力流經(jīng)過摩擦片的結(jié)合傳遞給驅(qū)動(dòng)軸2。在離合器脫開時(shí),螺旋彈簧再將活塞2推回到原始位置。4.1.2濕式雙離合器4.2雙離合變速器機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)圖1-59雙離合變速器變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入軸2做成中空的,與離合器2相連,為2、4、6擋提供動(dòng)力;輸入軸1嵌套在輸入軸2內(nèi)部,與離合器1相連,為1、3、5和倒擋提供動(dòng)力。1、2、3、4擋從動(dòng)齒輪空套在輸出軸2上,且分別與固定設(shè)置在輸出軸2上的相應(yīng)換擋同步器相鄰;5、6、R擋從動(dòng)齒輪空套在輸出軸1上,且分別與固定設(shè)置在輸出軸1上的相應(yīng)換擋同步器相鄰;輸出軸1、2分別通過固定聯(lián)接在其軸上的輸出齒輪1、2與差速器殼體齒輪嚙合,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。4.3雙離合變速器的液壓控制系統(tǒng)圖1-60雙離合變速器的液壓控制系統(tǒng)雙離合變速器液壓控制系統(tǒng)主要包括離合器壓力控制系統(tǒng)、換擋控制系統(tǒng)和冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。4.4雙離合變速器的電控系統(tǒng)變速器中的機(jī)電控制裝置由一個(gè)電控儀和一個(gè)電液控制裝置組成,利用各種傳感器控制各個(gè)擋位調(diào)節(jié)器、壓力控制閥以及開關(guān)閥等。所有的傳感器和控制儀的信號(hào)都能夠進(jìn)入機(jī)電控制裝置中監(jiān)測(cè)所有元件的運(yùn)行狀況,因此,機(jī)電控制裝置的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,工作時(shí)產(chǎn)生的熱量也很大,需要用DCT油進(jìn)行冷卻。該機(jī)電裝置雖然內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,控制的元件眾多,但其能夠利用較少的信號(hào)進(jìn)行控制,能夠簡(jiǎn)單、快速的對(duì)元件的狀況做出反應(yīng)。五、動(dòng)力換擋變速器動(dòng)力換擋(Powershift)也稱負(fù)載換擋,能在拖拉機(jī)帶負(fù)載工作情況下變換不同的擋位,換擋過程中動(dòng)力不中斷。也即拖拉機(jī)帶著載荷一邊工作、一邊換擋,換擋時(shí)動(dòng)力不中斷的一種機(jī)械變速的傳動(dòng)系統(tǒng)。5.1動(dòng)力換擋變速箱的組成動(dòng)力換擋變速箱一般由三類基本元件構(gòu)成:(1)形成排擋的元件,即齒輪組。按齒輪組運(yùn)動(dòng)方式的不同,可分為定軸齒輪式和行星齒輪式兩種。定軸齒輪式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需傳動(dòng)比容易實(shí)現(xiàn)。行星齒輪式有單級(jí)式和多級(jí)式,行星機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,軸向尺寸小,重量輕、輪齒受力小,總成沒有徑向載荷,但加工較復(fù)雜,安裝較困難,有時(shí)速比選擇受結(jié)構(gòu)限制。(2)換擋執(zhí)行元件——濕式離合器。通過兩個(gè)離合器的接合與分離,實(shí)現(xiàn)兩擋動(dòng)力傳動(dòng)的交替,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋,由于在交替過程中必然存在摩擦副打滑,所以多采用濕式離合器和粉末冶金或紙基摩擦材料,以提高工作壽命。紙基摩擦材料的性能和壽命較為理想。(3)換擋操縱元件。操縱元件用來操縱執(zhí)行元件,使執(zhí)行元件接合或分離,完成動(dòng)力換擋過程。操縱元件通常采用液壓操縱元件,有液壓泵、操縱閥、控制閥、活塞、液壓缸和油管等。5.2動(dòng)力換擋變速箱的工作原理駕駛員通過對(duì)自動(dòng)換擋按鈕、油門開度以及制動(dòng)踏板的操縱向變速箱控制模塊(TCU)發(fā)出行駛意圖,拖拉機(jī)的工況則實(shí)時(shí)受到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門開度、作業(yè)車速以及當(dāng)前所處擋位等傳感器的監(jiān)測(cè),并將獲得的相應(yīng)的電信號(hào)傳遞到TCU,TCU再通過驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件,對(duì)多片濕式離合器的接合與分離進(jìn)行控制,以達(dá)到控制選換擋位的目的,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的協(xié)調(diào)工作,如此便可以獲得優(yōu)良的便捷換擋性能以及作業(yè)性能和行駛性能。圖1-62動(dòng)力換擋變速箱控制原理圖5.3動(dòng)力換擋變速箱的分類(1)根據(jù)變速箱是否所有擋位都能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋,可分為全動(dòng)力換擋變速箱和部分動(dòng)力換擋變速箱兩類。(2)拖拉機(jī)用動(dòng)力換擋變速箱按照齒輪系的結(jié)構(gòu)可分為行星輪系式和定軸式兩類。六、液壓機(jī)械無級(jí)變速器液壓機(jī)械無級(jí)變速器(Hydro-MechanicalContinuouslyVariableTransmission,簡(jiǎn)稱HMCVT)是由液壓元件和機(jī)械元件分流傳遞功率的一種雙流傳動(dòng)系統(tǒng),由液壓調(diào)速機(jī)構(gòu)和機(jī)械變速機(jī)構(gòu)及分、匯流機(jī)構(gòu)組成,是一種液壓功率流和機(jī)械功率流并聯(lián)的傳動(dòng)形式。6.1液壓機(jī)械無級(jí)變速傳動(dòng)原理及形式圖1-67液壓機(jī)械無級(jí)變速原理示意圖根據(jù)行星機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程,行星排三個(gè)構(gòu)件中任兩個(gè)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。若任兩個(gè)構(gòu)件中一個(gè)轉(zhuǎn)速為定值,另一個(gè)可連續(xù)變化,則第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)連續(xù)變化。連續(xù)變化的構(gòu)件轉(zhuǎn)速可通過液壓傳動(dòng)方式得到,相應(yīng)的無級(jí)變速機(jī)構(gòu)就是液壓機(jī)械無級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。6.2液壓調(diào)速機(jī)構(gòu)方案選擇目前液壓調(diào)速系統(tǒng)主要有:節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、容積調(diào)速系統(tǒng)和容積節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)是一種常見的液壓調(diào)速控制系統(tǒng),它是在液壓動(dòng)力元件和執(zhí)行元件之間,通過加入流量控制閥(節(jié)流閥、調(diào)速閥等)來調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量,通過溢流閥來控制系統(tǒng)壓力,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能,具有調(diào)速穩(wěn)定,但能量損失較大的特點(diǎn)。容積調(diào)速系統(tǒng)由泵和馬達(dá)組成,系統(tǒng)的壓力可隨負(fù)載變化而自適應(yīng)調(diào)整,通過對(duì)變量泵或變量馬達(dá)的排量的調(diào)節(jié),來改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。由于排量調(diào)節(jié)是連續(xù)的,因此可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。容積節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)是由容積調(diào)速系統(tǒng)和節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)串聯(lián)而成。執(zhí)行元件的輸出端與泵的輸入端聯(lián)接,效率介于容積調(diào)速回路和節(jié)流調(diào)速回路,系統(tǒng)的速度負(fù)載特性較軟,一般用于低速和小功率場(chǎng)合。第一章傳動(dòng)系統(tǒng)
第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)概述第二節(jié)離合器第三節(jié)手動(dòng)變速器和分動(dòng)器第四節(jié)自動(dòng)變速器第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置第六節(jié)驅(qū)動(dòng)橋萬向傳動(dòng)裝置的組成和功用萬向節(jié)傳動(dòng)軸中間支承第五節(jié)萬向傳動(dòng)裝置萬向傳動(dòng)裝置的組成:萬向傳動(dòng)裝置由:萬向節(jié)、傳動(dòng)軸組成,在有些場(chǎng)合還要加裝中間支承。
萬向傳動(dòng)裝置的功用:萬向傳動(dòng)裝置的功用是實(shí)現(xiàn)汽車上任何一對(duì)軸線相交且位置相對(duì)變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞。
萬向傳動(dòng)裝置在汽車上的應(yīng)用場(chǎng)合變速器和驅(qū)動(dòng)橋之間:變速器和分動(dòng)器之間:在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器與轉(zhuǎn)向車輪之間:在動(dòng)力輸出裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱機(jī)構(gòu)中:消除變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的相對(duì)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,避免系統(tǒng)的共振、提高傳動(dòng)
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