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文檔簡介

1、汽車 底盤汽車底盤組成 傳動系傳動系 轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系 行使系行使系 制動系制動系 汽車底盤是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其汽車底盤是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成,形成汽車的整體底盤作用各部件、總成,形成汽車的整體底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機(jī)成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機(jī)的動力,使汽車產(chǎn)生運(yùn)動,保證正常行駛。的動力,使汽車產(chǎn)生運(yùn)動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。四部分組成。 第一章第一章 傳動系傳動系 第一節(jié)第一節(jié) 傳動系概述傳動系概述

2、 第二節(jié)第二節(jié) 離合器離合器 第三節(jié)第三節(jié) 變速器與分動器變速器與分動器 第四節(jié)第四節(jié) 萬向傳動裝置萬向傳動裝置 第五節(jié)第五節(jié) 驅(qū)動橋驅(qū)動橋 第六節(jié)第六節(jié) 汽車傳動系統(tǒng)新技術(shù)汽車傳動系統(tǒng)新技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 傳動系概述傳動系概述 1.1.1 1.1.1 傳動系的組成傳動系的組成 1.1.2 1.1.2 傳動系的功用傳動系的功用 1.1.3 1.1.3 傳動系的類型傳動系的類型 1.1.4 1.1.4 汽車發(fā)動機(jī)與傳動系的布置形汽車發(fā)動機(jī)與傳動系的布置形式式1.1.1 傳動系的組成傳動系的組成 一般由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。1.1.2 傳動系的功用傳動系的功用

3、汽車發(fā)動機(jī)所發(fā)出的動力靠傳動系傳遞到驅(qū)動車輪。傳動系具有減速、變速、倒車、中斷動力、輪間差速和軸間差速等功能,與發(fā)動機(jī)配合工作,能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛,并具有好的動力性和經(jīng)濟(jì)性。1.1.3 傳動系的類型 傳動系可按能量傳遞方式的不同,可劃分為: 機(jī)械傳動;機(jī)械傳動; 液力傳動;液力傳動; 液壓傳動;液壓傳動; 電傳動等電傳動等。機(jī)械傳動機(jī)械傳動 如如圖圖1-1.1 所示,為發(fā)動機(jī)縱向安裝在所示,為發(fā)動機(jī)縱向安裝在汽車前部,后橋驅(qū)動的汽車前部,后橋驅(qū)動的42汽車布置示汽車布置示意圖。發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力經(jīng)離合器、變意圖。發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力經(jīng)離合器、變速器、萬向傳動裝置傳到驅(qū)動橋。在驅(qū)速器

4、、萬向傳動裝置傳到驅(qū)動橋。在驅(qū)動橋處,動力又經(jīng)主減速器、差速器和動橋處,動力又經(jīng)主減速器、差速器和半軸等到達(dá)驅(qū)動車輪。半軸等到達(dá)驅(qū)動車輪。 液力傳動液力傳動 液力傳動也叫動液傳動,它靠液體介質(zhì)在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力。動液傳動裝置有液力偶合器和液力變矩器兩種。液力偶合器能傳遞轉(zhuǎn)矩,但不能改變轉(zhuǎn)矩大小。液力變矩器除了具有液力偶合器的全部功能以外,還能實(shí)現(xiàn)無級變速。一般液力變矩器還不能滿足各種汽車行駛工況的要求,往往需要串聯(lián)一個(gè)有級式機(jī)械變速器,以擴(kuò)大變矩范圍,這樣的傳動稱為液力機(jī)械傳動。 液力機(jī)械傳動示意 圖1-1.2 。液壓傳動液壓傳動 液壓傳動也叫靜液傳動,

5、它靠液體傳動介質(zhì)靜壓力能的變化來傳遞能量,主要由油泵、液壓馬達(dá)和控制裝置等組成。發(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能通過油泵轉(zhuǎn)換成液壓能,然后再由液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。液壓傳動有布置靈活等優(yōu)點(diǎn),但其傳動效率較低、造價(jià)高、壽命與可靠性不理想,目前只用于少數(shù)特種車輛。 液力機(jī)械傳動示意 圖1-1.3電傳動電傳動 電傳動是由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,再由電動機(jī)驅(qū)動驅(qū)動橋或由電動機(jī)直接驅(qū)動帶有減速器的驅(qū)動輪。 一般混合式電動汽車采用電傳動, 如圖1-1.4。1.1.4 汽車發(fā)動機(jī)與傳動系的布置形式 汽車發(fā)動機(jī)與傳動系的布置形式有以下幾種: 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動 發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動 發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動 發(fā)動機(jī)前置全輪驅(qū)

6、動 前置后驅(qū)fr 即發(fā)動機(jī)前置、后輪驅(qū)動 這是一種傳統(tǒng)的布置型式。國內(nèi)外的大多數(shù)貨車、部分轎車和部分客車都采用這種型式。 圖1-1.5 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動后置后驅(qū)后置后驅(qū)rr 發(fā)動機(jī)后置、后輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)后置、后輪驅(qū)動 在大型客車上多采用這種布置型式,少量微型、輕型轎車也采用這種型式。發(fā)動機(jī)后置,使前軸不易過載,并能更充分地利用車箱面積,還可有效地降低車身地板的高度或充分利用汽車中部地板下的空間安置行李,也有利于減輕發(fā)動機(jī)的高溫和噪聲對駕駛員的影響。缺點(diǎn)是發(fā)動機(jī)散熱條件差,行駛中的某些故障不易被駕駛員察覺。遠(yuǎn)距離操縱也使操縱機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜、維修調(diào)整不便。但由于優(yōu)點(diǎn)較為突出,在大型客車上應(yīng)用越來越多

7、。 前置前驅(qū)ff 前置前驅(qū)ff:發(fā)動機(jī)前置、前輪驅(qū)動 如圖1-1.6a,1-1.6b所示。 這種型式操縱機(jī)構(gòu)簡單、發(fā)動機(jī)散熱條件好。但上坡時(shí)汽車質(zhì)量后移,使前驅(qū)動輪的附著質(zhì)量減小,驅(qū)動輪易打滑;下坡制動時(shí)則由于汽車質(zhì)量前移,前輪負(fù)荷過重,高速時(shí)易發(fā)生翻車現(xiàn)象?,F(xiàn)在大多數(shù)轎車采取這種布置型式。 發(fā)動機(jī)前置全輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置全輪驅(qū)動 越野汽車一般為全輪驅(qū)動,發(fā)動機(jī)前置,在變速箱后裝有分動器將動力傳遞到全部車輪上。目前,輕型越野汽車普遍采用44驅(qū)動型式,中型越野汽車采用44或66驅(qū)動型式;重型越野汽車一般采用66或88驅(qū)動型式 。第二節(jié)第二節(jié) 離合器離合器 1.2.1 離合器概述離合器概述 1.2.

8、2 摩擦式離合器摩擦式離合器 1.2.3 液力偶合器與電磁離合器液力偶合器與電磁離合器 1.2.4 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)構(gòu)1.2.1 離合器概述離合器概述 離合器位于發(fā)動機(jī)與變速器之間,是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相聯(lián)系的總成,用來切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)對傳動系的動力傳遞一一 、離合器的功用、離合器的功用 離合器安裝在發(fā)動機(jī)與變速器之間,用來分離或接合前后兩者之間動力聯(lián)系。其功用為: (1)傳轉(zhuǎn)距)傳轉(zhuǎn)距 (2)保證汽車平穩(wěn)起步)保證汽車平穩(wěn)起步 (3)中斷給傳動系的動力,便于換檔)中斷給傳動系的動力,便于換檔 (4)防止傳動系過載)防止傳動系過載二二 、離合器的工作原理、離合器的工作原理

9、離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用,或是用液體作為傳動介質(zhì)(液力偶合器),或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉(zhuǎn)矩,使兩者之間可以暫時(shí)分離,又可逐漸接合,在傳動過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動。三、三、 離合器的種類離合器的種類 為了使離合器的主動部分和從動部分可以暫時(shí)分離又可以逐漸接合,并且在傳動過程中還可能相對運(yùn)動。因此其主動部分和從動部分不可能采用剛性聯(lián)接,而是借助兩者間的摩擦力或者液力或者電磁力來傳遞轉(zhuǎn)矩。 從而將汽車離合器分為摩擦式離合器、液力偶合器、電磁離合器等幾種。 目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。 四、離合器應(yīng)能滿足的基本要求四、離合器應(yīng)

10、能滿足的基本要求(1)保證能傳遞發(fā)動機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩,并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力(2)能作到分離時(shí),迅速徹底分離,接合時(shí)柔和,便與換檔和保證汽車平穩(wěn)起步,并具有良好的散熱能力(3)從動部分的轉(zhuǎn)動慣量盡量小一些,以減輕換檔時(shí)齒輪間沖擊(4)具有緩和轉(zhuǎn)動方向沖擊,衰減該方向振動的能力,且噪音小(5)操縱省力,維修保養(yǎng)方便。1.2.2 摩擦式離合器摩擦式離合器 離合器由主動部分主動部分、從動部分從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)壓緊機(jī)構(gòu)和操縱操縱機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)四部分組成。 摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種。目前與手動變速器相配合的絕大多數(shù)為干式摩擦式離合器,按其從動盤的數(shù)目,又分為單片式、雙片式和多片式等幾種。濕式摩擦式

11、離合器一般為多片式的,浸在油中以便于散熱。 下面主要介紹常用的周布彈簧離合器和膜片彈簧離合器一、一、 主動部分主動部分 主動部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機(jī)件組成。這部分與發(fā)動機(jī)曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接,壓盤與離合器蓋之間是靠34個(gè)傳動片傳遞轉(zhuǎn)矩的。如上圖。 二、二、 從動部分從動部分 從動部分由單片、雙片或多片從動盤所組成,它將主動部分通過摩擦傳來的動力傳給變速器的輸入軸。從動盤由從動盤本體,摩擦片和從動盤轂三個(gè)基本部分組成。 為了避免轉(zhuǎn)動方向的共振,緩和傳動系受到的沖擊載荷,大多數(shù)汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉(zhuǎn)減震器。 為了使汽車能平穩(wěn)起步,離合器應(yīng)能柔和接合,這就需要從

12、動盤在軸向具有一定彈性。為此,往往在動盤本體園周部分,沿徑向和周向切槽。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形,兩側(cè)的兩片摩擦片分別與其對應(yīng)的凸起部分相鉚接,這樣從動盤被壓縮時(shí),壓緊力隨翹曲的扇形部分被壓平而逐漸增大,從而達(dá)到接合柔和的效果。 扭轉(zhuǎn)減震器 為了避免轉(zhuǎn)動方向的共振,緩和傳動系受到的沖擊載荷,大多數(shù)汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉(zhuǎn)減震器。扭轉(zhuǎn)減振器能夠降低發(fā)動機(jī)曲軸系與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度,調(diào)諧傳動系扭振固有頻率,使傳動系共振應(yīng)力下降。還能緩和汽車改變行駛狀態(tài)時(shí)對傳動系產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)沖擊,并改善離合器的接合平順性。 離合器接合時(shí),發(fā)動機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪和壓盤傳給了動盤兩側(cè)的摩擦

13、片,帶動從動盤本體和與從動盤本體鉚接在一起的減振器盤轉(zhuǎn)動。動盤本體和減振器盤又通過六個(gè)減振器彈簧把轉(zhuǎn)矩傳給了從動盤轂。因?yàn)橛袕椥原h(huán)節(jié)的作用,所以傳動系受的轉(zhuǎn)動沖擊可以在此得到緩和。傳動系中的扭轉(zhuǎn)振動會使從動盤轂相對于動盤本體和減振器盤來回轉(zhuǎn)動,夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉(zhuǎn)振動的能量,將扭轉(zhuǎn)振動衰減下來。 三、三、 膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器 采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器稱為膜片彈簧離合器 。 機(jī)械式離合器的動作原理如圖1-2.2。 audi 100型轎車離合器蓋及壓盤總成構(gòu)造 如圖1-2.3。1.2.3 液力偶合器 液力偶合器靠工作液(油液)傳遞轉(zhuǎn)矩,外殼與泵輪連為一體,是主動件;

14、渦輪與泵輪相對,是從動件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時(shí),渦輪不能被帶動,主動件與從動件之間處于分離狀態(tài);隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高,渦輪被帶動,主動件與從動件之間處于接合狀態(tài). 液力離合器結(jié)構(gòu)與動作原理如圖1-2.4 。1.2.4 電磁離合器電磁離合器 電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。在主動與從動件之間放器的接合與分離。在主動與從動件之間放置磁粉,可以加強(qiáng)兩者之間的接合力,這置磁粉,可以加強(qiáng)兩者之間的接合力,這樣的離合器稱為磁粉式電磁離合器樣的離合器稱為磁粉式電磁離合器。 磁粉式電磁離合器的動作原理, 如圖 1-2.5。1.2.5 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)

15、構(gòu) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員可以使離合器分離,而后又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。按照分離離合器所需的操縱能源,離合器操縱機(jī)構(gòu)分人力式和氣壓助力式兩種。 人力式是以駕駛員的人體作為唯一的操縱能源,而氣壓助力式是以發(fā)動機(jī)驅(qū)動的空氣壓縮機(jī)作為主要操縱能源,以人體作為輔助能源。 人力操縱機(jī)構(gòu)按所用傳動裝置可以分為機(jī)械式和液壓式。 機(jī)械式離合器操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械式離合器操縱機(jī)構(gòu) 捷達(dá)轎車鋼絲繩索傳動離合器操縱示意圖圖12.6 所示液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu) 液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)具有液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)具有摩擦阻力小,傳遞效率高,接摩擦阻力小,傳遞效率高,接合平順等優(yōu)點(diǎn)。它結(jié)構(gòu)比較簡合平順等優(yōu)點(diǎn)。它結(jié)

16、構(gòu)比較簡單,便于布置,不受車身和車單,便于布置,不受車身和車架的變形的影響,是比較普遍架的變形的影響,是比較普遍采用的一種操縱型式。采用的一種操縱型式。 圖1-1.1 機(jī)械式傳動系一般組成及布置示意圖 1-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 圖1-1.2 典型液力機(jī)械傳動示意圖 1-液力變矩器 2-自動器變速器 3-萬向傳動 4-驅(qū)動橋 5-主減速器6-傳動軸 圖1-1.3 液壓傳動示意圖1離合器 2油泵 3控制閥 4液壓馬達(dá) 5驅(qū)動橋 6油管 圖1-1.4 混合式電動汽車采用的電傳動 1-離合器 2-發(fā)電機(jī) 3-控制器 4-電動機(jī) 5-

17、驅(qū)動橋 6-導(dǎo)線 圖1-1.6a發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置示意圖 1-發(fā)動機(jī) 2-離合器 3-變速器 4-變速器輸入軸 5-變速器輸出軸 6-差速器 7-車速表驅(qū)動齒輪 8-主減速器從動齒輪 圖1-1.6b發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置示意圖圖1-2.2 機(jī)械式離合器的動作原理 離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用,使兩者之間可以暫時(shí)分離,又可逐漸接合,在傳動過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動。 發(fā)動機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩,通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用,傳給從動盤。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時(shí),通過機(jī)件的傳遞,使膜片彈簧大端帶動壓盤后移,此時(shí)從動部分與主動部分分離。 圖1-2.3 audi 100型轎車

18、離合器蓋及壓盤總成構(gòu)造圖 1、3-平頭鉚釘 2-傳動片 4-支承環(huán) 5-膜片彈簧 6-支承鉚釘 7-離合器壓盤 8-離合器蓋 圖1-2.4 液力離合器結(jié)構(gòu)與動作原理 1-葉輪 2-輸出輪 3-油 4-油的流向 液力偶合器靠工作液液力偶合器靠工作液(油液)傳遞轉(zhuǎn)矩,外(油液)傳遞轉(zhuǎn)矩,外殼與泵輪連為一體,是殼與泵輪連為一體,是主動件;渦輪與泵輪相主動件;渦輪與泵輪相對,是從動件。當(dāng)泵輪對,是從動件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時(shí),渦輪不能轉(zhuǎn)速較低時(shí),渦輪不能被帶動,主動件與從動被帶動,主動件與從動件之間處于分離狀態(tài);件之間處于分離狀態(tài);隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高,隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高,渦輪被帶動,主動件與渦輪被帶動,主

19、動件與從動件之間處于接合狀從動件之間處于接合狀態(tài)態(tài). 圖圖1-2.5 磁粉式電磁離合器的動作原理磁粉式電磁離合器的動作原理 1-粉末 2-輸入側(cè) 3-輸出側(cè) 4-激磁線圈 5-線型粉末 6-磁通 圖1-2.6 捷達(dá)轎車鋼絲繩索傳動離合器操縱示意圖 1- 離合器分離踏板2-偏心彈簧 3-支承a4-離合器拉線自動調(diào)整機(jī)構(gòu) 5-傳動器殼體上的支承b 6-離合器操縱臂 7-離合器分離臂 8-離合器分離軸承 9-離合器分離推桿 第三節(jié)第三節(jié) 變速器與分動器變速器與分動器 1.3.1 變速器概述變速器概述 1.3.2 變速器的變速傳動機(jī)構(gòu)變速器的變速傳動機(jī)構(gòu) 1.3.3 同步器同步器 1.3.4 變速器的

20、操縱機(jī)構(gòu)變速器的操縱機(jī)構(gòu) 1.3.5 分動器分動器1.3.1 變速器概述變速器概述一、 設(shè)置變速器目的 為了解決了活塞式內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化的矛盾。二二 、變速器功用、變速器功用 (1)改變傳動比,滿足不同行駛條件改變傳動比,滿足不同行駛條件對牽引力的需要,使發(fā)動機(jī)盡量工作在對牽引力的需要,使發(fā)動機(jī)盡量工作在有利的工況下,滿足可能的行駛速度要有利的工況下,滿足可能的行駛速度要求。求。 (2)實(shí)現(xiàn)倒車行駛,用來滿足汽車倒實(shí)現(xiàn)倒車行駛,用來滿足汽車倒退行駛的需要。退行駛的需要。 (3)中斷動力傳遞,在發(fā)動機(jī)起動,中斷動力傳遞,在

21、發(fā)動機(jī)起動,怠速運(yùn)轉(zhuǎn),汽車換檔或需要停車進(jìn)行動怠速運(yùn)轉(zhuǎn),汽車換檔或需要停車進(jìn)行動力輸出時(shí),中斷向驅(qū)動輪的動力傳遞。力輸出時(shí),中斷向驅(qū)動輪的動力傳遞。三三 、變速器分類、變速器分類 (1)按傳動比的變化方式劃分 變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。(a)有級式變速器有級式變速器:有幾個(gè)可選擇的固定傳動比,采用齒輪傳動。又可分為:齒輪軸線固 定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。(b)無級式變速器無級式變速器:傳動比可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化,常見的有液力式,機(jī)械式和電力式等。(c)綜合式變速器綜合式變速器:由有級式變速器和無級式變速器共同組成的,其傳動比可以在最大

22、值 與最小值之間幾個(gè)分段的范圍內(nèi)作無級變化。 (2)按操縱方式劃分)按操縱方式劃分 變速器可以分為強(qiáng)制操縱式,自動操縱式和半自動操縱式三種。(a)強(qiáng)制操縱式變速器強(qiáng)制操縱式變速器:靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。(b)自動操縱式變速器自動操縱式變速器:傳動比的選擇和換檔是自動進(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)動機(jī)的負(fù)荷信號和車速信號來控制執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)檔位的變換。(c)半自動操縱式變速器半自動操縱式變速器:可分為兩類,一類是部分檔位自動換檔,部分檔位手動(強(qiáng)制) 換檔;另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位,在采下離合器踏板或松開加速踏板時(shí),由執(zhí)行 機(jī)構(gòu)自行換檔。1.3.2 變速器的變速傳動

23、機(jī)構(gòu)變速器的變速傳動機(jī)構(gòu) 三軸五當(dāng)變速器傳動簡圖 1-輸入軸 2-軸承 3-接合齒圈 4-同步環(huán) 5-輸出軸 6-中間軸 7-接合套 8-中間軸普通齒輪變速器普通齒輪變速器 普通齒輪變速器主要分為:(1)三軸變速器三軸變速器 這類變速器的前進(jìn)檔主要由輸入(第一)軸、中間軸和輸出(第二)軸組成。(圖1-3.2) 東風(fēng)eq1090e型汽車變速器。(圖1-3.3)(2)兩軸變速器兩軸變速器 這類變速器的前進(jìn)檔主要由輸入和輸出兩根軸組成。(圖1-3.4)圖1-3.2 三軸變速器圖1-3.3 東風(fēng)eq1090e型汽車變速器圖1-3.4 兩軸變速器1.3.3 同步器一、一、 設(shè)置同步器目的設(shè)置同步器目的

24、變速器的換檔操作,尤其是從高檔向低檔的換檔操作比較復(fù)雜,而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了換檔輕便,簡化操作,并避免齒間沖擊,消除或減輕輪齒間沖擊和噪聲,減輕駕駛員勞動強(qiáng)度,而在換檔裝置中設(shè)置同步器。兩軸變速器三、四檔間換檔過程兩軸變速器三、四檔間換檔過程1.輸入軸2.三檔主動齒輪3.接合套4.四檔主動齒輪5.四檔被動齒輪6.三檔被動齒輪 從圖中可以看出,輸出軸三擋齒輪6與輸入軸三檔齒輪2的齒數(shù)之比(z6/z2)大于輸出軸四擋齒輪5與輸入軸四擋齒輪4 的齒數(shù)之比(z5/z4)。由相互嚙合傳動齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)關(guān)系 n2/n6=z6/z2,n4/n5=z5/z4 可以得出齒輪2與齒輪6轉(zhuǎn)速之

25、比(n2/n6)大于輸入軸四擋齒輪4與輸出軸四擋齒輪5 轉(zhuǎn)速之比(n4/n5)的結(jié)論。而輸出軸三擋齒輪6與齒輪5的轉(zhuǎn)速又是一樣的(n6=n5),所以在傳動過程中,齒輪2轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)比齒輪4轉(zhuǎn)速高,即n2n4。低速檔(3檔) 高速檔(4檔) 首先要踩離合器踏板,使離合首先要踩離合器踏板,使離合器分離,接著通過變速桿等將器分離,接著通過變速桿等將接合套接合套3右移,進(jìn)入空檔位置。右移,進(jìn)入空檔位置。在接合套在接合套3與齒輪與齒輪2剛分離這一剛分離這一時(shí)刻,兩者轉(zhuǎn)速還是相等的,時(shí)刻,兩者轉(zhuǎn)速還是相等的,即即n3=n2。而。而n2n4,由此可以,由此可以得出得出n3n4,即接合套,即接合套3的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速大

26、于齒輪大于齒輪4轉(zhuǎn)速的結(jié)論。這時(shí)如轉(zhuǎn)速的結(jié)論。這時(shí)如果立即把接合套果立即把接合套3推向齒輪推向齒輪4上上接合齒圈,就會發(fā)生打齒現(xiàn)象。接合齒圈,就會發(fā)生打齒現(xiàn)象。 此時(shí),由于變速器處于空檔,接合套和齒輪此時(shí),由于變速器處于空檔,接合套和齒輪之間沒有聯(lián)系,離合器從動盤又與發(fā)動機(jī)脫離,之間沒有聯(lián)系,離合器從動盤又與發(fā)動機(jī)脫離,所以接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速都在分別逐漸降低。所以接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速都在分別逐漸降低。 因?yàn)辇X輪與齒輪、輸出軸、萬向傳動裝置、驅(qū)因?yàn)辇X輪與齒輪、輸出軸、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋、行駛系以及整個(gè)汽車聯(lián)系在一起,慣性動橋、行駛系以及整個(gè)汽車聯(lián)系在一起,慣性很大,所以很大,所以n4下降較慢;而

27、接合套只與輸入軸下降較慢;而接合套只與輸入軸和離合器從動盤相聯(lián)系,慣性很小,故和離合器從動盤相聯(lián)系,慣性很小,故n3下降下降較快。較快。 因?yàn)橐驗(yàn)閚3原先大于原先大于n4,n3下降得又比下降得又比n4快,所以過一會兒后,必然會有快,所以過一會兒后,必然會有n3n4(同步)(同步)的情況出現(xiàn)。最好能在的情況出現(xiàn)。最好能在n3n4的時(shí)刻使接合套的時(shí)刻使接合套右移而掛入四檔。右移而掛入四檔。 與接合套聯(lián)系的一系列零件與接合套聯(lián)系的一系列零件的慣性越小,則的慣性越小,則n3下降得越快,下降得越快,達(dá)到同步所需時(shí)間越少,并且達(dá)到同步所需時(shí)間越少,并且在同樣速度差的情況下,齒間在同樣速度差的情況下,齒間的

28、沖擊力也小,因此離合器從的沖擊力也小,因此離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小一動部分轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小一些。些。高速檔(4檔) 低速檔(3檔 剛從四檔推到空檔的接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速相同,剛從四檔推到空檔的接合套與齒輪的轉(zhuǎn)速相同,即即n3n3n4n4,同時(shí)又有,同時(shí)又有n2n4n2n4,所以,所以n2n3n2n3。進(jìn)入空。進(jìn)入空檔后,由于檔后,由于n3n3下降得比下降得比n2n2快,所以在接合套停下快,所以在接合套停下來之前,隨著時(shí)間的推移,兩者(來之前,隨著時(shí)間的推移,兩者(n2n2與與n3n3)差值)差值將越來越大。為了使接合套將越來越大。為了使接合套3 3與齒輪與齒輪2 2的轉(zhuǎn)速達(dá)到的轉(zhuǎn)速達(dá)到

29、相同,駕駛員應(yīng)在此時(shí)重新接合離合器,同時(shí)踩相同,駕駛員應(yīng)在此時(shí)重新接合離合器,同時(shí)踩一下加速踏板,使變速器輸入軸及接合套一下加速踏板,使變速器輸入軸及接合套3 3的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速高于齒輪高于齒輪2 2轉(zhuǎn)速,即轉(zhuǎn)速,即n3n2n3n2,然后再分離離合器,然后再分離離合器,等待片刻,到等待片刻,到n3n3n2n2時(shí),即可讓接合套時(shí),即可讓接合套3 3與齒輪與齒輪2 2上接合齒圈相接合,從而掛入三檔上接合齒圈相接合,從而掛入三檔 。 上述相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)上述相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動齒輪換檔的情況,樣適用于移動齒輪換檔的情況,只是前者的待

30、接合齒圈與接合只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動角速度要求一致,而套的轉(zhuǎn)動角速度要求一致,而后者的待接合齒輪嚙合點(diǎn)的線后者的待接合齒輪嚙合點(diǎn)的線速度要求一致,但所依據(jù)的速速度要求一致,但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。度分析原理是一樣的。 以上變速器的換檔操作,以上變速器的換檔操作,尤其是從高檔向低檔的換尤其是從高檔向低檔的換檔操作比較復(fù)雜,而且很檔操作比較復(fù)雜,而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了簡化操作,的沖擊。為了簡化操作,并避免齒間沖擊,所以在并避免齒間沖擊,所以在換檔裝置中設(shè)置同步器。換檔裝置中設(shè)置同步器。二、二、 同步器分類同步器分類 同步器有常壓式,慣性式

31、和自行增力式等種類 目前廣泛采用的慣性式同步器 慣性式同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的,在其上面設(shè)有專設(shè)機(jī)構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸,從而避免了齒間沖擊。慣性同步器按結(jié)構(gòu)又分為鎖環(huán)式和鎖銷式兩種 。 下面以鎖環(huán)式慣性同步器為例進(jìn)行說明。三、鎖環(huán)式慣性同步器工作原理三、鎖環(huán)式慣性同步器工作原理 花鍵轂花鍵轂7與第二軸用花鍵連接,并用墊片和卡環(huán)作軸向與第二軸用花鍵連接,并用墊片和卡環(huán)作軸向定位。在花鍵轂兩端與齒輪定位。在花鍵轂兩端與齒輪1和和4之間,各有一個(gè)青銅制成之間,各有一個(gè)青銅制成的鎖環(huán)(也稱同步環(huán))的鎖環(huán)(也稱同步環(huán))9和和5。鎖環(huán)上有短花鍵齒圈,花鍵。鎖環(huán)上有短

32、花鍵齒圈,花鍵齒的斷面輪廓尺寸與齒輪齒的斷面輪廓尺寸與齒輪 1,4及花鍵轂及花鍵轂 7上的外花鍵齒均上的外花鍵齒均相同。在兩個(gè)鎖環(huán)上,花鍵齒對著接合套相同。在兩個(gè)鎖環(huán)上,花鍵齒對著接合套8的一端都有倒的一端都有倒角(稱鎖止角),且與接合套齒端的倒角相同。鎖環(huán)具有角(稱鎖止角),且與接合套齒端的倒角相同。鎖環(huán)具有與齒輪與齒輪1和和4上的摩擦面錐度相同的內(nèi)錐面,內(nèi)錐面上制出上的摩擦面錐度相同的內(nèi)錐面,內(nèi)錐面上制出細(xì)牙的螺旋槽,以便兩錐面接觸后破壞油膜,增加錐面間細(xì)牙的螺旋槽,以便兩錐面接觸后破壞油膜,增加錐面間的摩擦。三個(gè)滑塊的摩擦。三個(gè)滑塊2分別嵌合在花鍵轂的三個(gè)軸向槽分別嵌合在花鍵轂的三個(gè)軸向

33、槽11內(nèi),內(nèi),并可沿槽軸向滑動。在兩個(gè)彈簧圈并可沿槽軸向滑動。在兩個(gè)彈簧圈6的作用下,滑塊壓向的作用下,滑塊壓向接合套,使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹接合套,使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽槽10中,起到空檔定位作用?;瑝K中,起到空檔定位作用。滑塊2的兩端伸入鎖環(huán)的兩端伸入鎖環(huán)9和和5的三個(gè)缺口的三個(gè)缺口12中。只有當(dāng)滑塊位于缺口中。只有當(dāng)滑塊位于缺口12的中央時(shí),接合的中央時(shí),接合套與鎖環(huán)的齒方可能接合。套與鎖環(huán)的齒方可能接合。 1.4.齒輪 2.滑塊 3.定位銷 5.9.鎖環(huán)(也稱同步環(huán))6.兩個(gè)彈簧圈 7.花鍵轂 8.結(jié)合套 10.軸向接合套中部的凹槽 11.軸向

34、槽 12.同步環(huán)缺口圖圖13.5鎖環(huán)式慣性同步器鎖環(huán)式慣性同步器1.3.4 變速器操縱機(jī)構(gòu) 變速器操縱機(jī)構(gòu)能讓駕駛員使變速器掛上或摘下某一檔,從而改變變速器的工作狀態(tài)。 在變速器操縱機(jī)構(gòu)內(nèi)除了有換檔桿、撥叉 、撥叉軸、撥塊外,還有:自鎖裝置、互鎖裝置、倒檔鎖裝置。 變速器操縱機(jī)構(gòu)如圖所示。 變速器操縱機(jī)構(gòu)1.五、六檔撥叉 2.三、四檔撥叉 3.一、二檔撥塊 4.倒檔撥塊 5.一、二檔撥叉 6.倒檔撥叉 7.倒檔撥叉軸 8.一、二檔撥叉軸 9.三、四檔撥叉軸 10.五、六檔撥叉軸 11.換檔軸 12.變速桿 13.叉形撥桿 14.五、六檔撥塊 15.自鎖彈簧 16.自鎖鋼球 17.互鎖柱銷前置發(fā)

35、動機(jī)后輪驅(qū)動汽車變速器的外操縱機(jī)構(gòu)變速器遠(yuǎn)距離外操縱機(jī)構(gòu) 對變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求 為了保證變速器的可靠工作,變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足以下要求: (1)掛檔后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套掛檔后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合(或滑動齒輪換檔時(shí),全齒長都進(jìn)入嚙合)。合(或滑動齒輪換檔時(shí),全齒長都進(jìn)入嚙合)。在振動等條件影響下,操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不在振動等條件影響下,操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛檔或自行脫檔。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自自行掛檔或自行脫檔。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。鎖裝置。 (2)為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)檔而使變速器卡死或)為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)檔而使變速器卡死或損壞,在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有

36、互鎖裝置。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)誤掛倒檔,導(dǎo)致零件)為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒檔,導(dǎo)致零件損壞,在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒檔鎖裝置。損壞,在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒檔鎖裝置。二 、自鎖裝置 掛檔后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合(或滑動齒輪換檔時(shí),全齒長都進(jìn)入嚙合)。在振動等條件影響下,操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛檔或自行脫檔。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。換檔撥叉軸上方有三凹坑,上面有被彈簧壓緊的鋼珠。當(dāng)撥叉軸位置處于空檔或某一檔位置時(shí),鋼珠壓在凹坑內(nèi)。起到了自鎖的作用。三 、互鎖鎖裝置 當(dāng)中間換檔撥叉軸移動掛檔時(shí),另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住。防止同時(shí)掛上兩個(gè)檔而使變速

37、器卡死或損壞,起到了互鎖作用。四、 倒檔鎖裝置 當(dāng)換檔桿下端(紅色的長方塊部分)向倒檔撥叉軸移動時(shí),必須壓縮彈簧才能進(jìn)入倒檔撥叉軸上的撥塊槽中。防止了在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒檔,而導(dǎo)致零件損壞,起到了倒檔鎖的作用。當(dāng)?shù)箼n撥叉軸移動掛檔時(shí),另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住。1.3.5 分動器 分動器的功用分動器的功用 將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋,并且進(jìn)一步增大扭矩。分動器也是一個(gè)齒輪傳動系統(tǒng),它單獨(dú)固定在車架上,其輸入軸與變速器的輸出軸用萬向傳動裝置連接,分動器的輸出軸有若干根,分別經(jīng)萬向傳動裝置與各驅(qū)動橋相連。 對分動器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 非先接上前橋,不得掛入低速檔, 不得摘下前橋 東風(fēng)eq2080

38、型車兩檔分動器的結(jié)構(gòu)和原理。分動器操縱機(jī)構(gòu)分動器操縱機(jī)構(gòu)1.換檔操縱桿 2.前橋操縱桿 3.螺釘 4、5.傳動桿 6.搖臂 7.軸 8.支撐臂第四節(jié)第四節(jié) 萬向傳動裝置萬向傳動裝置 1.4.1 萬向傳動裝置概論 1.4.2 十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu) 1.4.3 其他萬向節(jié) 1.4.4 傳動軸及中間支承1.4.1 萬向傳動裝置概論 在汽車傳動系及其它系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)一在汽車傳動系及其它系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)一些軸線相交或相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之些軸線相交或相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞,必須采用萬向傳動裝置。間的動力傳遞,必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成,萬向傳動裝置一般由萬向

39、節(jié)和傳動軸組成,有時(shí)還要有中間支承。有時(shí)還要有中間支承。 萬向節(jié)是實(shí)現(xiàn)變角度動力傳遞的機(jī)件,用萬向節(jié)是實(shí)現(xiàn)變角度動力傳遞的機(jī)件,用于需要改變傳動軸線方向的位置。于需要改變傳動軸線方向的位置。 萬向節(jié)的分類萬向節(jié)的分類 按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為 剛性萬向節(jié) 撓性萬向節(jié) 剛性萬向節(jié)又可分為: 不等速萬向節(jié)(常用的為十字軸式) 準(zhǔn)等速萬向節(jié)(如雙聯(lián)式萬向節(jié)) 等速萬向節(jié)(如球籠式萬向節(jié)) 萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用 1-萬向節(jié) 2-傳動軸 3-前傳動軸4-中間支承 在汽車傳動系及其它系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)一些軸線相交或相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞,必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝

40、置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成,有時(shí)還要有中間支承 。萬向傳動裝置具體應(yīng)用發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車(圖a)的變速器與驅(qū)動橋之間。當(dāng)變速器與驅(qū)動橋之間距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)將傳動軸分成兩段甚至多段,并加設(shè)中間支承。 多軸驅(qū)動的汽車的分動器與驅(qū)動橋之間或驅(qū)動橋與驅(qū)動橋之間(圖b)。 由于車架的變形,會造成軸線間相互位置變化的兩傳動部件之間。 如圖c所示為在發(fā)動機(jī)與變速器之間。 采用獨(dú)立懸架的汽車的與差速器之間(圖d)。轉(zhuǎn)向驅(qū)動車橋的差速器與車輪之間(圖e)。 汽車的動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中(圖f)。1.4.2 十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu) 圖1-4.2 十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu) 1- 套筒 2-十字軸 3-傳動軸叉 4-卡環(huán)

41、5-軸承外圈 6-套筒叉 十字軸式萬向節(jié)是不等速萬向節(jié) 十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié),允許相鄰兩軸的最大交角為1520。該萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高的優(yōu)點(diǎn),但在兩軸夾角不為零的情況下不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動。 圖1-4.3 十字軸式剛性萬向節(jié)示意圖 1-主動叉 2-從動叉 3-十字軸 設(shè)主動叉由初始位置轉(zhuǎn)過1角,從動叉相應(yīng)轉(zhuǎn)過2角,由機(jī)械原理分析可以得出如下關(guān)系式:tg1=tg2cos圖1-4.4 雙萬向節(jié)等速傳動布置圖 1,3-主動叉主動叉 2,4-從動叉從動叉驅(qū)動橋的輸入軸相應(yīng)轉(zhuǎn)過4角,則有以下關(guān)系: tg1=tg2cos1 tg4=tg2cos2 若有12, 則有 41

42、 也就是當(dāng)滿足以下 兩個(gè)條件時(shí),可以實(shí)現(xiàn)由變速器的輸出軸1到驅(qū)動橋的輸入軸4的等角速傳動:(1)傳動軸兩端萬向節(jié)叉處于同一平面內(nèi)(2)第一萬向節(jié)兩軸間夾角1與第二萬向節(jié)兩軸間夾角2相等。 因?yàn)樵谛旭倳r(shí),驅(qū)動橋要相對于變速器跳動,不可能在任何時(shí)候都有12,實(shí)際上只能做到變速器到驅(qū)動橋的近似等速傳動。 在以上傳動裝置中,軸間交角越大,傳動軸的轉(zhuǎn)動越不均勻,產(chǎn)生的附加交變載荷也越大,對機(jī)件使用壽命越不利,還會降低傳動效率,所以在總體布置上應(yīng)盡量減小這些軸間交角。1.4.3 其他萬向節(jié) 準(zhǔn)等速萬向節(jié):常見的準(zhǔn)等速萬向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種,它們的工作原理與上述雙十字軸式萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動的原理是一樣

43、的。 等速萬向節(jié):目前轎車上常用的等速萬向節(jié)為球籠式萬向節(jié),也有采用球叉式萬向節(jié)或自由三樞軸萬向節(jié)的。 撓性萬向節(jié):由橡膠件與主被動軸交替連接而成,依靠橡膠件的彈性變形來實(shí)現(xiàn)小角度夾角(35)和微小軸向位移的萬向傳動,它具有能吸收傳動系中的沖擊載荷和衰減扭轉(zhuǎn)振動,結(jié)構(gòu)簡單,無需潤滑等優(yōu)點(diǎn)。雙聯(lián)式萬向節(jié)工作原理圖 圖1-4.5 雙聯(lián)式萬向節(jié)圖 它實(shí)際上是一套將傳動軸長度減縮至最小的雙十字軸式萬向節(jié)等速傳動裝置,雙聯(lián)叉3相當(dāng)于傳動軸及兩端處在同一平面上的萬向節(jié)叉,配合專用機(jī)構(gòu)使得兩軸與雙聯(lián)叉3的交角相等,這就滿足了使軸1和軸2的角速度相等的條件。等角速傳動萬向節(jié)等角速傳動萬向節(jié)的工作原理兩個(gè)十字軸

44、式萬向節(jié)和一根傳動軸等角速傳動原理: 將這種等角速傳動機(jī)構(gòu)中的傳動軸縮至最短,雙聯(lián)式(以及三銷式,凸塊式)等角速萬向節(jié)就屬于這一種。錐齒輪傳動原理 兩個(gè)同樣的錐齒輪相互嚙合傳動,從動齒輪與主動齒輪的轉(zhuǎn)速必然是相同的。球籠式萬向節(jié)和球叉式萬向節(jié)就屬于這一種。等速萬向節(jié)的工作原理 當(dāng)萬向節(jié)主動軸與從動軸之間傳力點(diǎn)一直處于主動軸軸線和從動軸軸線夾角平分線上(或者說傳力點(diǎn)距這兩軸線的距離相等)時(shí),必然能實(shí)現(xiàn)等角速傳動。圖1-4.6 伸縮型球籠式萬向節(jié) o萬向節(jié)中心a 保持架b保持架內(nèi)球中心其內(nèi)外滾道是直槽的。 在傳遞扭距過程中星型套可在筒形殼內(nèi)沿軸向移動,能起道滑動花鍵作用,使萬向節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡化。撓性

45、萬向節(jié) 撓性萬向節(jié)由橡膠件與主被動軸交替連接而成,依靠橡膠件的彈性變形來實(shí)現(xiàn)小角度夾角(35)和微小軸向位移的萬向傳動,它具有能吸收傳動系中的沖擊載荷和衰減扭轉(zhuǎn)振動,結(jié)構(gòu)簡單,無需潤滑等優(yōu)點(diǎn)。 圖1-4.7 撓性萬向節(jié)1螺絲2橡膠3中心鋼球4黃油嘴5傳動凸緣6球座1.4.4 傳動軸及中間支承傳動軸及中間支承 在有一定距離的兩部件之間采用萬向傳動裝置傳遞動力時(shí),一般需要在萬向節(jié)之間安裝傳動軸。若兩部件之間的距離會發(fā)生變化,而萬向節(jié)又沒有伸縮功能時(shí),則還要將傳動軸做成兩段,用滑動花鍵相連接。為減小傳動軸花鍵連接部分的軸向滑動阻力和摩損,需加注潤滑脂進(jìn)行潤滑,也可以對花鍵進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層,或

46、是在花鍵槽內(nèi)設(shè)置滾動元件。 1.4.4.1 傳動軸及中間支承概述傳動軸及中間支承概述 傳動軸 在萬向節(jié)之間,用來傳遞動力的軸。在工作時(shí),若兩萬向節(jié)之間的距離會發(fā)生變化,則須將傳動軸做成兩段,用滑動花鍵相連接。 傳動軸中間支承: 在傳動距離較長時(shí),往往將傳動軸分段,在各段之間增加中間支承。中間支承實(shí)際上是一個(gè)通過支承座和緩沖墊安裝在車身(或車架)上的軸承,用來支承傳動軸的一端。橡膠緩沖墊可以補(bǔ)償車身(或車架)變形和發(fā)動機(jī)振動對于傳動軸位置的影響。 傳動軸 在采用獨(dú)立懸架連接的驅(qū)動橋上,差速器與驅(qū)動輪之間的傳動軸又稱為驅(qū)動半軸。 獨(dú)立懸架驅(qū)動半軸型式如圖1-4.8所示。 在工作時(shí),差速器與驅(qū)動輪之

47、間的距離變化是靠內(nèi)側(cè)伸縮型萬向節(jié)來適應(yīng)的,驅(qū)動軸總成圖1-4.9所示。 當(dāng)變速器和后橋之間距離較長時(shí)常使用兩段傳動軸,如圖1-4.10所示。圖1-4.8 獨(dú)立懸架驅(qū)動半軸型式 在采用獨(dú)立懸架連接的驅(qū)動橋上,差速器與驅(qū)動輪之間的傳動軸又稱為驅(qū)動半軸。圖圖1-4.9 驅(qū)動軸總成驅(qū)動軸總成 在工作時(shí),差速器與驅(qū)動輪之間的距離變化是靠內(nèi)側(cè)伸縮型萬向節(jié)來適應(yīng)的。圖圖1-4.10 當(dāng)變速器和后橋之間距離較當(dāng)變速器和后橋之間距離較長時(shí)常使用兩段傳動軸長時(shí)常使用兩段傳動軸 1-變速器;2-中間支承;3-后驅(qū)動橋;4-后傳動軸;5-球軸承;6-前傳動軸 在傳動距離較長時(shí),往往將傳動軸分段,即在傳動軸前增加帶中間

48、支承的前傳動軸。傳動軸動平衡問題 傳動軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí),任何質(zhì)量的偏移都會導(dǎo)致劇烈振動。生產(chǎn)廠家在把傳動軸與萬向節(jié)組裝后,都進(jìn)行動平衡。經(jīng)過動平衡的傳動軸兩端一般都點(diǎn)焊有平衡片,拆卸后重裝時(shí)要注意保持二者的相對角位置不變。傳動軸臨界轉(zhuǎn)速問題 因?yàn)閭鲃虞S是高速旋轉(zhuǎn)的,所以要使傳動軸工作在危險(xiǎn)的共振轉(zhuǎn)速以下。傳動軸的共振轉(zhuǎn)速可用下面公式表示: n=0.12109 (d22+d12)0.5/l2 其中:n 表示共振轉(zhuǎn)速, d2表示傳動軸外徑, d1表示(空芯)傳動軸內(nèi)徑 , l表示傳動軸長度。 從這一公式可以看出,把傳動軸做成空芯的和適當(dāng)短一些,對提高傳動軸的共振轉(zhuǎn)速,從而在工作中避開這一轉(zhuǎn)速是有利的

49、。 傳動軸一般用厚度為1530mm的薄鋼板卷焊而成。(超重型貨車的傳動軸則采用無縫鋼管。)在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋或微型汽 車的萬向傳動裝置中,通常將傳動軸制成實(shí)心軸。1.4.4.2 傳動軸伸縮套 圖1-4.11 傳動軸伸縮套 1-蓋子;2-蓋板;3-蓋墊;4-萬向節(jié)叉;5-加油嘴;6-伸縮套; 7-滑動花鍵槽;8-油封;9-油封蓋;10-傳動軸管 在有一定距離的兩部件之間采用萬向傳動裝置傳遞動力時(shí),一般需要在萬向節(jié)之間安裝傳動軸。若兩部件之間的距離會發(fā)生變化,而萬向節(jié)又沒有伸縮功能時(shí),則還要將傳動軸做成兩段,用滑動花鍵相連接。為減小傳動軸花鍵連接部分的軸向滑動阻力和摩損,需加注潤滑脂進(jìn)行潤

50、滑,也可以對花鍵進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層,或是在花鍵槽內(nèi)設(shè)置滾動元件。圖圖1-4.12 傳動軸中間支承圖圖1-4.12 傳動軸中間支承1-滾球軸承;2-中間軸承緩沖墊;3-支承座 如圖所示為一種中間支承結(jié)構(gòu),它實(shí)際上是一個(gè)通過支承座和緩沖墊安裝在車身(或車架)上的軸承,用來支承傳動軸的一端。橡膠緩沖墊可以補(bǔ)償車身(或車架)變形和發(fā)動機(jī)振動對于傳動軸位置的影響。 第五節(jié)第五節(jié) 驅(qū)動橋驅(qū)動橋 1.5.1 驅(qū)動橋概述 1.5.2 非斷開式驅(qū)動橋 1.5.3 斷開式驅(qū)動橋 1.5.4 主減速器 1.5.5 差速器 1.5.6 半軸1.5.1 概述驅(qū)動橋的組成 主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼主減速器、

51、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼等組成等組成。驅(qū)動橋的功用 將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過降速,將增大的轉(zhuǎn)矩分配到驅(qū)動車經(jīng)過降速,將增大的轉(zhuǎn)矩分配到驅(qū)動車輪輪,并實(shí)現(xiàn)降速以增大轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)降速以增大轉(zhuǎn)矩.驅(qū)動橋的分類 驅(qū)動橋一般可分為驅(qū)動橋一般可分為非斷開式非斷開式和和斷開式斷開式兩種兩種 非斷開式驅(qū)動橋非斷開式驅(qū)動橋 也稱為整體式驅(qū)動橋,它由驅(qū)動橋殼、主減速也稱為整體式驅(qū)動橋,它由驅(qū)動橋殼、主減速器、差速器和半軸組成器、差速器和半軸組成 斷開式驅(qū)動橋斷開式驅(qū)動橋 為了與獨(dú)立懸架相配合,將主減速器殼固定在為了與獨(dú)立懸架相配合,將主減速器殼固定在車架(或車身)上,驅(qū)動橋殼分

52、段并通過鉸鏈連車架(或車身)上,驅(qū)動橋殼分段并通過鉸鏈連接,或除主減速器殼外不再有驅(qū)動橋殼的其它部接,或除主減速器殼外不再有驅(qū)動橋殼的其它部分,這種驅(qū)動橋稱為斷開式驅(qū)動橋。為了適應(yīng)驅(qū)分,這種驅(qū)動橋稱為斷開式驅(qū)動橋。為了適應(yīng)驅(qū)動輪獨(dú)立上下跳動的需要,差速器與車輪之間的動輪獨(dú)立上下跳動的需要,差速器與車輪之間的半軸各段之間用萬向節(jié)連接。半軸各段之間用萬向節(jié)連接。1.5.2 非斷開式驅(qū)動橋 非斷開式驅(qū)動橋也稱為非斷開式驅(qū)動橋也稱為整體式驅(qū)動橋整體式驅(qū)動橋,它由驅(qū)動,它由驅(qū)動橋殼,主減速器,差速器和半軸組成。橋殼,主減速器,差速器和半軸組成。 驅(qū)動橋殼驅(qū)動橋殼由中間的主減速器殼和兩邊與之剛由中間的主減

53、速器殼和兩邊與之剛性連接的半軸套管組成,通過懸架與車身或車架性連接的半軸套管組成,通過懸架與車身或車架相連。兩側(cè)車輪安裝在此剛性橋殼上,半軸與車相連。兩側(cè)車輪安裝在此剛性橋殼上,半軸與車輪不可能在橫向平面內(nèi)作相對運(yùn)動。輸入驅(qū)動橋輪不可能在橫向平面內(nèi)作相對運(yùn)動。輸入驅(qū)動橋的動力首先傳到主減速器主動小齒輪,經(jīng)主減速的動力首先傳到主減速器主動小齒輪,經(jīng)主減速器減速后轉(zhuǎn)矩增大,再經(jīng)差速器分配給左右兩半器減速后轉(zhuǎn)矩增大,再經(jīng)差速器分配給左右兩半軸,最后傳至驅(qū)動車輪。軸,最后傳至驅(qū)動車輪。 后輪驅(qū)動驅(qū)動橋的主要部件如下頁圖示。后輪驅(qū)動驅(qū)動橋的主要部件如下頁圖示。后輪驅(qū)動驅(qū)動橋(非斷開式) 1-1-后橋殼;

54、后橋殼;2-2-差速器殼;差速器殼;3-3-差速器行星齒輪差速器行星齒輪4-4-差速器半軸齒輪;差速器半軸齒輪;5-5-半軸;半軸; 6-6-主減速器從動齒主減速器從動齒輪齒圈;輪齒圈;7-7-主減速器主動小主減速器主動小齒輪齒輪 1.5.3 斷開式驅(qū)動橋 為了與獨(dú)立懸架相適應(yīng),驅(qū)動橋殼需要為了與獨(dú)立懸架相適應(yīng),驅(qū)動橋殼需要分為用鉸鏈連接的幾段,更多的是只保留主分為用鉸鏈連接的幾段,更多的是只保留主減速器殼(或帶有部分半軸套管)部分,主減速器殼(或帶有部分半軸套管)部分,主減速器殼固定在車架或車身上,這種驅(qū)動橋減速器殼固定在車架或車身上,這種驅(qū)動橋稱為斷開式驅(qū)動橋。為了適應(yīng)驅(qū)動輪獨(dú)立上稱為斷開

55、式驅(qū)動橋。為了適應(yīng)驅(qū)動輪獨(dú)立上下跳動的需要,差速器與車輪之間的半軸也下跳動的需要,差速器與車輪之間的半軸也要分段,各段之間用萬向節(jié)連接。要分段,各段之間用萬向節(jié)連接。 斷開式驅(qū)動橋的構(gòu)造如下頁圖所示。斷開式驅(qū)動橋的構(gòu)造如下頁圖所示。斷開式驅(qū)動橋的構(gòu)造 1-主減速器;主減速器;2-半軸;半軸;3-彈性元件;彈性元件;4-減振器;減振器;5-車輪;車輪;6-擺臂;擺臂;7-擺臂軸擺臂軸1.5.4 主減速器 主減速器作用 是在傳動系中起降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩作用的主是在傳動系中起降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩作用的主要部件。當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方要部件。當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用向的作用

56、 主減速器種類(1)按參加減速傳動的)按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目齒輪副數(shù)目分:分: 單級式主減速器、雙級式主減速器單級式主減速器、雙級式主減速器(2)按主減速器)按主減速器傳動比傳動比檔數(shù)分:檔數(shù)分: 單速式、雙速式單速式、雙速式(3)按)按齒輪副結(jié)構(gòu)型式齒輪副結(jié)構(gòu)型式分:分: 圓柱齒輪式圓柱齒輪式 、圓錐齒輪式、準(zhǔn)雙曲面齒輪式、圓錐齒輪式、準(zhǔn)雙曲面齒輪式準(zhǔn)雙曲面錐齒輪式單級主減速器 1.后橋殼體 2.從動錐齒圈 3.半軸 4.半軸軸承 5.主動錐齒輪 6.主動錐齒輪后軸承 7.主動錐齒輪前軸承 8. 半軸齒輪 9.差速器殼注: 上圖所示為單級主減速器結(jié)構(gòu),它采用一對準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動。上圖所

57、示為單級主減速器結(jié)構(gòu),它采用一對準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動。主動錐齒輪主動錐齒輪4與輸入軸制成一體,用圓錐滾子軸承與輸入軸制成一體,用圓錐滾子軸承6和和7支承。這兩支承。這兩個(gè)軸承安裝在主減速器殼的軸承孔內(nèi),并被臺階軸向定位,用來承個(gè)軸承安裝在主減速器殼的軸承孔內(nèi),并被臺階軸向定位,用來承受在主減速器工作時(shí),對主動錐齒輪受在主減速器工作時(shí),對主動錐齒輪4產(chǎn)生的軸向和徑向力。因?yàn)楫a(chǎn)生的軸向和徑向力。因?yàn)橹鲃渝F齒輪主動錐齒輪5處于圓錐滾子軸承處于圓錐滾子軸承6和和7支承點(diǎn)的外面,所以讓兩軸承支承點(diǎn)的外面,所以讓兩軸承的小端相對,這能夠增大有效支承點(diǎn)的距離,并使軸承的小端相對,這能夠增大有效支承點(diǎn)的距離,并

58、使軸承6有效支承有效支承點(diǎn)距錐齒輪點(diǎn)距錐齒輪5更近,有利于增加主動錐齒輪的支承剛度。更近,有利于增加主動錐齒輪的支承剛度。 從動錐齒輪從動錐齒輪2被螺栓固定在差速器殼被螺栓固定在差速器殼9上,差速器殼又被兩個(gè)圓錐上,差速器殼又被兩個(gè)圓錐滾子軸承滾子軸承4支承在主減速器殼內(nèi)。因?yàn)閺膭渝F齒輪支承在主減速器殼內(nèi)。因?yàn)閺膭渝F齒輪2處于兩個(gè)圓錐滾處于兩個(gè)圓錐滾子軸承之間,所以讓兩軸承的大端相對,這能夠適當(dāng)減小兩軸承有子軸承之間,所以讓兩軸承的大端相對,這能夠適當(dāng)減小兩軸承有效支承點(diǎn)的距離,對增加從動錐齒輪的支承剛度是有利的。效支承點(diǎn)的距離,對增加從動錐齒輪的支承剛度是有利的。 在桑塔在桑塔納、奧迪納、奧

59、迪100、切諾基等發(fā)動機(jī)縱置的汽車上,都采用了以上形式、切諾基等發(fā)動機(jī)縱置的汽車上,都采用了以上形式的主減速器。的主減速器。1.5.5 差速器 差速器是一個(gè)差速傳動機(jī)構(gòu),差速器是一個(gè)差速傳動機(jī)構(gòu),用來保證各驅(qū)動輪在各種運(yùn)動條件用來保證各驅(qū)動輪在各種運(yùn)動條件下的動力傳遞,避免輪胎與地面間下的動力傳遞,避免輪胎與地面間打滑。打滑。差速器概述 邊滾動邊滑動的現(xiàn)象邊滾動邊滑動的現(xiàn)象:汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),外側(cè)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),外側(cè)車輪比內(nèi)側(cè)車輪所走過車輪比內(nèi)側(cè)車輪所走過的路程長;汽車在不平的路程長;汽車在不平路面上直線行駛時(shí),兩路面上直線行駛時(shí),兩側(cè)車輪走過的曲線長短側(cè)車輪走過的曲線長短也不相等;即使路面非也

60、不相等;即使路面非常平直,但由于輪胎制常平直,但由于輪胎制造尺寸誤差,磨損程度造尺寸誤差,磨損程度不同,承受的載荷不同不同,承受的載荷不同或充氣壓力不等,各個(gè)或充氣壓力不等,各個(gè)輪胎的滾動半徑實(shí)際上輪胎的滾動半徑實(shí)際上不可能相等,若兩側(cè)車不可能相等,若兩側(cè)車輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)軸上,兩輪角速度相等,軸上,兩輪角速度相等,則車輪必然出現(xiàn)邊滾動則車輪必然出現(xiàn)邊滾動邊滑動的現(xiàn)象。邊滑動的現(xiàn)象。 車輪對路面的滑動不僅會加速輪胎磨損,增加汽車的動力消車輪對路面的滑動不僅會加速輪胎磨損,增加汽車的動力消耗,而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動性能的惡化。若主減速器從動耗,而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動性能的

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