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汽 车 构 造,主 讲：马 天 飞,电子讲稿,汽车构造 马天飞,第 二 章 汽车传动系统概述,传动系统的基本功用与组成,汽车构造 马天飞,1、减速增矩 2、实现汽车倒退行驶 3、必要时中断动力传动 4、差速作用,传动系统的布置FF方案,汽车构造 马天飞,结构紧凑布置方便操纵简单冷却通风好车身底板高度降低多用于轿车,传动系统的布置RR方案,汽车构造 马天飞,轴荷分配合理车内噪声小车身地板平整质心高度降低多用于大客车,传动系统的布置4WD方案,汽车构造 马天飞,能够充分利用地面附着条件，获得尽可能大的牵引力。多用于越野车,汽车构造 马天飞,第 三 章离 合 器,离合器的功用,汽车构造 马天飞,1、保证汽车平稳起步。2、保证传动系统换挡时工作平顺。3、防止传动系统过载。,主动部分、从动部分既可暂时分离，又可逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。,离合器的结构及工作原理,汽车构造 马天飞,组成：主动部分 从动部分压紧机构 操纵机构要求：分离彻底，接合柔和从动部分的转动惯量要尽可能小散热条件良好,摩擦离合器传递转矩的能力,汽车构造 马天飞,影响因素：摩擦面压紧力 摩擦因数 摩擦面数目 摩擦面尺寸,单盘周布弹簧离合器,汽车构造 马天飞,主动部分：飞轮、压盘、离合器盖（四组传动片）从动部分：从动盘（摩擦片）、从动盘毂（从动轴）压紧机构：16个螺旋弹簧操纵机构：分离杠杆、分离套筒（轴承）、分离叉,单盘周布弹簧离合器,汽车构造 马天飞,传力途径离合器间隙踏板自由行程散热：径向槽 散热肋 隔热垫,膜片弹簧离合器,汽车构造 马天飞,膜片弹簧：薄弹簧钢板，有锥度。18个径向切口，形成弹性杠杆。两侧有钢丝支承圈，借6个固定铆钉将其安装在离合器盖上。,膜片弹簧离合器的安装过程,汽车构造 马天飞,膜片弹簧离合器的结构特点,汽车构造 马天飞,1)有利于提高离合器转矩容量，并减小离合器的轴向尺寸。2)不需专门的分离杠杆，使结构简化，零件数目少，重量轻。3)可以适当增加压盘的厚度，提高热容量，改善散热条件。4)主要部件形状简单，适于采用冲压加工，大批量生产时可以降低生产成本。,膜片弹簧的弹性特性,汽车构造 马天飞,摩擦片磨损时压紧力变化小；分离时踏板力减小。压力分布均匀；磨损均匀；高速性能好。,推式膜片弹簧离合器,汽车构造 马天飞,双支承环式单支承环式无支承环式,拉式膜片弹簧离合器,汽车构造 马天飞,无支承环式单支承环式优点：结构简单分离效率高操作强度小缺点：,结构较复杂，安装拆卸困难，分离行程略大。,从动盘和扭转减振器,汽车构造 马天飞,扭转减振器的功用从动盘 带扭转减振器的从动盘（应用广泛）不带扭转减振器的从动盘（多用于双盘离合器）,从动盘的结构形式,汽车构造 马天飞,从动盘应具有轴向弹性，连接摩擦衬片处沿周向翘曲成波浪形。结构形式：整体式分开式组合式,扭转减振器的组成,汽车构造 马天飞,从动盘本体、减振器盘从动盘毂减振器弹簧减振器阻尼片,扭转减振器的工作原理,汽车构造 马天飞,从动盘本体（减振器盘）减振器弹簧从动盘毂,离合器操纵机构,汽车构造 马天飞,组成：起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。类型：人力式、气压式,汽车构造 马天飞,第 四 章变 速 器 与 分 动 器,变速器的功用和分类,汽车构造 马天飞,功用：变速、倒挡、空挡组成：变速传动机构、操纵机构分类：按传动比变化方式不同有级式、无级式、综合式按操纵方式不同强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式,普通齿轮式变速器的结构,汽车构造 马天飞,轴线固定式的中间轴式五挡变速器（CA1040）,五挡变速器简图,汽车构造 马天飞,轴、轴承、壳体齿轮、连接五个前进挡位同步器（组成）倒挡齿轮,空挡六挡变速器（CA1091）,汽车构造 马天飞,动力的传递,一挡,汽车构造 马天飞,挂挡动力的传递传动比,直接挡,汽车构造 马天飞,挂挡动力的传递传动比,倒挡,汽车构造 马天飞,挂挡动力的传递传动比,防止自动跳挡的结构措施,汽车构造 马天飞,齿端制成倒斜面：接合齿圈和接合套齿的端部两侧制成倒斜面,防止自动跳挡的结构措施,汽车构造 马天飞,减薄齿结构：花键毂齿端的齿厚切薄,两轴式变速器结构,汽车构造 马天飞,特点：输入轴和输出轴平行，无中间轴。,两轴式变速器工作原理,汽车构造 马天飞,轴、轴承、齿轮、同步器；动力传递路线、无直接挡。,无同步器时变速器的换挡过程,汽车构造 马天飞,同步：待啮合齿轮轮齿的圆周速度相等。低速挡(直接挡)换入高速挡(超速挡)：v4v2=v3，等待v3v4的时刻。,无同步器时变速器的换挡过程,汽车构造 马天飞,高速挡换入低速挡：v3v4v2，接合离合器、加油、使v2v3，等待v3v2的时刻。操纵复杂，依赖经验。,同步器,汽车构造 马天飞,组成：接合套、花键毂、接合齿圈以及同步装置。功用：可以使接合套与对应接合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致，并阻止两者在达到同步之前接合，从而防止了冲击。分类：常压式、惯性式、自行增力式。目前广泛采用的是惯性式同步器。,锁环式惯性同步器的结构,汽车构造 马天飞,轴、齿轮、接合齿圈花键毂接合套锁环(同步环)滑块定位销,锁环式惯性同步器的结构,汽车构造 马天飞,锁环：齿形、锁止角、内锥面、细牙螺旋槽。,滑块bc定位销aed,锁环式同步器工作过程,汽车构造 马天飞,五挡换六挡：空转，n3n7n4压紧，n3n4n7 摩擦、抵触 拨环力矩 摩擦惯性力矩同步、接合、挂档,锁销式同步器的结构和原理,汽车构造 马天飞,轴、齿轮、接合齿花键毂、接合套摩擦锥盘、摩擦锥环锁销、锁止角定位销（弹簧、钢球）,变速器操纵机构,汽车构造 马天飞,功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器 挂入所需要的任一挡位工作，并可 随时使之退到空挡。分类：直接操纵式和远距离操纵式。组成：变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及 安全装置。多数集装于上盖或侧盖 内。,直接操纵机构的组成与布置,汽车构造 马天飞,拨叉：共线、两挡拨叉轴：支承、移动拨块：凹槽、空挡共线变速杆：选挡、换挡安全装置：自锁、互锁、倒挡锁,自锁和互锁装置,汽车构造 马天飞,自锁装置：自锁钢球、自锁弹簧保证变速器不自行脱挡或挂挡。互锁装置：互锁钢球、互锁销挂挡时，自动锁止其它所有拨叉轴。,倒挡锁和选挡锁装置,汽车构造 马天飞,组成：锁销、弹簧 功用：防止误挂倒挡；区分三四挡和五六挡。,分动器,汽车构造 马天飞,轴（输入输出）齿轮、传动比换挡、接前桥原则：非先接上前桥，不得挂上低速挡；非先退出低速挡，不得摘下前桥。,汽车构造 马天飞,第 五 章万 向 传 动 装 置,万向传动装置,汽车构造 马天飞,组成：万向节、传动轴、中间支承功用：用于轴线相交且相对位置经常变化的转轴 之间的动力传递。,应用与布置,汽车构造 马天飞,中间支承分动器贯通式驱动桥非贯通式驱动桥转向驱动桥独立悬架非独立悬架,万向节的分类,汽车构造 马天飞,刚性万向节：动力是靠零件的铰链式联接传递的。不等速万向节 准等速万向节双联式、三销轴式等 等速万向节球叉式、球笼式等挠性万向节：动力是靠弹性零件传递，且有缓冲减振作用。,十字轴式刚性万向节的结构,汽车构造 马天飞,万向节叉十字轴滚针、套筒、油封 轴承盖注油嘴、安全阀应用广泛,十字轴的润滑与密封,汽车构造 马天飞,损坏的标志橡胶油封毛毡或软木垫油封无须安装安全阀,十字轴万向节传动的不等速性,汽车构造 马天飞,传动的不等速性a 主动叉在垂直位置b 主动叉在水平位置c 两轴转角差随主动轴转角变化的关系两轴交角越大，不等速性越严重。不良后果：扭转振动，附加载荷。,双万向节传动的等速条件,汽车构造 马天飞,第一万向节两轴间夹角与第二万向节两轴间夹角相等；第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面内。,双联式准等速万向节,汽车构造 马天飞,组成：主从动轴、双联叉本质：分度机构的作用：优点：允许有较大的轴间夹角，结构简单、制造方便、工作可靠。,等速万向节的基本原理,汽车构造 马天飞,相同大小的锥齿轮传动示意图,若万向节的传力点在其交角变化时始终位于角平分面内，则可使两万向节叉保持等角速的关系。,球笼式万向节的结构,汽车构造 马天飞,组成：主动轴星形套内花键外凹槽球形壳钢球保持架,RF节、外侧VL节(伸缩型)、内侧,球笼式万向节等角速传动原理,汽车构造 马天飞,A、B、C、OAO=BO；AC=BC保持架的内外球面、星形套的外球面和球形壳的内球面，均以万向节中心O为球心，当两轴交角变化时，保持架可沿内、外球面滑动，以保持钢球在一定位置。,挠性万向节,汽车构造 马天飞,挠性万向节是依靠其中弹性件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉。由于弹性件的弹性变形量有限，故挠性万向节一般用于两轴间夹角不大(35)和只有微量轴向位移的万向传动场合。它还具有能吸收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动、结构简单、无需润滑等优点。,传动轴,汽车构造 马天飞,传动轴花键轴万向节叉钢板卷焊无缝钢管振动、平衡片、标记、共振、支承,中间支承,汽车构造 马天飞,安装在车架横梁上组成：双列圆锥滚子轴承 可承受较大轴向力 便于调整、寿命长作用：补偿安装误差 消除扭转共振,CAl091型汽车,汽车构造 马天飞,第 六 章驱 动 桥,驱动桥的组成和功用,汽车构造 马天飞,组成：主减速器差速器半轴驱动桥壳功用：降速增矩；改变转矩方向；实现差速作用。,整体式驱动桥,汽车构造 马天飞,半轴套管与主减速器壳刚性地连成一体，再通过弹性悬架与车架连接。结构简单、工作可靠、工艺性好、维修方便,断开式驱动桥,汽车构造 马天飞,主减速器壳固定在车架上，通过万向传动装置与车轮连接。与独立悬架相配合。簧下质量小，平顺性好，离地间隙大。,主减速器的功用和分类,汽车构造 马天飞,功用：降速增矩，改变转矩旋转方向。按齿轮副数目分类：单级式主减速器双级式主减速器（轮边减速器）按传动比挡数分类：单速主减速器双速主减速器按齿轮副结构形式分类：圆柱齿轮式圆锥齿轮式准双曲面齿轮式,单级主减速器（EQl090E）,汽车构造 马天飞,结构简单、体积小、重量轻、传动效率高，被轿车和一般轻、中型货车采用。EQl090E汽车：准双曲面锥齿轮主传动比：386传力路线,单级主减速器,汽车构造 马天飞,必须保证齿轮的正确啮合支承刚度的重要性支承方式（跨置式支承）支承螺栓圆锥滚子轴承的装配预紧度（定义、目的及其调整）齿面啮合印迹的调整齿侧间隙的调整,主传动比与最小离地间隙,汽车构造 马天飞,驱动桥中部的高度尺寸H将影响车身底板高度和汽车最小离地间隙。H主要取决于主减速器从动锥齿轮直径的大小。在保证所要求的传动比及足够的轮齿强度条件下，应尽可能地减少主动齿轮的齿数，从而减小从动齿轮的直径，以保证足够的汽车最小离地间隙。,准双曲面齿轮,汽车构造 马天飞,主、从动齿轮的轴线可以相对偏移：当主动齿轮轴线向下偏移时，可以在保证离地间隙的情况下，降低整车质心，有利于提高汽车行驶稳定性。此外，齿轮工作平稳，轮齿的弯曲强度和接触强度更高。但齿面间有较大的相对滑动，齿面油膜易被破坏，必须使用特殊的准双曲面齿轮油。,双级主减速器（CAl091型汽车）,汽车构造 马天飞,一般主传动比大于7时，为了保证足够的离地间隙，应采用双级主减速器。主动锥齿轮悬臂式支承动力传递及传动比轴承预紧度和齿轮啮合的调整,差速器的功用和分类,汽车构造 马天飞,车轮的运动状态：滚动和滑动（滑转和滑移）功用：保证左右驱动车轮转速可以不同，以尽可能保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。分类：轮间差速器轴间差速器齿轮式差速器抗滑差速器,差速器的结构和工作原理,汽车构造 马天飞,组成：行星齿轮、十字轴、半轴齿轮、差速器壳装配与连接、工作过程、传力路线、公转与自转,差速原理,汽车构造 马天飞,只有公转时：1=2=0存在自转时：A点：1r=0r+4r4B点：2r=0r-4r4运动特性方程式：1+2=20,差速器中的转矩分配,汽车构造 马天飞,公转时：M1=M2=M0/2自转时：假设n1n2（n4、Mr、F1）M1=(M0-Mr)/2M2=(M0+Mr)/2,锁紧系数:K=Mr/M0=0.050.15半轴的转矩比:Kb=M2/M1=1.11.4,半轴,汽车构造 马天飞,实心轴花键、杆部、凸缘、螺栓连接半轴与驱动轮的轮毂在桥壳上的支承形式，决定了半轴的受力状况。全浮式半轴和半浮式半轴,半轴支承形式,汽车构造 马天飞,半轴、轮毂、桥壳轴承转矩的传递支承反力的传递,全浮式半轴结构,汽车构造 马天飞,半轴、轮毂、桥壳轴承转矩的传递支承反力的传递,桥壳,汽车构造 马天飞,功用：支承并保护主减速器等，承受路面反力并经悬架传给车架。分类：整体铸造式、钢板冲压焊接式等,