第三、四講-傳動系概述與離合器

1、第三講 傳動系統(tǒng)概說 n傳動系統(tǒng)是汽車底盤的主要組成部分之一 1 一、汽車傳動系統(tǒng)的組成和功用 n1傳動系統(tǒng)的組成 機(jī)械式傳動系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬向離合器、變速器、萬向 傳動裝置和驅(qū)動橋傳動裝置和驅(qū)動橋組成。其中萬向傳動裝置由 萬向節(jié)和傳動軸組成，驅(qū)動橋由主減速器和差 速器組成。 2 1傳動系統(tǒng)的組成 n液力機(jī)械式傳動系統(tǒng)主要由液力變矩器、自動 變速器、萬向傳動裝置和驅(qū)動橋組成。 3 2傳動系統(tǒng)的功用 n汽車傳動系的首要任務(wù)是與發(fā)動機(jī)協(xié)同工作，以保 證汽車能在不同使用條件下正常行駛，并具有良好 的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。為此任何形式的傳動系應(yīng) 具有如下功能： n（1）減速增矩 發(fā)動機(jī)輸出的

2、動力具有轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn) 矩小的特點，無法滿足汽車行駛的基本需要，通過 傳動系統(tǒng)的主減速器，可以達(dá)到減速增矩的目的， 即傳給驅(qū)動輪的動力比發(fā)動機(jī)輸出的動力轉(zhuǎn)速低， 轉(zhuǎn)矩大。 4 2傳動系統(tǒng)的功用 n（2）變速變矩 n發(fā)動機(jī)的最佳工作轉(zhuǎn)速范圍很小，但汽車行駛的速度和需 要克服的阻力卻在很大范圍內(nèi)變化，通過傳動系統(tǒng)的變速 器，可以在發(fā)動機(jī)工作范圍變化不大的情況下，滿足汽車 行駛速度變化大和克服各種行駛阻力的需要。 n（3）實現(xiàn)倒車 n發(fā)動機(jī)不能反轉(zhuǎn)，但汽車除了前進(jìn)外，還要倒車，在變速 器中設(shè)置倒檔，汽車就可以實現(xiàn)倒車。 n（4）必要時中斷傳動系統(tǒng)的動力傳遞 n起動發(fā)動機(jī)、換檔過程中、行駛途中短時間停車（

3、如等候 交通信號燈）、汽車低速滑行等情況下，都需要中斷傳動 系統(tǒng)的動力傳遞，利用變速器的空檔可以中斷動力傳遞。 （5）差速驅(qū)動 n在汽車轉(zhuǎn)向等情況下，需要兩驅(qū)動輪能以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動， 通過驅(qū)動橋中的差速器可以實現(xiàn)差速功能。 5 二、汽車傳動系統(tǒng)的布置方案 機(jī)械式汽車傳動系一般由離合器、變速器、萬向節(jié)、 傳動軸、驅(qū)動橋（主減速器和差速器及半軸）組成。 布置方案有： 1. 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動(FR) 2. 發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動(FF) 3. 發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動(RR) 4. 發(fā)動機(jī)中置后輪驅(qū)動(MR) 5. 全輪驅(qū)動(4WD) 6 5全輪驅(qū)動（AWD） 7 三、汽車傳動系統(tǒng)的類型 n汽車傳動系統(tǒng)有機(jī)械

4、式、液力式和電力式等。 8 1液力式傳動系統(tǒng) （1）液力機(jī)械式傳動系統(tǒng) 特點是組合運用液力傳動和機(jī)械傳動。液力傳動是指利用液力變矩器傳 動，機(jī)械傳動是指利用自動變速器、萬向傳動裝置和驅(qū)動橋傳動。 9 1液力式傳動系統(tǒng) （2）靜液式傳動系統(tǒng) 特點是通過液體傳動介質(zhì)靜壓力能的變化傳遞動力，利用發(fā)動機(jī)帶動油泵產(chǎn)生靜壓 力，通過控制裝置控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，用一個液壓馬達(dá)帶動驅(qū)動橋或用兩個液壓馬 達(dá)直接驅(qū)動兩個驅(qū)動輪。靜液式傳動系統(tǒng)的主要缺點是：機(jī)械效率低、造價高、使 用壽命短，可靠性差等，故還沒有得到廣泛應(yīng)用。 10 2電力式傳動系統(tǒng) 電傳動是由發(fā)動機(jī)驅(qū)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

5、驅(qū)動帶有減速器的驅(qū)動輪。 11 2電力式傳動系統(tǒng) n混合電動汽車混合電動汽車同時使用存儲 電能的蓄電池和內(nèi)燃發(fā)動機(jī) ，蓄電池提供電能以驅(qū)動一 個電動牽引電機(jī)，而發(fā)動機(jī) 則在必要時轉(zhuǎn)動，為蓄電池 充電或為加速提供額外的動 力。 n再生式制動系統(tǒng)再生式制動系統(tǒng)可在施加制 動時以電能的形式重新獲得 能量。在傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)中 ，這部分電能通常以剎車墊 產(chǎn)生熱的形式消耗，而在再 生式制動系統(tǒng)中卻被導(dǎo)向蓄 電池，供日后使用。 12 第四講第四講 汽車離合器汽車離合器 離合器是汽車傳動系中直 接與發(fā)動機(jī)相聯(lián)系的部件。 顧名思義，離合器是一個 完成分離與結(jié)合分離與結(jié)合的機(jī) 械裝置。實際上，離合器 的型式有多種

6、，應(yīng)用也十 分廣泛。 13 第一節(jié)離合器的功用及摩擦離合器的工作原理第一節(jié)離合器的功用及摩擦離合器的工作原理 一、離合器的功用 1. 1. 保證汽車平穩(wěn)起步；保證汽車平穩(wěn)起步； 2. 2. 保證傳動系換檔平順；保證傳動系換檔平順； 3. 3. 防止傳動系統(tǒng)過載。防止傳動系統(tǒng)過載。 離合器是一種在機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中， 可使兩軸隨時接合或分離的裝置。 它的主要功能是用來操縱機(jī)器傳動 系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換 向。 離合器有以下三個功用： 14 二、摩擦離合器的工作原理 n摩擦離合器依靠摩擦原理傳遞發(fā)動機(jī)動力。當(dāng) 從動盤與飛輪之間有間隙時，離合器處于分離 狀態(tài)。當(dāng)壓緊力將從動盤壓向飛輪后，離合器 處

7、于接合狀態(tài)。 15 二、摩擦離合器的工作原理摩擦離合器的工作原理 汽車在行駛中，需經(jīng)常保持動力傳遞，中斷傳動是 暫時的，離合器經(jīng)常處于接合狀態(tài)離合器經(jīng)常處于接合狀態(tài)，摩擦副采用彈簧壓 緊裝置。 16 17 二、摩擦離合器的工作原理摩擦離合器的工作原理 摩擦離合器的基本組成 汽車摩擦離合器由四個 基本部分組成 （1）. 主動部分； （2）. 從動部分； （3）. 壓緊機(jī)構(gòu)； （4）. 分離機(jī)構(gòu)。 18 二、摩擦離合器的工作原理摩擦離合器的工作原理 19 離合器的分類 按操作的方式，離合器可分為： （1）外力操縱式 如：機(jī)械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣 動操縱式等。 （2）自動離合器（不需外

8、力操縱，自動接合和分離） 如：離心離合器，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，兩軸即 自動接合或分離； 安全離合器，當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過允許值時，兩軸即自動 分離； 單向離合器，只允許單向傳動，反轉(zhuǎn)即自動分離。 20 離合器的分類 按結(jié)構(gòu)型式，離合器可分為： （1）機(jī)械式 剛性、摩擦、離心、單向 （2）電磁式 磁阻、磁滯、渦流 （2）流體式 液壓、液力 21 三、對摩擦離合器的基本性能要求三、對摩擦離合器的基本性能要求 1. 首先是在保證傳動發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的前 提下，滿足兩個基本性能要求，即分離分離 徹底徹底和和接合柔和。接合柔和。 2. 從動部分的轉(zhuǎn)動慣量盡可能小；從動部分的轉(zhuǎn)動慣量盡可能小； 3. 散熱良好。散熱良

9、好。 22 四、摩擦離合器的類型四、摩擦離合器的類型 1按從動盤的數(shù)目分類按從動盤的數(shù)目分類 ： 單盤離合器：只有一片從動盤，其前后兩 面都裝又摩擦片，因而具有兩個摩擦面。 雙盤離合器：即增加了一個從動盤。 多盤離合器：即有多個從動盤。 2按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式分類按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式分類 周布彈簧離合器：采用若干個螺旋彈簧作 壓緊彈簧，并沿摩擦盤圓周分布。 中央彈簧離合器：僅具有一個或兩個較強(qiáng) 力的螺旋彈簧并安置在中央。 膜片彈簧離合器：是以膜片彈簧作為壓緊 彈簧的。 23 第二節(jié)膜片彈簧離合器第二節(jié)膜片彈簧離合器 膜片彈簧離合器的主要特點是用一個膜片彈簧代替 傳統(tǒng)的螺旋彈簧和分離杠桿，逐漸得

10、到了廣泛的應(yīng)用。 24 一、膜片彈簧離合器的構(gòu)造和工作原理一、膜片彈簧離合器的構(gòu)造和工作原理 1膜片彈簧離合器的構(gòu)造 膜片彈簧是近些年來廣泛采 用的離合器壓緊元件。膜片 彈簧為碟形，其上開有若干 個徑向開口，形成若干個彈 性杠桿。 膜片彈簧選用高強(qiáng) 度、高韌性的鉻釩合金 彈簧鋼，并經(jīng)過局部高 頻淬火和噴丸硬化處理， 提高耐磨性及疲勞強(qiáng)度。 25 1膜片彈簧離合器的構(gòu)造 26 1膜片彈簧離合器的構(gòu)造 27 2 2、膜片彈簧離合器工作原理、膜片彈簧離合器工作原理 28 2 2、膜片彈簧離合器工作原理、膜片彈簧離合器工作原理 29 膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器 30 膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器 3

11、1 二、膜片彈簧離合器的優(yōu)缺點二、膜片彈簧離合器的優(yōu)缺點 如圖所示為膜片彈簧和螺旋彈簧的彈性特性曲線。 橫軸表示壓縮變形量，縱軸表示彈簧作用力。螺旋 彈簧的作用力與其壓縮變形量成正比關(guān)系（直線2 所示），膜片彈簧的彈性特性如曲線1所示。 32 1 1、膜片彈簧離合器的優(yōu)點、膜片彈簧離合器的優(yōu)點 （1）傳遞的轉(zhuǎn)矩大且較穩(wěn)定； （2）操縱輕便； （3）結(jié)構(gòu)簡單且緊湊； （4）高速時平衡性好； （5）散熱通風(fēng)性能好； （6）摩擦片的使用壽命長。 33 2膜片彈簧離合器的缺點 n（1）制造難度大； n（2）分離指剛度低，分離效率低； n（3）分離指根易出現(xiàn)應(yīng)力集中； n（4）分離指舌尖易磨損。 34

12、三、膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)形式 n推式：分離指在分離軸承向前推力的作用下離合器分離。 n拉式：分離指在分離軸承向后拉力的作用下離合器分離。 35 1推式膜片彈簧離合器 n推式膜片彈簧離合器又可以按照支承環(huán)的數(shù)目分為 雙支承環(huán)式、單支承環(huán)式和無支承環(huán)式3種。 n1）雙支承環(huán)式 n特點是膜片彈簧的前后各有一個支承環(huán)。 36 1）雙支承環(huán)式 37 2）單支承環(huán)式 n特點是只有一個支承環(huán)位于膜片彈簧的前端或 后端，另一個支承環(huán)用離合器蓋的凸臺或彈性 擋環(huán)替代。 38 3）無支承環(huán)式 n特點是膜片彈簧的前后都沒有支承環(huán)。 39 富康和愛麗舍轎車無支承環(huán)CP型膜片彈簧 離合器 40 2拉式膜片彈簧離合器 n

13、拉式膜片彈簧離合器有無支承環(huán)式和單支承環(huán)式兩 種。 1）無支承環(huán)式 41 2）單支承環(huán)式 42 第三節(jié)螺旋彈簧離合器第三節(jié)螺旋彈簧離合器 一、單盤周布彈簧離合器 1單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造 特點是螺旋彈簧沿圓周均勻分布。 43 1單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造 44 離合器的組成離合器的組成 1）主動部分：飛輪、中中 間壓盤間壓盤、壓盤、離合器 蓋等； 2）從動部分：兩個兩個從動 盤、從動軸（即變速器 第一軸） 3）壓緊部分：壓緊彈簧； 4）操縱機(jī)構(gòu)：分離杠桿、 分離杠桿支承柱、擺動 銷、分離套筒、分離軸 承、離合器踏板等。 45 2名詞術(shù)語名詞術(shù)語 n自由間隙：離合器接合時，分離軸承前端面與 分離

14、杠桿端頭之間的間隙。 n分離間隙：離合器分離后，從動盤前后端面與 飛輪及壓盤表面間的間隙。 n離合器踏板自由行程：從踩下離合器踏板到消 除自由間隙所對應(yīng)的踏板行程是自由行程。 n離合器踏板工作行程：消除自由間隙后，繼續(xù) 踩下離合器踏板，將會產(chǎn)生分離間隙，此過程 所對應(yīng)的踏板行程是工作行程。 46 3工作過程工作過程 n分離過程分離過程： l踩下踏板踩下踏板離合器拉桿離合器拉桿分離叉分離叉分離套筒與分分離套筒與分 離軸承離軸承消除離合器間隙；消除離合器間隙； l繼續(xù)踩踏板繼續(xù)踩踏板離合器拉桿離合器拉桿分離叉分離叉分離套筒與分離套筒與 分離軸承分離軸承分離杠桿分離杠桿壓盤壓盤離合器分離離合器分離

15、n結(jié)合過程：結(jié)合過程： l駕駛員放松踏板，各個零部件在回位彈簧的作用下駕駛員放松踏板，各個零部件在回位彈簧的作用下 依次回到原位。依次回到原位。 l壓緊彈簧作用，重新把壓盤從動盤壓到飛輪上，同壓緊彈簧作用，重新把壓盤從動盤壓到飛輪上，同 時分離杠桿回位時分離杠桿回位 l分離軸承、踏板及其拉桿也回位，保持離合器間隙。分離軸承、踏板及其拉桿也回位，保持離合器間隙。 47 4離合器的調(diào)整 n離合器在使用過程中，從動盤會因磨損而變薄， 使自由間隙變小，最終會影響離合器的正常接 合，所以離合器使用過一段時間后需要調(diào)整。 n離合器調(diào)整的目的是保證合適的自由間隙。 n離合器調(diào)整的部位和方法依具體車型而定。

16、u離合器間隙或自由行程的調(diào)整離合器間隙或自由行程的調(diào)整 u分離杠桿調(diào)平分離杠桿調(diào)平 48 第四節(jié)離合器壓盤的傳力方式和離合器的 通風(fēng)散熱 n一、壓盤的傳力方式 n壓盤是離合器的主動部件，通?？梢酝ㄟ^凸臺、鍵或銷通過凸臺、鍵或銷傳動，使其與 飛輪一同旋轉(zhuǎn)，同時壓盤又可以相對飛輪向后移動，使離合器分離。 49 二、離合器的通風(fēng)散熱 n在離合器從分離到接合 的過程中，摩擦片與飛 輪和壓盤之間要發(fā)生摩 擦，產(chǎn)生大量熱量。這 些熱量需要及時散出， 以避免摩擦片因溫度過 高而損壞，所以在離合 器蓋上都設(shè)有窗口，有 的還制有導(dǎo)風(fēng)片，以加 強(qiáng)其內(nèi)部的通風(fēng)散熱。 50 第五節(jié)從動盤和扭轉(zhuǎn)減振器第五節(jié)從動盤和扭轉(zhuǎn)

17、減振器 一、從動盤的結(jié)構(gòu)和組成 從動盤由從動盤本體、摩從動盤本體、摩 擦片、從動盤轂擦片、從動盤轂和和扭轉(zhuǎn)減扭轉(zhuǎn)減 振器振器四個基本部分組成。 為了避免轉(zhuǎn)動方向的共為了避免轉(zhuǎn)動方向的共 振，緩和傳動系受到的沖振，緩和傳動系受到的沖 擊載荷，大多數(shù)汽車都在擊載荷，大多數(shù)汽車都在 離合器的從動盤上附裝有離合器的從動盤上附裝有 扭轉(zhuǎn)減振器。扭轉(zhuǎn)減振器。 51 從動盤從動盤 52 1）整體式彈性從動盤 n從動盤本體是完整的鋼片，并開有T形槽，摩 擦片直接鉚接在從動盤本體上。 53 2）分開式彈性從動盤 n從動盤本體上鉚接波形彈簧片，摩擦片鉚接在 波形彈簧片上。 54 2）分開式彈性從動盤 55 3）組

18、合式彈性從動盤 n特點是靠近壓盤的一面鉚有波形彈簧片，靠近 飛輪的一面沒有。 56 二、帶扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的構(gòu)造和工作原理 1帶扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的構(gòu)造 57 2帶扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的工作原理帶扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的工作原理 扭轉(zhuǎn)減振器會使從動盤轂相對于動盤本體和減振器盤來回轉(zhuǎn)動， 利用彈簧緩和傳動系中的扭轉(zhuǎn)沖擊并利用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。 58 3變剛度扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的特性 n變剛度扭轉(zhuǎn)減振器從動盤的特點是用兩組或兩組以上 剛度不同的減振器彈簧，裝在長度尺寸不同的窗口內(nèi)， 利用彈簧先后起作用的方式獲得變剛度特性。 59 第六節(jié)離合器操縱機(jī)構(gòu)第六節(jié)離合器

19、操縱機(jī)構(gòu) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)按照操縱離合器的能源劃分，可 以分為： 1. 人力式 以駕駛員自身的力量驅(qū)動離合器操縱機(jī)構(gòu)。 2. 助力式 以駕駛員自身的力量為主，外部力量為輔驅(qū)動離合 器操縱機(jī)構(gòu)。 3. 動力式 以外部力量為操縱離合器的動力，駕駛員通過控制 器控制外部力量驅(qū)動離合器操縱機(jī)構(gòu)。 60 一、人力式操縱機(jī)構(gòu)一、人力式操縱機(jī)構(gòu) 人力式離合器操縱 機(jī)構(gòu)按照傳動方式劃分， 可以分為： 1. 機(jī)械式 2. 液壓式 機(jī)械式離合器操縱 機(jī)構(gòu)又有： 1. 桿系傳動裝置 2. 鋼索傳動裝置 61 一、人力式操縱機(jī)構(gòu)一、人力式操縱機(jī)構(gòu) 1機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu) 離合器踏板和分離軸承之間通過機(jī)械桿件和繩索相連。 桿

20、系傳動裝置中關(guān)節(jié)點多，摩擦損失大。且會受到車身和車架 變形的影響。當(dāng)離合器需要遠(yuǎn)距離操縱時，較難合理安排桿系。 鋼索傳動結(jié)構(gòu)簡單，裝置布置靈活，不受車身和車架變形的影 響，但傳遞的力比較小。 62 1機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu) 63 1機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu) 捷達(dá)轎車 離合器采用自 動調(diào)整拉索裝 置，該裝置是 一種免維護(hù)的 拉索，當(dāng)離合 器摩擦片磨損 時，可使拉索 內(nèi)的拉線伸長 一段的量，起 到了自動補(bǔ)償 自由行程的作 用。 64 2液壓式操縱機(jī)構(gòu)液壓式操縱機(jī)構(gòu) 離合器踏板和分離軸承離合器踏板和分離軸承 之間通過主缸、工作缸之間通過主缸、工作缸 及液壓管路相連，離合及液壓管路相連，離合 器依靠人力產(chǎn)生的液壓器依靠人力產(chǎn)生的液壓 力控制。力控制。 液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu) 具有摩擦阻力小，傳遞 效率高，接合平順等優(yōu) 點。它結(jié)構(gòu)比較簡單， 便于布置，不受車身和 車架的變形的影響，是 比較普遍采用的一種操 縱型式。 65 2液壓式操縱機(jī)構(gòu)液壓式