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1、第第1616章章 汽车传动系统部件汽车传动系统部件第第1616章章 汽车传动系统部件汽车传动系统部件第一节第一节 离合器离合器第二节第二节 液力变矩器液力变矩器第三节第三节 变速箱变速箱第四节第四节 万向传动轴万向传动轴第五节第五节 驱动桥驱动桥离合器离合器离合器的组成和分类离合器的组成和分类根据离合器的基本功用，离合器至少包含主动部分和从动部分；根据离合器的基本功用，离合器至少包含主动部分和从动部分；主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐结合。主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐结合。主动部分和从动部分要非刚性连接，因此可以相对运动。主动部分和从动部分要非刚性连接，因此可以相对运动
2、。离合器的分类离合器的分类摩擦离合器：靠机械摩擦传动。根据压紧力不同：摩擦离合器：靠机械摩擦传动。根据压紧力不同：弹簧压紧弹簧压紧弹簧压紧弹簧压紧、液力压紧、液力压紧、电磁铁吸力压紧。电磁铁吸力压紧。液力耦合器：靠液体之间的耦合作用传动。液力耦合器：靠液体之间的耦合作用传动。电磁离合器：靠电磁之间的耦合作用传动。电磁离合器：靠电磁之间的耦合作用传动。本章学习的内容对摩擦离合器的基本性能要求对摩擦离合器的基本性能要求 分离彻底，便于变速器换档；分离彻底，便于变速器换档；接合柔和，保证整车平稳起步；接合柔和，保证整车平稳起步；从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿
3、轮的冲击；轮的冲击；散热良好，保证离合器正常工作。散热良好，保证离合器正常工作。离合器的构造及工作原理离合器的构造及工作原理摩擦离合器的类型摩擦离合器的类型 按从动盘的数目分类按从动盘的数目分类单盘式离合器只有一个从动盘。单盘式离合器只有一个从动盘。双盘式离合器有两个从动盘，摩擦面数目多，双盘式离合器有两个从动盘，摩擦面数目多，可传递的转矩较大。可传递的转矩较大。按压紧弹簧的结构形式分类按压紧弹簧的结构形式分类螺旋弹簧离合器压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。螺旋弹簧离合器压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。膜片弹簧离合器压紧弹簧是膜片弹簧。膜片弹簧离合器压紧弹簧是膜片弹簧。单盘周布弹簧离合器的构造单盘周布弹簧离
4、合器的构造 定义定义自由间隙：离合器接合时，分自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与分离杠杆端头离轴承前端面与分离杠杆端头之间的间隙。之间的间隙。分离间隙：离合器分离后，从分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与飞轮及压盘表动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙。面间的间隙。离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板到消除自由间隙所离合器踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程是自由行程。对应的踏板行程是自由行程。离合器踏板工作行程：消除自离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续踩下离合器踏由间隙后，继续踩下离合器踏板，将会产生分离间隙，此过板，将会产生分离间隙，此过程所对应的踏
5、板行程是工作行程所对应的踏板行程是工作行程。程。离合器的工作过程离合器的工作过程 离合器的工作过程可以分为分离过程和接离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程。合过程。在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离。程内产生分离间隙，离合器分离。在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用隙，并在压
6、盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力；之后分离轴承在复位弹簧的作足够的压紧力；之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。离合器的调整离合器的调整 离合器在使用过程中，从动盘会因磨损而离合器在使用过程中，从动盘会因磨损而变薄，使自由间隙变小，最终会影响离合变薄，使自由间隙变小，最终会影响离合器的正常接合，所以离合器使用过一段时器的正常接合，所以离合器使用过一段时间后需要调整。间后需要调整。离合器调整的目的是保证合适的自由间隙。离合器调整的目的是保证合适的自由间隙。周布弹簧周布弹簧离合器（双离合器（双盘）特特 点点有两个从动盘和
7、压盘；有两个从动盘和压盘；用于重型车辆；用于重型车辆；摩擦片数目多，结合柔和；摩擦片数目多，结合柔和；中间压盘由飞轮直接驱动；中间压盘由飞轮直接驱动；轴向尺寸大，结构复杂；轴向尺寸大，结构复杂；中间压盘通风散热差；中间压盘通风散热差；分离行程较大，分离不彻底；分离行程较大，分离不彻底；从动部分转动惯量大，换挡困从动部分转动惯量大，换挡困难。难。采用一个或采用一个或者两个位于者两个位于离合器中央离合器中央的压紧弹簧的压紧弹簧的离合器。的离合器。中央弹簧离合器中央弹簧离合器 中央弹簧离合器的操纵过程中央弹簧离合器的操纵过程分离轴分离轴承前移承前移压紧弹压紧弹簧压缩簧压缩压紧杠杆内段前移压紧杠杆内段
8、前移压紧杠杆外段后移压紧杠杆外段后移压盘在分离弹簧作用下后移压盘在分离弹簧作用下后移装配在中间压盘外端的分离摆杆装配在中间压盘外端的分离摆杆的摆臂在其扭转弹簧作用下转动的摆臂在其扭转弹簧作用下转动中间盘被分离摆杆拨动适当后移中间盘被分离摆杆拨动适当后移传动杆前移传动杆前移 膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。压紧弹簧。膜片弹簧膜片膜片弹簧簧材料：材料：优质弹簧簧钢板板 形状：碟状（碟形形状：碟状（碟形弹簧）簧）小端径向切口均匀分布，形成小端径向切口均匀分布，形成分离指，起分离杠杆作用分离指，起分离杠杆作用大端起大端起
9、压紧弹簧作用簧作用外端外端圆孔防止集中孔防止集中应力力径向切槽平衡机构：中央弹簧的压紧力均匀的平衡机构：中央弹簧的压紧力均匀的布置在压紧杠杆上。布置在压紧杠杆上。中央弹簧离合器的优点中央弹簧离合器的优点间隙调整：通过调整机构可以方便的间隙调整：通过调整机构可以方便的消除因摩擦片磨损而产生的间隙。消除因摩擦片磨损而产生的间隙。可利用较大杠杆比，在保证压力的前可利用较大杠杆比，在保证压力的前提下，操纵轻便。提下，操纵轻便。其它中央弹簧离合器其它中央弹簧离合器圆柱形螺旋弹簧的轴向尺寸比较圆柱形螺旋弹簧的轴向尺寸比较大，不便于布置，为了克服这一大，不便于布置，为了克服这一缺点，中央弹簧也可以采用缺点，
10、中央弹簧也可以采用矩形矩形矩形矩形或圆形断面的锥形弹簧或圆形断面的锥形弹簧或圆形断面的锥形弹簧或圆形断面的锥形弹簧。特特 点点沿周向布置的螺旋弹簧的轴线与沿周向布置的螺旋弹簧的轴线与离合器轴线成一定的倾斜角度。离合器轴线成一定的倾斜角度。工作性能稳定，彻底分离需要的工作性能稳定，彻底分离需要的踏板力较小。踏板力较小。周布斜置弹簧离合器周布斜置弹簧离合器膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器用弹用弹簧钢板簧钢板制成的制成的带有锥带有锥度的膜度的膜片弹簧片弹簧作为压作为压紧弹簧。紧弹簧。膜片弹簧膜片膜片弹簧簧材料：材料：优质弹簧簧钢板板 形状：碟状（碟形形状：碟状（碟形弹簧）簧）小端径向切口均匀分布，形成小
11、端径向切口均匀分布，形成分离指，起分离杠杆作用分离指，起分离杠杆作用大端起大端起压紧弹簧作用簧作用外端外端圆孔防止集中孔防止集中应力力径向切槽 膜片弹簧离合器的结构特点膜片弹簧离合器的结构特点轴向尺寸向尺寸较小而径向尺寸小而径向尺寸较大，有利于在提高大，有利于在提高转矩能力的情况下矩能力的情况下减小离合器减小离合器轴向尺寸；向尺寸；分离指起分离杠杆的作用，不需分离指起分离杠杆的作用，不需专门的分离杠杆，使离合器的分离杠杆，使离合器结构构简化、零件数目减小，化、零件数目减小，质量量轻；膜片膜片弹簧簧轴向尺寸小，可以适当增加向尺寸小，可以适当增加压盘的厚度，增加的厚度，增加热容量；容量；可以在可以
12、在压盘上增加散上增加散热筋以及在离合器盖上开筋以及在离合器盖上开设较大的通大的通风孔来孔来改善散改善散热条件；条件；主要部件主要部件结构构简单，可以采取冲，可以采取冲压加工，大批量生加工，大批量生产时降低生降低生产成本。成本。膜片弹簧离合器的特点膜片弹簧离合器的特点 螺旋弹簧螺旋弹簧具有线性具有线性特征特征膜片弹簧膜片弹簧具有非线具有非线性特征性特征 膜片弹簧的弹性特性膜片弹簧的弹性特性摩擦片磨损后工作位置摩擦片磨损后工作位置新摩擦片工作位置新摩擦片工作位置离合器分离状态位置离合器分离状态位置磨损磨损 后后压紧压紧力下降力下降较较小，分离距离小，分离距离 时所需分离力较小时所需分离力较小非线性
13、性非线性性膜片弹簧离合器的优缺点膜片弹簧离合器的优缺点 优点优点膜片弹簧离合器转矩容量大且膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定；较稳定；操纵轻便；操纵轻便；结构简单紧凑；结构简单紧凑；高速平衡性好；高速平衡性好；散热通风好；散热通风好；压力分布均匀，与摩擦片的接压力分布均匀，与摩擦片的接触良好，摩擦片的使用寿命长。触良好，摩擦片的使用寿命长。缺点缺点制造工艺（加工和热处理）制造工艺（加工和热处理）和尺寸精度（板材厚度和离合和尺寸精度（板材厚度和离合器与压盘高度公差）；器与压盘高度公差）；分离指部分刚度低，导致分分离指部分刚度低，导致分离效率低；离效率低；分离指根部应力集中，容易分离指根部应力集中，
14、容易产生裂纹或损坏；产生裂纹或损坏；分离指舌尖易磨损，且难以分离指舌尖易磨损，且难以恢复。恢复。离合器压盘的传力方式和离合器的离合器压盘的传力方式和离合器的通风散热通风散热 膜片弹簧离合器的类型膜片弹簧离合器的类型 按分离指的受力分离方向按分离指的受力分离方向推式膜片弹簧离合器推式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器膜片弹簧的安装方向膜片弹簧的安装方向与推式相反与推式相反推式膜片弹簧离合器推式膜片弹簧离合器按支承环数目：双支承环、单支承环、无支承环按支承环数目：双支承环、单支承环、无支承环双支承环双支承环技术成熟技术成熟耐磨性好、耐磨性好、使用寿命高、使用寿命高、但结构复杂但结构
15、复杂结构紧凑、结构紧凑、简单、使用寿简单、使用寿命长命长单支承环单支承环只有一个支承环位于膜片弹簧的前端或后端，另一只有一个支承环位于膜片弹簧的前端或后端，另一个支承环用离合器盖的凸台或弹性挡环代替个支承环用离合器盖的凸台或弹性挡环代替无支承环无支承环无支承环无支承环拉式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器按支承环数目：单支承环和无支承环按支承环数目：单支承环和无支承环分离指（分离杠杆）支点在离合器盖上分离指（分离杠杆）支点在离合器盖上推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较 拉式膜片弹簧离合器的优缺点拉式膜片弹簧离合器的优缺点优点：拉式膜片弹簧离合
16、器在同样的压盘直径下具有高的优点：拉式膜片弹簧离合器在同样的压盘直径下具有高的压紧力和转矩容量，在要求同样的传递转矩时，可减小压压紧力和转矩容量，在要求同样的传递转矩时，可减小压盘的尺寸，结构紧凑、简单、质量轻、中间支撑少、传动盘的尺寸，结构紧凑、简单、质量轻、中间支撑少、传动效率高，工作平稳冲击小的优点；效率高，工作平稳冲击小的优点；缺点缺点：分离指与分离轴承套筒嵌装在一起，：分离指与分离轴承套筒嵌装在一起，分离轴承制造分离轴承制造难度大，装配精度要求高、不便维护的缺点。难度大，装配精度要求高、不便维护的缺点。压盘的传力方式压盘的传力方式 压盘是离合器的主动部件，始终随飞轮旋转，通常可以通过
17、凸台、键或销传动，使其与飞轮一同旋转，同时压盘又可以相对飞轮向后移动，使离合器分离。离合器的通风散热 通常采取的措施通常采取的措施 压盘具有足够大的质量以保证其足压盘具有足够大的质量以保证其足够的热容量；够的热容量；在压盘上设散热筋或鼓风筋；在压盘上设散热筋或鼓风筋；在压盘内铸造出通风槽；在压盘内铸造出通风槽；在离合器壳上开设散热孔窗；在离合器壳上开设散热孔窗；摩擦片表面开槽；摩擦片表面开槽；采用绝热、隔热材料；采用绝热、隔热材料；结构上考虑变形余量等。结构上考虑变形余量等。离合器必须采取必要的通风、散热措离合器必须采取必要的通风、散热措施，保证自身产生的热量能够散发出去施，保证自身产生的热量
18、能够散发出去从动盘和扭转减振器从动盘和扭转减振器 从动盘和扭转减振器从动盘和扭转减振器从动盘和扭转减振器从动盘和扭转减振器从动盘组成：从从动盘组成：从动盘本体、摩擦片、动盘本体、摩擦片、从动盘毂等。从动盘毂等。注意：从动盘应具注意：从动盘应具有轴向弹性。有轴向弹性。方法：在两摩擦片方法：在两摩擦片间增加波形弹性片。间增加波形弹性片。从动盘分类从动盘分类 按波形片与从动盘本体的关系按波形片与从动盘本体的关系整体式弹性从动盘整体式弹性从动盘分开式弹性从动盘分开式弹性从动盘组合式弹性从动盘组合式弹性从动盘整体式弹性从动盘整体式弹性从动盘特点：在从盘本体上加工波形片。特点：在从盘本体上加工波形片。分开
19、式弹性从动盘分开式弹性从动盘特点：从动盘本体上铆接波形片。特点：从动盘本体上铆接波形片。组合式弹性从动盘组合式弹性从动盘特点：从动盘本体的靠近压盘一面，铆接特点：从动盘本体的靠近压盘一面，铆接波形片，另一面直接铆接摩擦片。波形片，另一面直接铆接摩擦片。整体式弹性从动盘整体式弹性从动盘优点：结构简单，质量轻；优点：结构简单，质量轻；缺点：从动盘整体损坏；波形片的刚度一致性不易保证；波缺点：从动盘整体损坏；波形片的刚度一致性不易保证；波形片根部有应力集中。形片根部有应力集中。分开式弹性从动盘分开式弹性从动盘优点：波形片刚度一致性好，可更换损坏的波形片；优点：波形片刚度一致性好，可更换损坏的波形片；
20、缺点：安装复杂。缺点：安装复杂。组合式弹性从动盘组合式弹性从动盘优点：摩擦片分别安装，工艺简单，波形片刚度一致性好；优点：摩擦片分别安装，工艺简单，波形片刚度一致性好；缺点：仍存在摩擦片整体损坏的情形。缺点：仍存在摩擦片整体损坏的情形。几种具有轴向弹性的从动盘的优缺点几种具有轴向弹性的从动盘的优缺点 铆接铆接铆钉材料：铜、铝等较软金属；铆钉材料：铜、铝等较软金属；优点：连接可靠，更换摩擦片方便，适用于在从动片上安装优点：连接可靠，更换摩擦片方便，适用于在从动片上安装波形弹簧片；波形弹簧片；缺点：摩擦面积利用率小，使用寿命短。缺点：摩擦面积利用率小，使用寿命短。粘接粘接优点：摩擦面积增大，摩擦片
21、厚度利用好，具有较高的抗切优点：摩擦面积增大，摩擦片厚度利用好，具有较高的抗切向力和离心力能力；向力和离心力能力；缺点：更换摩擦片困难，无法在从动片上安装波形弹簧片。缺点：更换摩擦片困难，无法在从动片上安装波形弹簧片。摩擦片与从动片的连接方式摩擦片与从动片的连接方式从动盘为什么要具有减震能力？从动盘为什么要具有减震能力？发动机传到传动系的扭矩有周期性，因此产生扭转发动机传到传动系的扭矩有周期性，因此产生扭转振动。可能产生系统的共振，而影响零部件的寿命振动。可能产生系统的共振，而影响零部件的寿命或者损坏零部件或者损坏零部件；在特殊工况下（紧急制动），也有可能产生较大的在特殊工况下（紧急制动），也
22、有可能产生较大的冲击冲击。在离合器从动盘上安装扭转减振器，可以避免系统在离合器从动盘上安装扭转减振器，可以避免系统的共振，衰减冲击载荷的共振，衰减冲击载荷桑塔纳轿车桑塔纳轿车离合器从动盘离合器从动盘减震器构造减震器构造减震弹簧、减减震弹簧、减震器盘、阻尼片震器盘、阻尼片等。等。减震器构造减震器构造扭转减振器的工作原理扭转减振器的工作原理减震弹簧的作用：实现从动盘与从动盘毂之间在圆周方向的弹减震弹簧的作用：实现从动盘与从动盘毂之间在圆周方向的弹性联系。性联系。动力传递的路线动力传递的路线从动盘本体、减振器盘从动盘本体、减振器盘减震弹簧减震弹簧从动盘毂从动盘毂从动轴从动轴阻尼片的作用：铆在从动盘毂
23、上的阻尼片用具有一定弹性的非阻尼片的作用：铆在从动盘毂上的阻尼片用具有一定弹性的非金属材料制成，通过与从动盘本体、减振器盘和从动盘毂之间金属材料制成，通过与从动盘本体、减振器盘和从动盘毂之间摩擦，消耗减振弹簧吸收的能量。摩擦，消耗减振弹簧吸收的能量。变刚度扭转减振器的特性变刚度扭转减振器的特性变刚度扭转减振器：安装不同刚度的弹簧，然弹簧变刚度扭转减振器：安装不同刚度的弹簧，然弹簧先后起作用，获得变刚度特性。先后起作用，获得变刚度特性。优点：通过刚度的匹配消除对传动系统不利的系统优点：通过刚度的匹配消除对传动系统不利的系统共振，降低传动系统噪声。共振，降低传动系统噪声。同步器同步器同步器的作用同
24、步器的作用无同步器的普通变速器的操纵复杂，换档过程中容无同步器的普通变速器的操纵复杂，换档过程中容易产生冲击，对驾驶员的熟练程度要求高，容易造易产生冲击，对驾驶员的熟练程度要求高，容易造成驾驶员的疲劳。成驾驶员的疲劳。为克服上述缺点，在普通变速箱上采用同步器，使为克服上述缺点，在普通变速箱上采用同步器，使换档时即将啮合齿轮的接合部位与接合套的速度相换档时即将啮合齿轮的接合部位与接合套的速度相等，即实现同步。等，即实现同步。齿轮齿轮2 2、齿轮、齿轮4 4及其端部接合齿圈的转速由离合器输出轴的转速及其端部接合齿圈的转速由离合器输出轴的转速决定，并跟随其变化；决定，并跟随其变化；接合套及其端部接合
25、花键的转速由汽车行驶速度决定并，并跟接合套及其端部接合花键的转速由汽车行驶速度决定并，并跟随其变化；随其变化；五档齿轮五档齿轮4 4的转速永远高于齿轮的转速永远高于齿轮2 2的转速。的转速。一、一、无同步器的换挡过程无同步器的换挡过程低挡换入高挡低挡换入高挡高挡换入低挡高挡换入低挡惯性同步器靠摩擦原理工作；惯性同步器靠摩擦原理工作；在结构上保证了接合部位在未达到同时不能在结构上保证了接合部位在未达到同时不能接触，因此可以避免冲击和发生的噪音；接触，因此可以避免冲击和发生的噪音；广泛应用于轿车和轻型、中型车辆。广泛应用于轿车和轻型、中型车辆。二、二、惯性式同步器惯性式同步器惯性式同步器：锁环式、
26、锁销式惯性式同步器：锁环式、锁销式锁环式惯性同步器的结构锁环式惯性同步器的结构同步器花键毂的内花键同步器花键毂的内花键与轴上的外花健配合，用与轴上的外花健配合，用卡环轴向固定。卡环轴向固定。同步器接合套的内花键同步器接合套的内花键与花键毂的外花键滑动配与花键毂的外花键滑动配合，接合套可轴向移动。合，接合套可轴向移动。花键毂与齿圈之间有一青铜制成的花键毂与齿圈之间有一青铜制成的锁环锁环锁环锁环（同步环同步环同步环同步环），锁环上），锁环上有断续的短花键齿圈；有断续的短花键齿圈；花键齿的断面齿廓、尺寸及数量与对应齿圈及花键毂的外花花键齿的断面齿廓、尺寸及数量与对应齿圈及花键毂的外花键齿均相同。键齿
27、均相同。锁环式惯性同步器的结构锁环式惯性同步器的结构锁环上的花键齿在对着锁环上的花键齿在对着接合套的一端都有倒角接合套的一端都有倒角（锁止角锁止角锁止角锁止角），且与接合套），且与接合套齿端的倒角相同。齿端的倒角相同。锁环具有与齿圈上的锥锁环具有与齿圈上的锥形面锥度相同的内锥面；形面锥度相同的内锥面；锥面上制出锥面上制出细牙的螺旋细牙的螺旋细牙的螺旋细牙的螺旋槽槽槽槽，以便两锥面接触后能，以便两锥面接触后能破坏油膜破坏油膜破坏油膜破坏油膜，增加锥面间的，增加锥面间的摩擦，缩短同步时间。摩擦，缩短同步时间。三个滑块分别嵌合在花键毂的三个轴三个滑块分别嵌合在花键毂的三个轴向槽内，可沿轴向滑动。向槽
28、内，可沿轴向滑动。锁环式惯性同步器的结构锁环式惯性同步器的结构三个定位销分别插入三三个定位销分别插入三个滑块的通孔中，在弹簧个滑块的通孔中，在弹簧的作用下，定位销压向结的作用下，定位销压向结合套，使定位销端部的球合套，使定位销端部的球面正好嵌在接合套中部的面正好嵌在接合套中部的凹槽中，起到空挡定位的凹槽中，起到空挡定位的作用。作用。锁环的三个凸起部分别伸入花键毂的三个通槽中；锁环的三个凸起部分别伸入花键毂的三个通槽中；只有当凸起部位于通槽的中央时，接合套与锁环的齿方能结合只有当凸起部位于通槽的中央时，接合套与锁环的齿方能结合;通槽宽度为锁环凸起部宽度加上接合套的一个齿厚。通槽宽度为锁环凸起部宽
29、度加上接合套的一个齿厚。滑块两端伸入锁环的三个缺滑块两端伸入锁环的三个缺口中。口中。锁环式惯性同步器的结构锁环式惯性同步器的结构组成：花键毂、接组成：花键毂、接合套、锁环、滑块、合套、锁环、滑块、定位销、弹簧等。定位销、弹簧等。锁环式惯性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理假定以低速挡换入高速挡；假定以低速挡换入高速挡；当从低速挡退到空挡时当从低速挡退到空挡时,n,n4 4=n=n7 7,n,n3 3nn7 7即即,n,n3 3nn4 4。锁环式惯性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理接合套左移，定位销接合套左移，定位销带动滑块左移；带动滑块左移；锁环相对接合套超前锁环相对接合套超
30、前一个角度；一个角度；滑块推动锁环移向齿滑块推动锁环移向齿圈，产生摩擦；圈，产生摩擦；接合套齿与锁环齿错开半个齿厚；接合套齿与锁环齿错开半个齿厚；接合套齿端倒角与锁环齿端倒角相接合套齿端倒角与锁环齿端倒角相互抵触；互抵触；两齿端产生相互作用力。两齿端产生相互作用力。锁环式惯性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理切向力切向力F F2 2所形成的力矩试图使锁所形成的力矩试图使锁环相对于接合套向后退转，称为环相对于接合套向后退转，称为拔拔拔拔环力矩环力矩环力矩环力矩M M2 2；轴向力轴向力F F1 1使锁环和齿圈锥面相互使锁环和齿圈锥面相互压紧，使两者转速迅速接近。压紧，使两者转速迅速接近。
31、惯性力矩惯性力矩M M1 1与轴向力与轴向力F F1 1的垂直于的垂直于摩擦锥面的分力成正比，而拔环力摩擦锥面的分力成正比，而拔环力矩则与切向力矩则与切向力F F2 2成正比。成正比。如果如果M M2 2MM1 1，锁环可相对接合套向，锁环可相对接合套向后退转，进入结合；后退转，进入结合；如果如果M M2 2MM1 1，则二者不可能结合。，则二者不可能结合。齿圈作减速旋转，产生与旋转方齿圈作减速旋转，产生与旋转方向相同的向相同的惯性力矩惯性力矩惯性力矩惯性力矩M M1 1，并通过摩擦，并通过摩擦锥面作用到锁环上，阻止锁环相对锥面作用到锁环上，阻止锁环相对接合套向后旋转。接合套向后旋转。锁环式惯
32、性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理F F1 1 和和F F2 2都是法相力都是法相力F FN N的分力，二的分力，二者的比值取决于花键齿锁止角的大者的比值取决于花键齿锁止角的大小。小。惯性式同步器惯性式同步器惯性式同步器惯性式同步器的由来的由来锁环对接合套的锁止作用是齿圈锁环对接合套的锁止作用是齿圈的惯性力矩造成的。的惯性力矩造成的。在设计同步器时，适当选择在设计同步器时，适当选择锁止锁止锁止锁止角角角角和和摩擦锥面的锥角摩擦锥面的锥角摩擦锥面的锥角摩擦锥面的锥角，便能保证在，便能保证在达到同步之前，齿圈施加在锁环上达到同步之前，齿圈施加在锁环上的惯性力矩的惯性力矩M M1 1总大于
33、切向力总大于切向力F F2 2形成形成的拔环力矩的拔环力矩M M2 2。锁环式惯性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理接合套继续左移；接合套继续左移；拔环力矩拔环力矩M M2 2使齿圈相使齿圈相对结合套向后退转；对结合套向后退转；齿圈与锁环转速相等，齿圈与锁环转速相等，惯性力矩消失；惯性力矩消失；接合套进一步左移，接合套进一步左移，锁环的花键齿圈进入结锁环的花键齿圈进入结合，锁止作用消失；合，锁止作用消失；锁环式惯性同步器的工作原理锁环式惯性同步器的工作原理接合套继续左移；接合套继续左移；作用在齿圈花键齿端作用在齿圈花键齿端斜面上的切向分力使齿斜面上的切向分力使齿圈相对于锁环及接合套圈相
34、对于锁环及接合套转过一个角度；转过一个角度；接合套花键齿与齿圈接合套花键齿与齿圈花键齿抵触；花键齿抵触；接合套与齿圈结合，接合套与齿圈结合，完成换挡。完成换挡。锁销式惯性同步器的结构锁销式惯性同步器的结构组成：花键毂、接合套、摩擦锥环、摩擦锥盘、锁销、定位销、组成：花键毂、接合套、摩擦锥环、摩擦锥盘、锁销、定位销、钢球、弹簧等。钢球、弹簧等。锁销式惯性同步器的工作原理锁销式惯性同步器的工作原理两种惯性式同步器的比较两种惯性式同步器的比较锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器:结构紧凑，但径向尺寸小、锥结构紧凑，但径向尺寸小、锥面间摩擦力矩较小，所以多用于传递转矩不大的轿面间摩擦力矩较小，所以多用于传
35、递转矩不大的轿车和轻型货车的变速器；车和轻型货车的变速器；锁销式惯性同步器锁销式惯性同步器:在结构上允许采用直径较大的在结构上允许采用直径较大的摩擦锥面，摩擦锥面间可产生较大的摩擦力矩，缩摩擦锥面，摩擦锥面间可产生较大的摩擦力矩，缩短了同步时间，多用在中型和重型汽车上。短了同步时间，多用在中型和重型汽车上。变速器操纵机构变速器操纵机构组成：组成：变速杆、叉型拨杆、拨块、拨叉、拨叉轴、安全装置。变速杆、叉型拨杆、拨块、拨叉、拨叉轴、安全装置。安装位置：安装位置：安装在变速器的上盖或者侧盖内；安装在变速器的上盖或者侧盖内；特点：特点：结构紧凑、简单、操纵方便。结构紧凑、简单、操纵方便。直接操纵机构
36、直接操纵机构变速器布置在驾驶员座位附近，变速杆由驾驶室地板伸出，驾变速器布置在驾驶员座位附近，变速杆由驾驶室地板伸出，驾驶员可以直接操纵换档。驶员可以直接操纵换档。直接操直接操纵式式变速器操速器操纵机构的构造机构的构造五、六档五、六档拨叉叉三、四档三、四档拨叉叉一、二档一、二档拨叉叉倒档倒档拨叉叉变速杆速杆换档档轴叉形叉形拨杆杆倒档倒档拨叉叉轴一、二档一、二档拨叉叉轴五、六档五、六档拨叉叉轴自自锁钢球球互互锁销五、六档五、六档拨块操纵机构的安全装置操纵机构的安全装置 变速器的操纵装置应满足变速器的操纵装置应满足保证变速器不自行脱挡保证变速器不自行脱挡或挂档；或挂档；保证变速器不同时挂入保证变速
37、器不同时挂入两挡；两挡；防止误挂倒档。防止误挂倒档。自锁装置自锁装置互锁装置互锁装置倒挡锁装置倒挡锁装置自自锁装置装置组成及工作原理成及工作原理自自锁钢球球拨叉叉轴自自锁弹簧簧自自锁装置装置组成及工作原理成及工作原理拨叉叉轴互互锁钢球球互互锁销空档状空档状态互互锁装置装置组成及工作原理成及工作原理互互锁装置装置组成及工作原理成及工作原理倒档倒档锁销倒档倒档拨块倒档倒档锁弹簧簧倒倒挡锁装置装置组成及工作原理成及工作原理驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，变大的换档阻力，可提醒驾驶员。变大的换档阻力，可提醒驾驶员。倒倒挡锁装置装置组成及工作原理成及工作原理万
38、向节万向节十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节主要零部件：十字轴、万向节叉（两个）、滚针轴承、套筒、主要零部件：十字轴、万向节叉（两个）、滚针轴承、套筒、轴承盖、油封等。轴承盖、油封等。十字轴式刚性万向节的结构十字轴式刚性万向节的结构十字轴式万向节的损坏以十字轴式万向节的损坏以十十十十字轴轴颈字轴轴颈字轴轴颈字轴轴颈和和滚针轴承滚针轴承滚针轴承滚针轴承的磨损为的磨损为标志。标志。十字轴式刚性万向节的润滑与密封十字轴式刚性万向节的润滑与密封现代十字轴万向节用现代十字轴万向节用橡胶油橡胶油橡胶油橡胶油封封封封代替了此前的毛毡和软木垫代替了此前的毛毡和软木垫油封。油封。当注油枪注入内腔的油压大当注油
39、枪注入内腔的油压大于允许值时，多余的润滑油便于允许值时，多余的润滑油便从橡胶油封内圆表面与十字轴从橡胶油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出。轴颈接触处溢出。滚针轴承的轴向定位滚针轴承的轴向定位常见的定位方式常见的定位方式固定盖板式固定盖板式挡圈固定式挡圈固定式瓦盖固定式瓦盖固定式塑料环固定式塑料环固定式滚针轴承为什么要定位？滚针轴承为什么要定位？思考思考固定盖板式固定盖板式轴向定位轴向定位特点：工作可靠，拆装方便，但零件数目多。特点：工作可靠，拆装方便，但零件数目多。挡圈固定式挡圈固定式轴向定位轴向定位特点：工作可靠，零件数目少，结构简单。特点：工作可靠，零件数目少，结构简单。瓦盖固定式瓦盖固定
40、式轴向定位轴向定位特点：万向节叉与十字轴轴颈配合的圆孔不是一个整体，特点：万向节叉与十字轴轴颈配合的圆孔不是一个整体，因此拆装方便，工作可靠，但加工工艺复杂。因此拆装方便，工作可靠，但加工工艺复杂。塑料环固定式塑料环固定式轴向定位轴向定位特点：工作可靠，但拆装不方便。特点：工作可靠，但拆装不方便。球笼式等速万向节球笼式等速万向节按主、从动叉在传递转矩的过程中按主、从动叉在传递转矩的过程中是否产生轴向位移是否产生轴向位移固定型球笼式万向节（固定型球笼式万向节（RFRF节）节）伸缩型球笼式万向节（伸缩型球笼式万向节（VLVL节）节）RF节节VL节节等速万向节等速万向节球笼式等速万向节球笼式等速万向
41、节等速万向节等速万向节固定型球笼式等速万向节固定型球笼式等速万向节主要部件：球形壳（外滚道）、传动钢球、保持架（球笼）、行主要部件：球形壳（外滚道）、传动钢球、保持架（球笼）、行星套（内滚道）等。星套（内滚道）等。钢球外滚道中心钢球外滚道中心A A，钢球外钢球外滚道中心滚道中心B，AO=BO；CA=CB，等速万向节等速万向节固定型球笼式等速万向节等速原理固定型球笼式等速万向节等速原理COA=COB两轴相交任意角两轴相交任意角a时，传时，传力钢球的中心力钢球的中心C都位于夹角都位于夹角的平分面上。的平分面上。允许两轴间的夹角较大允许两轴间的夹角较大4550度，适合于用在度，适合于用在转向驱动桥的
42、车轮侧；转向驱动桥的车轮侧；与球叉式相比：承载能力强，结构紧凑，拆卸与球叉式相比：承载能力强，结构紧凑，拆卸方便；方便；制造精度要求高；制造精度要求高；应用日益广泛。应用日益广泛。等速万向节等速万向节固定型球笼式等速万向节的特点固定型球笼式等速万向节的特点内、外滚道均为柱面；内、外滚道均为柱面；主动轴、星形套、保持架一起可相对筒主动轴、星形套、保持架一起可相对筒形壳移动形壳移动保持架内球面中心保持架内球面中心B B，外球面中心，外球面中心A A，位于万向节中心，位于万向节中心O O的两边，且的两边，且AO=BOAO=BO；结构上结构上6 6个传力钢球所确定的平面中个传力钢球所确定的平面中心即为
43、万向节中心，且心即为万向节中心，且CA=CB。等速万向节等速万向节伸缩型球笼式等速万向节伸缩型球笼式等速万向节在传递转矩过程中，主从动轴不仅能相对在传递转矩过程中，主从动轴不仅能相对转动，而且可以产生轴向位移转动，而且可以产生轴向位移。允许两轴间的夹角较大允许两轴间的夹角较大2025度，度，承载能力强，结构紧凑，拆卸方便。承载能力强，结构紧凑，拆卸方便。等速万向节等速万向节伸缩型球笼式等速万向节的特点伸缩型球笼式等速万向节的特点RF节和节和VL节的应用节的应用RFRF节用于靠近车轮处，节用于靠近车轮处，VLVL节用于靠近驱动桥处节用于靠近驱动桥处。为什么？为什么？思思考考RF节和节和VL节的应
44、用节的应用RFRF节用于靠近车轮处，节用于靠近车轮处，VLVL节用于靠近驱动桥处节用于靠近驱动桥处。RF节万向节中心必须在主销轴线上。万向节中心必须在主销轴线上。主减速器主减速器按传动齿轮副的数目按传动齿轮副的数目单级主减速器单级主减速器双级主减速器双级主减速器带轮边减速器的双级带轮边减速器的双级主减速器主减速器主减速器的分类主减速器的分类按主减速器档位按主减速器档位单速式单速式双速式双速式按齿轮副结构形式按齿轮副结构形式圆柱齿轮式圆柱齿轮式圆锥齿轮式圆锥齿轮式准双曲面齿轮式准双曲面齿轮式传动比固定传动比固定有两个档位有两个档位主从动齿轮轴线平行主从动齿轮轴线平行 主从动锥齿轮轴线垂直且相交主
45、从动锥齿轮轴线垂直且相交 主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移有轴线偏移 单级主减速器单级主减速器主要部件：主要部件：主动锥齿轮主动锥齿轮主动锥齿轮主动锥齿轮、从从从从动锥齿轮动锥齿轮动锥齿轮动锥齿轮、圆锥滚子轴承、调、圆锥滚子轴承、调整垫片以及调整螺母等。整垫片以及调整螺母等。主传动比：主减速器的传动主传动比：主减速器的传动比称为主传动比，用比称为主传动比，用i i0 0表示。表示。i0=z2/z1Z2从动齿轮齿数从动齿轮齿数Z1主动齿轮齿数主动齿轮齿数特点：只有一对齿轮副传动，特点：只有一对齿轮副传动，零件少，结构紧凑，重量轻，零件少，结构紧凑，重量轻，传
46、动效率高。传动效率高。单级主减速器单级主减速器主从动锥齿轮间必须有正确的主从动锥齿轮间必须有正确的啮合位置。啮合位置。结构上使主从动锥齿轮有足够结构上使主从动锥齿轮有足够的支承刚度。的支承刚度。主从动锥齿轮在啮合传递动力主从动锥齿轮在啮合传递动力的过程中要尽量减小冲击噪声，的过程中要尽量减小冲击噪声，且沿其长度方向磨损均匀。且沿其长度方向磨损均匀。以免传动过程中出现较大变形以免传动过程中出现较大变形而影响正常啮合。而影响正常啮合。必要的啮合必要的啮合调整装置。调整装置。主从动锥齿轮的支承主从动锥齿轮的支承目的：增加支承刚度，便于拆目的：增加支承刚度，便于拆卸、调整。卸、调整。主动锥齿轮通常与输
47、入轴制成主动锥齿轮通常与输入轴制成一体，输入轴通过一体，输入轴通过跨置式跨置式跨置式跨置式或或悬悬悬悬臂式臂式臂式臂式支承方式支承在主减速器支承方式支承在主减速器壳体上。壳体上。从动锥齿轮用螺栓固定在差速从动锥齿轮用螺栓固定在差速器壳体上，差速器壳通过器壳体上，差速器壳通过跨置跨置跨置跨置式式式式支承方式支承在主减速器壳支承方式支承在主减速器壳体上。体上。轴承的预紧轴承的预紧目的：减小锥齿轮传动过程中目的：减小锥齿轮传动过程中的轴向力引起的轴向位移，保的轴向力引起的轴向位移，保证齿轮副的正常啮合。证齿轮副的正常啮合。预紧方法预紧方法调整垫片调整垫片调整螺母调整螺母轴承预紧度轴承预紧度调整螺母调
48、整螺母轴承预紧度轴承预紧度调整垫片调整垫片圆锥齿轮正确啮合：啮合印迹位于齿高的中间靠近小齿端，圆锥齿轮正确啮合：啮合印迹位于齿高的中间靠近小齿端，并超过齿宽的并超过齿宽的60%60%。圆锥齿轮啮合的调整圆锥齿轮啮合的调整圆锥齿轮啮合的调整是指圆锥齿轮啮合的调整是指齿面啮合印迹齿面啮合印迹齿面啮合印迹齿面啮合印迹和和齿侧间隙齿侧间隙齿侧间隙齿侧间隙的调整。的调整。齿面啮合印迹的调整：改变主减速器壳与主动锥齿轮轴承座之间齿面啮合印迹的调整：改变主减速器壳与主动锥齿轮轴承座之间调整调整调整调整垫片垫片垫片垫片的总厚度，调整主动齿轮的位置。的总厚度，调整主动齿轮的位置。圆锥齿轮啮合的调整圆锥齿轮啮合的
49、调整齿侧啮合间隙的调整：拧动轴承调整螺母，改变从动锥齿轮的齿侧啮合间隙的调整：拧动轴承调整螺母，改变从动锥齿轮的位置位置（齿侧间隙应在（齿侧间隙应在0.150.40mm）。圆锥齿轮啮合的调整圆锥齿轮啮合的调整调整螺母调整螺母圆锥齿轮啮合的调整圆锥齿轮啮合的调整为保持已调整好的差速器圆锥滚子轴承预紧度不变，一端调整螺母拧为保持已调整好的差速器圆锥滚子轴承预紧度不变，一端调整螺母拧入的圈数应等于另一端螺母拧出的圈数；入的圈数应等于另一端螺母拧出的圈数；圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮合调整之前进行；圆锥滚子轴承预紧度的调整必须在齿轮啮合调整之前进行；调整螺母调整螺母可通过同时调整调整垫片的厚度
50、和调整螺母的位置来保证齿轮副正确可通过同时调整调整垫片的厚度和调整螺母的位置来保证齿轮副正确的啮合位置和啮合间隙。的啮合位置和啮合间隙。主减速器对离地间隙和地板高度的影响主减速器对离地间隙和地板高度的影响驱动桥中间部分尺寸驱动桥中间部分尺寸H H，对上影响车身底板高度，对下影响汽车最，对上影响车身底板高度，对下影响汽车最小离地间隙小离地间隙h h0 0。为了避免汽车的为了避免汽车的离地间隙太小和地离地间隙太小和地板高度太高，应尽板高度太高，应尽量减小驱动桥的高量减小驱动桥的高度，即在保证所要度，即在保证所要求的传动比和齿轮求的传动比和齿轮强度条件下尽量减强度条件下尽量减小主动齿轮齿数。小主动齿