1、1第九章 底盘基础知识1.传动系概述（1）汽车传动系统的组成和功用 1）传动系统的组成机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器和差速器组成。液力机械式传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成。2）传动系统的功用减速增矩：发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点，无法满足汽车行驶的基本需要，通过传动系统的主减速器，可以达到减速增矩的目的，即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大。变速变矩：发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化，通过传动系统的变速器
2、，可以在发动机工作范围变化不大的情况下，满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。实现倒车： 发动机不能反转，但汽车除了前进外，还要倒车，在变速器中设置倒档，汽车就可以实现倒车。必要时中断传动系统的动力传递：起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车（如等候交通信号灯）、汽车低速滑行等情况下，都需要中断传动系统的动力传递，利用变速器的空档可以中断动力传递。差速功能：在汽车转向等情况下，需要两驱动轮能以不同转速转动，通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。（2）汽车传动系统的布置方案1）发动机前置后轮驱动（FR）方案（简称前置后驱动）主要用于货车、部分客车和部分高级轿车。2）前置前驱动（FF
3、）主要用于轿车和微型、轻型客车等。发动机横置：特点是发动机曲轴轴线与车轮轴线平行，主减速器可以采用圆柱齿轮传动。发动机纵置：特点是发动机曲轴轴线与车轮轴线垂直，主减速器必须采用圆锥齿轮传动。3）后置后驱动（RR）特点是发动机布置在后轴之后，用后轮驱动。主要用于大中型客车和少数跑车。4）中置后驱动（MR）特点是发动机布置在前后轴之间，用后轮驱动。用于跑车和少数大中型客车。5）全轮驱动（AWD ）特点是传动系统增加了分动器，动力可以同时传给前后轮。主要用于越野车及重型货车。（3）汽车传动系统的类型汽车传动系统有机械式、液力式和电力式等。1）液力式传动系统2液力机械式传动系统：特点是组合运用液力传动
4、和机械传动。液力传动是指利用液力变矩器传动，机械传动是指利用自动变速器、万向传动装置和驱动桥传动。 2）电力式传动系统2. 离合器（1）概述1）离合器的功用平顺接合动力，保证汽车平稳起步；临时切断动力，保证换档时工作平顺；防止传动系统过载。2）摩擦离合器的工作原理摩擦离合器依靠摩擦原理传递发动机动力。当从动盘与飞轮之间有间隙时，飞轮不能带动从动盘旋转，离合器处于分离状态。当压紧力将从动盘压向飞轮后，飞轮表面对从动盘表面的摩擦力带动从动盘旋转，离合器处于接合状态。离合器可以有以下传递动力的方式：摩擦作用摩擦离合器；液体传动液力耦合器；磁力传动电磁离合器；其中汽车上使用最多的是摩擦式离合器。3）对
5、摩擦离合器的基本性能要求分离彻底，便于变速器换档；接合柔和，保证整车平稳起步；从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿轮的冲击；散热良好，保证离合器正常工作。4）摩擦离合器的类型按从动盘的数目分类单盘式离合器：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，可传递的转矩较大。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。膜片弹簧离合器：压紧弹簧是膜片弹簧。（2）螺旋弹簧离合器1）单盘周布弹簧离合器单盘周布弹簧离合器的构造：其特点是螺旋弹簧沿圆周均匀分布。主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；从动部分：从动盘、从动轴（即变速器第一轴）；压紧部分：压紧弹簧；操纵机构：分离杠杆
6、、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。离合器的工作过程3自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与分离杠杆端头之间的间隙。分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙。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对应的踏板行程是自由行程。离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续踩下离合器踏板，将会产生分离间隙，此过程所对应的踏板行程是工作行程。离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程：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，压盘在压紧弹簧的作用
7、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。离合器的调整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，最终会影响离合器的正常接合，所以离合器使用过一段时间后需要调整。离合器调整的目的是保证合适的自由间隙。离合器调整的部位和方法依具体车型而定。2）双盘周布弹簧离合器的构造特点是有两个从动盘和两个压盘，常用于重型货车。3）中央弹簧离合器特点是用一个或轴线重合的内外两个螺旋弹簧压紧，弹簧轴线与离合器轴线重合，弹簧布置在离合器的中央。（3）膜片弹簧离合器1）膜片弹簧离合器的构造和工作原理膜
8、片弹簧整体呈锥形；由分离指和碟簧两部分组成。2）膜片弹簧离合器的优缺点螺旋弹簧具有线性特征，膜片弹簧具有非线性特征。膜片弹簧离合器的优点：传递的转矩大且较稳定；分离指刚度低；结构简单且紧凑；高速时平衡性好；散热通风性能好；摩擦片的使用寿命长。膜片弹簧离合器的缺点：制造难度大；分离指刚度低，分离效率低；分离指根易出现应力集中；分离指舌尖易磨损。3）膜片弹簧离合器的结构形式膜片弹簧离合器根据分离指在分离时所受力方向分为推式和拉式两种结构形式。推式膜片弹簧离合器离合器分离时，分离指内端受力方向指向压盘，膜片的锥顶向后，大端在压盘上，对压盘施加压力。分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离，它又可以
9、按照支承环的数目分为双支承环式、单支承环式和无支承环式 3 种。双支承环式：特点是膜片弹簧的前后各有一个支承环。单支承环式：特点是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替代。4无支承环式：特点是膜片弹簧的前后都没有支承环。拉式膜片弹簧离合器离合器分离时，分离指内端受力方向离开压盘，膜片的锥顶向前，大端在离合器盖上，中部对对压盘施加压力，拉式膜片弹簧离合器有无支承环式和单支承环式两种。（4）离合器压盘的传力方式和离合器的通风散热1）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
10、向后移动，使离合器分离。2）离合器的通风散热在离合器从分离到接合的过程中，摩擦片与飞轮和压盘之间要发生摩擦，产生大量热量。这些热量需要及时散出，以避免摩擦片因温度过高而损坏，所以在离合器盖上都设有窗口，有的还制有导风片，以加强其内部的通风散热。（5）从动盘和扭转减振器1）从动盘的结构和组成从动盘主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂组成。从动盘主要有以下几种结构形式。整体式弹性从动盘：其特点是从动盘本体是完整的钢片，并开有 T 形槽，摩擦片直接铆接在从动盘本体上。分开式弹性从动盘：特点是从动盘本体上铆接波形弹簧片，摩擦片铆接在波形弹簧片上。组合式弹性从动盘：特点是靠近压盘的一面铆有波形弹簧片，靠近
11、飞轮的一面没有。2）带扭转减振器从动盘的构造和工作原理带扭转减振器从动盘的构造带扭转减振器从动盘的工作原理带扭转减振器从动盘的动力传递顺序是：从动盘本体减振器弹簧从动盘毂。3）变刚度扭转减振器从动盘的特性变刚度扭转减振器从动盘的特点是用两组或两组以上刚度不同的减振器弹簧，装在长度尺寸不同的窗口内，利用弹簧先后起作用的方式获得变刚度特性。（6）离合器操纵机构1）人力式操纵机构机械式操纵机构：离合器踏板和分离轴承之间通过机械杆件和绳索相连。液压式操纵机构：离合器踏板和分离轴承之间通过主缸、工作缸及液压管路相连，离合器依靠人力产生的液压力控制。踏板助力装置：为了减小所需的离合器踏板力，又不致因传动装
12、置的传动比过大而加大踏板行程，在一些中重型货车和某些轿车上采用了离合器踏板的助力装置。2）气压助力式离合器操纵机构气压助力式离合器操纵机构利用发动机带动空气压缩机作为主要的操纵能源，驾驶员的肌体作为辅助的或后备的操纵能源，多与汽车的气压制动系统或其他气动设备共用一套压缩空气源。3. 变速器5（1）变速器的功用与类型1）变速器的功用改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在高效区；实现倒车；利用空档中断动力的传递。2）变速器的组成变速传动机构；变速操纵机构。3）变速器的类型按传动比变化方式的不同，变速器可分为有级式、无级式和综合式 3 种。有级式：采用齿轮
13、传动，有几个定值传动比，按所用轮系形式不同可分为轴线固定式和轴线旋转式。无级式：传动比可以在一定的范围内按无限多级变化，常见的有电力式和液力式。综合式：是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械变速器，传动比可以在 最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化。按换档操纵方式的不同，变速器可分为手动操纵式、自动操纵式和半自动操纵式 3 种。（2）变速器的变速传动机构1）有级式变速器变速传动机构的组成、工作原理和常见的换档方式变速传动机构的组成：变速传动机构主要由齿轮、轴及变速器壳体等零部件组成。2）变速传动机构的工作原理利用不同齿数的齿轮对相互啮合，以改变变速器的传动比；通过增加齿轮传动
14、的对数，以实现倒档。前进档时，动力由第一轴直接传给第二轴，只经过一对齿轮传动，两轴转动方向相反。倒档时，动力由第一轴传给倒档轴、再由倒档轴传给第二轴，经过两对齿轮传动，第一轴与第二轴转动方向相同。常见的换档方式：利用滑动齿轮换档，利用接合套换档，利用同步器换档。 3）两轴式变速器两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）、第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体所构成。两轴是指汽车前进时，传递动力的轴只有第一轴和第二轴。两轴变速器特点：无中间轴，输入轴和输出轴平行；没有直接档，因此高速档的效率比三轴变速器低；在传动线路中只有一对齿轮啮合，机械效率高，噪音小。输入轴和输出轴
15、旋转方向相反；结构简单，紧凑、容易布置；在 FF 或 RR 布置的汽车上广泛采用，一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。4）三轴式变速器三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。传动链：输入轴动力输入轴齿轮/中间轴齿轮中间轴齿轮/ 输出轴齿轮输出轴动力。并通过改变不同中间轴齿轮/ 输出轴齿轮啮合，实现不同的档位。6支撑方式：采用圆柱滚子轴承、滚针轴承、向心球轴承作为支撑。滚针轴承具有可承受较大的径向刚度大；径向尺寸小，可以不安装内圈和外圈，因此便于安装在狭小空间内。操纵方式：通过各档拨叉，推动同步器（或者结合套）实现换档操作。润滑方式与密封：变速箱壳体内注入齿轮油
16、，采用飞溅方式润滑齿轮副、轴、轴承等，同时也通过在齿轮上钻径向孔，或者在齿轮轮毂上开径向油槽的方式，来润滑所在部位的轴承；变速器的润滑油应避免流入到前端的离合器和后端的万向节 。 直接档的定义：将输入轴和输出轴直接连接输出动力的档位，该档效率最高。超速档：有些汽车设置了传动比小于 1 的档位，称之为超速档，用于在良好路面或者轻载行驶，提高汽车的燃油经济性。如果发动机的功率不高，超速档的应用率不高，节油效果不明显，还导致在该档位汽车的驱动力不足，影响动力性（加速、爬坡）。5）防止自动跳档的措施利用接合套换档的变速器，由于接合套与齿圈的接合长度较短，同时汽车行驶时需要经常换档，频繁拨动接合套将使齿
17、端发生磨损。汽车行驶中可能会因振动等原因造成接合套与齿圈脱离啮合，即发生自动跳档。通过以下结构措施可以防止自动跳档：接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面；花键毂齿端的齿厚切薄；接合套的齿端制成凸肩。6）组合式变速传动机构以 12 种变速器为主体，通过更换齿轮副或者配备不同的副变速器，得到一组不同档数不同传动比范围的变速器系列。主要用于重型车上，档位一般为 10 个以上。（3）同步器1）无同步器时变速器的换档过程采用滑动齿轮或接合套换档时，必须使待啮合的轮齿或接合套与接合齿圈花键齿的圆周速度一致（同步），才能顺利进入啮合而完成挂档。而高档换低档和低档换高档实现同步的方法还有所不同。低档换高档高档换低
18、档 2）同步器构造及工作原理同步器是利用摩擦原理实现同步的，现代汽车上广泛使用的是惯性式同步器，可以从结构上保证待啮合的接合套与接合齿轮的花键齿在达到同步之前不可能接触，可以避免齿间冲击和噪音。锁环式惯性同步器锁销式惯性同步器自行增力式同步器 （4）变速器操纵机构1）直接操纵机构选档换档机构组成：变速杆、拨块、拨叉轴和拨叉等；选档换档机构作用：完成换档的基本动作。操纵机构的安全装置作用：保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作。7自锁装置组成：自锁钢球和自锁弹簧；作用：保证换档到位; 防止自动脱档。互锁装置组成：互锁销，互锁钢球；作用：防止同时挂入两档。倒档锁组成：倒档锁销，倒档锁弹簧
19、；作用：防止误挂倒档。2）远距离操纵机构当变速器在汽车上的布置离驾驶员座位较远时，需要在变速杆与拨叉轴之间加装一套传动机构或辅助杠杆，实现对变速器的远距离操纵。此时，操纵机构由外部操纵机构和内部操纵机构两部分构成。外部操纵机构组成：从变速杆到选档换档轴之间的所有传动件。作用：实现对变速器的远距离操纵。内部操纵机构组成：选档换档轴、拨叉轴、拨叉、自锁装置、互锁装置和倒档锁等。3）预选气动式操纵机构为了改善重型货车组合式变速器的操纵轻便型，副变速器多采用预选气动式操纵机构换档，常见的有机械式和电控式。4）变速器的电控操纵机构 （5）分动器1）分动器的功用利用分动器可以将变速器输出的动力分配到各个驱
20、动桥；多数汽车的分动器还有高低两个档，兼起副变速器的作用。2）分动器的构造分动器的输入轴与变速器的第二轴相连，输出轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。分动器内除了具有高低两档及相应的换档机构外，还有前桥接合套及相应的控制机构。当越野车在良好路面上行驶时，只需后轮驱动，可以用操纵手柄控制前桥接合套，切断前驱动桥输出轴的动力。 3）分动器的工作要求先接前桥，后挂低速档；先退出低速档，再摘下前桥；上述要求可以通过操纵机构加以保证。8汽车自动变速器即自动操纵式变速器。它可根据发动机负荷和车速等工况的变化自动变换传动系统的传动比，使汽车获得良好的动力性和燃油经济性，同时有效减少发动机
21、排放污染，显著提高车辆行驶的安全性、乘坐舒适性和操纵轻便性。4. 自动变速器（1）概述1）自动变速器的类型按传动比变化方式可分为有级式、无级式和综合式；按齿轮变速系统的控制方式可分为液控液压和电控液压式两种。2）液力机械式自动变速器的组成液力机械式自动变速器由液力传动系统、机械式齿轮变速系统、液压操纵系统、液压或电子控制系统组成。（2）液力耦合器与液力变矩器1）液力耦合器液力耦合器的结构和工作原理液力耦合器主要由泵轮、涡轮和耦合器外壳等部件组成。其中泵轮与发动机曲轴相连，涡轮与从动轴相连，泵轮和涡轮之间没有机械连接关系，二者之间靠液体流动来传递动力。液力耦合器的工作原理可以用水泵带动水轮机转动
22、、一个风扇通过气流带动另一个风扇转动的原理加以理解。 采用液力耦合器的优缺点液力耦合器的优点：保证汽车平稳起步；衰减传动系的扭转振动；防止传动系过载；显著减少换档次数。液力耦合器的缺点：只能传递转矩，不能改变转矩大小；不能取代离合器，使传动系统纵向尺寸增加；传动效率较低。2）液力变矩器液力变矩器组成液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳等部件组成，与液力耦合器的最大区别是增加了导轮。液力变矩器特性液力变矩器有两个重要的特性参数：液力变矩器传动比 i 和液力变矩器变矩系数 K，其定义如下。液力变矩器传动比： 液力变矩器变矩系数： 几种典型液力变矩器三元件综合式液力变矩器：即由泵轮、涡轮和导
23、轮三个主要元件组成的液力变矩器。单向离合器作用是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。带锁止离合器的液力变矩器：汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速） ，锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液力传动，9直接通过机械传动传递，变矩器效率为 1。（3）液力机械变速器1）行星齿轮变速器的工作原理2）复合式行星齿轮机构的工作原理辛普森式：其特点是由两排行星齿轮机构共用一个太阳轮组成的复合式行星齿轮机构，可以获得 3 个前进档和 1 个倒档。拉威挪式：其特点是两排行星齿轮机构共用一个齿圈和一个行星架。行星架上的长行星轮与前排行星齿轮机构的大太阳轮啮合，
24、同时还与后排行星齿轮机构的短行星轮相啮合。短行星轮还与小太阳轮啮合。可以组成 3 个前进档和 1 个倒档的行星齿轮变速器。拉威挪式行星齿轮机构的结构紧凑，所用构件少，相互啮合的齿较多，可传递较大转矩，但结构较复杂，传动效率略低。（4）自动变速器的操纵机构1）液控式（全液压）操纵机构动力源（供油系统）自动变速器油：自动变速器油（简称 ATF）是含有多种特殊添加剂的混合油液。液压泵：液压泵可以采用内啮合的齿轮泵或转子泵，其结构和工作原理与发动机润滑系统中的机油泵相同。液压泵除了向控制装置、执行装置供应压力油以实现换档外，还向液力变矩器供应工作油液，向行星齿轮变速器供应润滑油。执行装置换档离合器：一
25、般采用湿式多片换档离合器作为换档执行装置。这种换档离合器因位于变速器内部，径向尺寸受到严格限制，而传递的转矩又很大，故做成多片式。换档制动器：换档制动器最常见的结构形式有片式和带式两种。片式换档制动器的工作原理与多片湿式换档离合器基本相同。由于片式制动器较带式制动器工作平顺，故目前在轿车自动变速器中应用较多。带式换档制动器是将内侧粘有摩擦材料的钢带卷绕在制动鼓外表面上，故又称外束带式制动器。它由制动鼓、制动带、推杆、活塞等元件组成。制动带的一端固定在自动变速器壳体上，另一端与控制油缸的推杆相连接。不制动时制动带与制动鼓之间有一定间隙，此间隙可用调整螺钉调整。 单向离合器执行装置的单向离合器与液
26、力变矩器的单向离合器相同，有滚柱式和楔块式两种。2）换档信号系统换档信号系统由节气门阀和离心调速器阀组成。节气门阀的位置取决于节气门的开度，即取决于发动机负荷，因此驾驶员操纵加速踏板即可改变节气门阀输入换档阀的油压。离心调速器阀装在变速器第二轴上，它可根据车速的变化改变输出给换档阀的油压。这两个分别反映发动机负荷和汽车行驶速度的压力信号各自引至换档阀的两端。在二者综合作用下，换档阀使变速器自动地由低速档换入直接档，或由直接档自动地换入低速档。3）换档阀系统换档阀：换档阀是根据节气门开度或车速的变化，自动进行换档的部件。手控制阀：手控制阀又称选档阀，是一种手控制的多路换向阀。它可根据自动变速器选
27、档操纵10手柄的不同位置，如停车档(P) 、空档（N ） 、倒档（R） 、前进档（D） 、前进低档（S、L）等，将主油路压力油送至换档阀进行换档。强制换档阀：在某些自动变速器中还装有强制降档阀，其作用是在节气门全开或接近全开时，将自动变速器强制降低一个档位，以保证高速行驶的汽车超车时获得良好的加速性能。4）换档品质控制装置换档品质控制装置的作用是保证换档过程平顺柔和、无冲击。它包括油路中的缓冲阀、限流阀、断流解锁阀、单向节流阀和节流孔等。5）滤清冷却系统滤清冷却系统包括冷却器和滤清器。变矩器工作时，相当大一部分能量转化成热量，致使工作液温度升高。而变矩器的油路与液压操纵系统和机械变速器的润滑油
28、路是相通的。为保证变矩器的效率和变速器的操纵系统及润滑系统正常工作，应控制工作液温度在一定范围内。因此，在发动机散热器下储水箱内设有冷却器。变矩器内的部分工作液从导轮与涡轮之间的间隙流出，经导轮固定套管与变速器第一轴之间的环形油道流过冷却器，得到冷却或加温后，再经过滤清器流入机械变速器的润滑油道。（4）自动变速器的操纵机构1）自动变速器的电控式操纵系统11电子控制单元（ECU）电子控制单元（ECU）根据传感器传来的电信号，即车速和发动机负荷等参数转变的电信号，按照设定的换档程序对这些信号进行比较计算，作出是否需要换档的判断。当需要换档时，通过电磁阀操纵液压的换档阀去控制执行装置的油路，实现换档
29、。 传感器节气门位置传感器：节气门位置传感器是将测得的节气门开启角度转换成电信号输入给ECU，以作为控制自动变速器换档的依据。车速传感器：速传感器安装在自动变速器输出轴附近，用以测量输出轴转速，是电磁感应式的转速传感器。控制开关控制开关包括空档起动开关、自动跳合(又称降档) 开关、制动灯开关、超速档开关、模式开关等。执行器开关式电磁阀：开关式电磁阀通常用来控制换档阀和变矩器锁止离合器油路的开启或关闭。线性脉冲式电磁阀电控式操纵系统具有如下优点： 因电控单元（ECU）能存储与处理多种换档规律，所以可12按车辆行驶需要选择合适的换档规律，故可实现更合理、更复杂的控制，以获得更理想的燃油经济性； 由
30、于简化了液压系统，从而使结构紧凑、质量轻； 控制精度高、反应快且动作准确； 如需要变更换档规律或参数时，只要改变控制程序和某些电子元件的型号规格就可满足要求，而无须更换系统中的零件，故适应性强，开发周期短； 便于整车的控制系统(如发动机控制、巡航控制、牵引控制、制动系统控制等)集成，控制系统兼容性好。（5）金属带式无级自动变速器机械式无级变速器简称 CVT(Continuously Variable Transmission)。1）金属带式无级变速器组成和工作原理金属带式无级变速器由金属带、主动工作轮、从动工作轮、液压泵、起步离合器和控制系统等组成。工作轮由固定部分和可动部分组成，二者之间形成
31、 V 形槽，金属带在槽内与工作轮相啮合。当工作轮的可动部分作轴向移动时，即可改变金属带与主、从动工作轮的工作半径，从而改变金属带传动的传动比。主、从动工作轮可动部分的轴向移动是根据汽车的行驶工况，通过液压控制系统进行连续地调节而实现无级变速传动的。2）金属带式无级变速器的主要部件金属带：金属传动带是由多个(280400 片) 金属片和两组金属环组成。工作轮：主动轮（可动与不可动部分）和从动轮（可动与不可动部分）液压泵：液压泵是液压控制系统的液压源，其常用的结构形式有齿轮泵和叶片泵，但近年来流量可控、效率较高的径向柱塞泵应用最多。 5万向传动装置（1）概述1）万向传动装置的组成和功用组成：万向节
32、和传动轴，当传动轴比较长时，还要加中间支承。功用：主要用来在工作过程中相对位置不断改变或者轴线不重合的两根轴间传递转矩和旋转运动。2）万向传动装置在汽车上的应用场合变速器与驱动桥之间变速器与分动器之间、分动器与驱动桥之间驱动桥与驱动轮之间（2）万向节万向节是实现转轴之间变角度传递动力的部件。按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。如果万向节在扭转方向没有弹性、动力靠零件的铰链式连接传递，是刚性万向节，刚性万向节又分为不等速万向节（如十字轴式万向节） 、准等速万向节（如双联式、三销轴式等）和等速万向节（如球叉式、球笼式等） 。如果万向节在扭转方向有一定弹性、动力靠弹性零件传递、
33、且有缓冲减振作用，是挠性万向节。汽车上应用较多的是刚性万向节。1）十字轴式刚性万向节13十字轴式刚性万向节结构简单、工作可靠、且允许所连接的两轴之间有较大交角，在汽车上应用最为普遍。十字轴式刚性万向节传动的不等速特性单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，两轴夹角 越大，转角差（1-2）越大，万向节的不等速特性越严重。万向节传动的不等速特性将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响传动部件的寿命。 十字轴式万向节传动的等速条件：采用双万向节传动；第一万向节两轴间的夹角 1 与第二万向节两轴间的夹角 2 相等；第一万向节的从动
34、叉与第二万向节的主动叉在同一平面内。2）准等速万向节和等速万向节准等速万向节根据双万向节实现等速传动的原理而设计的万向节称为准等速万向节。双联式万向节特点：两个十字轴式万向节相连，中间传动轴长度缩减至最小。优点：允许有较大的轴间夹角，轴承密封性好、效率高、制造工艺简单、加工方便、工作可靠等。多用于越野汽车。三销轴式万向节优点：允许相邻两轴间有较大的夹角，用于一些越野车的转向驱动桥。等速万向节工作原理：保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交角的平分面上。球叉式万向节：球叉式万向节等角速传动的特点是，钢球中心 P（即传力点）始终位于两轴交角的平分面内。球笼式万向节特点：承载能力强，结构紧凑
35、，拆装方便，两轴最大交角为 42。固定型球笼式万向节（RF 节）：在传递转矩的过程中，主从动轴之间只能相对转动、不会产生轴向位移。伸缩型球笼式万向节（VL 节）特点：在传递转矩的过程中，主从动轴之间不仅能相对转动，而且可以产生轴向位移。RF 节和 VL 节的应用：RF 节和 VL 节广泛应用于采用独立悬架的轿车转向驱动桥，如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车的前桥。其中 RF 节用于靠近车轮处， VL 节用于靠近驱动桥处。三枢轴球面滚轮式等速万向节3）挠性万向节挠性万向节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
36、不大和只有微量轴向位移的万向传动场合。（3）传动轴和中间支承1）传动轴的组成传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉等共同组成了传动轴。为了减少摩擦和磨损，有些汽车在花键槽内设置了滚动元件。14传动轴的两种形式：实心轴和空心轴。实心轴用于：转向驱动桥的半轴、断开式驱动桥的摆动半轴空心轴用于：传动系的万向传动空心轴的两种形式：焊接钢管和无缝钢管滑动花键长度：考虑传动轴最大值和最小值。在传动轴长度处在最大值时，花键套与轴有足够的配合长度；而在长度处在最小时不顶死。2）传动轴的中间支承中间支承的作用 ：在长轴距汽车上为了提高传动轴临界转速、避免共振以及考虑整车总体布置上的需要，常将传动轴分段。在轿
37、车中，有时为了提高传动系的弯曲刚度、改善传动系弯曲振动特性、减小噪声如果万向传动装置传递的动力较远，传动轴中间会分段，并加中间支承。解放 CA1091 型汽车传动轴中间支承的特点是，用蜂窝形橡胶垫支承，补偿安装误差和运动中的位移。摆动式中间支承的特点是，中间传动轴可以通过摆臂绕支承轴摆动；支承轴和摆臂下端均有橡胶衬套，可以改善轴承受力。6. 驱动桥（1）概述1）驱动桥的组成驱动桥由主减速器、差速器、半轴、万向节、驱动桥壳（或变速器壳体）和驱动车轮等零部件组成。2）驱动桥的功用1）通过主减速器齿轮的传动，降低转速，增大转矩；2）主减速器采用锥齿轮传动，改变转矩的传递方向；3）通过差速器可以使内外
38、侧车轮以不同转速转动，适应汽车的转向要求；4）通过桥壳和车轮，实现承载及传力作用。3）结构类型非断开式驱动桥当车轮采用非独立悬架时，驱动桥采用非断开式。其特点是半轴套管与主减速器壳刚性连成一体，整个驱动桥通过弹性悬架与车架相连，两侧车轮和半轴不能在横向平面内做相对运动。非断开式驱动桥也称整体式驱动桥。断开式驱动桥当驱动轮采用独立悬架时，两侧的驱动轮分别通过弹性悬架与车架相连，两车轮可彼此独立地相对于车架上下跳动。与此相对应，主减速器壳固定在车架上，半轴与传动轴通过万向节铰接，传动轴又通过万向节与驱动轮铰接，这种驱动桥称为断开式驱动桥。（2）主减速器1）主减速器的功用降低转速，增大转矩；改变转矩
39、旋转方向；152）结构型式按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主减速器；按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式；按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。3）常用的齿轮型式斜齿圆柱齿轮 特点是主从动齿轮轴线平行。曲线齿锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。准双曲面锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。4）准双曲面锥齿轮的螺旋方向与轴线偏移齿轮旋转方向的判断：从齿轮小端向大端看，齿面向左旋为左旋齿轮，右旋为右旋齿轮，一对准双曲面锥齿轮互为左右旋。上下偏移的判断：将小齿轮置于大齿轮右侧，小齿轮轴线在大齿轮轴线下方为下偏移，反之，为上偏移。轴
40、线偏移的作用：在驱动桥离地间隙 h 不变的情况下，可以降低主动锥齿轮的轴线位置，从而使整车车身及重心降低。单级主减速器：单级主减速器是指主减速传动是由一对齿轮传动完成的。双级主减速器：要求主减速器有较大传动比时，由一对锥齿轮传动将会导致尺寸过大，不能保证最小离地间隙的要求，这时多采用两对齿轮传动，即双级主减速器。5）主减速器的调整主减速器传递的转矩较大，受力复杂，具有以下特点：主从动锥齿轮要有正确的相对位置，可以通过改变齿轮轴的轴向位置进行调整，以啮合印迹和齿侧间隙来检查；要求有较高的支承刚度，以确保传递转矩的过程中主从动锥齿轮正确的相对位置不发生改变；要用圆锥滚子轴承支承，以承受锥齿轮传动的
41、轴向力；圆锥滚子轴承的预紧度可调。主减速器的调整主减速器的调整分为原始调整和使用调整。原始调整是指一对新齿轮的调整，包括新车使用的新齿轮和旧车成对更换的一对新齿轮，要求保证合适的齿侧间隙和正确的啮合印迹；使用调整是指齿轮和轴承磨损,齿轮相互位置发生变化时所进行的调整，只要求保证正确的啮合印迹。当齿侧间隙过大时，就要成对更换主从动锥齿轮。调整的内容：小齿轮轴承预紧度；大齿轮轴承预紧度；小齿轮位置；大齿轮位置。6）轮边减速在重型载货车、越野汽车或大型客车上，当要求传动系的传动比值较大，离地间隙较大时，往往在两侧驱动轮附近再增加一级减速传动，称为轮边减速器，轮边减速也可以看作是主减速器的第二级传动。
42、167）双速主减速器为了充分提高汽车的动力性和经济性，有些汽车装用了两档的主减速器，此时，主减速器还兼起了副变速器的作用。8）贯通式主减速器多轴驱动汽车的各驱动桥的布置有非贯通式和贯通式两种。采用贯通式驱动桥可以减少分动器的动力输出轴数量，简化了结构。（3）普通圆锥齿轮差速器差速器的功用是既能向两侧驱动轮传递转矩，又能使两侧驱动轮以不同转速转动，以满足转向等情况下内外驱动轮要以不同转速转动的需要。差速器的基本工作原理如下图所示。从汽车转向时驱动轮的运动示意图可以看出，转向时外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，要求外侧车轮转速快于内侧车轮，即希望内外侧车轮转速不同。1）齿轮式差速器组成：
43、差速器壳体、行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴等。通过运动学分析可以掌握差速器的差速原理；通过动力学分析可以掌握其转矩分配特性。内摩擦力矩很小的对称式锥齿轮差速器的运动学和动力学特性可以概括为“差速但不差转矩” ，即可以使两侧驱动轮以不同转速转动，但不能改变传给两侧驱动轮的转矩。2）强制锁止式差速器差速器的动力学特性不利于汽车的通过性，可以采用强制锁止式差速器克服其缺点。斯堪尼亚 LT110 型汽车强制锁止式差速器的特点：外接合器与半轴通过花键相连，内接合器与差速器壳体通过花键相连。后面加上下面一段文字：当内外接合器相互接合时，将半轴齿轮与差速器壳体连为一体，差速器失去差速功能，传给两侧驱动轮的转
44、矩可以不同。（4）防滑差速器1）防滑差速器的分类防滑差速器按其工作原理可分为转矩敏感式防滑差速器、转速敏感式限滑差速器和主控制式防滑差速器。2）转矩式防滑差速器按其结构可以分为锥盘式、轮齿式和摩擦片式 3 种。3）转速敏感式限滑差速器利用液体的粘性摩擦特性，即硅油的粘性摩擦特性感知速度差，实现差速器限滑作用。4）主动控制式限滑差速器5）托森差速器利用蜗轮蜗杆传动的不可逆性原理和齿面高摩擦条件，使差速器根据其内部内摩擦力矩大小而自动锁死或松开。托森差速器常被用于全轮驱动轿车的中央轴间差速器，后驱动桥的轮间差速器，但通常不用于转向驱动桥的轮间差速器。（5）变速驱动桥驱动桥按其功能特点可以分为独立式
45、驱动桥和变速驱动桥。独立驱动桥的特点是主减速器、差速器、半轴等都安装在独立的驱动桥壳内。17变速驱动桥的特点是变速器与驱动桥两个动力总成布置在同一壳体内。 （6）驱动车轮的传动装置与桥壳1）半轴半轴的内侧通过花键与半轴齿轮相连，外侧用凸缘与驱动轮的轮毂相连。 根据半轴外端受力状况的不同，半轴有半浮式、3/4 浮式和全浮式 3 种。半浮式半轴特点是半轴外端通过轴承支承在桥壳上，作用在车轮的力都直接传给半轴，再通过轴承传给驱动桥壳体。半轴既受转矩，又受弯矩。常用于轿车、微型客车和微型货车。全浮式半轴全浮式半轴的特点是半轴外端与轮毂相连接，轮毂通过圆锥滚子轴承支承在桥壳的半轴套管上，作用在车轮上的力
46、通过半轴传给轮毂，轮毂又通过轴承将力传给驱动桥壳，半轴只受转矩，不受弯矩。用于轻型、中型、重型货车、越野汽车和客车上。2）驱动车轮传动装置的万向节转向驱动桥和断开式驱动桥驱动车轮的传动装置中必须采用万向节传动，以便使转向车轮能够转向，断开式驱动桥的摆动半轴能够摆动。驱动车轮的传动装置与桥壳整体式桥壳： 分段式驱动桥壳：分段式驱动桥壳的特点是宜于铸造，加工简便，但装车后不便于驱动桥的维修。7. 行驶系（1）概述1）汽车行驶系统的功用：接受传动系统传来的发动机转矩并产生驱动力；承受汽车的总重量，传递并承受路面作用于车轮上的各个方向的反力及转矩；缓冲减振，保证汽车行驶的平顺性；与转向系统协调配合工作
47、，控制汽车的行驶方向。2）行驶系统的组成和类型行驶系统的组成：车架、车桥、悬架、车轮（或履带） 。行驶系统的类型：轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式。3）轮式汽车行驶系统轮式汽车行驶系统由车架、车桥、悬架和车轮组成，绝大部分汽车都采用轮式行驶系统。4）半履带式汽车行驶系统半履带是指汽车的后桥采用履带式，前桥用车轮。履带可以减少汽车对地面的比压，控制汽车下陷，履刺还能加强履带与土壤间的相互作用，增加汽车的附着力，提高通过性，主要用于在雪地或沼泽地带行驶的汽车。5）全履带式汽车前后桥都用履带称为全履带式。6）车轮履带式18前后桥即可装车轮，也可装履带，称为车轮履带式。（2）车架车架的功用：主要是
48、支承连接汽车的各零部件；承受来自车内外的各种载荷。车架的类型：主要有边梁式车架、中梁式车架（也称脊骨式车架）和综合式车架 3 种。单从纵梁形状和结构特点：又可分为周边式车架、X 形车架和梯形车架。1）边梁式车架边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。采用 X 型高断面的横梁，可以提高车架的扭转刚度，对于短而宽的车架，这个效果尤为显著，所以 X 形横梁一般只用于轿车车架。2）中梁式车架中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊梁式车架。3）综合式车架车架前部是边梁式，而后部是中梁式，这种车架称为综合式车架（也称复合式车架） 。
49、它同时具有中梁式和边梁式车架的特点。用于竞赛汽车及特种汽车的桁架式车架，由钢管组合焊接而成，这种车架兼有车架和车身的作用。平台式车架是一种将底板从车身中分出来，而与车架组成一个整体的结构，车身通过螺栓与车架相连接。某些高级轿车采用了 IRS 型车架，后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的行驶平顺性，而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲，从而进一步提高了汽车行驶平顺性。有些轿车为了减轻车架质量，尽量做到轻量化，采用了半车架。4）承载式车身大多数轿车和部分大型客车取消了车架，而以车身兼代车架的作用，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身。承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量；可以使地板高度降低，使上、下车方便。（3）车桥和车轮1）车桥车桥特点：车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端安装车轮。车
