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《汽车构造-下》
一、 传动系
(1)汽车传动系概述
i. 汽车传动系作用、组成、分类概述 答:作用:汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。具体如下,1、实现汽车减速增矩2、实现汽车变速3、实现汽车倒车4、必要时中断传动系统的动力传递5、应使车轮具有差速功能。
组成:一般组成为发动机、离合器、变速器(或自动变速器)、万向节、传动轴、驱动桥(包括主减速器、差速器和半轴)。
分类概述:汽车传动系可分为机械式、液力机械式、静液式和电力式。机械式传动系的布置方案有前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱和四轮全驱,各有优缺点。液力机械式传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动。静液式传动系是通过液体传动介质的静压力能的变化来传动的,可以在不间断的情况下实现无级变速。电力式传动系的优点是由于发动机到车轮只由电气连接,可使汽车的布置简化,它的无级变速有助于提高平均车速,驱车平稳,冲击小,缺点是质量大、效率低,消耗较多的有色金属——铜。
ii. 传动系布置形式对汽车性能的影响 答:1、发动机前置后轮驱动(FR)
优点:结构简单,工作可靠,前后轮的质量分配比较理想。
缺点:需要一根较长的传动轴,不仅增加了车重,也影响了传动系统的效率。 2、发动机前置前轮驱动(FF) 优点:在变速器和驱动桥之间省去了万向节和传动轴,有助于提高汽车高速行驶时的操纵稳定性,整个传动系统位于汽车前部,使操纵机构简化。
缺点:上坡时驱动桥附着力减小,前轮由于驱动兼转向,导致结构复杂,工作条件恶劣。 3、发动机后至后轮驱动(RR)
优点:更容易做到汽车总质量在前后车轴之间的合理分配,而且车厢内噪声低,空间利用率低。
缺点:发动机冷却条件差,发动机、离合器、变速器的操纵结构都较复杂。 4、发动机中置后轮驱动(MR)
优点:能实现前后轮较合理的质量分配,轴荷分配均匀,具有很中性的操纵特性。 缺点:发动机占去了座舱的空间,降低了空间利用率和实用性。 5、全轮驱动(nWD) 优点:能充分利用所有车轮与地面之间的附着条件,以获得尽可能大的驱动力。提高爬坡性,转向性能,启动和加速性能。
缺点:结构复杂,重量增加,成本升高,震动和噪声略有升高,油耗量增加。
(2)离合器 1)离合器功用及摩擦离合器的工作原理 21
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答:1)接合状态:弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧,发动机的转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传至从动盘
2)分离过程:踩下踏板,套在从动盘毂滑槽中的拨叉,便推动从动盘克服压紧弹簧的压力右移而与飞轮分离,摩擦力消失,从而中断了动力传动。
3)接合过程:缓慢地抬起离合器踏板,使从动盘在压紧弹簧的压力作用下左移与飞轮恢复接触,二者接触面间的压力逐渐增加,相应的摩擦力矩逐渐增加,离合器从完全打滑、部分打滑,直至完全接合。
2)结构:主动部分、从动部分(组成,连接)
离合器由由主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构组成;
1.主动部分组成:离合器盖、传动片、压盘
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.3)膜片弹簧式离合器:压盘、离合器盖、膜片弹簧,相互连接关系(下划线部分即为连接关系)
答:图示为膜片弹簧离合器。膜片弹簧4起弹性杠杆作用。膜片弹簧两侧有钢丝支承圈6,借铆钉将其安装在离合器盖2上。在离合器盖未固定到飞轮1上时,膜片弹簧不受力,处于自由状态,如图a)所示。此时离合器盖2与飞轮1安装面有一距离l。当将离合器盖用螺钉固定到飞轮上时(图b),由于离合器盖靠向飞轮,钢丝支承圈6压膜片弹簧4使之发生弹性变形(锥角变小)。同时,在膜片弹簧外端对压盘3产生压紧力而使离合器处于接合状态。当分离离合器时,分离轴承7左移(图c),膜片弹簧被压在钢丝支承圈上,其径向截面以支承圈为支点转动(膜片弹簧呈反锥形),于是膜片弹簧外端右移,并通过分离弹簧钩5拉动压盘使离合器分离。
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(3)手动变速器
i. 变速器的功用与类型 功用:1改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下工作;2在发动机曲轴旋转方向不变的情况下,使汽车能倒退行驶;3利用空档中断动力传递,以使发动机能够启动、怠速,并便于变速器换挡或进行动力传输。
类型:1按传动比变化方式分为有级式、无级式和综合式;2按操纵方式不同分为:手动操纵式、自动操纵式和半自动操纵式。
ii. 结构,零部件名称与相应位置
两轴式变速器:
机构主要由第一轴、第二轴、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体所构成。
三轴式变速器:
机构主要由第一轴、中间轴、第二轴、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体所构成。
详情参见P42-P53
iii. 各档位的动力传递路线
老师的课件有各档的传动示意图,亦可参见P42-P53 iv. 锁环式惯性同步器的功能与工作原理:锁止、同步 功能:保证挂档平顺,又使操作简化减轻驾驶员劳动强度。 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。锁环式的摩擦锁止原件为齿圈和锁环。
详情参见P55-P58
(4)液力机械式变速器 v. 辛普森、拉维娜式复合行星齿轮机构的变速原理,各档位的获得,动力传递
路线,传动比的计算。
OUT OF CONTROL! 饶了我吧,请大家好好看PPT吧 这个实在是没办法总结!
辛普森原理:
1.单排行星齿轮机构的特性方程式
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行星机构的动力学和运动学特性方程式如下:
M1ω1+M2ω2+M3ω3=0
n1+αn2-(1+α)n3=0
2.单排行星齿轮机构的工作原理
(1)太阳轮1为主动件,行星架3为从动件,齿圈2固定
i13=n1/n3=1+α=1+z2/z1
(2)齿圈2为主动件,行星架3为从动件,太阳轮1固定
i23=n2/n3=(1+α)/α=1+z1/z2
(3)太阳轮1为主动件,齿圈2为从动件,行星架3固定
i12=n1/n2=-α=-z2/z1
(4)如果太阳轮和齿圈连为一体,n1=n2
n1=n2=n3
由上可见,单排行星齿轮机构可以获得4种不同的传动比。 拉威挪原理:
作用于太阳轮上的力矩: M1=F1r1
作用于齿圈上的力矩:
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