① 为什么在转向驱动桥及独立悬架的后驱动桥中采用等角速万向节
行驶条件对牵引力的需要,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足可能的行驶速度要求。
(2)实现倒车行驶,用来满足汽车倒退行驶的需要。
(3)中断动力传递,在发动机起动,怠速运转,汽车换档或需要停车进行动力输出时,中断向驱动轮的动力传递。
2.变速器分类
(1)按传动比的变化方式划分,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。
(a)有级式变速器:有几个可选择的固定传动比,采用齿轮传动。又可分为:齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮)轴线旋转的行星齿轮变速器两种。
(b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。
(c)综合式变速器:由有级式变速器和无级式变速器共同组成的,其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。
(2)按操纵方式划分,变速器可以分为强制操纵式,自动操纵式和半自动操纵式三种。
(a)强制操纵式变速器:靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
(b)自动操纵式变速器:传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,实现档位的变换。
(c)半自动操纵式变速器:可分为两类,一类是部分档位自动换档,部分档位手动(强制)换档;另一类是预先用按钮选定档位,在采下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。
3.变速器操纵机构
变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档,从而改变变速器的工作状态。
为了保证变速器的可靠工作,变速器操纵机构应能满足以下要求:
(1)挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合(或滑动齿轮换档时,全齿长都进入啮合)。在振动等条件影响下,操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。
(2)为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏,在操纵机构中设有互锁装置。
(3)为了防止在汽车前进时误挂倒档,导致零件损坏,在操纵机构中设有倒档锁装置。
万向传动装置
1.概述
在汽车传动系及其它系统中,为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递,必须采用万向传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成,有时还要有中间支承
2.万向节
万向节是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的位置。
(1)万向节的分类
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节)三种。
(2)不等速万向节
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节,允许相邻两轴的最大交角为15゜~20゜。下图所示的十字轴式万向节由一个十字轴,两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。这样当主动轴转动时,从动轴既可随之转动,又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5,滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承,十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。
十字轴万向节结构
十字轴式刚性万向节具有结构简单,传动效率高的优点,但在两轴夹角α不为零的情况下,不能传递等角速转动。
当满足以下两个条件时,可以实现由变速器的输出轴到驱动桥的输入轴的等角速传动:
1)传动轴两端万向节叉处于同一平面内;
2)第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等。
因为在行驶时,驱动桥要相对于变速器跳动,不可能在任何时候都有α1=α2,实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。
在以上传动装置中,轴间交角α越大,传动轴的转动越不均匀,产生的附加交变载荷也越大,对机件使用寿命越不利,还会降低传动效率,所以在总体布置上应尽量减小这些轴间交角。
(3)准等速万向节
常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种,它们的工作原理与双十字轴式万向节实现等速传动的原理是一样的。
(4)等速万向节
目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节,也有采用球叉式万向节或自由三枢轴万向节的。
3.传动轴及中间支承
在有一定距离的两部件之间采用万向传动装置传递动力时,一般需要在万向节之间安装传动轴。若两部件之间的距离会发生变化,而万向节又没有伸缩功能时,则还要将传动轴做成两段,用滑动花键相连接。为减小传动轴花键连接部分的轴向滑动阻力和摩损,需加注润滑脂进行润滑,也可以对花键进行磷化处理或喷涂尼龙层,或是在花键槽内设置滚动元件。
在采用独立悬架连接的驱动桥上,差速器与驱动轮之间的传动轴又称为驱动半轴。在工作时,差速器与驱动轮之间的距离变化是靠内侧伸缩型万向节来适应的。
传动轴动平衡问题
传动轴在高速旋转时,任何质量的偏移都会导致剧烈振动。生产厂家在把传动轴与万向节组装后,都进行动平衡。经过动平衡的传动轴两端一般都点焊有平衡片,拆卸后重装时要注意保持二者的相对角位置不变。
在传动距离较长时,往往将传动轴分段,即在传动轴前增加带中间支承的前传动轴, 当变速器和后桥之间距离较长时常使用两段传动轴
传动轴中间支承
六.驱动桥
驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速,将增大的转矩分配到驱动车轮。
驱动桥一般可分为非断开式和断开式两种。
1。非断开式驱动桥
非断开式驱动桥也称为整体式驱动桥,它由驱动桥壳,主减速器,差速器和半轴组成。驱动桥壳1由中间的主减速器壳和两边与之刚性连接的半轴套管组成,通过悬架与车身或车架相连。两侧车轮安装在此刚性桥壳上,半轴与车轮不可能在横向平面内作相对运动。
输入驱动桥的动力首先传到主减速器主动小齿轮,经主减速器减速后转矩增大,再经差速器分配给左右两半轴,最后传至驱动车轮。
后轮驱动驱动桥的主要部件
2。断开式驱动桥
为了与独立悬架相适应,驱动桥壳需要分为用铰链连接的几段,更多的是只保留主减速器壳(或带有部分半轴套管)部分,主减速器壳固定在车架或车身上,这种驱动桥称为断开式驱动桥。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要,差速器与车轮之间的半轴也要分段,各段之间用万向节连接。
具有转向功能的驱动桥,又称之为转向驱动桥。前轮驱动汽车的前桥都是转向驱动桥。
② 万向传动装置在汽车行驶过程中发出不同的响声。试分析故障主要原因及处理方法
故障现象万向传动装置在汽车行驶过程中发出不同的响声。进一步分析如下;
1在汽车起步或突然改变车速时,传动装置发出‘抗’的一声;当汽车缓慢行驶时,传动装置发出‘呱啦、呱啦’的响声。说明是万向节响
2汽车行驶中发出周期性的响声,速度越快时响声越大,严重时车身发生抖振,甚至握转向盘的手有麻木感。说明是传动轴弯曲引起的响声
3汽车行驶中产生一种连续的‘呜呜’的响声,车速越快响声越大。说明是中间支承响。
故障主要原因及处理方法万向传动装置发出异响的根本原因是万向传动装置的连接处磨损松旷,装配不当,或传动轴弯曲等原因造成动平衡破坏,当传递较大的转矩和受到剧烈的冲击时产生异响。
具体的原因如下
1万向节套筒(内有滚针轴承)与万向节叉孔磨损松旷,应予更换
2万向节叉凸缘盘连接螺栓松动,应予紧固或更换
3传动轴伸缩节花键因磨损和冲击造成松旷,应予更换传动轴弯曲,应予校正
4传动轴上的平衡片失落或套管凹陷,应重新做动平衡
5伸缩节未按标记安装,应按记号装配
6中间支承固定螺栓松动,应予紧固或更换6中间支承固定位置不正确,应按正确位置固定
7中间支承滚动轴承润滑不良,滚道表面有麻点、凹痕、退火变色等损伤,应予润滑或更换
8中间支承橡胶圆环垫破损,应予更换。第一级主动锥齿轮轴承预紧度,可通过增减调整垫片1的厚度来调整。加垫片则变松,减垫片则变紧。中间轴轴承的预紧度则是通过改变调整垫片3和调整垫片4的总厚度来调整。加垫片则变松,减垫片则变紧。差速器壳轴承预紧度靠拧动调整螺母来调整。旋入调整螺母则变紧,旋出则变松。间隙调整齿轮齿条式转向器的调整是调整转向齿条与转向齿轮的啮合间隙,也称为转向齿条的预紧力。其预紧力的调整步骤是:先旋转盖上的调整螺塞,使弹簧座与导块接触,再将调整螺塞旋出30o~60o之后,检查转向齿轮的转动力矩,如此重复操作,直至汽车转向齿轮的转动力距符合原厂规定,最后紧固锁紧螺母。
③ 万向传动装置是什么
万向传动装置是用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力的装置。其作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴,并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下,仍能可靠地传递动力。 它主要由万向节、传动轴和中间支承组成。安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面
④ 什么是主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成
汽车的传动系统包括:离合器套件、变速器、传动轴、万向节、十字轴、差速器、半轴等组成。
传动系统把发动机的动力传输给驱动轮,驱动车辆行驶。
⑤ 常见的传动装置有哪些
齿轮传动(机械手表),链条传动(自行车),皮带传动(汽车起动机)。
⑥ 传动系由哪些主要部件组成它起什么作用
传动系的组成:
对于前置后驱的汽车来说,发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮,所以后轮又称为驱动轮。驱动轮得到转矩便给地面一个向后的作用力,并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力,这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接联系,因此称为从动轮。
传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置,以及汽车用途的不同而变化的。例如,越野车多采用四轮驱动,则在它的传动系中就增加了分动器等总成。而对于前置前驱的车辆,它的传动系中就没有传动轴等装置。
传动系的布置型式:
机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。可分为:
1、前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动
这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。
2、后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动
在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差,行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出,在大型客车上应用越来越多。
3、前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动
这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。
4、越野汽车的传动系
越野汽车一般为全轮驱动,发动机前置,在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式,中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式;重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。
传动系的主要作用:
1、实现汽车倒驶
汽车在某些情况下,需要倒向行驶。然而,内燃机是不能反向旋转的,故与内燃机共同工作的传动系必须保证在发动机选择方向不变的情况下,能够使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设倒档(具有中间齿轮的减速齿轮副)。
2、减速和变速
我们知道,只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时,汽车才能起步和正常行驶。由实验得知,即使汽车在平直得沥青路面上以低速匀速行驶,也需要克服数值约相当于1.5%汽车总重力得滚动阻力。以东风EQ1090E型汽车为例,该车满载总质量为9290kg(总重力为91135N),其最小滚动阻力约为1367N。若要求满载汽车能在坡度为30%的道路上匀速上坡行驶,则所要克服的上坡阻力即达2734N。东风EQ1090E型汽车的6100Q-1发动机所能产生的最大扭距为353Nm(1200-1400rpm)。假设将这以扭距直接如数传给驱动轮,则驱动轮可能得到的牵引力仅为784N。显然,在此情况下,汽车不仅不能爬坡,即使在平直的良好路面上也不可能匀速行驶。
另一方面,6100Q-1发动机在发出最大功率99.3kW时的曲轴转速为3000rpm。假如将发动机与驱动轮直接连接,则对应这一曲轴转速的汽车速度将达510km/h。这样高的车速既不实用,也不可能实现(因为相应的牵引力太小,汽车根本无法启动)。
为解决这些矛盾,必须使传动系具有减速增距作用(简称减速作用),亦即使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一,相应地驱动轮所得到的扭距则增大到发动机扭距的若干倍。
汽车的使用条件,诸如汽车的实际装载量、道路坡度、路面状况,以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等等,都在很大范围内不断变化。这就要求汽车牵引力和速度也有相当大的变化范围。对活塞式内燃机来说,在其整个转速范围内,扭距的变化范围不大,而功率及燃油消耗率的变化却很大,因而保证发动机功率较大而燃油消耗率较低的曲轴转速范围,即有利转速范围很窄。为了使发动机能保持在有利转速范围内工作,而汽车牵引力和速度有能在足够大的范围内变化,应当使传动系传动比(所谓传动比就是驱动轮扭距与发动机扭距之比以及发动机转速与驱动轮转速之比)能在最大值与最小值之间变化,即传动系应起变速作用。
3、必要时中断传动
内燃机只能在无负荷情况下起动,而且启动后的转速必须保持在最低稳定转速上,否则即可能熄火,所以在汽车起步之前,必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断,以便起动发动机。发动机进入正常怠速运转后,再逐渐地恢复传动系的传动能力,即从零开始逐渐对发动机曲轴加载,同时加大节气门开度,以保证发动机不致熄灭,且汽车能平稳起步。刚学驾驶车的朋友应该有比较深的认识,起动时忘踩离合或者离合放得太快就会“死火”。此外,在变换传动系传动比档位(换档)以及对汽车进行制动之前,都有必要暂时中断动力传递。为此,在发动机与变速器之间,可装设一个依靠摩擦来传动,且其主动和从动部分可在驾驶员操纵下彻底分离,随后再柔和接合的机构——离合器。
同时,在汽车长时间停驻时,以及在发动机不停止运转情况下,使汽车暂时停驻,传动系应能较长时间中断传动状态。为此,变速器应设有空挡,即所有各档齿轮都能自动保持在脱离传动位置的档位。
4、差速作用
当汽车转弯行驶时,左右车轮在同一时间内滚过的距离不同,如果两侧驱动轮仅用一根刚性轴驱动,则二者角速度必然相同,因而在汽车转弯时必然产生车轮相对于地面滑动的现象。这将使转向困难,汽车的动力消耗增加,传动系内某些零件和轮胎加速磨损。所以,我们需要在驱动桥内装置具有差速作用的部件——差速器,使左右两驱动轮可以以不同的角速度旋转。
⑦ 万向传动装置的应用
万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面:
1) 变速器与驱动桥内之间(4×2汽车)一般汽车的变速容器、离合器与发动机三者装合为一体装在车架上,驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面行驶时引起的跳动,会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。
2) 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间(越野汽车),如图5-4所示:为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响,须装有万向传动装置。
3) 转向驱动桥的内、外半轴之间:转向时两段半轴轴线相交且交角变化,因此要用万向节。
4) 断开式驱动桥的半轴之间,:主减速器壳在车架上是固定的,桥壳上下摆动,半轴是分段的,须用万向节。
5) 转向机构的转向轴和转向器之间:有利于转向机构的总体布置。