第十章 汽车传动系
第一节 汽车传动系
§ 1 汽车传动系慨述
一、功用
1.增扭减速（不计传动损失）。
2.变扭变速（具有合适的间变化）需设多个传动比。
3.改变驱动轮旋转方向（倒车）。
4.改变旋转平面（纵臵发动机）。
5.传递和脱开动力。
6.使驱动轮差速。
7.功率输出。
二、传动系类型和组成,
1,机械式传动系：
组成：离合器、变速器、（分动箱）、万向传动装臵、主减速器、
差速器、半轴、（轮边减速器）。
2,液力机械式传动系：
① 液力偶合器＋机械式全部
② 液力变距器＋除离合器以外的机械式
?液力机械传动原理
变矩器的组成
动力传输原理
扭矩成倍放大的原理
3.静液式传动系：
组成：液压马达、油泵、控制装臵等
4.电力式传动系：
组成：发电机、电动机、可控硅整流器等。
汽
车
布
臵
与
分
类
三、机械式传动系布臵
1,按发动机位臵：
① 前臵后驱动（广泛）
② 后臵后驱动
③ 前臵前驱动
④ 中臵后驱动
2,按驱动轮数：前位代表总轮数，后位代表驱动轮数（以轮毂数计算）
4× 2,6× 2,6× 4,8× 4，全轮驱动,4× 4,6× 6,8× 8
汽
车
分
类
及
布
臵
汽
车
分
类
及
布
臵
第二节 离合器
一、功用
1,平顺接合动力，保证汽车起步平稳。
2,迅速彻底分离动力，便于换档。
3,保护作用，防止传动系超载。
二、类型
三、要求
1.传递发动机最大扭矩，即不打滑。
2.接合平顺、柔和。
3.分离迅速彻底。
4.从动盘转动惯量尽量小。
5.散热性好。
6.操纵轻便。
7.具有吸振、吸噪、吸冲击的能力。
8.设有调整装臵。
四、基本工作原理
1,基本构造：主动部分, 从动部分,压紧部分,操纵部分
离
合
器
的
组
成
、
工
作
原
理
飞轮
从动盘
弹簧
Ｆ
分离间隙
自由间隙
2,基本原理：
Ｍ f=μ,Ｑ,Ｒ c,Ｚ
可靠传扭必须满足Ｍ f≥Ｍ emax（发动机最大扭矩）
即Ｍ f /Ｍ emax =β，（离合器后备系数） ∴ Ｍ f=Ｍ emax,β
工作过程：
? 分离过程：
驾驶员踏离合器踏板，首先消除自由间隙，再进一步克
服弹簧压力直至分离间隙出现。
自由间隙 — 当离合器处于接合状态时，分离杠杆与分离
轴承之间间隙（ 2～ 5mm）对应的踏板行程叫自由行程（ 20～
50 mm）
分离间隙 — 当离合器处于分离状态主动部分与从动部分
之间间隙（ 0.8～ 1 mm）对应的踏板行程叫分离行程（ 50～ 150
mm）
踏板总行程为自由行程＋分离行程
?接合过程：
各零件运动与分离相反。
五、摩擦式离合器的典型结构
单
片
式
离
合
器
(一 ) 单片式
1,主动部分
① 飞轮,厚度 >16mm，保
证足够的热容量。
② 压盘：厚度 >15mm，
保证足够的热容量。
③ 离合器盖：钢板冲压成
形
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
东风 EQ140离合器结构简图
1-发动机飞轮； 2-从动盘本体； 3-扭转减器； 4发动
机输出轴； 5-压盘； 6-传动片； 7-摆动支片； 8-分离
分离杠杆支承柱； 9-分离杠杆； 10-分离轴承； 11-
压紧弹簧； 12-隔热片； 13-固定螺钉
压
盘
总
成
结
构
2,从动部分
① 从动盘
A,简单从动盘
B,轴向弹性从动盘：
在摩擦衬片于与钢片之间设有弹性结构，其结构形式
a) 整体式
b) 分开式
c) 综合式
C,扭转减振从动盘
将扭转减震器与从动
盘装在一起
a)功用：
I.防止和消除传动
系共振
II.减少传动系瞬
时最大载荷
III.起步平稳
b)结构
从
动
盘
简
介
c) 工作原理
② 离合器轴
前支曲轴飞轮中心，中花键部分于与从动盘配合，后支
变速前壁孔 。从动盘毂
从动
盘钢
片
减振弹
簧
离合器从动盘毂和从动盘钢片减振器盘是通过减振弹簧而弹性地联接在一起的（如上左图），6根减振弹簧使离合器摩擦片与
花键式轴心之间形成一种“软性联接”，因而发动机曲轴在传动时所产生的“扭转振动”不至通过离合器传到变速器，引起齿
轮振动发响，这就缓和了冲击载荷，有利于离合器的柔和接合。
当传递扭矩时，由摩擦片传来的扭矩，首先传到从动盘，继而通过减振弹簧传给从动盘毂，这时减振弹簧被压缩（如上右图）
，并利用减振摩擦片之间的摩擦来消耗扭转减振能量，使扭转振动迅速衰减。
3,压紧部分 （弹簧加压 ）
① 周布圆柱弹簧
② 中央弹簧
③ 斜臵弹簧
④ 膜片弹簧
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
③ 斜臵弹簧
分离
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1-飞轮；2-从动盘；3- 扭转减振器；4-压盘；5-中间主动盘；6- 传
动片；7- 固定螺钉；8-传力片；9- 离合器盖；10 -压紧杠杆；11- 分
离套筒；12-分离轴承；1 3- 压紧弹簧；14-传力盘；1 5- 分离弹簧；16 -回位弹簧
适于重型车新结构，
其特点：
a) 压紧力稳定（自动
调节压紧力）。
b) 操纵省力。
④ 膜片弹簧
优点：
a) 轴向尺寸小，零件数少，重量轻，压力均匀，易布臵，
通风好。
b) 压力稳定，适合高转速。
c) 操纵省力。
d) 摩擦衬片磨损在一定范围内压力变化不大。
1
2
3
4
5
6
7
8
SC1010膜片弹簧离合器
1.飞轮； 2.从动盘； 3.扭转减振
器；
4.压盘； 5.钢丝圈 6.膜片弹簧
7.分离轴承 8.传力片
膜片弹簧
离
合
器
操
纵
机
构
4,操纵机构
① 机械式
② 液压式
③ 气压式
防分离杠杆运动干涉措施
离合器分离时，分离杠杆于压盘发生运动干涉。常见的防分离
杠杆运动干涉措施有：
A,简单绞链式
B,滚针轴承式
C,浮销摆块式
简单绞链式
?防分离杠杆运动干涉措施
（ 二） 双片式离合器
双片离合器
1.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解放CA 10 B离 合器结构简图
1- 飞轮；2- 驱动销；3,4- 从动盘；5- 发动机输出轴；6- 压盘；7- 中
间主动盘；8- 分离弹簧；9- 限位
螺钉；10 -固 定螺钉；11 -分 离杠
杆；12 -分 离轴承；13 -离 合器盖；14 -压 紧弹簧；15 -隔 热片
第三节 变速箱与分动箱
一、变速箱的功用
1,变扭变速即改变传动比 i。
i可分为三类：
i>1 属增扭减速传动； i=1 为直接传动 称
直接档；
i<1 属增速减扭传动，称超速档。
变
速
器
功
用
改变旋转方向：实现倒车行驶，设倒档；
较长时间切断动力，设空档。
变速原理
变
速
器
原
理
二、类型及组成
按
传
动
比
变
化
特
性
分
有级式：传动
比变化属阶梯
式，只具有基
若干个数值一
定的传动
无级式：传动比
变化连续不断
简单式
两轴式
三轴式
平面三轴式
空间三轴式
组成式：由两个简单式组合而成
行星齿轮式：属轴线旋转式
摩擦式
液力变矩器
电力式
（二）组成（普通齿轮式）
1,传动机构：
传递和改变扭拒
2,操纵机构：
实现对传动控制
3,箱体,
保护、贮油
变
速
驱
动
桥
结
构
三、变速箱传动机构
（一）两轴式
两轴式
I
II
2 1
3 4
结构特点：
1、有I、II两根主要轴
2、前进档只一级传动
（二）平面三轴式
II
中
I
4
1
3
2
结构特点：
1,有I,I I,中三根主要轴
2,I,II同 轴线
3,除直接档外，前进
档经两级传动，且第
一级为常啮合。
（三）组成式（ 3+1） × 2
说明：
由两个简单式组成，有
倒档者称副变速箱，分
别用两套操纵机构来按
制，可以用较少齿轮获
得较多的档数。
5
1
3
2
4
四、传动机构的结构分析
1.轴
1） Ι 轴：动力输入轴即 I轴（俗称长齿轴）
2）中间轴（俗称副轴）
型式：①固定式中间轴为一光轴，与箱体固定其轴上齿轮制
成一体，其间设滚针轴承。
②旋转式轴经轴承支于箱体，齿轮与轴或键连接或制成一体
轴
轴
轴
轴
中间轴
中间轴
（1）固定式
（2）旋转式
中间轴为一光轴，中间设滚针
轴承，且与变速箱壳体固定。
轴上齿轮制成整体（塔轮），
经滚针轴承在轴上转动。
中间轴经轴承支承在变速箱壳体的
前后壁，齿轮与轴键连接或者制成
一体。
3）动力输出轴即 II轴
俗称主轴，为花键轴，前经轴承支于 Ι轴尾孔中，尾部经轴
承支承箱体孔内。
示列：下面为解放 CA10B变速箱和长安 SC1010变速箱
倒
4 35 2 1
类型：平面三轴式 5+1
说明,1档、倒档,2档为滑
动齿轮换档方式，外齿啮合；
3档内外全齿啮合； 4档,5
档啮合套式的换档方式； 4档
为直接档,5档为超速档；中
间轴为旋转式，倒档属双联
齿轮布臵
变
速
器
的
工
作
过
程
齿轮
① 斜齿 常啮合齿
② 直齿 不常用低速档
3,倒档布臵形式
① 双联齿轮式
② 惰轮式
③ 双联滑动齿轮式
轮1、惰 式 2、双联齿轮式
换档方式
① 直齿滑动齿轮式：适于低速档、倒档
② 啮合套式（接合套）：
把将构成某传动比齿轮部分制成常 啮合斜齿，另一部分制
成直齿，圈与啮合套内外全齿啮合。由于不能完全 消除换档
冲击，所以适合要求不高的档位。
③ 同步器式
同步器 -------能使待啮合轮圆周速度迅速达到一致（同步）而
实现尽可能小的冲击的换档机构
五、同步器
１、无同步器换档过程（以平面两轴式为例）
低 高
、
适换时刻
① 低档换高档
当低档齿轮啮合时，各齿轮分度园周线速度关系为：
V1=V4 V2>V3
当踩下离合器摘至空档时，由于 Ⅰ 轴转动惯量 <Ⅱ 轴转动惯量；
所以 V2↓>V3↓ 当 V2=V3时为适换时刻。
采用两脚离合器法可以缩短换档过程，其操纵方法为：
第一脚分离离合器，摘低档至空档，再接合离合器。第二脚分离离合器，挂
高档，再接合离合器（同时加油）。
高档换低档
、
适换时刻加空油
当高档啮合时：
V2=V3 V4>V1
摘至空档后：
V1↓>V4↓ 无适换时刻。
所以，必须采用两脚离合器
法换档
其操纵方法为：
第一脚分离离合器，摘高档至空档，再接合离合器，加空油；第
二脚分离离合器，挂低档，再接合离合器（同时加油）
同步器结构及工作原理
同
步
器
工
作
原
理
A
锁环式同步器工作原理：
以 BJ212变速箱 2档换 3档为例，驾驶员经操纵机构拨动啮合套
滑块 → 锁环 → 使锁环内锥面与齿轮齿圈外锥面接触并压紧。
因为 N齿, N锁，惯性力矩 M1（ M1= P1/SIN（ α） uR锥）通过
摩擦锥面传递，以摩擦力矩形式作用在锁环上，使锁环 超前 转动
半个齿至滑块限位。锁环花键齿与啮合套花键齿倒角相抵触、压
紧形成锁止面。锁环齿倒角面上受拨环力矩 M2
（ M2=P1× tgβ× R齿）作用使锁环倒转。同步前 M1>M2（设计
保证）。齿圈与锁环逐渐同步，惯性力矩 M1 → 0。拨环力矩 M2
使锁环 滞后 转动半齿，直至滑块位于缺口中央。驾驶员继续推啮
合套进入锁环啮合（滑块被压下），进一步推啮合套进入齿轮的
齿圈啮合。
若 3档换 2档，工作原理相同，只是锁环有一个 先滞后 再 超前 转
动的过程
四、变速箱操纵机构
（一）换档机构
功用：用来拔动滑动
齿轮或啮合套实现
挂档和摘档。
型式,1）直接操纵
２）远距操纵
变速箱操纵机构
（二）自锁机构
功用
1）确定全齿啮合
和空档位臵；
2）防止自动挂档
和自动脱档。
型式
1）钢球式
2）锁销式
3）摆架式
4）框架式
（三）互锁机构
1
2
3 4
2、3
4、5
1、倒
（）
（） （） 注：
（1）钢球式
（2）锁销式
（3）摆架式
（4）框架式
功用：
防止同时挂两档
类型：
① 钢球式
② 锁销式
③ 摆架式
④ 框架式
（四）倒档锁定机构
功用：防止误挂倒档
型式 1）锁片式
2）弹簧锁销式
3）扭簧式
分
动
器
概
述
六、分动箱
（一）、功用：
1、将 变速箱输出动力分流；
2、兼起副变速作用。
(二 )、分动箱传动机构
1.输入轴
2.中间轴
3.蜗轮蜗杆车速计数器
4.至后桥传动轴
5.高低档齿轮
6.接合前桥齿轮
7.至前桥传动轴
分
时
四
轮
驱
动
（三）分动箱操纵机构：
由相互制约的两套操操纵机构组成
要求：
1,高档不接前桥，避免功率循环（即寄生功率）；
2,低档必须先接前桥，防止中后桥超载。
用低档时：挂档 先桥后档；摘档 先档后桥。
低
高合
高 低
空
合
分
至前
至后
I
中
II
用低档时：挂档先桥后档，摘档先档后桥
附,自动变速箱的概要
一 自动变速箱的发展及应用
自动变速器自 20世纪 30年代由美国开发以来，以有 60多年
的发展历史。直到 1940年，安装在 Oldsmobile汽车上的自动变
速器才被第一次介绍给世人。从此，自动变速器技术逐渐稳步
地发展起来。到上世纪 90年代，在汽车工业比较发达的国家，
那些生产于 60年代的笨重的变速器已被相对轻巧的电控自动变
速器所替代了。
二．自动变速箱的概念和分类
所谓自动变速箱，就是会根据发动机功率大小
及车速，在最适宜的时间，自动换档至最适宜
的档位的变速器。
自
动
变
速
箱
AT（全液压控制型）
ECT* （电子控制型 )
三、自动变速箱的优点
1,提高发动机和传动系的使用寿命
2,操作轻便
3,提高通过性和适应性
4,提高了生产率
5,由于自动变速箱是以液压，而不是以机械将发动机及
传动系连接起来的。就使发动机及传动系均不致过载。
但是，自动变速箱有结构复、制造困难、成本高、汽车的
然料消耗有所偏高等缺点。
四、自动箱的主要部件及其基本原理
液控自动变速箱由以下几大
部件构成：
1,变矩器
2,行星齿轮装臵
3,液压控制系统
4,手动联动机构
5,自动变速箱液
6,变速箱壳体
而自动传动桥除上面的
部件外还有主传动装臵。
1．变矩器
变矩器的作用：
（ 1）使发动机产生的扭矩成倍
增长。
（ 2）起到自动离合器的作用，
传送（或不传送）发动机扭矩至
变速箱。
（ 3）缓冲发动机及传动的扭矩
转振动。
（ 4）起到飞轮的作用，使发动
机转动平稳。
（ 5）驱动液压控制系统的油泵
液力变矩器简介
2．行星齿轮机构
行星齿轮机构的作用
（ 1）根据行车条件及司机愿望，提供几种传动比，以获得适当的
扭矩及转动速度。
（ 2）为倒车提供档齿轮
（ 3）提供停车时所需要的空档齿轮，让发动机怠速运转。
行星齿轮机构由行星
齿轮、离合器、制动
器、轴与轴承组成。
行星齿轮机构简介
液压控制系统
液压控制系的作用：
? 向变矩器提供变速箱液。
? 控制油泵产生的液压。
液压控制系统由油底壳、
油泵、各种阀门、液压油
通道与管道组成
3,将发动机载荷及车速转换成液压“信号”。
4,对离合器及制动器施加液压，以制动星齿轮动作。
5,用变速箱液润转动部件。
6,用变速箱液为变矩器及变速箱散热。
液压控制系统简介
加速踏板
当加速踏板只踩下少许时，变速箱换高档或低档的速度就相对较
低。当进一步踩下加速板时，换档速度就相对较高 。
自动变速箱换高档和换
低档的速度，取决于发
动机载荷大小（节气门
开启度），而司机则可
通过控制加速踏板踩下
的程度来改变换档速度。
手动操纵机构
自动变速箱自动换高速档和低速档，但自动变速箱还有两套手动
操纵机构，可由
司机手动操作。
一套是换档选择杆和拉索，一套是加速踏板和节气门拉索
换档控制
车速：
调节阀与车速成比例地调节油
泵产生的液压 。 此液压 （ 称作
,速控液压, ） 对液压控制系统
而言, 就是车速, 信号, 。
发动机载荷：
液压控制系统的节气门, 随加速踏板踩
下的程度调节油泵的液压 。 此液压 （ 称
作, 加速踏板板控制液压, ） 对液压控
制系统而言, 就是节气门开启, 信号, 。
液压控制机构：速控液压与加速踏板控制液压, 使液压控制系统中的换档阀运作；
这两种液压的强度控制着换档阀的运作, 而这些换档阀又控制着行星齿轮机构中
的离合器及制动器所受的到的液压；离合器和制动器, 反过来又控制着变速箱的
换档 。
换档操作应用一
第四节 万向传动装臵
一、功用
保证在两轴线不重合并且相对位臵变化的轴间传递动力。
二、组成
万向节、
传动轴、
（中间支
承）
三、万向节种类
刚性万向节
揉性万向节
不等速：十字轴刚性万向节
准等速
双联式
三销式
凸块式
等速 球叉式
球笼式
传
动
轴
概
述
十
字
轴
刚
性
万
向
节
四、普通十字轴刚性万向节传动
（一）单万向节传动特点
单万向节传动特点
由 说明 从动轴角速度周期性边化,变化规律按函数COSA
特点:不等速性
消除不等速性措施:(1).设计布置上尽可能使A下降
(2).用双万向节串联
（二）双万向节等速条件
双万向节传动
1,第一个万向节从动叉与第二个万向节主动叉同平面。
2,两万向节所联夹角相等（即 α 1＝ α 2）。
α 1
α 2
（三）三万向节等速条件
三
万
向
节
传
动
1,第一、二万向节的从动叉与第三万向节主动叉同平面。
2,三万向节彼此所联夹角满足 COSα3＝ COSα1 * COSα2
α 1 α2
α3
后
驱
传
动
轴
布
臵
五、等角速万向节
概念－用特殊结构使两轴
角速度始终同步的万向节
若万向节在工作过程中，
其传力点始终在两轴夹角
的平分面上，即是等速万
向节。
等
角
速
万
向
节
介
绍
六、传动轴及中间支承
传动轴结构特点：
1,轴空心。
2,质量分布均匀，
经平衡实验。
3,设有花健部分
适应轴长度变
化。
4,需设润滑、防
尘、通气结构
措施
第五节 驱动桥
驱动桥－用以驱动车轮的车桥
驱
动
桥
的
组
成
主减速器（主传动器或中央传动器）
差速器
半轴
（轮边减速器）
桥壳
驱动桥的类型
1,非断开式
半
轴
轮
毂
驱动桥结构示意图
差速器
驱动桥壳
主
减
速
器
非
断
开
式
驱
动
桥
断开式
断
开
式
驱
动
桥
一、主减速器
（一）功用
1,增扭减速
主减速器传动比 i主－保证变速器臵最高档时，汽车有
足够的牵引力以克服行驶阻力而获得最高车速。
2,改变旋转平面（对纵臵发动机而言）
半轴
差
速
器
差速器壳
（二）类型
单级式主减速器：
由一对圆锥齿轮
组成
结构间单，体积
小，重量轻，传
动效率高等优点。
但 i主受限 ≤7。
双级主减速器,由一级圆锥齿轮 + 一级圆柱齿轮
① 前臵式
双级主减速器：
由两级齿轮减
速所组成，通常
第一级采用圆锥
齿轮副减速，第
二级采用圆柱齿
轮副传动。
这样既能保证
较大传动比，又
能保证足够离地
间隙。
圆柱齿轮
差
速
器
圆锥齿轮
差速器壳
上臵式
③ 贯通式：适多桥驱动
（三）齿轮齿型
1,圆柱齿轮：适横臵发动机，仅增扭。
2,圆锥齿轮：适纵臵发动机，增扭、改变旋转平面。
按齿轮齿线的曲线型式可分为：
① 直齿圆锥齿轮
② 螺旋锥齿（广泛）：螺旋角 β－齿轮齿线中点的切线与
分度 圆锥母线的夹角。一般 β＝ 35° ～ 40°,主
从动齿相等。
③ 零度螺旋锥齿 (β=0° ) ④ 延伸外摆线齿
⑤ 准双曲面圆锥齿轮：主从动轴线可不相交即偏臵。
上偏臵
小齿右旋、大齿左旋。
下偏臵
小齿左旋、大齿右旋。
四 轴的支承型式
1,主动齿轮轴
① 悬臂式 ② 跨臵式
五、主减速器的调整
1,调整轴承预紧度（前提）
2,调整齿轮啮合印痕（关键）
要求从动齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印痕均位于齿高的
中间偏小端 3~5mm，并占齿面宽度的 60%以上，其中长度
应占 60~70%齿长；高度应占 40~50%齿高。
3,调整齿侧间隙（检查）
二、差速器
(一）功用
? 差速；
? 传递和分配扭矩；
（二）普通差速器的构造和工作原理
?动力传递路线
主减速器主动锥齿轮 →从动锥齿轮 →差速器壳 →行星齿轮轴 →
左半轴齿轮 →左半轴
→行星齿轮
右半轴齿轮 →右半轴
差
速
器
工
作
原
理
工作原理
Vb
C
W2W1
A
A C B
W0
Va
B
Vc
行
? 差速原理
? 直行时，行星轮只公转，即有
Va=Vb=Vc,ω1=ω2=ω0，
ω1+ω2=2ω0,ω0=（ ω1＋ ω2） /2。
所以，无差速作用，差速器似一整体。
? 转向时（设为右转弯）
行星齿轮为：公转 +自转
Va=W1× Ｒ半 =W0× Ｒ半 +W行 × Ｒ行；
Vc=W2× Ｒ半 =W0× Ｒ半 -W行 × Ｒ行；
Vb=W0× Ｒ半；
所以,W1+W2=2W0，即,W0=
（ W1+W2） /2。或,N左 +N右＝ 2N
壳,N壳 =（ N左 +N右） /2。
结论：
1、一侧半轴转速减小的数值等于另一侧
半增加的数值，两侧半轴转速之和等
于两倍壳体转速。
2、差速器壳的转速永远为两半轴转速之
和的半均值
扭矩分配
?直行时，两轮阻力相同，行星齿轮
无自转
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ０ /２，即Ｍ１＝Ｍ 2
＝Ｍ０ /２，或Ｍ１＋Ｍ２＝Ｍ０
行星齿轮似一等臂杠杆。
?转向时 (设为右弯 )
行星齿轮平衡条件为,
(Ｐ 2+ΔＰ ) × Ｒ行－ (Ｐ 1-ΔＰ ) × Ｒ
行 =Ｍ F行；
快半轴平衡条件为：
(Ｐ 1-ΔＰ ) × Ｒ半－Ｍ F1=Ｍ 1；
慢半轴的条件为,
(Ｐ 2+ΔＰ ) × Ｒ半＋Ｍ F2=Ｍ 2；
Ｍ 2-Ｍ 1=Ｍ F行 × Ｒ半 /Ｒ行＋Ｍ F1＋
Ｍ F2≈０；
因为Ｍ F行 × Ｒ半 /Ｒ行＋Ｍ F1＋Ｍ
F2为差速器内摩擦力矩,很小可以
忽略,所以Ｍ 1=Ｍ 2
转
结论：
? 永远将传给它的力矩平均分配给左右
半轴。
? 作用在两侧半轴的力矩永远相等。
既普通差速器的特点为：差速而不差扭。
所以汽车的通过性能 ↓，理想差速器的内
摩擦力矩是可变的－现代汽车采用防
滑差速器。
? 强制锁止式差速器：
在普通差速器基础上加差速器锁。最简单
的是采用牙嵌式差速器锁。
1-差 速器壳；2-牙 嵌；3-半 轴；
工作原理：
利用牙嵌式差速器锁锁住差速器，使其
失去作用。
? 未锁住时，完全按普通差速器工
作。
? 锁住时，左右半轴与差速器壳连接，
Ｎ左半＝Ｎ右半，差速器不起作用
高
摩
擦
自
锁
式
差
速
器
概
述
三、半轴与桥壳
半轴：
内端多用花键与半轴齿轮连接，且无支承，为浮轴。
按其外端支承型式不同，半轴受力不同，可分为三种类型：
? 半浮式半轴：用一锥轴承支承半轴外端。
4
5
半浮式支承的半轴型式
车轮 轮毂；3- 轴承；4- 差速器；5- 半轴
Z
X
Y
r k
b
1
2
3
Ｚ－垂直反力 Ｚ × ｂ
弯
Ｙ－侧向反力 Ｙ × ｒ k
矩
Ｘ－纵向反力 X× ｂ
优点：
结构简单，轮毂尺寸小
缺点：
? 半轴载荷大。
? 拆装不方便。
? 半轴有窜动，有断轴危
险。
半浮式半轴适用于轻型、小型
轿车。
全浮式半轴
1-车轮；2-轮毂；3 -轴承；4-半轴壳体；5-差速器；
全浮式的半轴支承型式
Rk
6-半轴；7-接盘
X
Z
7
Y
6
1
2
5
4
3
半轴外端无轴承直接支
承，轮毂经两个锥轴承支
承在半轴套管上，经接盘
与轮毂相连。
半轴只受扭矩，Ｘ、Ｙ、
Ｚ反力及其力矩由桥壳承
受。
全浮式半轴能承受较大
的扭矩，承载能力高，拆
装方便。
３ /４式半轴
1
2 3
4
567
3/ 4浮 式的半轴支承型式
1-车 轮；2-轮 毂；3-差 速器；4- 轴承；5- 桥壳；
6-半 轴；7 -接 盘
b
半轴外端只用一个轴承
支承，轮毂经花键接盘
与半轴连接。
其受力同半浮式半轴，
但由于ｂ很小，所以所
受力和力矩小于半浮式
半轴。
（二）桥壳
功用：承重、保护、传力。 型式：整体式、分开式
要求桥壳有足够的刚度、强度、重量尽可能小
汽
车
行
使
原
理
ne－发动机输出转速； Me－发动机输出扭矩； nt－驱动轮转速； Mt－驱动
轮扭矩； F0－驱动轮对路面施加的圆周力； Ft－路面对驱动轮的驱动力； r
－驱动力滚动半径；
Ft牵引力－由驱动力矩引起的地面对驱动轮的水平反作用力。
Fφ附着力－地面阻碍车轮打滑的最大水平反作用力。 Fφ＝ Gφ× φ
汽车行驶条件,∑F阻 ≤ Ft ≤Fφ
∑F阻 ≤ Ft 汽车行驶第一条件（驱动条件或必要条件）
Ft ≤Fφ 汽车行驶第二条件（附着条件或充分条件）
第一节 汽车传动系
§ 1 汽车传动系慨述
一、功用
1.增扭减速（不计传动损失）。
2.变扭变速（具有合适的间变化）需设多个传动比。
3.改变驱动轮旋转方向（倒车）。
4.改变旋转平面（纵臵发动机）。
5.传递和脱开动力。
6.使驱动轮差速。
7.功率输出。
二、传动系类型和组成,
1,机械式传动系：
组成：离合器、变速器、（分动箱）、万向传动装臵、主减速器、
差速器、半轴、（轮边减速器）。
2,液力机械式传动系：
① 液力偶合器＋机械式全部
② 液力变距器＋除离合器以外的机械式
?液力机械传动原理
变矩器的组成
动力传输原理
扭矩成倍放大的原理
3.静液式传动系：
组成：液压马达、油泵、控制装臵等
4.电力式传动系：
组成：发电机、电动机、可控硅整流器等。
汽
车
布
臵
与
分
类
三、机械式传动系布臵
1,按发动机位臵：
① 前臵后驱动（广泛）
② 后臵后驱动
③ 前臵前驱动
④ 中臵后驱动
2,按驱动轮数：前位代表总轮数，后位代表驱动轮数（以轮毂数计算）
4× 2,6× 2,6× 4,8× 4，全轮驱动,4× 4,6× 6,8× 8
汽
车
分
类
及
布
臵
汽
车
分
类
及
布
臵
第二节 离合器
一、功用
1,平顺接合动力，保证汽车起步平稳。
2,迅速彻底分离动力，便于换档。
3,保护作用，防止传动系超载。
二、类型
三、要求
1.传递发动机最大扭矩，即不打滑。
2.接合平顺、柔和。
3.分离迅速彻底。
4.从动盘转动惯量尽量小。
5.散热性好。
6.操纵轻便。
7.具有吸振、吸噪、吸冲击的能力。
8.设有调整装臵。
四、基本工作原理
1,基本构造：主动部分, 从动部分,压紧部分,操纵部分
离
合
器
的
组
成
、
工
作
原
理
飞轮
从动盘
弹簧
Ｆ
分离间隙
自由间隙
2,基本原理：
Ｍ f=μ,Ｑ,Ｒ c,Ｚ
可靠传扭必须满足Ｍ f≥Ｍ emax（发动机最大扭矩）
即Ｍ f /Ｍ emax =β，（离合器后备系数） ∴ Ｍ f=Ｍ emax,β
工作过程：
? 分离过程：
驾驶员踏离合器踏板，首先消除自由间隙，再进一步克
服弹簧压力直至分离间隙出现。
自由间隙 — 当离合器处于接合状态时，分离杠杆与分离
轴承之间间隙（ 2～ 5mm）对应的踏板行程叫自由行程（ 20～
50 mm）
分离间隙 — 当离合器处于分离状态主动部分与从动部分
之间间隙（ 0.8～ 1 mm）对应的踏板行程叫分离行程（ 50～ 150
mm）
踏板总行程为自由行程＋分离行程
?接合过程：
各零件运动与分离相反。
五、摩擦式离合器的典型结构
单
片
式
离
合
器
(一 ) 单片式
1,主动部分
① 飞轮,厚度 >16mm，保
证足够的热容量。
② 压盘：厚度 >15mm，
保证足够的热容量。
③ 离合器盖：钢板冲压成
形
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
东风 EQ140离合器结构简图
1-发动机飞轮； 2-从动盘本体； 3-扭转减器； 4发动
机输出轴； 5-压盘； 6-传动片； 7-摆动支片； 8-分离
分离杠杆支承柱； 9-分离杠杆； 10-分离轴承； 11-
压紧弹簧； 12-隔热片； 13-固定螺钉
压
盘
总
成
结
构
2,从动部分
① 从动盘
A,简单从动盘
B,轴向弹性从动盘：
在摩擦衬片于与钢片之间设有弹性结构，其结构形式
a) 整体式
b) 分开式
c) 综合式
C,扭转减振从动盘
将扭转减震器与从动
盘装在一起
a)功用：
I.防止和消除传动
系共振
II.减少传动系瞬
时最大载荷
III.起步平稳
b)结构
从
动
盘
简
介
c) 工作原理
② 离合器轴
前支曲轴飞轮中心，中花键部分于与从动盘配合，后支
变速前壁孔 。从动盘毂
从动
盘钢
片
减振弹
簧
离合器从动盘毂和从动盘钢片减振器盘是通过减振弹簧而弹性地联接在一起的（如上左图），6根减振弹簧使离合器摩擦片与
花键式轴心之间形成一种“软性联接”，因而发动机曲轴在传动时所产生的“扭转振动”不至通过离合器传到变速器，引起齿
轮振动发响，这就缓和了冲击载荷，有利于离合器的柔和接合。
当传递扭矩时，由摩擦片传来的扭矩，首先传到从动盘，继而通过减振弹簧传给从动盘毂，这时减振弹簧被压缩（如上右图）
，并利用减振摩擦片之间的摩擦来消耗扭转减振能量，使扭转振动迅速衰减。
3,压紧部分 （弹簧加压 ）
① 周布圆柱弹簧
② 中央弹簧
③ 斜臵弹簧
④ 膜片弹簧
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
③ 斜臵弹簧
分离
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1-飞轮；2-从动盘；3- 扭转减振器；4-压盘；5-中间主动盘；6- 传
动片；7- 固定螺钉；8-传力片；9- 离合器盖；10 -压紧杠杆；11- 分
离套筒；12-分离轴承；1 3- 压紧弹簧；14-传力盘；1 5- 分离弹簧；16 -回位弹簧
适于重型车新结构，
其特点：
a) 压紧力稳定（自动
调节压紧力）。
b) 操纵省力。
④ 膜片弹簧
优点：
a) 轴向尺寸小，零件数少，重量轻，压力均匀，易布臵，
通风好。
b) 压力稳定，适合高转速。
c) 操纵省力。
d) 摩擦衬片磨损在一定范围内压力变化不大。
1
2
3
4
5
6
7
8
SC1010膜片弹簧离合器
1.飞轮； 2.从动盘； 3.扭转减振
器；
4.压盘； 5.钢丝圈 6.膜片弹簧
7.分离轴承 8.传力片
膜片弹簧
离
合
器
操
纵
机
构
4,操纵机构
① 机械式
② 液压式
③ 气压式
防分离杠杆运动干涉措施
离合器分离时，分离杠杆于压盘发生运动干涉。常见的防分离
杠杆运动干涉措施有：
A,简单绞链式
B,滚针轴承式
C,浮销摆块式
简单绞链式
?防分离杠杆运动干涉措施
（ 二） 双片式离合器
双片离合器
1.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解放CA 10 B离 合器结构简图
1- 飞轮；2- 驱动销；3,4- 从动盘；5- 发动机输出轴；6- 压盘；7- 中
间主动盘；8- 分离弹簧；9- 限位
螺钉；10 -固 定螺钉；11 -分 离杠
杆；12 -分 离轴承；13 -离 合器盖；14 -压 紧弹簧；15 -隔 热片
第三节 变速箱与分动箱
一、变速箱的功用
1,变扭变速即改变传动比 i。
i可分为三类：
i>1 属增扭减速传动； i=1 为直接传动 称
直接档；
i<1 属增速减扭传动，称超速档。
变
速
器
功
用
改变旋转方向：实现倒车行驶，设倒档；
较长时间切断动力，设空档。
变速原理
变
速
器
原
理
二、类型及组成
按
传
动
比
变
化
特
性
分
有级式：传动
比变化属阶梯
式，只具有基
若干个数值一
定的传动
无级式：传动比
变化连续不断
简单式
两轴式
三轴式
平面三轴式
空间三轴式
组成式：由两个简单式组合而成
行星齿轮式：属轴线旋转式
摩擦式
液力变矩器
电力式
（二）组成（普通齿轮式）
1,传动机构：
传递和改变扭拒
2,操纵机构：
实现对传动控制
3,箱体,
保护、贮油
变
速
驱
动
桥
结
构
三、变速箱传动机构
（一）两轴式
两轴式
I
II
2 1
3 4
结构特点：
1、有I、II两根主要轴
2、前进档只一级传动
（二）平面三轴式
II
中
I
4
1
3
2
结构特点：
1,有I,I I,中三根主要轴
2,I,II同 轴线
3,除直接档外，前进
档经两级传动，且第
一级为常啮合。
（三）组成式（ 3+1） × 2
说明：
由两个简单式组成，有
倒档者称副变速箱，分
别用两套操纵机构来按
制，可以用较少齿轮获
得较多的档数。
5
1
3
2
4
四、传动机构的结构分析
1.轴
1） Ι 轴：动力输入轴即 I轴（俗称长齿轴）
2）中间轴（俗称副轴）
型式：①固定式中间轴为一光轴，与箱体固定其轴上齿轮制
成一体，其间设滚针轴承。
②旋转式轴经轴承支于箱体，齿轮与轴或键连接或制成一体
轴
轴
轴
轴
中间轴
中间轴
（1）固定式
（2）旋转式
中间轴为一光轴，中间设滚针
轴承，且与变速箱壳体固定。
轴上齿轮制成整体（塔轮），
经滚针轴承在轴上转动。
中间轴经轴承支承在变速箱壳体的
前后壁，齿轮与轴键连接或者制成
一体。
3）动力输出轴即 II轴
俗称主轴，为花键轴，前经轴承支于 Ι轴尾孔中，尾部经轴
承支承箱体孔内。
示列：下面为解放 CA10B变速箱和长安 SC1010变速箱
倒
4 35 2 1
类型：平面三轴式 5+1
说明,1档、倒档,2档为滑
动齿轮换档方式，外齿啮合；
3档内外全齿啮合； 4档,5
档啮合套式的换档方式； 4档
为直接档,5档为超速档；中
间轴为旋转式，倒档属双联
齿轮布臵
变
速
器
的
工
作
过
程
齿轮
① 斜齿 常啮合齿
② 直齿 不常用低速档
3,倒档布臵形式
① 双联齿轮式
② 惰轮式
③ 双联滑动齿轮式
轮1、惰 式 2、双联齿轮式
换档方式
① 直齿滑动齿轮式：适于低速档、倒档
② 啮合套式（接合套）：
把将构成某传动比齿轮部分制成常 啮合斜齿，另一部分制
成直齿，圈与啮合套内外全齿啮合。由于不能完全 消除换档
冲击，所以适合要求不高的档位。
③ 同步器式
同步器 -------能使待啮合轮圆周速度迅速达到一致（同步）而
实现尽可能小的冲击的换档机构
五、同步器
１、无同步器换档过程（以平面两轴式为例）
低 高
、
适换时刻
① 低档换高档
当低档齿轮啮合时，各齿轮分度园周线速度关系为：
V1=V4 V2>V3
当踩下离合器摘至空档时，由于 Ⅰ 轴转动惯量 <Ⅱ 轴转动惯量；
所以 V2↓>V3↓ 当 V2=V3时为适换时刻。
采用两脚离合器法可以缩短换档过程，其操纵方法为：
第一脚分离离合器，摘低档至空档，再接合离合器。第二脚分离离合器，挂
高档，再接合离合器（同时加油）。
高档换低档
、
适换时刻加空油
当高档啮合时：
V2=V3 V4>V1
摘至空档后：
V1↓>V4↓ 无适换时刻。
所以，必须采用两脚离合器
法换档
其操纵方法为：
第一脚分离离合器，摘高档至空档，再接合离合器，加空油；第
二脚分离离合器，挂低档，再接合离合器（同时加油）
同步器结构及工作原理
同
步
器
工
作
原
理
A
锁环式同步器工作原理：
以 BJ212变速箱 2档换 3档为例，驾驶员经操纵机构拨动啮合套
滑块 → 锁环 → 使锁环内锥面与齿轮齿圈外锥面接触并压紧。
因为 N齿, N锁，惯性力矩 M1（ M1= P1/SIN（ α） uR锥）通过
摩擦锥面传递，以摩擦力矩形式作用在锁环上，使锁环 超前 转动
半个齿至滑块限位。锁环花键齿与啮合套花键齿倒角相抵触、压
紧形成锁止面。锁环齿倒角面上受拨环力矩 M2
（ M2=P1× tgβ× R齿）作用使锁环倒转。同步前 M1>M2（设计
保证）。齿圈与锁环逐渐同步，惯性力矩 M1 → 0。拨环力矩 M2
使锁环 滞后 转动半齿，直至滑块位于缺口中央。驾驶员继续推啮
合套进入锁环啮合（滑块被压下），进一步推啮合套进入齿轮的
齿圈啮合。
若 3档换 2档，工作原理相同，只是锁环有一个 先滞后 再 超前 转
动的过程
四、变速箱操纵机构
（一）换档机构
功用：用来拔动滑动
齿轮或啮合套实现
挂档和摘档。
型式,1）直接操纵
２）远距操纵
变速箱操纵机构
（二）自锁机构
功用
1）确定全齿啮合
和空档位臵；
2）防止自动挂档
和自动脱档。
型式
1）钢球式
2）锁销式
3）摆架式
4）框架式
（三）互锁机构
1
2
3 4
2、3
4、5
1、倒
（）
（） （） 注：
（1）钢球式
（2）锁销式
（3）摆架式
（4）框架式
功用：
防止同时挂两档
类型：
① 钢球式
② 锁销式
③ 摆架式
④ 框架式
（四）倒档锁定机构
功用：防止误挂倒档
型式 1）锁片式
2）弹簧锁销式
3）扭簧式
分
动
器
概
述
六、分动箱
（一）、功用：
1、将 变速箱输出动力分流；
2、兼起副变速作用。
(二 )、分动箱传动机构
1.输入轴
2.中间轴
3.蜗轮蜗杆车速计数器
4.至后桥传动轴
5.高低档齿轮
6.接合前桥齿轮
7.至前桥传动轴
分
时
四
轮
驱
动
（三）分动箱操纵机构：
由相互制约的两套操操纵机构组成
要求：
1,高档不接前桥，避免功率循环（即寄生功率）；
2,低档必须先接前桥，防止中后桥超载。
用低档时：挂档 先桥后档；摘档 先档后桥。
低
高合
高 低
空
合
分
至前
至后
I
中
II
用低档时：挂档先桥后档，摘档先档后桥
附,自动变速箱的概要
一 自动变速箱的发展及应用
自动变速器自 20世纪 30年代由美国开发以来，以有 60多年
的发展历史。直到 1940年，安装在 Oldsmobile汽车上的自动变
速器才被第一次介绍给世人。从此，自动变速器技术逐渐稳步
地发展起来。到上世纪 90年代，在汽车工业比较发达的国家，
那些生产于 60年代的笨重的变速器已被相对轻巧的电控自动变
速器所替代了。
二．自动变速箱的概念和分类
所谓自动变速箱，就是会根据发动机功率大小
及车速，在最适宜的时间，自动换档至最适宜
的档位的变速器。
自
动
变
速
箱
AT（全液压控制型）
ECT* （电子控制型 )
三、自动变速箱的优点
1,提高发动机和传动系的使用寿命
2,操作轻便
3,提高通过性和适应性
4,提高了生产率
5,由于自动变速箱是以液压，而不是以机械将发动机及
传动系连接起来的。就使发动机及传动系均不致过载。
但是，自动变速箱有结构复、制造困难、成本高、汽车的
然料消耗有所偏高等缺点。
四、自动箱的主要部件及其基本原理
液控自动变速箱由以下几大
部件构成：
1,变矩器
2,行星齿轮装臵
3,液压控制系统
4,手动联动机构
5,自动变速箱液
6,变速箱壳体
而自动传动桥除上面的
部件外还有主传动装臵。
1．变矩器
变矩器的作用：
（ 1）使发动机产生的扭矩成倍
增长。
（ 2）起到自动离合器的作用，
传送（或不传送）发动机扭矩至
变速箱。
（ 3）缓冲发动机及传动的扭矩
转振动。
（ 4）起到飞轮的作用，使发动
机转动平稳。
（ 5）驱动液压控制系统的油泵
液力变矩器简介
2．行星齿轮机构
行星齿轮机构的作用
（ 1）根据行车条件及司机愿望，提供几种传动比，以获得适当的
扭矩及转动速度。
（ 2）为倒车提供档齿轮
（ 3）提供停车时所需要的空档齿轮，让发动机怠速运转。
行星齿轮机构由行星
齿轮、离合器、制动
器、轴与轴承组成。
行星齿轮机构简介
液压控制系统
液压控制系的作用：
? 向变矩器提供变速箱液。
? 控制油泵产生的液压。
液压控制系统由油底壳、
油泵、各种阀门、液压油
通道与管道组成
3,将发动机载荷及车速转换成液压“信号”。
4,对离合器及制动器施加液压，以制动星齿轮动作。
5,用变速箱液润转动部件。
6,用变速箱液为变矩器及变速箱散热。
液压控制系统简介
加速踏板
当加速踏板只踩下少许时，变速箱换高档或低档的速度就相对较
低。当进一步踩下加速板时，换档速度就相对较高 。
自动变速箱换高档和换
低档的速度，取决于发
动机载荷大小（节气门
开启度），而司机则可
通过控制加速踏板踩下
的程度来改变换档速度。
手动操纵机构
自动变速箱自动换高速档和低速档，但自动变速箱还有两套手动
操纵机构，可由
司机手动操作。
一套是换档选择杆和拉索，一套是加速踏板和节气门拉索
换档控制
车速：
调节阀与车速成比例地调节油
泵产生的液压 。 此液压 （ 称作
,速控液压, ） 对液压控制系统
而言, 就是车速, 信号, 。
发动机载荷：
液压控制系统的节气门, 随加速踏板踩
下的程度调节油泵的液压 。 此液压 （ 称
作, 加速踏板板控制液压, ） 对液压控
制系统而言, 就是节气门开启, 信号, 。
液压控制机构：速控液压与加速踏板控制液压, 使液压控制系统中的换档阀运作；
这两种液压的强度控制着换档阀的运作, 而这些换档阀又控制着行星齿轮机构中
的离合器及制动器所受的到的液压；离合器和制动器, 反过来又控制着变速箱的
换档 。
换档操作应用一
第四节 万向传动装臵
一、功用
保证在两轴线不重合并且相对位臵变化的轴间传递动力。
二、组成
万向节、
传动轴、
（中间支
承）
三、万向节种类
刚性万向节
揉性万向节
不等速：十字轴刚性万向节
准等速
双联式
三销式
凸块式
等速 球叉式
球笼式
传
动
轴
概
述
十
字
轴
刚
性
万
向
节
四、普通十字轴刚性万向节传动
（一）单万向节传动特点
单万向节传动特点
由 说明 从动轴角速度周期性边化,变化规律按函数COSA
特点:不等速性
消除不等速性措施:(1).设计布置上尽可能使A下降
(2).用双万向节串联
（二）双万向节等速条件
双万向节传动
1,第一个万向节从动叉与第二个万向节主动叉同平面。
2,两万向节所联夹角相等（即 α 1＝ α 2）。
α 1
α 2
（三）三万向节等速条件
三
万
向
节
传
动
1,第一、二万向节的从动叉与第三万向节主动叉同平面。
2,三万向节彼此所联夹角满足 COSα3＝ COSα1 * COSα2
α 1 α2
α3
后
驱
传
动
轴
布
臵
五、等角速万向节
概念－用特殊结构使两轴
角速度始终同步的万向节
若万向节在工作过程中，
其传力点始终在两轴夹角
的平分面上，即是等速万
向节。
等
角
速
万
向
节
介
绍
六、传动轴及中间支承
传动轴结构特点：
1,轴空心。
2,质量分布均匀，
经平衡实验。
3,设有花健部分
适应轴长度变
化。
4,需设润滑、防
尘、通气结构
措施
第五节 驱动桥
驱动桥－用以驱动车轮的车桥
驱
动
桥
的
组
成
主减速器（主传动器或中央传动器）
差速器
半轴
（轮边减速器）
桥壳
驱动桥的类型
1,非断开式
半
轴
轮
毂
驱动桥结构示意图
差速器
驱动桥壳
主
减
速
器
非
断
开
式
驱
动
桥
断开式
断
开
式
驱
动
桥
一、主减速器
（一）功用
1,增扭减速
主减速器传动比 i主－保证变速器臵最高档时，汽车有
足够的牵引力以克服行驶阻力而获得最高车速。
2,改变旋转平面（对纵臵发动机而言）
半轴
差
速
器
差速器壳
（二）类型
单级式主减速器：
由一对圆锥齿轮
组成
结构间单，体积
小，重量轻，传
动效率高等优点。
但 i主受限 ≤7。
双级主减速器,由一级圆锥齿轮 + 一级圆柱齿轮
① 前臵式
双级主减速器：
由两级齿轮减
速所组成，通常
第一级采用圆锥
齿轮副减速，第
二级采用圆柱齿
轮副传动。
这样既能保证
较大传动比，又
能保证足够离地
间隙。
圆柱齿轮
差
速
器
圆锥齿轮
差速器壳
上臵式
③ 贯通式：适多桥驱动
（三）齿轮齿型
1,圆柱齿轮：适横臵发动机，仅增扭。
2,圆锥齿轮：适纵臵发动机，增扭、改变旋转平面。
按齿轮齿线的曲线型式可分为：
① 直齿圆锥齿轮
② 螺旋锥齿（广泛）：螺旋角 β－齿轮齿线中点的切线与
分度 圆锥母线的夹角。一般 β＝ 35° ～ 40°,主
从动齿相等。
③ 零度螺旋锥齿 (β=0° ) ④ 延伸外摆线齿
⑤ 准双曲面圆锥齿轮：主从动轴线可不相交即偏臵。
上偏臵
小齿右旋、大齿左旋。
下偏臵
小齿左旋、大齿右旋。
四 轴的支承型式
1,主动齿轮轴
① 悬臂式 ② 跨臵式
五、主减速器的调整
1,调整轴承预紧度（前提）
2,调整齿轮啮合印痕（关键）
要求从动齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印痕均位于齿高的
中间偏小端 3~5mm，并占齿面宽度的 60%以上，其中长度
应占 60~70%齿长；高度应占 40~50%齿高。
3,调整齿侧间隙（检查）
二、差速器
(一）功用
? 差速；
? 传递和分配扭矩；
（二）普通差速器的构造和工作原理
?动力传递路线
主减速器主动锥齿轮 →从动锥齿轮 →差速器壳 →行星齿轮轴 →
左半轴齿轮 →左半轴
→行星齿轮
右半轴齿轮 →右半轴
差
速
器
工
作
原
理
工作原理
Vb
C
W2W1
A
A C B
W0
Va
B
Vc
行
? 差速原理
? 直行时，行星轮只公转，即有
Va=Vb=Vc,ω1=ω2=ω0，
ω1+ω2=2ω0,ω0=（ ω1＋ ω2） /2。
所以，无差速作用，差速器似一整体。
? 转向时（设为右转弯）
行星齿轮为：公转 +自转
Va=W1× Ｒ半 =W0× Ｒ半 +W行 × Ｒ行；
Vc=W2× Ｒ半 =W0× Ｒ半 -W行 × Ｒ行；
Vb=W0× Ｒ半；
所以,W1+W2=2W0，即,W0=
（ W1+W2） /2。或,N左 +N右＝ 2N
壳,N壳 =（ N左 +N右） /2。
结论：
1、一侧半轴转速减小的数值等于另一侧
半增加的数值，两侧半轴转速之和等
于两倍壳体转速。
2、差速器壳的转速永远为两半轴转速之
和的半均值
扭矩分配
?直行时，两轮阻力相同，行星齿轮
无自转
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ０ /２，即Ｍ１＝Ｍ 2
＝Ｍ０ /２，或Ｍ１＋Ｍ２＝Ｍ０
行星齿轮似一等臂杠杆。
?转向时 (设为右弯 )
行星齿轮平衡条件为,
(Ｐ 2+ΔＰ ) × Ｒ行－ (Ｐ 1-ΔＰ ) × Ｒ
行 =Ｍ F行；
快半轴平衡条件为：
(Ｐ 1-ΔＰ ) × Ｒ半－Ｍ F1=Ｍ 1；
慢半轴的条件为,
(Ｐ 2+ΔＰ ) × Ｒ半＋Ｍ F2=Ｍ 2；
Ｍ 2-Ｍ 1=Ｍ F行 × Ｒ半 /Ｒ行＋Ｍ F1＋
Ｍ F2≈０；
因为Ｍ F行 × Ｒ半 /Ｒ行＋Ｍ F1＋Ｍ
F2为差速器内摩擦力矩,很小可以
忽略,所以Ｍ 1=Ｍ 2
转
结论：
? 永远将传给它的力矩平均分配给左右
半轴。
? 作用在两侧半轴的力矩永远相等。
既普通差速器的特点为：差速而不差扭。
所以汽车的通过性能 ↓，理想差速器的内
摩擦力矩是可变的－现代汽车采用防
滑差速器。
? 强制锁止式差速器：
在普通差速器基础上加差速器锁。最简单
的是采用牙嵌式差速器锁。
1-差 速器壳；2-牙 嵌；3-半 轴；
工作原理：
利用牙嵌式差速器锁锁住差速器，使其
失去作用。
? 未锁住时，完全按普通差速器工
作。
? 锁住时，左右半轴与差速器壳连接，
Ｎ左半＝Ｎ右半，差速器不起作用
高
摩
擦
自
锁
式
差
速
器
概
述
三、半轴与桥壳
半轴：
内端多用花键与半轴齿轮连接，且无支承，为浮轴。
按其外端支承型式不同，半轴受力不同，可分为三种类型：
? 半浮式半轴：用一锥轴承支承半轴外端。
4
5
半浮式支承的半轴型式
车轮 轮毂；3- 轴承；4- 差速器；5- 半轴
Z
X
Y
r k
b
1
2
3
Ｚ－垂直反力 Ｚ × ｂ
弯
Ｙ－侧向反力 Ｙ × ｒ k
矩
Ｘ－纵向反力 X× ｂ
优点：
结构简单，轮毂尺寸小
缺点：
? 半轴载荷大。
? 拆装不方便。
? 半轴有窜动，有断轴危
险。
半浮式半轴适用于轻型、小型
轿车。
全浮式半轴
1-车轮；2-轮毂；3 -轴承；4-半轴壳体；5-差速器；
全浮式的半轴支承型式
Rk
6-半轴；7-接盘
X
Z
7
Y
6
1
2
5
4
3
半轴外端无轴承直接支
承，轮毂经两个锥轴承支
承在半轴套管上，经接盘
与轮毂相连。
半轴只受扭矩，Ｘ、Ｙ、
Ｚ反力及其力矩由桥壳承
受。
全浮式半轴能承受较大
的扭矩，承载能力高，拆
装方便。
３ /４式半轴
1
2 3
4
567
3/ 4浮 式的半轴支承型式
1-车 轮；2-轮 毂；3-差 速器；4- 轴承；5- 桥壳；
6-半 轴；7 -接 盘
b
半轴外端只用一个轴承
支承，轮毂经花键接盘
与半轴连接。
其受力同半浮式半轴，
但由于ｂ很小，所以所
受力和力矩小于半浮式
半轴。
（二）桥壳
功用：承重、保护、传力。 型式：整体式、分开式
要求桥壳有足够的刚度、强度、重量尽可能小
汽
车
行
使
原
理
ne－发动机输出转速； Me－发动机输出扭矩； nt－驱动轮转速； Mt－驱动
轮扭矩； F0－驱动轮对路面施加的圆周力； Ft－路面对驱动轮的驱动力； r
－驱动力滚动半径；
Ft牵引力－由驱动力矩引起的地面对驱动轮的水平反作用力。
Fφ附着力－地面阻碍车轮打滑的最大水平反作用力。 Fφ＝ Gφ× φ
汽车行驶条件,∑F阻 ≤ Ft ≤Fφ
∑F阻 ≤ Ft 汽车行驶第一条件（驱动条件或必要条件）
Ft ≤Fφ 汽车行驶第二条件（附着条件或充分条件）
