《汽车设计》课程教学资源（书籍文献）取力器

第1章取力器的功用及要求 取力器也叫功率输出器。主要用来驱动液压泵、绞盘、空气压缩机、发电机、水泵等，农用 汽车还可通过取力器带动皮带轮驱动一些农业机具。 取力器分部分功率输出和全功率输出两种。它根据使用要求在行车和停车时都能输出功 率或者只在停车时输出功率。 -245-

第2章取力方式 功率输出可以通过多种渠道来完成，但采用最多的是从变速器和分动器输出功率。 2.1从变速器取力 2.1.1从变速器中间轴上的取力齿轮取力 从变速器中间轴上的取力齿轮取力，例如CA10B(图5-2-1)。这种结构的取力齿轮装在中 间轴上4、5两档齿轮之间的空间部分，因此不需要加长变速器的长度。取力齿轮多为直齿轮。 故当取力器为单档时，结构非常简单（图5-2-2）。 图5.2.2 1.齿轮2.换档轴3.输出轴 取力孔 取力齿轮 倒档取力孔 图5.2.1 2.1.2从中间轴上某一档齿轮取力 当变速器具有同步器时，两档之间径向 空间很小，只能利用中间轴上某一档齿轮取 力。例如LFO6SCB变速器就用5档齿轮取 力。这种取力方式对变速器没有特殊要求， 不需增加零件。但由于取力齿轮是斜齿轮，取 力器的结构比前一种要复杂一些（见图5-3-6）。 2.1.3从第二轴后端取力 从第二轴后端取力（图523）。其转速 和扭矩随变速器档位不同而异，变化范围很 图5-2-3 大，用单档的取力器就可以满足要求，所以取 力器结构大大简化。 -246.-

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2.1.4从倒档惰轮取力 从倒档惰轮取力，例如吉尔130（图52 取力轴 4)。因为倒档齿轮为直齿轮，工作时无轴向 力，取力器结构较简单 2.1.5从上盖取力 从上盖取力（图5-25）。这种取力方式 中间 的变速器上盖比较复杂，多用于消防车。 2.2从分动器取力 图5-2-5 2.21从分动器输入轴取力齿轮取力 从分动器输入轴取力齿轮取力（图52-6）。其转速和扭矩变化也很大，取力器用单档即可 满足要求。 一收力器 分动器 图52-6从分动器上盖取力 -248-

2.2.2从输入轴后端取力 从输入轴后端取力（图52-7）。取力时 齿轮不受力，可以全功率输出。 2.3从发动机前端或后端取力 从发动机前端或后端取力。例如 器 CA1120K2PL2的动力转向油泵就是从发动 机后端的正时齿轮系取得动力的。 图52-7从分动器输入轴 后端取力的结构示意图 1.分动器输入轴2.功率输出轴 -249

第3章取力器的结构及工作原理 取力器是一个有单档或多档的齿轮箱，变速器或分动器设有功率输出孔（取力孔），取力器 上也有同样尺寸的孔，用螺栓同变速器或分动器连接起来。 取力器按档数分为单档式和多档式两种。多档式多用于驱动绞盘等机构，单档式主要用 于驱动液压泵等机构。 3.1取力齿轮为直齿 图531是一个用于驱动自卸车液压泵的单档取力器，由变速器中间轴上的直齿取力齿 轮取力。 图5-3-1 图532也是一个单营取力整它是放费骑接箱上置齿最务齿轮取力的。由于动 力是从变速器传来的，所以，实际上它的功用相当于一个多档取力器。 图5-3-3是CA30A越野汽车上用来驱动绞盘的三档取力器，倒档时将齿轮3左移与惰轮 2啮合，用于有负荷情况下放松钢丝绳；高档时将齿轮3右移与齿轮1的大齿轮啮合，用于快 速收绳；低档时将齿轮3继续右移与齿轮1的小齿轮啮合，用于有负荷情况下缓慢收绳。 250

图5-3.2 图5-3-3 3,2取力齿轮为斜齿 图5-34为螺旋花键滑动式单档取力 器。图53-4a的输出轴旋转方向与变速器 中间轴旋转方向相同，图5-34b则相反。由 于螺旋花键轴与孔的制造工艺比较复杂，所 速器中间轴齿 以很少采用。 图535 图5-3-5将滑动齿轮改为常啮合齿轮 用花键接合齿换档，制造比较方便。 251

图5-3-6 图5-3-8 图5-2-6为LF06S-CB变速器采用的单 档取力器。它的输入齿轮有两个齿圈，其中 斜齿齿圈同变速器中间轴上的5档齿轮相啮 图53 252

合，直齿轮则与输出轴上的滑动齿轮相呐合以输出动力。该取力器的特点是用压缩空气挂档， 摘档时气缸中的压缩空气排入大气，活塞另一边的弹簧推动活塞带动拨叉使滑动齿轮与输入 齿轮脱离。 图5-37为驱动底盘的两档取力器。移动齿轮5与情轮3的直齿啮合时为一档：反向移动 齿轮5使其接合齿与齿轮4的接合齿接合时，即得旋转方向相反的另一档。 图5-3-8为XCA240越野车的三档取力器，通过变速器中间轴上的4档斜齿轮取力。它 的高速档是常啮合斜齿轮，工作比较平稳。此外，它的输出齿轮内孔采用小径定心的渐开线花 键齿形，省去了专门的接合齿套。 3.3取力器的操纵机构 取力器的操纵机构分机械式和气压式两种。机械式操纵机构的操纵杆一般位于驾驶室 内，平时被锁止在空档位置，以免发生意外的接合。图5-3-9为CA30A操纵杆装置图。 图539 气压式操纵机构用一个安装在仪表板上的开关控制一个电磁空气阀向取力器气缸中供气 或排气，使取力器接通或脱开。但只用于单档的取力器。 -253

第4章结构选型和设计计算 41取力点的选择 取力点的选择要根据输出对象及其安装位置，同时还应使汽车底盘部件变动最小、增添零 件最少、取力器结构最简单。 4.2档数选择 取力器的档数根据取力点和功率输出的对象确定。驱动自卸车液压泵或发电机时只需 个档位，驱动绞盘则至少需要正、倒两个档位。一个用来松绳，一个用来收绳。有时甚至需要 三个档位，例如图5-33和图5-3-8。如果取力点设在变速器后端（图5-2-3）或分动器上(5-3 2),则只要一个档即可。 4.3齿轴的设计和计算 4.3.1模数 取力器如为直齿结构，则所有齿轮模数可与相接齿轮模数相同；如相接齿轮为斜齿轮，其 余直齿轮模数可取相当于斜齿轮的端面模数，但应进行标准化。 4.3.2中心距 对于用齿轮传动的部分功率输出式取力器，其中心距不完全决定于齿轮强度。在输出轴 位置许可和凑配传动比可能的情况下，应力求结构紧凑，使取力器有较小的中心距和齿数和。 4.3.3传动比和齿数 取力器传动比根据发动机和输出对象的工作转速确定。对于部分功率输出的取力器，发 动机转速选中等转速或最高转速的1/2~2/3为好。 当模数、中心距和齿数和确定之后，即可求出各齿轮的齿数。 4.3.4齿宽 部分功率输出的取力器的齿轮齿宽较变速器齿轮窄一些，可令b=4m。~5m。 4.3.5轴和轴承 轴和轴承根据中心距和齿轮尺寸选定。对于输入轴和中间轴可采用固定轴结构和滚针轴 承，齿轮两端和壳体之间设置止推垫圈；输出轴可用球轴承，或者一端用圆柱滚子轴承一端用 球轴承。锥轴承需要调整，采用得较少。 4.3.6材料和热处理 取力器的材料和热处理与变速器相同，请参阅（变速器》篇。 4.3.7计算扭矩 取力器的计算扭矩根据输出对象的扭矩和有关的传动比确定。例如某自卸车取力器（图 -254