《汽车底盘构造》理论教案

《汽车底盘构造》理论 汽车构造理论课教案 学 科 汽车构造 审批签字 第八章 汽第一节 概述 车汽车传动第二节 离合器 系 授课时间 授课日期 专业班级 授课方法 讲授法 教具 无 教学内容 1、传动系的作用、组成及布置形式; 要 点 1、离合器的结构、类型与工作原理 2、膜片弹簧离合器与周布式弹簧离合器的异同 1、掌握传动系的作用、组成及布置形式; 教学目的 2、掌握离合器的结构、类型与工作原理 教学重点和 1、传动系的作用、组成及布置形式; 难点 2、离合器的结构、类型与工作原理 1、传动系的作用是什么, 复习提问 2、传动系的作用是什么,离合器的组成部分有哪些, 1、传动系的作用是什么, 复习题 2、试述离合器的作用、工作原理是什么, 1 教学内容、方法和过程(附页) 第一章 汽车传动系概述 第一节 汽车传动系的功用和组成 汽车传动系的基本功用——是将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮。 按结构和传动介质的不同，汽车传动系可分为机械式、液力机械式。 一、机械式传动系 组成——由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等组成。 目前，载货汽车普遍采用机械式传动系。发动机的动力依次由离合器、变速器、万向传动装置，主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动轮，使汽车行驶。 机械式传动系各总成的基本作用分别是: 1)离合器:按需要切断或接合发动机与传动系之间的动力传递; 2)变速器:改变发动机输出转速的高低，转矩的大小以及输出轴的旋转方向，也可以切断发动机向驱动轮的动力的传递; 3)万向传动装置:将变速器输出的功力传递给主减速器，并适应两者之间距离和轴线夹角的变化; 4)主减速器:降低转速、增大转矩，改变力的传递方向; 5)差速器:将主减差速器传来的动力分配给左右两半轴。并允许两半轴以不同角速度旋转，以满足左右两驱动轮的行驶中差速的需要; 6)半轴:将差速器传来的动力传给驱动轮，使驱动轮获得旋转的动力。 二、液力机械式传动系 液力机械传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动。以液力机械变速器取代机械式传动系的摩察式离合器和普通齿轮式变速器，其它组成部件及布置形式均与机械式传动系相同。 液力机械变速器由液力传动装置和有级式机械变速器组成。液力传动传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递转矩，而不能改变转矩大小，可以代替离合器的部分功用。液力变矩器除具有液力偶合器的全部功用外，还能在一定范围内实现无级变速，因此目前应用较为广泛，但是，液力变矩器传动比变化范围不能满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器。 第二节 汽车传动系的布置型式 汽车传动系的布置形式主要与发动机安置及汽车驱动形式有关。 汽车的驱动形式通常用汽车全部车轮数?驱动车轮(车轮数系指轮毂数)来示。如:汽车 一般装有四个车轮，其中两个为驱动轮，则驱动形式为4?2。若四个车轮为驱动轮，则 表示为4?4。 一、发动机前置，后轮驱动 2 发动机前置、后轮驱动(FR型)是目前普通汽车广泛采用的一种传动系布置形式。它一般是将发动机、离合器和变速器连成一个整体安装在汽车前部，而主减速器、差速器和半轴则安装在汽车后部的后桥壳中，两者之间通过万向传动装置相连。这种布置形式，发动机散热条件好，便于驾驶员直接操纵发动机、离合器、变速器，操纵机械简单，维修方便，且后驱动轮的附着力大，易获得足够的牵引力。 二、 发动机前置，前轮驱动 发动机前置，前轮驱动(FF型)的传动系布置形式。其变速器、主减速器和差速器制为一体并同发动机、离合器一起集中安装在汽车前部。发动机有纵向布置和横向布置之分。这种布置形式，除具有发动机散热条件好，操纵方便等优点外，还省去了很长的的传动轴，传动系结构紧凑，整车质心降低，汽车高速行驶稳定性好，但上坡时前轮附着力减少，易打滑，下坡制动时前轮载荷过重，高速时易发生翻车现象。故主要用于质心较低的轿车上。 三、 发动机后置，后轮驱动 发动机后置，后轮驱动(RR型)的传动系布置形式。其发动机、离合器和变速器制为一体布置在驱动桥之后，这样大大缩短传动轴的长度，传动系结构紧凑，质心有所降低，前轴不易过载，后轮附着力大，并能更允分地利用车厢面积。但由于发动机后置，散热条件差。 发动机、离合器、变速器的远距离操纵使操纵机构复杂，维修调整不便。 四、越野汽车传动系布置形式 越野汽车采用全轮驱动，其前桥既是转向桥也是驱动桥。为了将发动机传给变速器的动力分配给前后两驱动桥，在变速器后增设了分动器，并相应的增设了从变速器通向分动器、从分动器通向前后两驱动桥之间的万向传动装置。 第二节 离 合 器 离合器是汽车传动系的组成部分，装在发动机与变速器之间。当汽车起步和变速换档时，它使发动机与传动系暂时分离，以中断动力传递，随后又使之逐渐接合上，以便传递动力。 一、 离合器的作用: 1、连接或切断发动机的动力，保证汽车平稳起步 2、暂时分离，便于换档 3、防止传动系过载，起保护作用 二、摩擦式离合器类型 离合器的类型较多，分类如下: 1)按从动盘的数目可分为单片式、双片式和多片式; 2)按压紧弹簧的形式及布置形式可分为周布螺旋弹簧式、中央弹簧式和膜片弹簧式 3)按操纵机构可分为机械式(杆式和绳式)、液压式、气压式和空气助力式等。 三、摩擦式离合器的工作原理 摩擦式离合器因其结构简单、性能可靠、维修方便，目前为绝大多数汽车所采用。 3 1、摩擦式离合器的组成 主要由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。 1)主动部分——飞轮、压盘、离合器盖 2)从动部分——从动片、从动盘毂 3)压紧装置——压紧弹簧 4)分离机构——分离杠杆 5)操作机构——踏扳、拉杆、分离叉、分离轴承、轴承座 2、工作原理 1)接合状态——压紧弹簧将压盘、飞轮、从动片相互压紧，发动机的动力经过飞轮、离合盖、从动盘、从动盘毂的花健齿传给变速器第一轴。 2)分离状态——驾驶员踩下离合器踏扳，踏扳拉杆拉动分离叉，分离叉推动轴承座和轴承，通过分离杠杆，使从动盘摩擦片与飞轮分离，中断动力传递。 四、离合器的自由间隙和踏扳自由行程: 1)什么是离合器的自由间隙 离合器处于接合状态时，分离轴承与分离杠杆内端之间预留的间隙称为离合器的自由间隙，间隙为3~4mm。其作用是防止从动盘摩擦片磨损变薄后压盘不能向前移动而造成离合器打滑。 2)什么是踏扳自由行程: 消除离合器的自由间隙所需要的离合器踏板的行程称为离合器的自由行程，踏板的自由行程为35~45mm。可以通过改变拉杆的长度进行调整。 二 离合器的构造 摩擦式离合器种类虽多，但其组成和工作原理基本相同，都由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操作机构五大部分组成。 一、膜片弹簧式离合器 膜片弹簧式离合器在汽车上应用较多，例如解放CA1092、丰田海狮、上海桑坦纳、天津夏利、重庆长安等都采用这种离合器。 1、主动部分——由飞轮、离合器盖和压盘组成 2、从动部分——主要由从动盘组成 (1)不带扭转减振器的从动盘，主要由两片摩擦衬片、从动盘钢片、弹簧钢片、从动盘毂等组成。 (2)带扭转减振器的从动盘，由摩擦衬片、从动盘钢片、弹簧钢片、减振器弹簧、减振器盘、从动盘毂等组成。 扭转减振器的作用是缓和和吸收发动机或传动系扭转振动所产生的冲击力，使传动系零件减少磨损。 3、压紧装置和分离机构——由膜片弹簧、支承环、压盘、传动片、分离钩等组成 膜片弹簧离合器主要特点是用一个膜片弹簧代替传统的螺旋弹簧和分离杠杆，既起压 4 紧机构作用，又起分离杠杆作用。 二、周布弹簧式离合器(单片) 1、组成 主要由离合器盖、分离杠杆弹簧、压紧弹簧、支承片、浮动销、分主杠杆、压盘等组成。 2、主动部分与从动部分 单片周布弹簧式离合器主动部分、从部分的结构与膜片弹簧离合器基本相同。 3、压紧机构 周布弹簧式离合器的压紧机构由若干根螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘与离合器盖之间。 三、双片离合器 双片离合器与单片离合器相比，主要区分是主动部分多一个中间压盘和从动部分多一个从动盘。即有两个从动盘和两个压盘。摩擦面为四个，因此可使传递的转矩增大一倍。 离合器的操纵机构 目前，汽车离合器广泛采用机械式或液压式操纵机构，在一些重型汽车上，则采用了以上这两种操纵机构为基础的油压和气压混合式操纵机构。 一、机械式操纵机构 机械式操纵机构的杆式传动和绳索式传动两种。 杆式传动操纵机构图2-11所示，它主要由踏板、拉杆、调节叉及踏板复位弹簧等组成。 绳索式操纵机构如图2-12所示，它可消除位移和变形等缺点，且可在一些杆式传动布置比较困难的情况下采用，多用于微轻型汽车。 二、液压式操纵机构 液压式操纵机构如图2—13所示，一般由离合器踏板、离合器主缸、 工作缸、分离叉、分离轴承和管路系统组成。 1、主缸(总泵)构造 由贮油罐、主缸、阀杆、活塞、复位弹簧、密封圈等组成 2、工作(分泵)构造 由活塞、皮圈、推杆、放气阀等组成 3、工作原理 踩下离合器踏板时，主缸活塞左移，压缩复位弹簧，前阀门密封主缸与贮油罐之间的通孔，继续踩下离合器踏板，缸内油液在活塞及密封圈的作用下，压力升高，通过管路输向工作缸，工作缸活塞在油压的作用下左移，工作缸推杆顶头直接推动分离板，从而带动分离轴承，使离合器分离。 离合器的维修 一、离合器技术状况的变化 干磨擦式离合器在汽车行驶的过程中，较高的频率结合与分离，造成技术状况的变化， 5 产生打滑、分离不彻底、发抖、发响等故障现象。 离合器出现上述故障在使用过程中，离合器各组成部分，如压盘、从动盘、压紧弹簧、分离机构和操纵机构都可能出现损伤，需要进行维修才能恢复其技术状况。 二、离合器的维护 1、离合器的维护 国产中型货汽车的离合器，一级维护时，应检查离合器踏板的自由 行程。二级维护时，检查分离轴承复位弹簧的弹力，如有离合器打滑、分离不彻底、接合不平顺、分离时发响、发抖等故障发生还经对离合器进行拆检，以及更换从动盘、中压盘、复位弹簧及分离轴承等附加作业项目。 2、离合器主要零件的检修 1)飞轮 飞轮后端不能出现沟槽、翘曲和裂纹等，磨损沟槽深度不能超过0.5mm 2)压盘和离合器盖 压盘和离合器盖不能出现翘曲和破损现象，压盘磨损沟槽不能超过0.5mm，压盘的极限减薄量不能超过1mm，压盘有严重的磨损或变形应更换新件。 3)从动盘 从动盘不能出现烧蚀、龟裂、油污、铆钉外露或松动，铆钉头深度不能少于0.5mm 4)螺旋压紧弹簧 螺旋压紧弹簧自由长度减少值不能大于2mm，全长上的偏斜量不能超过1mm， 5)分离杠杆、分离轴承、和分离叉 分离杠杆的端面磨损严重或变形，分离轴承运转不灵活或有躁音，应更换。检查离合器分离叉磨损情况，如松旷会使离合器操纵沉重，应更换新件。 离合器的故障诊断 离合器的常见故障有离合器打滑、分离不清、发抖，和异响。 一、离合器打滑 1、现象 汽车起步时，离合器抬起后，汽车不能起步或起步不灵敏，汽车 加速行驶时，行驶速度不能随发动机转速的升高而升高，且伴随有离合器发热、产生糊味或冒烟等现象，拉紧手刹低档起步时，发动机不熄火。 2、原因 1)离合器踏板没有自由行程或过小，使分离轴承压在分离杠杆上， 2)从动摩擦片有油污、烧焦、磨损过薄、表面硬化或铆钉露头， 3)压盘、飞轮变形或压盘过薄， 4)压力弹簧过软或拆断， 5)飞轮与离合器盖之间固定螺丝松动， 6 6)分离轴承轴向发卡而不能回位 3、故障诊断与排除方法 1)诊断方法 起动发动机，拉紧手刹，挂一、二档，松抬离合器并加油，汽车行走，发动机又不熄火,说明离合器打滑。 2)排除方法 首先检查离合器踏板有无自由行程，再拆下离合器下盖继续检查。 (1)有自由行程，则故障由从动片油污、烧焦、铆钉露头引起; (2)无自由行程，检查分离轴承是否回位;检查压紧弹簧是否断裂。弹簧断裂，则故障由此引起;弹簧未断裂，则故障由从动片表面不平，表面硬化或弹簧疲劳引起。 按检查情况进行维修或更换新件。 二、离合器分离不清 1、现象 发动机怠速运转时，踩下离合器踏板挂档困难，且伴随齿轮撞击声，勉强挂入档位，离合器末抬起汽车就起步或熄火，行驶中，换档困难，且换档仍有齿轮撞击声。 2、原因 1)离合器踏板自由行程过大 2)分离杠杆变形或某一分离杠杆折断 3)分离杠杆内端不在同一平面或内端太低 4)从动盘正反装错 5)从动盘铆钉松脱、摩擦片破裂、钢片变形 6)双片离合器中间压盘支撑弹簧弹力产均或个别弹簧折断、中间压盘调整不当 7)从动盘在花键轴上轴向运动发卡 8)压紧弹簧弹力不均或个别弹簧折断 3、故障诊断与排除方法 1)诊断方法 (1) 汽车起步时，将离合器踩到底挂档困难或严重响声，强行挂入档未抬离合器踏扳，汽车就行走或熄火 (2)汽车行驶换档时，离合器已踩到底，而换档困难或挂不入档 2)排除方法 按离合器分离不清的原因排除并视检查情况更换新件 三、离合器发抖 1、现象 汽车起步时，严格执行操作规程，离合器接合时产生振动，严重时整车都产生振动现象。 2、原因 7 1)分离杠杆内端高度不在同一平面内， 2)压盘或从动盘钢片翘曲变形， 3)从动摩擦片表面不平、表面硬化、松脱或折断， 4)从动盘减振弹簧疲劳或折断、缓冲片破裂， 5)分离轴承发卡而不能回位， 6)离合器压紧弹簧折断或弹力不均，膜片弹簧疲劳或破裂， 7)踏板复位弹簧折断或脱落 8)飞轮工作端面圆跳动严重(曲翘变形) 9)飞轮、离合器壳或变速器固定螺钉松动 3、故障诊断与排除方法 1)诊断方法 发动机怠速运转，在平坦的路上，挂上低速档慢慢地抬起离合器踏板并徐徐加油使汽 车起步，若车身有明显抖动，说 明离合器发抖。 2)排除方法 按离合器发抖的原因排除并视检查情况更换新件 四、离合器异响 1、现象 分离和接合发出不正常声响。 2、原因 1)分离轴承损坏或润滑不良产生干摩擦 2)分离杠杆与离合器盖的连接松旷或分离杠杆支撑弹簧疲劳、拆断或脱落 3)从动盘花键孔与轴配合松旷 4)从动盘铆钉松动或露头 5)从动盘减振弹簧疲劳或拆断 6)分离轴承与分离杠杆内端之间没有间隙 3、故障诊断与排除方法 1)诊断方法 (1)轻轻踩下离合器踏板，使分离轴承与分离杠杆内端刚刚接触时察听，若发出“沙 沙”的响声，说明分离轴承缺油引起 (2)离合器踩到底，发出“哗哗”的金属滑磨声，甚至看到离合器下部有火星冒出， 说明故障由分离轴承损坏引起 (3)在离合器处于刚接合或刚分离时察听，发出“咔嗒”的碰声，说明故障由摩擦片 松动引起，发出金属刮碰声 (4)在汽车起步或行车中加、减速时，发出“咔咔:的响声时，说明故障由减振弹簧 疲劳或断裂而引起 8 2)排除方法 按离合器异响的原因排除并视检查的情况更换新件 广西交通高级技工学校理论课教案 学 科 汽车构造 审批签字 第八章 变速器与分动器 第3节 授课日期 授课时间 专业班级 授课方法 讲授法 教具 无 1、变速器的作用、齿轮传动的变速、变向原理，组成结构; 教学内容 2、变速器的构造 要 点 3、分动器的作用与构造 教学目的 1、掌握变速器的作用 1、齿轮传动的变速、变向原理，组成结构; 3、掌握分动器的作用与构造 变速器的作用、齿轮传动的变速、变向原理，组成结构; 教学重点和 难点 二档动力传递路线如何, 复习提问 试述各档位的传力路线, 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 9 第三节 变速器与分动器 目前，汽车上广泛采用的是活塞式内燃机，其转扭变化范围较小，而汽车实际行驶的道路条件非常复杂，要求汽车的牵引力和行驶速度必须能够在相当大的范围内变化;另外，任何发动机的曲轴绐终是向同一方向转动，而汽车实际行驶中常常需要倒向行驶。为此，在汽车传动系中设置了变速器，其作用是: 1)改变传动比，扩大汽车牵引力和速度的变化范围，以适应汽车不同条件的需要， 2)在发动机曲轴旋转方向不变的情况下，使汽车能够倒向行驶， 3)利用空档中断发动机向驱动轮的动力传递，以使发动机能够起动和怠速运转，并满足汽车暂时停车和滑行的需要， 4)利用变速器作为动力输出装置驱动其它机构，如自卸车的液压举升装置等 二、变速器的分类 现代汽车上所采用的变速器有多种形式，通常可作如下分类: 1、 按传动比的级数分 1)有级式变速器 2)无级式变速器 3)综合式变速器 2、按变速器操纵方式分 1)强制操纵式变速器 2)半自动操纵式变速器 3)自动操纵式变速器 3、按变速器传动方式分 1)普通齿轮式变速器 2)液力机械式变速器 三、普通齿轮变速器的工作原理 1、变速原理 一对齿数不同的齿轮啮合传动时，若小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动时，它的转速经大齿轮传出时就降低了;若大齿轮驱动小齿轮时，输出转速就升高了。这就叫做“小齿轮带大齿轮，降速增扭，大齿轮带小齿轮降扭增速”。 2、换档原理 若将一副啮合齿轮其中一个齿轮脱开，与另一个齿数不相同的齿轮组成一副啮合齿轮， 此时传动比发生变化，输出轴的转速、转矩也发生变化，即档位改变。 3、变向原理 相啮合的一对齿轮旋转方向相反，每经一传动副，其轴改变一次转向。汽车变速器就是利用这一原理，在不改变发动机曲轴旋转方向的情况下，使汽车前进或后退的。 第二节 普通齿轮变速器的变速传动机构 10 变速器包括变速传动机构和操作机构 一、变速器的传动机构 变速传动机构的作用——是改变转速、转矩和旋转方向 主要由变速器壳体、输入轴、输出轴、中间轴、倒档轴、若干齿轮、轴承、同步器等组成。 二、 各档动力传递路线 东风EQ1092型汽车变速器传动情况 空档——当第一轴旋转时，通过常啮合传动齿轮副带动中间轴上的各齿轮旋转，由于第二轴二、三、四档齿轮都是在空套位置上，故第二轴不被驱动，动力不输出。 一档——第一轴常啮齿轮——中间轴常啮齿轮——中间轴——一、倒档主动齿轮——一、倒档从动齿轮——输出轴 二档——第一轴常啮齿轮——中间轴常啮齿轮——中间轴——二档主动齿轮——二档从动齿轮——二、三档同步器——输出轴 三档——第一轴常啮齿轮——中间轴常啮齿轮——中间轴—— 三档主动齿轮——三档从动齿轮——二、三档同步器——输出轴 四档——第一轴常啮齿轮——中间轴常啮齿轮——中间轴—— 四档主动齿轮——四档从动齿轮——四、五档同步器——输出轴 五档——第一轴齿轮齿圈——四、五档同步器——四、五档齿座 ——输出轴 倒档——第一轴常啮齿轮——中间轴常啮齿轮——中间轴——倒档轴主动齿轮——倒档从动齿轮——输出轴 第三节 同 步 器 变速器在换档过程中，必须使即将啮合的一对齿轮的圆周速度达到相同，即同步才能顺利地啮合而挂上档。如果不同步而强行挂档，其齿端将会发生冲击磨损，影响齿轮的使用寿命，甚至折断。 欲使变速器换档时不产生轮齿间的冲击，需要进行较复杂的操作，并在极短的时间内迅速而正确的完成，这对于即使是技术很熟练的驾驶员，也易造成疲劳。因此，要求在变速器结构上采取，既保证挂档平顺，又使操作简化，减轻驾驶员的劳动强度。同步器就是在接合套式换档机构的基础上发展起来的一种自动强制同步装置。目前所用的同步器几乎都采用摩擦惯性式同步器。 1、功用 同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间，且防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击。 2、构造 同步器是由同步装置、锁止装置、和接合装置组成，。目前所用的同步器几乎都采用磨擦惯性式同步装置，按锁止装置不同，可分为锁环式和锁销式惯性同步器。 11 锁锁式惯性同步器结构主要由锥盘、锥环、定位销、锁销、接合套、花键毂等组成。 3、工作原理(以东风型汽车五档为例) 当接合套受到轴向推力作用时，通过钢球、定位销推动摩擦锥环向前移动，使锥环与锥盘接触而产生摩擦力矩，迫使第一轴后端齿圈迅速与接合套内齿圈同步，直至接合套与齿轮外齿圈套合，实现挂档。 四 变速器的操纵机构 汽车在行驶过程中，需要经常换档，从而得到不同的档位，适应不同的道路行驶。变速器的操纵机构就是用来保证驾驶员能随时将变速器挂入所需的档位或退出空档 (一)、功用、要求及类型 1、功用 变速器操纵机构的功用是保证驾驶员根据使用条件，将变速器换入某个档位。 2、要求 要使操纵机构可靠地工作，应满足下列要求: 1)防止变速器自动换档和自动脱档， 2)保证变速器不会同时换入两个档位， 3)防止误挂倒档。 1、 类型 1)直接操作式 2)远距离操作式 二、变速器操纵机构的构造 变速器操纵机构通常由换档拨叉机构和定位锁止装置两部分组成。 1、换档拨叉机构 主要由变速杆、拨叉轴、拨叉等组成 各种变速器由于档位数及档位排列位置不同，其拨叉和拨叉轴的数量及排列位置也不相同。例如CA1092型汽车六档变速器的六个前进档用了三根拨叉轴，倒档独立使用了一根拨叉轴，共有四根拨叉轴;而东风EQ1092型汽车五档变速器只有三根拨叉轴，其二、三档和四、五档各占一根拨叉轴，一档和倒档共用一根拨叉轴。 2、定位锁止装置 1)自锁装置 所谓自锁就是对各档拨叉轴进行轴向定向锁止，防止变速器自动挂档或自动脱档 2)互锁装置 互锁装置的作用是防止变速器同时挂入两个档位。 3)倒档锁 倒档锁的作用是防止误挂入倒档，提高安全性。 分动器 12 在多轴驱动的越野汽车上，为了将变速器输出的动力分配到各个驱动桥，在变速器之后装设有分动器。分动器是个齿轮传动系统。它单独固装在车架上，其输入轴与变速器的输出轴用万向传动装置连接，其输出轴有若干个，分别经万向传动装置与各驱动桥相连。 目前，绝大多数分动器其有两个档位，高速档用于在良好的道路是行驶，低速档时前桥也驱动，适用于无路地段、泥泞、砂土路段或陡坡等恶劣的道路条件下行驶。 一、分动器的作用 作用——将变速器输出的动力分配到各驱动桥。 二、分动器的构造 分动器由齿轮传动机构和操纵机构两部分组成。 1、齿轮传动机构 分动器的齿轮传动机构同齿轮、轴和壳体等零件组成，有的还装有同步器。 1)三个输出轴式分动器 (1) 结构简图 分动器单独安装在车架上，其输入轴用凸缘通过万向传动装置与变速器第二轴连接。输出轴分别经万向传动装置通过后、中、前驱动桥。 分动器的降速增扭作用比变速器大，它的常啮合齿轮均为斜齿轮，轴的支承多采用锥轴承。 (2)工作原理 高速档动力传递 将换档接合套左移与中间轴高速齿圈接合，即为高速档。 动力经输入轴高速齿——中间轴高速齿——中间轴——常啮齿——分别传给后桥输出轴的齿轮和中桥输出轴齿轮——动力输出 低速档动力传递 将前桥接合套右移与前驱动齿轮接合，再将换档接合套右移与中间轴低速齿圈接合，即为低速档。 动力经输入轴低速齿——中间轴低速齿——中间轴——常啮齿——再分别传给后桥输出轴的齿轮、中桥输出轴齿轮、前桥输出轴齿轮 ——动力输出，三轴的转速相同。 2)两个输出轴式分动器 两轴式分动器用于轻型越野汽车，即前、后桥都为驱动桥。其工作原理与三轴式分动器类似。 2、操纵机构 1)对操纵机构的要求 (1)因分动器换入低速档时，输出转矩较大，为避免中、后桥超载，要求操纵机构必须保证:除非先接上前桥，不得换入低档;除非先退出低档，不得摘下前桥。 (2)为防止自动换档和跳档，必要有自锁装置。 2)操纵机构的构造 操纵机构由操纵杆、杠杆机构、拨叉轴、拨叉、自锁及互锁装置等组成。 13 手动变速器的维修 一、变速器技术状况的变化 汽车行驶时需要根据行驶条件进行选择合适的档位，特别是在恶劣道路上行驶的车辆换档频繁，由于换档时产生冲击载荷，破坏零件的润滑条件，这样会加剧变速器内的零件磨损，出现换档困难，换档异响、自行脱档、噪声等现象。因此，必需对变速器进行维护，以维持变速器良好的技术状况，延长变速器的使用寿命。 二、变速器的维护 对国产中型载货汽车，一级维护时应检查变速器润滑油，清洁通气塞，油面保持在变速器检视口下沿不低于15mm的位置，通气塞应保持畅通。 二级维护时，应检查变速器第二轴凸缘的螺母的紧固的情况，其力矩不得小于196N?m。二级维护前的检查作业中，还要检查变速器是否有运转异响，从而判断齿轮、轴、轴承等零件的磨损情况，以及是否有断裂的可能，最后确定是否需要在二级维护中增加拆检变速器及其他作业项目和作业深度。 其它车型变速器的维护应按使用说明书的要求进行。 三、变速器主要零件的检修 1、变速器的壳体 变速器壳体不能有裂纹或变形，壳体所有连接螺孔螺丝损伤不得多于2牙。 2、变速盖 变速器盖不能有裂纹，与变速器壳体结合平面的平面度公差为0.10mm~0.15mm;拨叉轴与承孔的间隙为0.04~0.20mm。 3、齿轮与花键 1)齿轮的啮合面不能有明显的麻点、麻面、或梯形的磨损， 2)固定齿轮与相配合的滑动齿轮端面损伤不得超过齿长的15%， 3)齿轮齿面的啮合面中线应在齿高的中部，接触面积不得小于工 作面的60% 4)齿轮与齿轮、齿轮与轴及花键的啮合间隙、径向间隙和轴向间 隙应符合原厂规定。 4、轴 第一轴、第二轴和中间轴，以两端的轴颈的公共轴线为基准，径向 圆跳动量为0.03mm或0.06mm 5、轴承 轴承应转动灵活，滚动体与内外滚道不得有麻点麻面和烧灼麻损等缺陷，保持架应完好，径向间隙不得大于0.10mm 6、同步器 同步器锥环外锥面螺纹沟槽深度不小于0.10mm，锁销销止锥面无明显磨损，而锥环锥 14 面未与锥盘接触，应更换同步器总成。 同步器的锁销与定位销松动或有散架，会引起同步器失效，一般应更换同步器。 手动变速器的故障诊断 变速器常见故障主要有脱档、乱档和挂档困难、异响等。 一、脱档 1、现象 汽车在加速、减速或爬坡时，变速杆自动跳回空档位置 2、原因 1)自锁装置的钢球末进入凹槽内或挂入档后齿轮末达到全齿长啮合， 2)自锁装置的钢球或凹槽磨损严重，自锁弹簧疲劳过软或折断， 3)齿轮在轴线方向磨损成锥形，在汽车行驶中因振动、速度的变化的惯性等，在齿 轮轴方向产生推力，迫使啮合齿轮沿轴线方向脱开， 4)第一轴、第二轴轴承过于松旷， 5)各轴轴向或径向间隙过大。 3、诊断方法与排除方法 诊断方法 先确知脱档档位，走热全车后，采用连续加、减速的方法 逐档进行路试便可确定。将变速杆挂入脱档档位，发动机熄火，拆下变速器盖，观察脱 档齿轮的啮合情况。 1)检查齿轮是否达到全长啮合 2)检查齿轮啮合部位是否磨损成锥形 3)检查各轴的轴向和径向间隙是否过大 4)检查自锁装置 排除方法 按变速器脱档的原因排除并视检查的情况更换新件 二、乱档 1、现象 在离合器技术状况正常的情况下，变速器同时挂上两个档位或挂需要档位时，结果挂 入了别的档位。 2、原因 1)互锁装置失效，如拨叉轴、钢球磨损过甚等 2)变速杆下端弧形工作面磨损过大或拨叉轴上导块的导槽磨损过大 3)变速杆球头定位销折断或球孔、球头磨损过于松旷 总之乱档的主要原因是变速操作机构失效 3、故障诊断与排除方法 15 诊断方法 1)挂需要档位时，结果挂入别的档位， 2)变速杆能摆动360度，这说明定位销失效， 3)正常挂档，仍挂不上或摘不下档， 4)同时挂上两个档。 排除方法 按乱档的原因排除并视检查的情况更换新件。 三、挂档困难 1、现象 离合器技术状况良好，且变速器操作机构工作正常，挂档困难。 2、原因 同步器故障 3、故障诊断与排除方法 1)检查同步器锥环的螺纹沟槽磨损情况，若磨损过大更换新件， 2)检查同步器花键毂与接合套的轴向移动间隙，若磨损过大更换新件。 如同步器技术状况良好而仍出现挂档困难时，则应检查变速器的其它机构。 四、变速器异响 1、现象 变速器发响是指变速器工作时发出的不均匀的碰撞声 2、原因 1)齿轮发响 2)轴承响 3)其他原因发响 3、故障诊断与排除方法 1)变速器发出金属干摩擦声，即为缺油和油的质量不好，应加油和检查油的质量，必要时更换， 2)行驶时换入某个档响声明显，即为该档齿轮轮齿磨损，若发生周期性的响声，则为个别齿损坏，应视检查情况修复或更换新件 3)空档响，而踏下离合器踏板后响声消失，一般为第一轴的轴承或常啮合齿轮响，如换入任何齿轮都响，多为第二轴后轴承响，视检查情况修复或更换新件， 4)变速器工作时发生突然撞击声，多为轮齿断裂，应及 时检查更换新件， 5)行驶时，变速器只有在换入某个档时齿轮发响，应检查该啮合齿轮是否搭配不当，视检查情况修复或更换新件。 16 汽车构造理论课教案 第八章 汽车传动系 审批签字 学 万向传动装置 汽车构造 第四节至 科 主减速器 差速器 第七节 半轴与桥壳 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 1、 万向传动装置的作用与组成 教学内容 2、 主减器的作用、组成和类型及工作原理 要 点 3、 差速器的作用、类型 1、 了解万向传动装置的作用和结构 2、 掌握普通万向节的速度的特性 3、 掌握主减速器的作用、类型及工作原理 教学目的 4、 掌握差速器的作用、类型及工作原理 1、 掌握普通万向节的速度的特性 教学重点 2、 主减速器的作用、类型及工作原理 和 难 点 3、 差速器的作用、类型及工作原理 1、 普通万向节的不等速是指什么, 复习提问 2、单级与双级主减速器有什么区别, 17 作业或 1、 试述双级主减速器的工作原理, 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 第四节 万向传动装置 一、万向传动装置的功用及组成 万向传动装置的功用是能轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。主要由万向节、传动轴组成，对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承。 二、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、变速器与驱动桥之间:一般汽车的变速器、离合器与发动机三者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、越野汽车变速器与分动器之间，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、某些汽车的转向轴装有万向传动装置，有利于转向机构的总体布置。 万 向 节 万向节按其速度特性分为普通万向节、准等角速万向节和等角速万向节。按其刚度大小，可分为刚性和柔性万向节。 一、普通万向节 普通万向节又称十字轴式刚性万向节，它允许相邻两轴的最大交角为15度~20度 1、万向节的作用——是在两轴之间夹角不断变化情况下可靠传递转矩。 2、结构组成 主要由十字轴、滚针轴承、套管叉、卡环等组成 万向节的十字轴由特殊钢锻造而成，四个轴颈表面经过 硬化处理，增加了强度和耐磨性。四个轴颈分别插入主、从动万向节叉孔内。为了减少运动阻力和减轻机械磨损，在轴颈与叉孔内装有滚针轴承，并由卡环轴向定位，防止传动轴高速旋转时将轴承甩出。 普通万向节传动时具有不等速性，当主动叉匀速运动，通过刚性传动轴带动从动叉时，从动叉得到的角速度却忽快忽慢，既为不等速性。其不等速性与两轴之间夹角有关，夹角越大，不等速性越严重，在180度范围内作周期性变化。 万向节的不等速传动将造成扭转振动，传动轴运转不平稳，车身发抖，造成附加力，加剧机件磨损。为实现等速传动，汽车上采用双万向节传动，并且保证传动轴两端万向节叉处于同一平面上，使传动轴的输入轴与输出轴之间夹角相 18 等，以此消除普通万向节不等速现象。 二、等角速万向节 等角速万向节作用——是将差速器输出的动力传动给前驱动轮 目前，现代轿车越来越多采用发动机前置、前轮驱动传动系布置型式，其前轮担负着转向和驱动的双重任务，如上海桑坦纳、神龙富康轿车等，其万向传动结构与传统的传动系不同，采用由两个等速万向节和一根传动轴主轴组成的等速万向传动装置 结构组成 主要由球毂、球笼、钢球、球壳等组成 工作原理 转矩由传动轴输入，经过球毂、钢球、球壳传给前驱动轮 传动轴和中间支承 一、传动轴 汽车传动轴一般采用高强度空心管制成，以提高其强度和刚度，由于变速器距离驱动桥较远，传动轴高速旋转时易出现变形和振动，这样容易产生裂痕或折断。因此，传动轴分为两段。前段为前传动轴，后段为后传动轴。同时，后传动轴采用花键套结构，以允许汽车行驶中传动轴长度自由变化。 1、作用 将变速器传来的转矩传给驱动桥。通常用来连接变速器和驱动桥，在转向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动桥。 2、构造 传动轴有实心轴与空心轴之分。 为了减轻传动轴的质量，节省材料，提高轴的强度、刚度及临界转速，传动轴多为空心轴，一般用厚度为1.5~3.0mm且厚薄均匀的钢板卷焊而成。 转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心轴。 结构组成 主要由凸缘叉、轴管、滑动叉、花键轴、平衡片等组成 二、中间支承 由于传动轴分为二段，采用三个万向节传动，保证传动轴稳定地旋转，因此，在前传动轴装有中间支承。 中间支承通常装在车架的横梁上，能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车在行驶中因发动机窜动或车架变形等引起的位移。 结构组成; 主要由支架、轴承、轴承座、橡胶垫圈、油封、油嘴等机件组成 万向传动装置的维修 一、万向传动装置技术状况的变化 汽车在使用过程中，万向传动装置会出现各种耗损，尤其是载货汽车轴距长，传动轴制成多节，工作条件恶劣，润滑条件差，行驶在不良的道路上，冲击载荷的峰值往往会超过正常值 19 勤的一倍以上，以致造成传动轴的弯曲、扭转和磨损逾限，产生振动，异响等故障，破坏万向传动装置的动平衡性、速度特性，传动效率降低，使万向传动装置技术状况变坏，从而影响汽车的动力性和经济性。 二、万向传动装置的维护 一级维护时应进行润滑和紧固作业; 1)对传动轴的十字轴、万向节滑动叉、中间支承轴承等加注润滑脂， 2)检查传动轴各部螺栓和螺母和紧固情 二级维护的检查作业; 1)检查传动轴十字轴轴承的间隙，十字轴轴承的配合间隙用手推动不能感觉出轴向间隙。 2)检查传动轴的中间支承轴承的松旷度及运转中有无异响， 三、万向传动装置的检修 1、传动轴 1)传动轴轴管为得有裂纹及严重的凹瘪 2)传动轴轴管全长的径向全跳动公差轴长为600mm的不能超过0.6mm，600~1000mm的不能超过0.8mm，大于1000mm的不能超过1.0mm 2、万向节叉、十字轴及轴承 1) 万向节叉和十字轴不能有裂纹 2) 十字轴轴颈表面有疲劳剥磨损沟槽或滚针痕深度在0.10mm以上时，应更换 3)滚针轴承的油封失效，滚针断裂、轴承内圈有疲劳剥落时，应更换 3、中间支承 中间轴承的橡胶垫环开裂、油封磨损过甚而失效、轴承松旷或内孔磨损严重时，应更换新的中间支承 万向传动装置的故障诊断 一、传动轴动不平衡 1、现象 在万向节和伸缩叉技术状况良好时，汽车行驶中发出周期性的响声，速度越高响声越大，甚至伴随有车身振动，握转向盘的手感觉麻本。 2、 原因 1)传动轴的平衡块脱落 2)传动轴弯曲或传动轴管凹陷 3)传动轴管与万向节叉焊接不正或传动轴末进行过动平衡试验和校准 4)伸缩叉安装错位，造成传动轴两端的万向节叉不在同一平面内，不满足等角速传动条件 3、故障诊断与排除方法 1)检查传动轴管是否陷 2)检查传动轴管上的平衡片是否脱落 3)检查伸缩叉安装是否正确 4)拆下传动轴进行平衡试验:动不平衡，则应校准发消除故障 二、中间支承松旷 20 1、现象 汽车运行中出现一种连续的“呜呜”响声，车速愈高响声愈大 2、原因 1)滚动轴承缺油烧蚀或磨损严重 2)中间支承安装不当 3)橡胶圆环损坏 4)车架变形，造成前后连接部分的轴线不在同一平面的轴线内 3、故障诊断与排除方法 1)给中间支承轴承加注润滑油脂 2)松开夹紧橡胶圆环的所有螺钉，待传动轴转动数圈后再拧紧，若响声消失，则故障由中间支承安装方法不当引起，否则故障是:橡胶圆圈损坏或车架变形等引起传动轴异响。 三、传动轴异响 1、现象;汽车行驶中传动装置发出周期性的响声，车速越高响声越大，严重时伴随有车身振动 2、原因 主要原因是传动轴不平衡，由于变形或平衡块脱落等，其次是中间支承吊架固定螺栓松动或万向节凸缘连接螺松动，使传动轴偏斜， 3、故障诊断与排除 检查中间支承吊架固定螺栓和万向节凸缘盘连接螺栓是否松动，若松动，则异响由此引起。 第五节 主减速器 一、主减速器的作用、类型 汽车主减速器位于驱动桥内，驱动桥主要由桥壳、主减速器和半轴组成。 1、作用——是将变速器输出的动力进一步降低转速，增大转矩，并改变力的旋转方向，然后传给驱动轮，以获得足够的汽车牵引力和适当的车速 2、类型 汽车主减速器的型式较多，有单级、双级主减速器等 1)单级主减速器 轿车、中型以下的载货汽车均采用单级主减速器，如东风汽车和北京汽车。其减速机构主要由一对减速齿轮组成，即主动齿轮和从动齿轮。单级主减速器结构简单，齿轮尺寸小，质量轻，传动效率高等优点。 结构 (东风EQ1092型汽车) 主要由主动齿轮、从动齿轮，支承轴承、调整垫片等零件组成。 主动锥齿轮与主动轴制成一体，前端支承在2个圆柱滚子轴承上，后端支承在滚子轴承上。其前端轴承间装有隔套和调整垫片，用以调整轴承的松紧度。主动轴前端还有凸缘及固定螺母，凸缘与传动轴相接，接受动力的输入，在从动锥齿轮啮合处的背面壳体上，装有支承螺柱，它与从动齿轮背面有一定的间隙，在大负荷下，以保证从动齿轮的支承刚度，防止其变形摆动过 21 大，破坏齿轮的正常啮合。主动锥齿轮的齿数为6，从动齿轮齿数为38，主减速器的传动比为6.33。由于从动齿轮数比主动齿轮齿轮数多5—8倍，因此，驱动车轮的转速也比传动轴的转速慢，(降低)但牵引力却增加5—8倍。 东风EQ1092型汽车主减速器均采用双曲线齿轮，具有传力平稳，主、从动齿轮轴线允许偏移，有利降低车辆质心等优点。所以，必须使用双曲线齿轮油，绝不能使用普通齿轮油润滑。 2)双级主减速器 为了获得更大的传动比，一些中型或重型载货汽车的主减速器采用双级主减速器，如解放CA1092型汽车主减速器。双级主减速器的第一级为一对螺旋锥齿轮减速，第二级为一对圆柱斜齿轮减速。通过双级减速后，传动比可达到7.62。 双级主减速器的结构 (1)主动锥齿轮 主动锥齿轮与轴制成一体，通过两个圆锥轴承采用悬臂式支承。两个圆锥轴承之间的金属垫片用以调节轴承预紧度，增加垫片数量，轴承预紧度减少;减少调整垫片时，轴承预紧度增大。 (2)中间轴 第一级减速的从动锥齿轮铆接在中间轴凸缘上，第二级减速的圆柱主动斜齿轮与轴制成一体。轴两端由两个圆锥齿轮轴承支承，左、右两侧轴承盖与减速器壳之间的调整垫片厚度应基本相等，增加调整垫片，轴承预紧度减少，减少调整垫片，轴承预紧度增大。 (3)从动圆柱齿轮 从动圆柱齿轮与差速器壳体用螺栓连接 3) 工作原理 动力由主动锥齿轮——从动锥齿轮——中间轴——主动圆柱斜齿轮——从动圆柱锥斜齿轮——差速壳——十字轴——行星齿轮——半轴齿轮——半轴——驱动轮 第六节 差速器 汽车在行驶过程中，车轮对路面的相对运动有两种状况，即滚动和滑动，滑动又分为滑转和滑移两种。 如果汽车驱动桥的两侧驱动轮用一根整体轴连接，两侧车轮只能以相同的速度旋转。当汽车转弯时，由于外侧车轮比内侧车轮走过的距离长，使外侧车轮在滚动的同时，不可避免地与地面间了发生滑拖现象;而内侧车轮在滚动的同时，不可避免地与地面发生滑转现象。另外，即使汽车在直线行驶，也会由于左、右轮行驶的路面状况不同，或车轮尺寸的差异和轮胎气压的不等等原因，而发生类似的滑转滑拖现象。轮胎与路面之间如此边滚边滑的运动，将使汽车转向困难，轮胎加剧磨损，行驶阻力增大，动力消耗增大。 为了消除上述不良现象，汽车左、右两侧驱动轮分别通过左、右半轴驱动，中间安装差速器，使两侧驱动轮在需要时，能以不同的速度在路面上作纯滚动。 一、差速器的作用、类型 1、作用 22 将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左右半轴以不同的转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要。 2、类型 差速器的类型按其工作特性均可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。 二、普通齿轮差速器的构造及工作原理 1、构造 主要由十字轴、行星齿轮、垫片、半轴齿轮、轴承、差速器壳等组成。 东风EQ1092型汽车为载货中型汽车，要求差速器传递转矩较大，所以，其差速器采用四个行星齿轮传动，并浮套在十字式行星齿轮轴上。两个半轴齿轮分别安装于两半差速器壳承孔内，左、右用差速器壳通过螺栓紧固。 2、差速器动力传递 动力由主减速器的主动锥齿轮——从动锥齿轮——差速器壳——十字轴——行星齿轮——半轴齿轮——半轴——驱动轮 3、工作原理 1)直线行驶 汽车直线行驶不需要差速时，只要左、右驱动轮所处路面状况相同，则左右驱动轮受到路面阻力相等，行星齿轮在其轴上不会发生转动;而是在差速器壳、十字轴带动下，以相等的转矩，同时带动左右半轴齿轮旋转，使左右驱动轮以与差速器壳相同的速度滚动，使汽车按直线行驶。行星齿轮不自转，跟随从动齿轮与差速器壳一起旋转称为“公转”。 2)汽车转弯 汽车转弯时，如右转弯道路要求右侧车轮应该滚慢些，左侧车轮应该转快些。在差速器发生差速作用以前，右侧车轮有滑转趋势，即受到路面阻力大些，左侧车轮有滑拖趋势，受到路面阻力小些，这时，行星齿轮在绕半轴轴线公转的同时又绕自身轴线自转，从而使汽车顺利右转弯。行星齿轮绕自身轴线旋转称为“自转”。 汽车左转弯时，差速器的工作情况与汽车右转弯时正好相反。 3)转矩分配 由于普通差速器行星齿轮同时与两边半轴齿轮啮合，此时行星齿轮与半轴齿轮距离相等，相当于一根等臂杠杆，传给左、右半轴齿轮转矩相等，所以，普通差速器不管是否进行差速工作，转矩总是平均分配。 4)打滑 当一侧车轮陷入泥泞打滑时，另一侧车轮虽在良好的路面上，汽车也不能行驶。原因是行星齿轮相当一个以其为轴心向两边伸出的等臂杠杆，任何时候它总是将转矩平均分配给左右两根半轴。如果一侧车轮滑转，其半轴不能获得大的扭矩，同时也限制了另一侧半轴转矩的提高。此时，加大油门只能加快滑转车轮的转速，好路上车轮仍原地不动。 第七节 半轴与桥壳 一、半 轴 1、半轴的作用与构造 23 1)作用 将差速器传来的动力传给驱动轮。因其传递转矩较大，常制成实心轴。 2)构造 半轴的结构因驱动桥结构形式的不同而异。整体式驱动桥中的半轴为一刚性整轴，而转向驱动轮和断开式驱动桥中的半轴则为分段并用万向节连接。半轴内端一般制有外成花键与半轴齿轮连接。半轴外端锻造出凸缘盘，通过螺栓与轮毂固定连接。 2、支承形式 现代汽车常采用全浮式和半浮式两种半轴支承形式。 1)全浮式半轴支承 半轴外端锻造有半轴突缘，用螺栓紧固在轮毂上，内端用花键与半轴具轮套合。半轴浮套在半轴套管中，半轴与车桥没有直接关系。这种半轴支承形式，半轴只承受转矩，而两端均不承受其它任何反力和弯矩。 全浮式半轴支承便于拆装，只拧下半轴突缘上的轮毂螺栓，即可抽出半轴，而车轮壳照样能支持住汽车。 2)半浮式半轴支承 半轴外端用一个轴承支承在桥壳的座孔内，内端通过花键与半轴齿轮连接，不承受弯矩。故称这种支承形式为半浮式半轴支承。 半浮式半轴支承结构简单、质量轻，但拆装不方便，一般用于小直径车轮的轿车与微型车上。 驱动桥的维修 汽车和驶时，驱动桥的受力情况十分复杂。各传递动力的零件，由于接近最终传动，其所受的各种应力远远大于传动系的其它部位。在汽车维护和维修时，应对驱动桥进行有针对性的作业。 一、驱动桥的维护 1、一级维护 1)检查后桥是否有裂纹及不正常的渗漏 2)检查各部螺栓、螺母的连接是否可靠 3)后桥壳体内的润滑油量是否合适， 4)后桥壳的通气塞应保持畅通 5)用推动轮毂来检查轴承的紧度时，应无明显手感的旷量 6)检视轮胎和半轴的外露螺栓、螺母，不得有松动 2、二级维护 1)检查半轴，半轴应无弯曲、裂纹，键槽无过度磨损 2)拆下轮毂，检查半轴套管是否有配合松旷和裂纹 3)检视后桥壳是否有裂纹 4)放油后，拆下后桥壳盖，清除油污并检视齿轴承及各部螺栓紧固情况 5)检视主减速器的油封有无漏油 6)检查轮毂轴承的紧固情况 24 二、驱动桥主要零件的检修 1、后桥壳和半轴管 1) 桥壳和半轴管不允许有裂纹存在，各部螺纹损伤不能 超过2牙 2)钢扳弹簧定位孔的磨损不得大于1.5mm 3)整体式桥壳以半轴套管的两内端轴颈的公共轴线为基准，两外轴颈的径向圆跳动误 差超过0.30mm时应进行校正，校正后的径向圆跳动量误差不得大于0.08mm 2、半轴 1)半轴不能有任何形式的裂纹存在 2)半轴花键应无明显的扭转变形 3)半轴花键的侧隙增大量较原厂规定不得大于0.15mm 3、轮毂 1)轮毂应无裂纹，各部位螺纹的损伤不得多于2牙 2)轮毂与半轴凸缘及制动鼓的结合端面对轴承孔公共轴线的端面圆跳动量公差均为 015，超值可车削修复 4、主减速器壳 1)壳体应列裂纹，各部位螺纹的损伤不得多于2牙 2)差速器左、右轴承承孔同轴度公差为0.10mm 3)主减速器壳与侧盖的配合及圆柱主动齿轮轴承与减速器壳的配合应符合原厂规定 5、主减速器锥齿轮副 1)齿轮工作面不得有明显斑点、剥落、缺损和阶梯形磨损 2)主动圆锥齿轮锥面的径向圆跳动量公差为0.05mm 3)齿轮必须成对更换 6、差速器 1)差速器壳不得有裂纹 2)差速器壳与行星齿轮、半轴齿轮垫片的接触应光滑、无沟槽 3)行星齿轮、半轴齿轮不得有裂纹，工作表面不得有明显斑点、脱落、缺损 7、滚动轴承 1)轴承的钢球和滚道上不得有伤痕、剥落、严重黑斑或烧损变色等缺陷 2)轴承架不得有缺口、裂纹、铆钉松动或钢球脱出等现象 三、主减速器的调整 主减速器的调整包括主、从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整，主、从动圆齿轮啮合印痕和啮 合间隙的调整等项目，在进行调整时，必须遵守主减速器的调整规则 第一，先调整轴承的预紧度，再调整啮合印痕，最后调整啮合间隙 第二，主、从动圆锥齿轮轴承的预紧度必须按原厂规定的数值和方法进行调整与检查，在 主减速器调整过程中，轴承的预紧度不得变更，始终都应符合原厂规定值 第三、在保证啮合印痕合格的前提下，调整啮合间隙，啮合印痕、啮合间隙与啮合间隙的 变化量都必须符合技术条件，否则成对更换齿轮副 25 1、主动圆锥齿轮轴承预紧度的调整 在调整过程中，可用加减垫片进行调整，轴承预紧度大，加垫片，若预紧度小，减垫片 2、从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整 1)单级主减速器的调整;调整轴承的预紧度时，慢慢转动两侧调整螺母，同时慢慢转动差速器总成，使滚柱外于正确位置，调整好后，差速器总成应转动灵活 2)双级主减速器的调整;可按加减垫片厚度的方法进行调整 3、主、从动圆锥齿轮啮合印痕与齿侧间隙的调整 主、从动圆锥齿轮应沿齿长方向接触，其位置控制在轮齿的中部偏向小端，离小端端部2~7mm，接触痕迹的长度不小于齿长的50%，齿高方向的接触印痕应不小于齿高的50%，一般距齿顶0.80mm~1.60mm，齿侧间隙为0.15mm~0.50mm 如果主、从圆锥齿轮的啮合状况与齿侧间隙不符合要求时，可按这种简化的口决进行调整:大进从，小出从，顶进主，根出主 驱动桥的故障诊断 驱动桥的主减速器、差速器、半轴、轴承和油封等长期承受冲击载荷，使其配合副加剧磨损，各部零件损坏，导致驱动桥过热、异响和漏油等故障发生 一、过热 1、现象 汽车行驶一段里程后，用手探试驱动桥壳中部或主减速器壳，有无法忍受的烫手感觉 2、原因 1)齿轮油变质、油量不足或牌号不符合要求 2)轴承调整过紧 3)齿轮啮合间隙和行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙调整大太小 4)油封过紧和各运动副、轴承润滑不良产生干磨擦 3、故障诊断与排除方法 1)局部过热 (1)油封处过热，则故障由油封过紧引起 (2)轴承处过热，则故障由轴承损坏或调整不当引起 (3)油封和轴承处均不过热，则故障由推力垫片与主减速器从动齿轮背隙过小引起 2)普遍过热 (1)检查齿轮油油面高度，油面太低，则故障由齿轮油量不足引起 (2)检查主减速器齿轮啮合间隙的大小 (3)松开手刹，变速器置于空档，轻松转动主减速器的凸缘盘，若转动角度太小，则故障由主减速器齿轮啮合间隙太小引起，若转动角度正常，则故障由差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太小引起 二、异响 1、现象 1)汽车行驶时，驱动桥有异响，而脱档滑行时，响声减弱或消失 2)汽车挂档行驶和脱档行驶，均有异响 26 3)转弯行驶时，驱动桥有异响，而直线行驶时没异响 2、原因 1)圆锥和圆柱主从动齿轮、行星齿、半轴齿轮啮合间隙过大 2)半轴齿轮花键槽与半轴的配合松旷 3)圆锥主从动齿轮啮合不良 4)圆锥与圆柱主从动齿轮啮合间隙不均，齿轮齿面损伤或轮齿 拆断 5)半轴齿轮与行星齿轴不匹配 3、故障诊断与排除方法 1)停车检查 (1)检查齿轮油是否过少，若过少应加注齿轮油 (2)齿轮油变稀或变质，应更换齿轮油 (3)用手握到传动轴，检查减速器齿轮的啮合间隙是否过于松旷，视检查情况调整 2)路试检查 (1)汽车行驶中，若车速越高响声越大，脱档滑行减弱或消失，说明主减速器轴承磨损 松旷，应检视调整或更换 (2)汽车行驶或滑行时，响声不减弱或不消失，说明主动锥齿轮轴承、差速器轴承松旷， 应调整或更换 (3)汽车直线行驶时发响，减速器齿轮的轮齿有损坏，应更换 (4)转弯时有异响，直行时异响消失，差速器行星齿轮损坏或行星齿轮轴润滑不良，应 更换 一、 漏油 1、现象 从驱动桥加油口、放油口螺塞处或油封，各接合面处可见到明显漏油痕迹 2、原因 1)加油口、放油口螺塞松动或损坏 2)油封磨损、硬化，油封装反，油封与轴颈不同轴，油封轴颈磨成沟槽 3)接合平面变形、加工粗糙，密封衬垫太薄、硬化或损坏，紧固螺钉松动或损坏 4)通气孔堵塞 5)桥壳有裂纹 3、故障诊断与排除; 根据漏油痕迹部位判断漏油的具体原因进行排除 27 汽车构造理论课教案 第九章 汽车行驶系 审批签字 学 汽车构造 第一节至 概述 科 车架 第三节 车桥 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 教学内容 1、车架作用、要求、类型和结构 要 点 1、掌握车架作用、要求、类型和结构 教学目的 教学重点 1、车架与车桥的类型与结构 和 难 点 1、 车架的功用是什么, 复习提问 28 作业或 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 第九章 车架与车桥 第一节 概述 一、车桥的作用 车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是:传递车架与车轮之间各方向作用力。 二、车桥的类型 1)按配用悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种 2)按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中车向桥和支持桥都属于从动桥。 在后轮驱动汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥;后桥不仅用于承载，而且兼起驱动作用，称为驱动桥。 越野汽车和前轮驱动汽车的前桥，除了承载和转向的作用外，还兼起驱动作用，称为转向驱动桥。 只起支承作用的车桥称为支持桥，挂车的车桥都是支持桥。支持桥除不能转向外，其它的功能和结构与转向桥基本相同。 第二节 车架 一、功用 汽车的车架俗称大梁，是整个汽车的安装基础。其功用是支承连接汽车的各零部件并保证其正确的相对位置，承受来自车内外的各种载荷。 二、要求 车架的结构形式必须满足下列要求: 1)首先应满足汽车总布置的要求。汽车在复杂的行驶过程中，固定在车架上各总成部件之间不发生干涉。 2)车架还应具有足够的强度与合适的刚度，同时要求其质量尽可能小 3)车架结构应尽量简单，并有利于降低汽车质心和获得大的转向角，以提高汽车行驶的稳定性和机动性 三、车架分类 目前，汽车上装用的车架按照它的结构型式不同可分为: 1、边梁式车架 2、中梁式车架 3、无梁式车架 29 四、车架结构 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，用铆钉接法和焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。 结构特点是便于安装车身和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。因此被广泛用在货车和大多数的特种汽车上。 图7-1所示为东风EQ1092型汽车边梁式车架。它由2根纵梁和8根横梁铆接而成。 2、中梁式车架 中梁式车架又称脊梁式车架，它由一根贯穿汽车纵向的中央纵梁和若干根横向悬伸托架所构成，如图7-2所示。 中梁式车架有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角，便于装用独立悬架。车架较轻，整车质量小，质心也较低，故行驶稳定性好。车架的强度和刚度较大，不容易变形。传动轴也是被脊梁密封，可防尘。但因这种车架制造工艺复杂，精度要求高、总成安装比较困难、维修不方便，故目前应用不多。 3、无梁式车架 无梁式车架是以车身兼代车架，所有的零部件都安装在车身上，全部作用力由车身承受，这种车身称为承载式车身。这种结构的车身刚度较大，质量较轻，但制造条件要求较高，目前只用于部分轿车和客车上。 第三节 车桥 一、车桥的作用 车桥通过悬架与车架相连，两端安装车轮，其功用是:传递车架与车轮之间各方向作用力。 二、车桥的类型 1)按配用悬架结构不同，车桥分为整体式和断开式两种 2)按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中车向桥和支持桥都属于从动桥。 在后轮驱动汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥;后桥不仅用于承载，而且兼起驱动作用，称为驱动桥。 越野汽车和前轮驱动汽车的前桥，除了承载和转向的作用外，还兼起驱动作用，称为转向驱动桥。 只起支承作用的车桥称为支持桥，挂车的车桥都是支持桥。支持桥除不能转向外，其它的 30 功能和结构与转向桥基本相同。 转向车轮定位 为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向车轮、转向节和前轴三者与车架的安装应保持一定相对位置关系，这种安装位置关系称为转向车轮定位，也称为前轮定位 一、 主销后倾 1)主销后倾与后倾角 主销安装在前轴上，其上端略向后倾，这种现象称为主销后倾。在垂直于汽车支承平面的纵向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间的夹角叫做主销后倾角。 主销后倾角不宜过大，一般不超过γ,2?~ 3?，否则在转向时沉重。 2)作用 保证汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转向后回正操纵方便。 二、 主销内倾 1)主销内倾与主销内倾角 主销安装在前轴上，其上端略向内侧倾斜，这种现象称为主销内倾。在垂直于汽车支承平面的横向平面内，主销轴线与汽车支承平面垂线之间隔夹角称为主销内倾角。 主销内倾角不宜过过大，也不宜过小。主销内倾角过大，转向时，车轮在滚动的同时将与路面产生较大的滑动，增加轮胎与路面的摩擦阻力，这不仅使转向沉重，而且加速了轮胎的磨损，故主销的内倾角一般不大于8?;主销内倾角过小，汽车行驶的稳定性和制动性将变差。 2)作用 使转向轮自动回正，并使转向操枞轻便。 三、 转向车轮外倾 1)转向车轮外倾与前轮外倾角 转向车轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向外倾斜，这种现象称为转向车轮外倾。车轮旋转平面与垂直于车辆支承面的纵向平面之间的夹角称为前轮外倾角。 前轮外倾角不宜过大，否则会使轮胎产生偏磨损，一般为1?左右。 2)作用 提高车轮工作的安全性和转向操纵轻便性。 几种国产汽车的车轮定位参数见表7--1 四、前轮前束 31 1)前轮前束与前束值 车轮安装在前桥上，两前车轮的中心平面不平行，其前端略向内侧倾斜，这种现象称为前轮前束。两前轮后端距离大于前端距离，其差值称为前轮前束值。 前轮前束值可以通过改变转向横拉杆的长度来调整。一般汽车的前束值为 0~12mm。 2)作用 消除因车轮外倾所造成的不良后果，保证车轮不向外滚动，防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。 转向桥通常位于汽车前部，能使装在其两端的车轮偏转一定的角度，以实现汽车转向。它除承受垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力以及这些力产生的力矩。因此，转向桥必须有足够的强度与刚度，车轮在偏转过程中相对运动的各个部件之间摩擦力应尽量可能小，还应保证车轮正确的安装定位角，从而保证汽车操纵轻便、行驶稳定。 各种车型的转向桥结构基本相同，主要由前轴、转向节、主销和轮毂四大部分组成。 一、工字梁式转向桥 1、前轴 前轴是用钢材经模锻而成，是一根中部下凹，两端上翘的长轴。汽车正常行驶时，前轴以承受垂直弯矩为主。汽车制动时还要承受转矩。为了提高其抗弯强度，其断面采作工字形锻件，故又称工字梁。其中部下凹，使发动机安装位置得以降低，从而降低汽车质心，扩展驾驶员视野。同时也减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。 在前轴凹形上平面的两端各有一块安装钢板弹簧用的底座，其上钻有安装骑马螺栓用的四个通孔和一个位于中心的钢板弹簧这定位坑。 前轴两端各有一个加粗部分。呈拳形，其中有通孔，主销即装入此孔内，用带有螺纹的楔形锁销将主销固定在拳部孔内，使之不能转动。 2、转向节 转向节是车轮转向的铰节，是一个叉形件，整体铸造出来的。上下两叉制有同轴的销孔，通过主销与前轴拳部相连，转向节轴颈与前轮相连。 转向节连同前轮可以绕主销偏转一定的角度而使汽车转向。 3、主销 主销的作用是铰接前轴与转向节。使转向节绕主销摆动以实现车轮的转向。主销的中部切有凹槽，安装有楔形锁销与它上面的凹槽配合，将主销固定在前轴的销孔中，主销与转向节上的销 32 孔是动配合，以便实现转向。 二、管式转向桥 管式转向桥是把两端的拳部焊接在一根无缝钢管上而成的汽车转向桥。与工字梁转向桥的构造基本相同，质量较轻，但抗弯度较差 汽车构造理论课教案 第九章 汽车行驶系 审批签字 学 汽车构造 第四节至 科 车轮与轮胎 悬架 第五节 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 1、车轮的作用、分类和构造 2、 轮胎的功用与类型、结构 教学内容 3、 汽车悬架的作用、组成和类型 要 点 1、常握轮胎的功用与类型、结构 教学目的 2、 常握轮胎的维修和常见故障诊断排除方法 3、 掌握悬架的的作用、组成和类型 1、轮胎的功用与类型、结构 教学重点 2、车轮和轮胎的维护 和 难 点 1、 普通充气轮胎由哪几部分组成, 2、 外胎的结构由哪几些组成, 复习提问 3、 轮胎换位方法有几种, 4、 汽车上为什么设置悬架总成, 33 作业或 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 第四节 车轮与轮胎 一 车 轮 一、车轮的作用、组成与分类 车轮是介于轮胎与车桥之间承受负荷的旋转组件，其作用是这装轮胎，承受轮胎与车桥之间的各种作用力和力矩。 车轮由轮毂、轮辋及轮辐组成。按轮辐的结构的不同，车轮分为两种形式:辐板式和辐条式。 二、车轮的构造 1、辐板式车轮 目前在轿车和货车上广泛采用辐板式车轮，结构如图8-1所示。辐板式车轮由档圈、轮辋、辐板和气门嘴伸出口组成。辐板与轮辋通过焊接或铆接固定成一个整体，轮板上的中心孔及周围的螺栓孔用于安装在轮毂上。为了便于对正中心和车轮互换，辐板上螺栓孔的两个端面呈凹坑状，紧固螺母的端面呈球面凸起状。辐板上开有几个大孔，以便减轻质量，利于拆装、充气和制动鼓散热。 2、辐条式车轮 按辐条的结构不同，辐条又分为钢丝辐条和铸造辐条。 钢丝辐条车轮由于价格昂贵、维修安装不方便，故仅用于赛车和高级轿车上。 铸造辐条式车轮常用于重型货车上。辐条与轮毂铸成一体。轮辋是作用螺栓和特殊形状的衬块固定在辐条上，为了使轮辋和辐条很好的对中，在轮辋和辐条相都加工出配合锥面。 3、轮辋 轮辋是安装轮胎的基础。按其结构不同，可分为深槽轮辋、平底轮辋和对开式轮辋三种。 1)深槽轮辋 这种轮辋主要用于轿车及轻型越野车。它有带肩的凸缘，用以安装外胎的胎圈，肩部通常略向中间倾斜，其倾斜度角一般是5??10′。深槽轮辋的结构简单、刚度大、质量较小，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适应。 2)平底轮辋 这种轮辋的底部呈平面环状，是我国货车常用的一种形式。它的一边有凸缘，另一边用可拆卸的挡圈作凸缘。挡圈是整体的，且用一个开口锁圈来防止挡圈脱出。在安装轮胎时，先将轮胎套在辋上，而后套上挡圈，并将它向内推，直至越过轮辋上的环形槽，再将开口的弹性 34 锁圈嵌入环形槽中。 3)对开式轮 这种轮辋由内外两部分组成，其内外轮辋的宽度可以相等，也可以不相等，二者用螺栓连成一体。拆装轮胎时拆卸轮栓上的螺母即可。主要用大、中型越野汽车。 二 轮 胎 一、轮胎的功用和类型 1、功用 (1)和汽车悬架共同来缓和汽车行驶中所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，以保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性; (2)保证车轮和路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引力; (3)支承汽车的重量、承受路面的其他作用力。 2、类型 (1)按胎体结构的不同，轮胎可分为充气轮胎和实心轮胎两种。 (2)按轮胎内的空气压力的大小，充气轮胎分为高压胎、低压胎和超低压胎。 (3)按保持空气方法的不同，充气轮胎分为有内轮胎和无内胎轮胎。 (4)按胎体帘线粘接方式的不同，充气轮胎分为普通斜交轮胎、子午线轮胎和带束斜交轮胎。 二、充气轮胎的结构 1、普通轮胎 普通轮胎充气轮胎由外胎、内胎和胎垫组成使用时安装在汽车车轮的轮辋上 1)外胎的结构 外胎由胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。 (1)胎面 胎面是轮胎的外表面，可分为胎冠、胎侧和胎肩三部分。 (2)帘布层 帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，并使其具有足够的强度。 (3)缓冲层 缓冲层夹在胎面和帘布层之间，由两层或数层较稀疏的帘布和橡胶制成，弹性较大。其作用是加强胎面与帘布层之间的结合，防止汽车紧急制动时胎面与帘布层脱离，并缓和汽车行驶时所受到的路面冲击。 (4)胎圈 胎圈使外胎牢固地安装在轮辋上，有很大的刚度和强度，由钢丝圈和胎圈包布组成。 2)内胎 内胎是一个环形的橡胶管，上面装有气门嘴，以便充入或排出空气，为使内胎在充气状 35 态下不产生褶皱，其尺寸应稍小于外胎的内壁尺寸。 3)垫带 垫带是一个环形的橡胶带，它垫在内胎与轮辋之间，保护内胎不被轮辋和钢圈磨伤。 2、三种充气轮胎的结构和性能特点 1)普通斜交轮胎的结构和性能特点 结构——帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90度排列充气的轮胎为普通余交的轮胎，常称斜交轮胎，是一种老式结构轮胎。 性能特点 (1)轮胎胎面和胎侧强度较大，适当充气时，驾驶员感动较为柔软、舒适。 (2)接触地面时使轮胎面平整，减小了扭曲，汽车行驶平稳，牵引效果好，防穿透性有所改善，延长了轮胎的使用寿命。 2)子午线轮胎的结构和性能特点 结构——了午线轮胎用钢丝或纤维织物作帘布层，其帘线与轮面中心线的夹角接近90度。从一侧胎边穿过胎面，到另一侧胎边。帘线这样分布就像地球的子午线，故称子午线轮胎。 性能特点 (1)行驶里程长。 (2)滚动阻力小，节约燃料。 (3)承受能力大。 (4)减振性能好。 (5)附着性能好。 (6)胎面耐穿刺好，不易爆破。 (7)胎温低，散热快。 (8)轮胎质量轻，节约原料。 3)无内胎轮胎的结构特点 无内轮胎在轿车上广泛采用，并开始在部分载重货汽车上使用。它没有内胎，空气直接压入外胎内，因此要求外胎和轮辋之间有很好的密封性。由于没有内胎以及内胎与轮辋之间的垫带，消除了内外胎之间的摩擦，并使热量从轮辋直接散出，故无内胎轮胎行驶时的温度，较普通轮胎约低20,~25,，以利于提高车速，且寿命比普通轮胎约长20,，并有结构简单，质量小的特点。此外，轮胎内壁上附加了一层厚约2~3mm的自粘层，当轮胎被刺穿时，自粘层的橡胶处于压缩的状态紧箍刺物，使得轮胎不漏气或漏气很慢，因此，这种轮胎的突出特点是安全。但制造材料和工艺要求较高，特别是大尺寸轮胎尤为困难，途中维修也困难。 第五节 悬 架 一、作用 36 汽车悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称。它是有以下作用: 1)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种摇摆和振动等，与轮胎一起，予以吸引和减缓，从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶的稳定性。 2)将路面与车轮之间的磨擦所产生的驱动力和制动力，传至车架与车身。 3)支承车桥上和车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。 二、组成 悬架系统由弹性元件、减振器和导向装置三部件组成。 1)弹性元件:承受并传递垂直载荷，缓和不平整路面引起的冲击，使车架与车桥之间保持弹性连接。 2)减振器:用于衰减振动，提高乘坐舒适性。 3)导向装置:用来传递垂直力以外的各种力和力矩，并确定车轮相对于车架的运动关系。 上述三部分装置所起作用的侧重点不同，分别是缓冲、减振和导向，但三者共同的任务是传递车轮与车架之间的种力和力矩，控制车身的各种振动。 三、类型 汽车悬架可分为两大类:非独立悬架和独立悬架。 1)非独立悬架 非独立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上，车轮和车桥一起通过弹性元件悬挂在车架下面。当一侧车轮因路面不不等原因相对于车架的位置发生变化时，另一侧车轮有位置也随着发生变化。 2)独立悬架 独立悬架是两侧车轮各自独立地通过弹性元件悬架在车架下面，其配用的车桥都是断开式车桥。这样，当一侧车轮相对于车架位置发生变化时，对另一侧车轮几乎不产生影响。 一、弹性元件的特点 为了缓和冲击，在汽车行驶中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须有弹性元件，使车架之间作弹性连接。弹性元件具有以下特点: 1)弹性:如果在一个用橡胶之类的材料制成的物体上施加作用力时，物体会产生变形。当作用力消失时，物体将恢复原状。物体的这种特点称为弹性。汽车弹性元件正是利用弹性原理来缓冲路面振动。 2)弹簧钢度:弹性元件的变形程度与对它施加的力成正比。作用力除以变形量所得到的常数称为弹簧钢度。 3)弹簧振动:当车轮驶过凸起路面时，弹性元件迅速压缩。由于每个弹性元件有弹性，要立即恢复原状，就会回弹，使车身向上运动。由于惯性，弹簧在恢复到原始长度后还要被拉伸。当弹簧拉伸到极限位置时开始收缩，使车身向下运动，弹簧在恢复到原始长度后还要被压缩。压缩到极限后又拉伸。弹簧的压缩和拉伸不断交替出现，从而使车身作上、下振动。这个 37 振动过程称为弹簧振动。 二、弹性元件的类型 汽车悬架系统所使用的弹性元件分为金属弹簧和非金属弹簧。 1、钢板弹簧 钢板弹簧由一组弯曲弹簧从短至长依次叠放而组成。这些重叠钢板在中心点用一根中心螺栓或铆钉固定地一起。此外，为了防止钢板滑出原位，还用弹簧夹有几修地方将其固定。将最长的一片钢板的两端变成弹簧卷耳，用于将弹簧装在车架或构件上。 一般来说，钢板弹簧越长就软。钢板弹簧中钢板数目越多，其承载能力越强，但弹簧会变硬而有损乘坐舒适。 钢板弹簧具有以下特点:由于弹簧有足够的刚性使车桥定位，所以不需要导向装置;钢板之间的磨擦可控制弹簧自身的振荡;适用重载，寿命长;由于片间的磨擦很难吸收来自路面的微小振颤。所以，钢板弹簧一般用在货车和大型客车上。 2)螺旋弹簧 螺旋弹簧广泛用于独立悬架。但有些轿车，其后轮非独立悬架也选用螺旋弹簧作为弹性元件。 螺旋弹簧是由特殊的弹簧钢杆卷制而成，可以做成圆柱形或圆锥形，也可以做成等螺距或不等螺距。圆柱形等螺距螺旋弹簧的钢度不变，圆锥形或不等螺距螺旋弹簧的刚度是可变的。在螺旋弹簧上施加载荷时，随着弹簧的收缩，整条钢杆扭曲，这样便贮存的外力的能量，缓和了冲击。 与钢板弹簧相比，螺旋弹簧无需润滑，防污能力强，质量小，单位质量的能量吸收率较高;螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装有减振器。 3)扭杆弹簧 扭杆弹簧一般是用弹簧钢制成的杆件，其截面多为圆形，少数为矩形或方形，扭杆弹簧两端可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等，以便一端固定在车架或车身上，另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂则与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆曲线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，来保证车轮与车架的弹性关系。 扭杆弹簧具有以下特点;结构简单。便于布置，维修方便;与其它弹簧相比，其单位质量的能量吸收率高，所以可减轻悬架的质量;与螺旋弹簧一样，扭杆弹簧也没有减振作用，所以需要与减振器一起使用。 4)橡胶弹簧:橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性来起作用的弹性元件，它可以承受压缩载荷和扭转载荷。特点是:可以制成任何形状;使用时无噪声;不需润滑。 5)气体弹簧;气体是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的弹性元件。这种弹簧的刚度是可变的。容器中气体受压缩，气压升高，弹簧刚度增大，反之，刚度减少。 38 汽车构造理论课教案 第十章 汽车转向系 审批签字 概述 学 第一节至 汽车构造 转向装置 科 转向传动机构 第四节 转向助力装置 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 转向装置 教学内容 转向传动装置 要 点 转向助力装置 教学目的 掌握转向的原理和各机构的工作过程 教学重点 转向的原理和各机构的工作过程 和 难 点 复习提问 汽车怎么样实现转向的, 39 作业或 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 一 转向系统概述 汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。 1. 转向系统的基本组成 (1)转向操纵机构 主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。 (2)转向器 将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。 (3)转向传动机构 将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。 2. 转向系统的类型及工作原理 按转向能源的不同，转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。 (1)机械转向系统 以驾驶员的体力(手力)作为转向能源的转向系统，其中所有传力件都是机械的。 图d-zx-17是一种机械式转向系统。需要转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通过转向轴2输入转向器8。从转向盘到转向传动轴这一系列部件和零件即属于转向操纵机构。作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副(右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副)。经转向器放大后的力和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。 40 l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆 7.转向减振器 8.机械转向器 与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操纵。这样，为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩，驾驶员需要加于转向盘上的转向力矩，比用机械转向系统时所需的转向力矩小得多。 3. 对转向系统的要求 (1)要求工作可靠，操纵轻便。 (2)转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击，并保持适当的"路感"。 (3)当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。 二 转向操纵机构 转向操纵机构由转向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 1. 方向盘(舵轮) 为了司机有很好的视野，方向盘上部的空一般较大。 2. 转向轴 41 转向轴是将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力矩传给转向器的传力轴，它的上部与转向盘固定连接，下部装有转向器。 现代汽车的转向轴除装有柔性万向节外，有的还装有能改变转向盘的工作角度(转向轴的传动方向)和转向盘的高度(转向轴轴向长度)的机构，以方便不同体型驾驶员的操纵。 3. 可分离式安全转向操纵机构 此类转向操纵机构的转向管柱分为上下两段，当发生撞车时，上下两段相互分离或相互滑动，从而有效地防止转向盘对驾驶员的伤害，但转向操纵机构本身不包含有吸能装置。 钢球滚压变形式结构的转向管柱分为上、下两段，上转向管柱比下转向管柱稍细，可套在下转向管柱的内孔里，二者之间压入带有塑料隔圈的钢球。隔圈起钢球保持架的作用，钢球与上、下转向管柱压紧并使之结合在一起。在撞车时，上下管柱在轴向相对移动，这时钢球边转动边在上、下转向管柱的壁上压出沟槽，从而消耗了冲击能量。 三 机械式转向器 转向器的功能是将转向盘的转动变为齿条轴的直线运动或转向摇臂的摆动，降低运动速度，增大转向力矩并改变转向力矩的传动方向。转向器输出端的运动形式有两种，一种是线位移(如齿轮齿条式转向器)，另一种是角位移(如循环球式、曲柄指销式转向器)。 转向器是转向系统中的减速传动装置，其结构型式很多，但目前已臻成熟并广泛采用的有齿轮齿条式、循环球式和蜗杆曲柄指销式等几种。 1.齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间(或单端)输出式两种。 两端输出的齿轮齿条式转向器，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。 中间输出的齿轮齿条式转向器，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。 采用齿轮齿条式转向器可以使转向传动机构简化(不需转向摇臂和转向直拉杆等)，齿轮齿条无间隙啮合无须调整，而且逆传动效率很高。故多用于前轮为独立悬架的轻型及微型轿车和 42 货车上。例如，奥迪、桑塔纳、夏利等轿车，天津TJ1010型微型货车以及南京依维柯轻型货车等都采用了齿轮齿条式转向器。 四 转向传动机构 转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。 1. 汽车转向时内外轮转角关系 汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图d-zx-07所示。显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。 为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系: ctga = ctg, + B/L 五 动力转向器 采用动力转向系统的汽车转向所需的能量，在正常情况下，只有小部分是驾驶员提供的体能，而大部分是发动机(或电机)驱动的油泵(或空气压缩机)所提供的液压能(或气压能)。 用以将发动机(或电机)输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置或转向器中某一传动件施加不同方向的液压或气压作用力，以助驾驶员施力不足的一系列零部件，总称为动力转向器。 1(动力转向器的类型及工作原理 (1)动力转向器的类型 按传能介质的不同，动力转向器有气压式和液压式两种。装载质量特大的货车不宜采用气压动力转向器，因为气压系统的工作压力 较低(一般不高于0.7MPa)，用于重型汽车上时，其部件尺寸将过于庞大。液压动力转向器的工作压力可高达10MPa以上，故其部件尺寸很小。液压系统工作时无噪声，工作滞后时间短，而且能吸收来自不平路面的冲击。因此，液压动力转向器已在各类各级汽车上获得广泛应用。 根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压动力转向装置分为整体式(机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者为一体)、组合式(把机械式转向器和转向控制阀设计在一起，转向动力缸独立)和分离式(机械式转向器独立，把转向控制阀和转向动力缸设计为一体)三种结构型式。 这里仅介绍液压整体式动力转向器。 43 (2)动力转向系统的工作原理 动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加一套动力辅助装置组成的。图d-zx-13，转向油泵6安装在发动机上，由曲轴通过皮带驱动并向外输出液压油。转向油罐5有进、出油管接头，通过油管分别与转向油泵和转向控制阀2联接。转向控制阀用以改变油路。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。 当汽车直线行驶时，转向控制阀2将转向油泵6泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与R腔接通，将L腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左、右轮向右偏转，从而实现右转向。向左转向时，情况与上述相反。 汽车构造理论课教案 第十一章 汽车制动系 审批签字 学 汽车构造 第一节至 概述 科 车轮制动器 第三节 液压制动传动装置 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 44 教学内容 车轮制动器 要 点 液压制动传动装置 教学目的 掌握制动的原理和过程 教学重点 制动的原理和过程 和 难 点 复习提问 汽车是如何实现制动的, 作业或 鼓式制动器和盘式制动器的制动过程有何不同, 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 第十一章 汽车制动系 第一节 概述 汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。 1.分类: (1) 按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速 45 或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。 (2)按制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。 (3)按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。 2.制动系统的一般工作原理 制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。 轿车典型制动系统的组成 (1) 制动操纵机构 产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件， (2) 制动器 产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。 一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。 旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。 第二节 车轮制动器 一、鼓式制动器 鼓式制动器的结构形式及工作原理 一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。 46 制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。 当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。 二、盘式制动器 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，被称为制动盘。 其固定元件则有着多种结构型式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2,4个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘式制动器。 钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。 按在汽车上安装位置的不同，驻车制动装置分中央驻车制动装置和车轮驻车制动装置两类。前者的制动器安装在传动轴上，称为中央制动器;后者和行车制动装置共用一套制动器，结构简单紧凑，已在轿车上得到普遍应用。 这种制动器将一个作行车制动器的盘式制动器和一个作驻车制动器的鼓式制动器组合在一起。双作用制动盘的外缘盘作盘式制动器的制动盘，中间的鼓部作鼓式制动器的制动鼓。 第三节 液压制动传动装置 一、双回路液压制动传动装置的组成 1、 前后独立方式 2、 交叉式 二、双回路液压制动传动装置的主要总成 1、 结构特点 2、 工作情况 第四节 气压制动传动装置 一、双回路气压制动传动装置的组成 二、双回路气压制动传动装置的主要总成 第五节 伺服制动装置 一、增压式伺服制动装置 47 二、助力式伺服制动装置 第六节 挂车气压制动装置 一、间接操纵的挂车制动传动装置 二、 直接操纵的挂车放气制动传动装置 第七节 驻车制动器 进行驻车制动时，将驾驶室中的手动驻车制动操纵杆拉到制动位置，经一些列杠杆和拉绳传动，将驻车制动杠杆的下端向前拉，使之绕平头销转动，其中间支点推动制动推杆左移，将前制动蹄推向制动鼓。待前制动蹄压靠到制动鼓上之后，推杆停止移动，此时制动杠杆绕中间支点继续转动。于是制动杠杆的上端向右移动，使后制动蹄压靠到制动鼓上，施以驻车制动。 解除制动时，将驻车制动操纵杆推回到不制动的位置，制动杠杆在卷绕在拉绳回位弹簧的作用下回位，同时制动蹄回位弹簧将两制动蹄拉拢。 制动蹄在不工作的原始位置时，其摩擦片与制动鼓间应有合适的间隙，其设定值由汽车制造厂规定，一般在0.25,0.5mm之间。任何制动器摩擦副中的这一间隙(以下简称制动器间隙)如果过小，就不易保证彻底解除制动，造成摩擦副拖磨;过大又将使制动踏板行程太长，以致驾驶员操作不便，也会推迟制动器开始起作用的时刻。但在制动器工作过程中，摩擦片的不断磨损将导致制动器间隙逐渐增大。情况严重时，即使将制动踏板踩到下极限位置，也产生不了足够的制动力矩。目前，大多数轿车都装有制动器间隙自调装置，也有一些载货汽车仍采用手工调节。 制动器间隙调整是汽车保养和修理中的重要项目，按工作过程不同，可分为一次调准式和阶跃式两种。 用以限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环，装在轮缸活塞内端的环槽中，活塞上的环槽或螺旋槽的宽度大于限位摩擦环厚度。活塞相对于摩擦环的最大轴向位移量即为二者之间的间隙。间隙应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程。 制动时，轮缸活塞外移，若制动器间隙由于各种原因增大到超过设定值，则活塞外移到时，仍不能实现完全制动，但只要轮缸将活塞连同摩擦环继续推出，直到实现完全制动。这样，在解除制动时，制动蹄只能回复到活塞与处于新位置的限位摩擦环接触为止，即制动器间隙为设定值。 目前，轿车上的制动传动装置有机械式和液压式两种。 驻车制动系统与行车制动系统共用后轮制动器。施行驻车制动时，驾驶员将驻车制动操纵杆向上扳起，通过平衡杠杆将驻车制动操纵缆绳拉紧，促动两后轮制动器。由于棘爪的单向作用，棘爪与棘爪齿板啮合后，操纵杆不能反转，驻车制动杆系能可靠地被锁定在制动位置。 欲解除制动，须先将操纵杆扳起少许，再压下操纵杆端头的压杆按钮，通过棘爪压杆使棘爪离开棘爪齿板。然后将操纵杆向下推到解除制动位置。使棘爪得以将整个驻车机械制动杆系 48 锁止在解除制动位置。驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻，这一点只有用机械锁止方法才能实现，因此驻车制动系统多用机械式传动装置。 汽车构造理论课教案 第十二章 汽车空调系统 审批签字 学 汽车构造 第一节至 概述 科 汽车空调系统的主要零部件 第三节 汽车空调控制电路 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 49 教学内容 汽车空调的组成及工作原理 要 点 教学目的 掌握了解汽车空调的工作原理 教学重点 车空调的工作原理 和 难 点 复习提问 车空调的工作原理是什么, 作业或 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 第十二章 汽车空调系统 第一节 概述 一、 制冷装置及其工作原理 二、采暖装置及其原理 三、换气通风装置及其空气调节过程 第二节 汽车空调系统的主要零部件 一、压缩机 50 二、电磁离合器 三、储液干燥器 四、冷凝器 五、蒸发器 六、膨胀阀 第三节 汽车空调控制电路 汽车构造理论课教案 第十三章 汽车的一般布置及车身 审批签字 汽车的一般布置 学 第一节至 汽车构造 汽车车身 科 汽车的通风装置 第四节 汽车的附属设备和装置 上午 授课日期 授课时间 下午 节 专业班级 授课方法 讲授法 教 具 无 51 教学内容 要 点 教学目的 教学重点 和 难 点 复习提问 作业或 复习题 教学内容、方法和过程(附页) 52