教案汽车底盘构造与维修教案朱明zhubobWord下载.docx
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(东风EQ1090E型采用,偏移距离为38mm)
(二)双级主减速器
1.双极主减速器的拆卸与装配。
2.结构特点:
通过两级减速。
动力传递如下:
主动锥齿轮——从动锥齿轮——中间轴——主动圆柱斜齿轮——从动圆柱斜齿轮——差速器
§
8-6差速器
*差速器的作用:
如果汽车两边的车轮用一根整体的轴连接,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发生滑移现象,
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。
这种现象会导致汽车转向困难,轮胎磨损加剧,行驶阻力增大,动力消耗增加,为了消除这种现
象,汽车两侧驱动轮分别通过左右半轴驱动,中间安装差速器,使车轮做纯滚动。
一、普通差速器
1.结构特点:
结构简单,差速性能好。
2.组成:
圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、圆锥半轴齿轮、差速器壳体。
差速器靠主减速器壳体中的润滑油润滑,在差速器壳体上开有窗口,供润滑油进出。
为保证行星
齿轮和行星齿轮轴中有良好的润滑,在行星齿轮轴上铣出一平面,并在行星齿轮的齿间钻有油孔。
中级以下的轿车,因为主减速器输出的转矩不大,故可用两个行星齿轮。
3.动力传递情况
主减速器主动锥齿轮——从动锥齿轮——差速器壳体——行星齿轮轴——行星齿轮——半轴齿轮
——半轴——驱动轮
4.工作原理:
分析P247图8-82.
二、防滑差速器
当汽车的坏路面行驶时,由于泥泞或冰雪路面的附着力较小,路面对半轴的反作用转矩亦较小,
由于差速器对转矩的平均分配性,故路面较好的半轴所受到的转矩同样较小,以致总的牵引力不足以
克服行驶阻力,汽车便不能前进。
为了提高汽车在坏路面上的通过能力,可采用各种型式的抗滑差速器。
其共同出发点是:
一个驱
动轮滑转时,设法使大部分转矩甚至全部转矩传给不滑转的驱动轮,以充分利用这一驱动轮的附着力
而产生足够的牵引力使汽车能继续行驶。
1.强制锁止式差速器——结构简单、易于制造,但操纵不便,要停车进行。
设置差速锁,当一侧驱动轮滑转时,可利用差速锁使差速器不起差速作用。
2.高摩擦自锁式差速器
按结构型式分为:
摩擦片式、滑块凸轮式。
3.牙嵌式自由轮差速器——中、重型汽车。
4.托森差速器——奥迪80型、90型全轮驱动的轿车。
K≈3.5
三、课间提问(5')
简单复述高摩擦自锁式差速器
四课堂小结(5’)
简单复述差速器的结构特点及工作原理。
五课后作业(5’)
简述防滑差速器的工作原理。
7
简述防滑差速器的工作原理。
8-7半轴与桥壳
一、半轴——在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴,其内端与差速器的半轴齿轮相连,而外
端则与驱动轮的轮毂相连。
半轴的结构形式P251图8-88
1.全浮式半轴:
拆装方便,传力能力大,广泛应用于货车上。
(解放CA1092、东风EQ1092)
2.半浮式半轴:
结构简单,质量轻,适用于轿车及微型汽车上。
(红旗CA7560型)
3.3/4浮式半轴。
二、桥壳
驱动桥壳的功用(提问P252)
1.整体式桥壳(解放CA1091)
优点:
具有较大的强度和刚度。
主动齿轮轴多用悬臂式支承的原因:
整体铸造:
(东风EQ1092型)
中段铸造:
(北京BJ2020型)
钢板冲压焊接式:
(北京BJ1040型)
2.分段式桥壳:
用螺栓将两段边成一体。
易于铸造,加工简便,但维修保养不便,当拆检主减速器时,须把整个驱动桥从汽车上拆卸下来。
3.组合式桥壳
后盖可拆装,维修方便。
三、课间提问(5')
简单复述整体式桥壳
半轴的结构形式的结构特点及工作原理。
简述驱动桥壳的功用。
8
简要复述行驶系的受力分析。
第二单元汽车行驶系
课题一车架
一、作用:
使各总成固定在它上面,并保持相对正确的位置,承受和传递力和力矩。
二、对车架的要求,P255。
足够强度、合适刚度、结构简单、重心低、大转向角。
三、种类及构造
1.边梁式:
由左右两根纵梁和若干横梁组成铆接组成,图9-4。
2.中梁式:
由一根位于中央的纵梁截面为箱型,图9-5。
3.综合式:
中梁式的变形,前段为叉型,后端为管式,图9-6。
4.无梁式:
多用于轿车,图9-7。
牵引力Ft是作用在轮缘上的,对车轮中心O造成了一个反力矩Ftrt,VQ
反力矩表现为向上的作用反力Q,使主动锥齿轮边同主减速器壳绕驱动
驱动桥轴线朝与车轮旋转方向相反的方向转动。
但这种转动是不应有的,
所以须设法将此反力矩Q传给车架。
牵引反力矩传到车架上的结果,使
得车架边同整个汽车前部都有向上抬起的趋势,具体表现为前轮上的垂直载荷减少而后轮上的垂直载
荷增加。
车架
二、对车架的要求,
行驶系的组成和各部分的功用。
对车架的要求
四、课堂小结(5'
)
车架的组成和各部分的功用
五.课外作业(5'
车架种类及构造9
车架的组成和各部分的功用。
课题二车桥
车桥作用:
安装车轮,传递车架与车轮之间各种作用力及其所产生的弯矩、转矩。
一、车桥的分类与结构形式
按结构分可分为断开式和整体式。
按车桥作用分可分为转向桥、支持桥、驱动桥、转向驱动桥。
稍微介绍一下支持桥(挂车的车桥属支持桥)。
(一)转向桥——具有车桥的基本作用,使车轮偏转一定角度,实现汽车转向。
1.转向桥的拆卸与装配。
2.转向桥的主要零部件:
前轴、转向节、主销、轮毂。
(1)前轴:
断面形状有工字型、圆筒型、箱型等,两端翘起呈拳型,并有主销承孔。
(2)转向节:
转向节叉、外端轴颈、内端轴颈、主销承孔等。
(3)主销:
实心,中部有凹槽,车轮转向时绕其转动,但自身不转动。
(4)轮毂:
通过内外两个圆锥滚子轴承装在转向节外端的轴颈上。
(二)转向驱动桥
1.作用:
实现车轮转向和驱动两种功能。
2.结构:
具有主减速器、差速器、半轴、转向节、主销、轮毂等。
半轴分两段(内、外半轴),内半轴与差速器连接,外半轴与轮毂连接。
用等角速万向节连接内、
外半轴。
主销分为上下两段,分别固定在万向节球形支座上。
转向节轴做成空心,内孔被外半轴穿过。
转向节叉呈球状壳体,套装于万向节球形支座销上实现转向和传力两功能。
对车桥的要求
车桥的分类与结构形式
车桥的的组成和各部分的功用10
一、复习提问(5'
二、讲授内容(60'
二、转向轮定位
1.概念:
转向车轮、转向节及主销和转向轴之间的安装相对位置。
2.作用:
保持汽车直线行驶的稳定性和转向轻便性,减少轮胎与基体的磨损。
3.内容:
⑴主销后倾
概念:
主销装在前轴上,其上端略向后倾斜。
作用:
当汽车直线行驶时,保持其方向稳定性;
当汽车转向时,能使前轮自动回正(汽车高速行
驶时尤其明显)。
影响:
后倾角过大,则驾驶员转向力增大,但自动回正作用会越大。
形成:
安装前轴、悬架和车架时,使前轴向后倾斜形成。
⑵主销内倾
主销上端安装在前轴后,其上端略向内倾斜。
使车轮具有自动回正作用(主要在汽车低速时起作用),转向操纵轻便。
⑶前轮外倾
前轮安装时,略向外倾斜一定角度。
防止因车重使车轮内倾,适应拱形路面行驶。
使转向轻便,提高前轮行驶安全性,使轮胎
磨损均匀,减轻轮毂外轴承负荷。
⑷前轮前束
汽车两个前轮安装后,两前轮的旋转平面不平行,前端略向前束。
消除因前轮外倾使汽车行驶时向外张开的趋势,减轻轮胎磨损。
调整方法:
调整横拉杆长度。
三、后轮定位
内容包括:
后轮外倾和后轮前束。
前轮前束的要求
车轮定位的组成和作用。
简述转向桥的拆卸与装配。
11
课题三车轮与轮胎
车轮和轮胎是行驶系中的重要部件,其功用是:
支承整车的质量;
缓和由路面传来的冲击力;
通
过轮胎同路面间存在的附着力来产生驱动力和制动力;
产生平衡汽车转向行驶时的离心力的侧抗力,
在保证汽车正常转向行驶的同时,通过轮胎产生的自动回正力矩,使车轮保持直线行驶的方向;
承担
越障提高通过性的作用。
一、车轮
(一)车轮的组成与结构形式
1.辐板式车轮,图9-20。
2.辐条式车轮,图9-21。
(二)车轮的主要零部件
1.轮毂,与制动鼓、轮盘和半轴凸缘连接。
2.轮辐。
3.轮辋,按结构特点分为深式轮辋、平式轮辋、可拆式轮辋等。
*编制规则:
结构型式代号(一件式)
W5×
28(WDC)
宽轮辋名义宽度直径轮廓类型代号(深槽宽轮辋)
二、轮胎
(一)轮胎的作用与分类
P266。
2.分类:
充气轮胎和实心轮胎;
高压胎、低压胎和实习轮胎;
普通型花纹、越野花纹和混合型花纹。
(二)充气轮胎的结构
1.有内胎的充气轮胎,图9-25。
1)普通斜交轮胎。
2)子午线轮胎:
帘布层帘线与胎面中心线呈90º
或接近90º
排列的充气轮胎,由于帘线排列方向
与轮胎子午断面一致,使帘线的强度能得到充分利用。
汽车发展方向轮胎基本都是采用子午线轮胎。
2.无内胎的充气轮胎,图9-34。
(三)轮胎规格表示方法
D×
BD——轮胎名义直径B——断面宽度
B—dB——轮胎断面宽度d——轮辋名义直径
“×
”代表高压胎,“—”代表低压胎,现今汽车一般采用低压胎。
此外由于国外许多轮胎编制规则与我国有较大出入,需要采用几个进口轮胎进行其它型号编
制规则的详细讲解。
无内胎的充气轮胎
分析不同的车轮和轮胎各自的特点。
轮辋的规格表示方法:
4.50E×
16(DC)表示什么意义。
答:
表明该轮辋名义宽度为4.5英寸,名义直径16英寸,轮缘轮廓代号为E的一件式深槽轮辋。
12
轮辋的规格表示方法:
课题四非独立悬架
悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。
它的功用:
汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车悬架包括弹性元件,减振器和传力装置等三部分,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。
从轿车上来讲,弹性元件多指螺旋弹簧,它只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小,质量小,结构简单,无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用。
减振器指液力减振器或压缩空气减振器,是为了加速衰减车身的振动,它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。
传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件,用来传递纵向力,侧向力及力矩,并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。
汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种:
非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,影响另一侧车轮也作相应的跳动,使整个车身振动或倾斜,汽车的平稳性和舒适性较差,但由于构造较简单,承载力大,目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。
一、悬架结构形式
(一)非独立悬架
1.钢板弹簧非独立悬架:
一般与整体式车桥相配合使用,一般载货汽车的驱动桥和转向桥都采用
非独立悬架,在非独立悬架中,大多数采用钢板弹簧为弹性元件。
2.螺旋弹簧非独立悬架,一般用作轿车的后悬架。
非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都相对较差,在现代轿车中只有成本控制比较严格的车型才会使用,更多的用于货车和大客车上。
一、非独立悬架
·
非独立悬架与整体式车桥配用·
一般载货汽车均采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架,因钢板弹簧既有缓冲、减振的功能,又起传力和导向的作用,使得悬架结构大为简化。
而采用螺旋弹簧或气体弹簧则需要有较复杂的导向机构。
1、纵置板簧式非独立悬架
1)结构分析
(2)钢板弹簧的构造
(3)钢板弹簧与车架连接结构型式
悬架结构形式
非独立悬架的具体要求
螺旋弹簧非独立悬架
13
防护用品的正确使用和文明生产等方面的具体要求
二.讲授内容(60'
课题五独立悬架
独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接。
与非独立悬架相反,独立悬架很少用钢板弹簧作为弹性元件,而多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件,因而具有导向机构。
独立悬架具有的优点
①悬架弹性元件的变形在一定的范围内,两侧车轮可以单独运动而互不影响,这样可减少车架和车身在不平道路上行驶时的振动,而且有助于消除转向轮不断偏摆的现象。
②减轻了汽车上非簧载质量,从而减小了悬架所受到的冲击载荷,可以提高汽车的平均行驶速度。
③由于采用断开式车桥,发动机位置可降低和前移并使汽车重心下降,有利于提高汽车行驶的稳定性。
同时能给予车轮较大的上下运动空间,悬架刚度可设计得较小,使车身振动频率降低,以改善行驶平顺性。
④可保证汽车在不平道路上行驶时,车轮与路面有良好的接触,增大了驱动力。
⑤具有特殊要求的某些越野汽车采用独立悬架后,可增大汽车的离地间隙,提高了汽车的通过性能。
独立悬架的类型独立悬架按车轮的运动形式可分为三种类型:
横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架烛式和麦弗逊式悬架
1、横臂式独立悬架
车轮在汽车横向平面内摆动的悬架。
横臂式独立悬架分为单横臂式独立悬架和双横臂式独立悬架两种
(1)单横臂式独立悬架
1)结构
一般与断开式车桥相配合使用,两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接。
多用于轿车。
2)单横臂式独立悬架的特点
1.双叉式悬架,
2.撑杆式悬架,
3.拖动臂式悬架,
*独立悬架与非独立悬架的比较:
1.独立悬架采用断开式车桥,整车重心较低;
2.独立悬架的一侧车轮受影响时,另一侧车轮不受影响;
3.独立悬架非簧载质量小,可提高汽车的行驶速度;
(三)多桥汽车的平衡悬架,P274图9-45。
当车轮垂直载荷变小甚至为零时,车轮对地面的附着力随之变小甚至等于零。
转向车轮将使汽车
操纵能力大大降低,以致失去操纵;
驱动车轮遇此情况将不能产生足够的牵引力。
还会使其它车桥及
车轮有超载的危险。
二、悬架的组成:
弹性元件、导向机构、减振器
(一)东风EQ1092型汽车钢板弹簧悬架
(二)上海桑塔纳轿车悬架
三、悬架的主要零部件
(一)弹性元件:
缓和冲击,但仍有振动,可加装减振器。
1.钢板弹簧:
由很多曲率半径不同、长度不等、宽度一样、厚度相等或不等的弹簧钢板片叠成,在
整体上近似等强度的弹性梁,它既起减振作用又起导向作用。
结构如实物。
应用最广泛,通常用作货
车的悬架和轿车的后悬架。
2.螺旋弹簧:
利用弹簧钢完成螺旋状,广泛应用于独立悬架,在一些轿车后桥的非独立悬架中,也
采用螺旋弹簧的。
它与钢板弹簧相比有一下优点:
无须润滑,不怕油污,质量较小,所占纵向空间小。
缺点是只能承受垂直载荷,本身没有摩擦减振作用,必须设置传力、导向杆件和减振器。
3.扭杆弹簧:
是一段具有较大扭转弹性的直线金属杆。
4.气体弹簧:
是在密封的容器中充入压缩空气和油液,利用气体的可压缩性实现其弹性作用。
5.横向稳定杆:
在多数的汽车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,悬架中还设有
辅助弹性元件——横向稳定杆,提高了汽车行驶的平顺性、舒适性和操纵稳定性。
螺旋弹簧结构形式
气体弹簧的具体要求
横向稳定杆的组成及其功用
14
课题六平衡悬架
任何多轴汽车的全部车轮如果都是单独地刚性悬挂在车架上,则在不平的道路上行驶时将不能保证所有车轮同时接触地面。
当有弹性悬架而道路不平度较小时,虽然不一定会出现车轮悬空现象,但各个车轮之间的垂直载荷分配比例会有很大的改变。
在车轮对地面的附着力也随之变小甚至变0。
转向车轮遇此情况将使汽车操纵能力大大降低,以致失去操纵;
驱动车轮遇此情况不能产生足够的驱动力。
此外,还会使其他车轮有超载的危险。
若将两个车桥(如三轴汽车的中桥和后桥)装在平衡杆的两端,而将平衡杆中部与车架作铰链式连接,则一个车桥抬高将使另一个车桥降低。
而且,由于平衡杆两臂等长,两个车桥的垂直载荷在任何情况下都相等,不会产生个别车轮悬空的情况。
这种能保证中,后桥车轮垂直载荷相等的悬架,称为平衡悬架。
它一般可分为等臂式平衡悬架及摆臂式平衡悬架两种形式。
1、多轴汽车的平衡悬架
1)采用原因
多轴汽车的全部车轮如若都单独刚性地悬挂在车架上车轮对地面的附着力小甚至等于零。
转向车轮将使汽车操纵能力大大降低以致失去操纵;
驱动车轮不能产生足够的(甚至为零)驱动力;
此外,会发生车桥及车轮超载的危险。
2)多轴汽车平衡悬架
多轴汽车的平衡悬架:
将两个车桥(如三轴汽车的中桥和后桥)装在两根平衡杆的两端,而将平衡杆中部与车架铰链。
3)钢板弹簧平衡悬架的结构
钢板弹簧平衡悬架在三轴和四轴越野汽车中获得了普遍的应用。
下图为汽车的中、后驱动桥平衡悬架
(4)平衡悬架的特性
钢板弹簧平衡悬架的结构15
课题七汽车电子控制悬架系统
电子技术控制汽车悬架系统主要由(车高、转向角、加速度、路况预测)传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。
系统的控制功能通常有以下三个:
1)车高调整
当汽车在起伏不平的路面行驶时,可以使车身抬高,以便于通过;
在良好路面高速行驶时,可以降低车身,以减少空气助力,提高操纵稳定性。
2)阻尼力控制
用来提高汽车的操纵稳定性,在急转弯、急加速和紧急制动情况下,可以抑制车身姿态的变化。
3)弹簧刚度控制
改变弹簧刚度,使悬架满足运动或舒适的要求。
采用主动式悬架后,汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确,汽车高速行驶和转弯的稳定性提高,车身侧倾减少。
制动时车身前俯小,启动和急加速可减少后仰。
即使在坏路面,车身跳动也较少,轮胎对地面的附着力提高。
(1)主动式液压悬架
电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度等,利用液压部件主动地控制汽车的振动。
主动式液压悬架在轿车上的布置如图所示,在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器,用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号,这些信号被输入到控制单元ECU,ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令,控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸工作。
(2)主动式空气悬架
主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、减振器衰减力、弹簧弹性系数等三项;
主动式空气悬架的控制内容
16
悬架的组成及其功用
二讲授内容(60’)
第三单元汽车转向系
课题一转向器
保证汽车在行驶中能按驾驶员的操纵要求,适时地改变行驶方向,能在受到路面干扰偏离
行驶方向时,与行驶系配合,共同保持汽车稳定地直线行驶。
对转向系的要求:
转向可靠、灵活、轻便,保证汽车行驶安全。
1.机械式转向系:
由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成。
其中转向操纵机构由方
向盘、转向轴、转向万向节、转向传动轴组成。
2.液压式动力转向系:
在原有的机械式转向系基础上,加设了一套液压助力装置。
1.双向作用筒式减振器(P285图9-6