机动车底盘构造与维修课程教案2.docx
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机动车底盘构造与维修课程教案2
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月12日
六
1、2
班级
12汽车检测与维修技术
序次
18
课题：
驱动桥概述
教学目的：
了解驱动桥的结构类型及基本组成；掌握解主减速器的类型和功用；掌握主减速器的结构及工作原理
重点：
主减速器的功用和结构
难点：
主减速器的结构及工作原理
基本能力：
会判断驱动桥和主减速器的类型
课的类型：
传授新知识课
教具：
多媒体
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
汽车传动系统的组成和动力传递路线分别是什么？
机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。
其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器和差速器组成。
那么这节课我们就来学习驱动桥。
……
新课教学：
一、驱动桥的结构类型及组成
1．功用
驱动桥功用是将万向传动装置输入的动力经降速增矩、改变动力传递方向后，分配到左右驱动轮，使汽车行驶，并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。
2．组成
驱动桥由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成
（1）主减速器：
降速、增矩、变向
（2）差速器：
使两侧驱动轮不等速旋转
（3）半轴：
将扭矩从差速器传至驱动桥
（4）桥壳：
安装基础，承重，且承力
3、驱动桥的类型
1）整体式驱动桥
整体式驱动桥采用非独立悬架。
其驱动桥壳为一刚性的整体，驱动桥两端通过悬架与车架连接，左右半轴始终在一条直线上，即左右驱动轮不能相互独立地跳动。
当某一侧车轮通过地面的凸出物或凹坑升高或下降时，整个驱动桥及车身都要随之发生倾斜，车身波动大。
2）断开式驱动桥
断开式驱动桥采用独立悬架，如图16—2所示。
其主减速器固定在车架上，驱动桥壳制成分段并用铰链连接，半轴也分段并用万向节连接。
驱动桥两端分别用悬架与车架（或车身）连接。
这样，两侧的驱动轮及桥壳可以彼此独立地相对于车架上下跳动。
二、主减速器
1．主减速器的功用、类型
（1）功用
主减速器的功用是将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后（有些横向布置发动机的除外）传给差速器。
（2）类型
按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。
有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动装置设置在两侧驱动轮处，称为轮边减速器。
按主减速器传动速比个数，可分为单速和双速式主减速器。
单速式的传动比是一定值，而双速式则有两个传动比（即两条传动路线）供驾驶员选择。
按齿轮副结构形式，可分为圆柱齿轮式（又可分为定轴轮系和行星轮系）主减速器和圆锥齿轮式（又可分为螺旋锥齿轮式和双曲面锥齿轮式）主减速器。
3．主减速器的构造与工作原理
（1）单级主减速器
应用：
轿车和一般轻、中型货车
特点：
结构简单、体积小、重量轻、传动效率高
构造及工作情况：
万向传动装置传来的动力由叉形凸缘经花键传给主动齿轮、从动齿轮，减速变向后，通过螺栓传给差速器壳，由差速器传给两侧半轴驱动齿轮。
（2）双级主减速器
在一些减速比比较大的减速器常常采用，第一级为锥齿轮传动，第二级为圆柱斜齿轮传动。
（3）轮边减速器
1）应用于重型载货车、越野汽车或大型客车上。
2）一般将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分别安装在两侧驱动车轮的近旁，称为轮边减速器。
3）特点：
较大的主传动比和较大的离地间隙，半轴和差速器等零件尺寸减小；但结构较复杂，成本较高。
（4）双速主减速器（上右图）
1）为充分提高汽车的动力性和经济性，有些汽车装用具有两挡传动比的主减速器。
2）常见的结构形式由一对圆锥齿轮和一个行星齿轮机构组成。
齿圈和从动锥齿轮连成一体，行星架则与差速器的壳体刚性地连接。
3）动力由锥齿轮副经行星齿轮机构传给差速器，最后由半轴传输给驱动轮。
课堂小结：
本节课要掌握
1．驱动桥的结构类型和组成
2．主减速器的类型和功用
3．主减速器的构造及工作原理。
布置作业：
无
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
20min
利用整体式驱动桥与断开式驱动桥的结构对比，分析它们的工作特点。
与整体式驱动桥的结构对比，分析它们的工作特点。
25min
重点：
主减速器的功用和结构
难点：
主减速器的结构及工作原理
引用实例和实物讲解
20min
25min
重点：
主减速器的功用和结构
难点：
主减速器的结构及工作原理
引用实例和实物讲解
要求学生理解掌握单级和双级主减速器的结构与工作原理
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月14日
一
1、2
班级
12汽车检测与维修技术
序次
19
课题：
差速器、半轴和桥壳
（一）
教学目的：
掌握差速器的功用和分类；掌握普通差速器的构造和差速原理；了解半轴和桥壳的功用和分类
重点：
差速器的功用和差速原理
难点：
差速器的差速原理
基本能力：
会进行差速器动力传递的路线判断
课的类型：
传授新知识课
教具：
差速器
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
主减速器的功用是什么？
将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后（有些横向布置发动机的除外）传给差速器），那么差速器起什么作用？
……
新课教学：
一、差速器的功用和分类
1．为什么汽车正常行驶需要差速器？
车轮旋转的速度是不同的，尤其是转弯时。
在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。
由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间，因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。
同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。
对于汽车上的非驱动轮（后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。
因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。
但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。
如果汽车没有差速器，车轮必须锁止在一起，以便以相同的速度旋转。
这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个轮胎必须滑动。
对于现代轮胎和混凝土路面，轮胎需要很大的动力才会滑动。
此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮，这会在轴组件上形成很大的压力。
2．差速器功用
（1）差速器使左右车轮能以不同的转速，进行纯滚动转向或直线行驶，称为差速特性（即N特性）。
（2）把主减速器传来的扭矩平分给两半轴，使两侧车轮驱动力尽量相等，此称为扭矩等分特性（即M特性）。
3．差速器分类
（1）差速器按其用途分为轮间差速器（装在驱动桥内）和轴间差速器（装在各个驱动桥之间）。
（2）按工作特性分为普通差速器和防滑差速器。
二、普通差速器的构造和工作原理
1．普通差速器的构造
主要由四个行星齿轮、行星齿轮轴、二个半轴齿轮和差速器壳等组成。
动力传递：
主减速器——从动齿轮——差速器壳——行星齿轮轴——行星齿轮——半轴齿轮——半轴——驱动轮。
2．差速器的工作原理
我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。
当车辆笔直向前行驶时，两个驱动轮以相同的速度旋转。
输入小齿轮转动齿圈和保护架，同时保护架内的小齿轮均不旋转，这样两侧齿轮均被有效锁定到保护架。
汽车转弯时，车轮必须以不同的速度旋转。
在flash动画中，可以看到汽车开始转弯时保护架上的小齿轮开始旋转，车轮以不同的速度移动。
内侧齿轮比保护架旋转得慢，而外侧车轮比保护架旋转得快。
三、行星锥齿轮差速器的运动原理
1．差速器的速度特性（汽车直线行驶）
（1）行星齿轮只随行星架绕差速器旋转轴线公转时，差速器不起作用，半轴角速度等于差速器壳的角速度。
（2）行星齿轮除公转外，还绕行星齿轮轴自转时，左右两半轴齿轮转速之和等于差速器壳转速的两倍，与行星齿轮转速无关。
即：
n1=n2=n3
n1+n2=2n0
2．差速器的转矩特性（汽车转弯行驶）
（1）行星齿轮没有自转时，将传来的扭矩M0平均分配给左右两半轴齿轮：
M1=M2=M0/2
（2）当两半轴齿轮转速不同时，产生自转，摩擦力矩方向与自转方向相反，附加在两半轴齿轮上：
M1=1/2M0—1/2MrM2=1/2M0+1/2Mr
课堂小结：
本节主要介绍了掌握差速器的功用和分类，同学们通过学习差速器的作用和构造及动力传递路线，来掌握其差速原理。
布置作业：
1.差速器的作用和组成是什么？
2.画出主减速器和差速器结构示意图和动力传递路线。
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
20min
回忆在动力传递路线中差速器的地位
重点：
差速器的功用和差速原理
25min
重点：
差速器的功用和差速原理
难点：
差速器的差速原理
通过讲授法和视频资料，使同学们掌握差速器的结构，分析在动力传递路线中差速器的地位，从而掌握差速器的差速原理。
20min
引用实例和实物讲解
通过讲授法和视频资料，使同学们掌握差速器的结构，分析在动力传递路线中差速器的地位，从而掌握差速器的运动原理。
25min
引用实例和实物讲解
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月16日
三
3、4
班级
12汽车检测与维修技术
序次
20
课题：
差速器、半轴和桥壳
（二）
教学目的：
掌握半轴和桥壳的功用和分类
重点：
半轴的功用
难点：
无
基本能力：
会进行差速器动力传递的路线判断
课的类型：
传授新知识课
教具：
差速器、半轴
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
差速器使左右车轮能以不同的转速，进行纯滚动转向或直线行驶，差速器的动力传递给哪儿呢……
新课教学：
一、差速器的功用
二、差速器的基本结构与分类
三、差速器的基本工作原理
四、半轴与桥壳
1．半轴
（1）功用：
半轴的功用是将差速器传来的动力传给驱动轮。
因其传递的转矩较大，常制成实心轴。
（2）分类：
常用的半轴支承型式主要有全浮式和半浮式.
全浮式半轴支承
1）这种支承型式的半轴只承受差速器输出的转矩，两端均不承受任何外力与弯矩，外力与弯矩由轮毂通过轮毂轴承传给桥壳，而不经半轴。
2）所谓“浮”是指半轴不承受弯曲载荷。
3）特点：
易于维修，广泛应用于载货汽车上。
半浮式半轴支承
1）内端不受弯矩，外端承受全部弯矩。
车轮与桥壳无直接联系而支承于半轴外端。
2）特点：
支承结构紧凑，质量小，半轴受力情况复杂且维修不方便。
多用于轿车及微、轻型汽车。
2．桥壳
（1）功用：
支承并保护主减速器、差速器和半轴等；与从动桥一起，支承车架及其上的各总成重量；承受各种反力及力矩，经悬架传给车架。
3．分类：
（1）整体式：
强度、刚度较大，且检查、维修和调整主减速器、差速器方便，普遍应用于各类汽车上。
（2）分段式：
易于铸造，加工方便，但维护不便，目前已很少使用。
课堂小结：
本节课还要了解半轴和桥壳的功用和分类，知道全浮式和半浮式各自的特点和结构的不同。
布置作业：
无
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
45min
回忆上节课关于差速器的主要内容，让同学们画出差速器结构示意图。
重点：
半轴的功用
通过讲授法和视频资料，使同学们掌握半轴和桥壳的结构，分析在动力传递路线中半轴的地位。
引用实例和实物讲解
45min
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月17日
四
1、2
班级
12汽车检测与维修技术
序次
21
课题：
实训 主驱动桥的故障诊断、减速器的拆装
教学目的：
掌握驱动桥的常见故障；掌握主减速器及差速器拆装
重点：
驱动桥的常见故障的检修
难点：
驱动桥的常见故障的检修
基本能力：
会进行主驱动桥故障的检修
课的类型：
实训课
教具：
实训台
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
大家上节课学习了半轴和桥壳的功用和分类，那知道全浮式和半浮式各自的特点和结构的不同吗……
新课教学：
一、驱动桥的故障诊断
驱动桥的常见故障有驱动桥漏油、驱动桥异响、驱动桥过热等。
1.漏油
油从哪漏？
壳体裂缝、油封、衬垫。
1）现象：
齿轮润滑油从主减速器、半轴油封或其他衬垫处向外渗漏。
2）原因
a.螺栓多次拆卸导致罗纹孔间隙大；
b.通气孔堵塞；
c.油封、衬垫等老化、变质；
d.螺栓松动导致接合面不严密；
e.润滑油加注过多；
f.放油螺栓松动或壳体裂纹；
2.异响
1）现象
a.行驶时驱动桥异响，脱档滑行时异响消失；
b.行驶时驱动桥异响，脱档滑行时亦有异响；
c.直线行驶时无异响，转向时有异响；
d.上下坡时有异响；
2）原因
a.齿轮啮合不良；半轴齿轮与半轴配合花键松旷；
b.轴承过松或过紧；
c.差速器某零部件磨损过度；
d.某齿轮啮合间隙过小或过大；某齿轮啮合印迹不当；
3.驱动桥过热
1）现象：
汽车行驶一段里程后，驱动桥异常烫手；
2）原因
a.齿轮啮合间隙过小；
b.轴承过紧
c.润滑油不足、变质或型号不对；
二、主减速器及差速器的拆装
1．拆卸与分解
（1）拆下半轴及差速器轴承盖固定螺栓，从变速器壳体上取下半轴、主减速器轴承盖及差速器总成。
（2）拆下行星齿轮轴锁销，取出行星齿轮轴，转动半轴齿轮，将行星齿轮从差速器壳体中取出，然后拆下半轴齿轮及复合止推垫圈。
（3）用拉器从差速器壳体上拉出车速表驱动齿轮、差速器轴承及变速器壳体和差速器轴承上的轴承外圈。
（4）拆下差速器壳体与从动圆锥齿轮的连接螺栓，并将其从差速器壳体上压出。
2.装配
课堂小结：
本节课要掌握驱动桥的常见故障；掌握主减速器及差速器拆装。
布置作业：
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
45min
重点：
驱动桥的常见故障的检修
难点：
驱动桥的常见故障的检修
通过实训操作使同学们掌握驱动桥的常见故障的现象及原因。
45min
通过实训操作使同学们掌握主减速器及差速器的拆装。
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月21日
一
1、2
班级
12汽车检测与维修技术
序次
22
课题：
期中测验
教学目的：
通过小测验了解学生学习及掌握前面内容的情况
重点：
汽车传动系结构及动力传递路线
难点：
无
基本能力：
无
课的类型：
习题课
教具：
多媒体
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
从汽车底盘和传动系的组成引入……
新课教学：
期中测验
一、汽车由哪几部分组成？
二、汽车底盘由哪四个系统组成？
各系统有何部件？
三、写出德系、日系、美系、法系、英系车各三款。
四、连线：
Chassis离合器
Body传动系
Transmission火花塞
Powertrain传感器
AT车轮
Wheel底盘
Braking变速器
Clutch自动变速器
Sensor制动系
Filter车身
五、画出手动档整车动力传递路线的结构示意图。
（飞轮—>驱动轮，各部件齿轮传动详细画出）
课堂小结：
通过本次期中小测验，使同学们对前面所学内容进行回忆和总结，并通过对传动系的结构示意图的绘制，加深印象。
布置作业：
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
45min
45min
重点：
汽车传动系结构及动力传递路线
通过对传动系的结构示意图的绘制，加深印象
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月23日
三
3、4
班级
12汽车检测与维修技术
序次
23
课题：
车架、车桥
教学目的：
了解行驶系的作用和组成；掌握车架和车桥的作用和类型
重点：
车架和车桥的作用和类型
难点：
无
基本能力：
无
课的类型：
传授新知识课
教具：
多媒体
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
前面的课程我们学习了传动系的知识，知道了它的结构及功能，另外也学习了它的工作原理。
这节课我们就来学习另一个系统——行驶系……
新课教学：
一、行驶系组成
汽车行驶系由车架、车桥、车轮和悬架等组成。
二、行驶系功用
1、支承汽车的重量并承受、传递路面作用在车轮上各种力的作用。
2、接受传动系传来的转矩并转化为汽车行驶的牵引力。
3、缓和冲击，减少振动，保证汽车平顺行驶。
4、与转向系配合，实现汽车方向正确控制，保证操纵稳定性。
三、车架的功用
1、支承、连接汽车各零部件及总成。
2、承受载荷的作用。
四、车架的类型
边梁式车架、无梁式车架（承载式车身）、中梁式车架、综合式车架
五、车桥的功用
1、车桥位于悬架与车轮之间，其两端安装车轮，通过悬架与车架（或车身）相连，其功用是传递车架（或车身）与车轮之间各种载荷的作用。
2、车桥的分类
按结构的不同：
整体式和断开式。
按功能的不同：
转向桥、转向驱动桥、驱动桥和支持桥。
3、转向桥的结构、组成：
前梁（前轴）、转向节、主销和轮毂。
1－制动鼓2－轮毂3、4－轮毂轴承
5－转向球头销6－油封7－衬套
8－主销9－推力轴承10－前轴
4、转向驱动桥的基本组成：
主减速器、差速器、半轴和桥壳。
结构特点：
半轴分为内、外半轴；主销分为上、下两段；转向节轴颈中空。
课堂小结：
前面我们已经学习了传动系的知识，知道了它的结构及功能，另外也学习了它的工作原理。
这节课我们就学习了汽车底盘的另一个系统——行驶系，我们要了解行驶系的作用和组成，并且掌握车架和车桥的作用和类型。
布置作业：
1、行驶系和车桥的作用是什么？
2、转向驱动桥和驱动桥的有何区别？
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
45min
回忆前面讲过的传动系的机构
重点：
车架和车桥的作用和类型
45min
与前面讲过的驱动桥的结构对比，分析它们的工作特点。
通过图形中转向桥部件的辨识，使学生认识其基本组成。
5min
课时教学方案
授课日期
星期
节次
10月24日
四
1、2
班级
12汽车检测与维修技术
序次
24
课题：
车轮定位
教学目的：
掌握转向轮定位的基本原理和检查、调整
重点：
转向轮定位的基本原理
难点：
转向轮定位的调整
基本能力：
会对车轮定位进行调整
课的类型：
传授新知识课
教具：
多媒体
教学过程与教学组织：
教学内容与板书设计
要点，教法和时间
组织教学：
课堂点名整顿秩序
复习导入：
由汽车行驶系的组成、车架、车桥的作用及类型引入……
新课教学：
一、转向轮定位
为了保证汽车直线行驶稳定，转向轻便，减轻轮胎的磨损，在转向节、主销、前梁之间有一定的相对位置关系，称为转向轮定位。
二、主销
1、主销的形式
2、主销后倾：
主销上部向后倾斜一个角度（γ）。
作用：
保持汽车直线行驶稳定，使偏转的车轮自动回正。
原理：
一般γ<3°，γ太大会导致转向沉重。
形成：
由钢板弹簧、车桥、车架装配时保证。
※一般不可调。
3、主销内倾：
主销上部向内倾斜一个角度（β）。
作用：
自动回正、转向轻便
原理：
前轮偏转，使汽车前部抬起，汽车重力使前轮回正。
C↓，阻力臂减小，转向轻便。
但C不能过小，否则会导致前轮方向不稳，摆动。
一般为5-8°。
形成：
制造时由前轴的主销孔向内倾斜形成。
总结：
γ、β都可自动回正，γ与车
速有关，β与车速无关，高速时γ作
用大，低速时β作用大。
※非独立悬架不可调。
三、车轮外倾：
车轮向外倾斜一个角度（α）。
作用：
减少轮胎的偏磨损，使磨损均匀；
减少轮毂外轴承的负荷。
原理：
形成：
转向节轴颈外端向下倾斜。
※非独立悬架不可调。
四、前束：
前轮前端向内收束，A-B为前束值。
作用：
减少轮胎的偏磨损。
调整：
改变横拉杆的长度。
前束的检查、调整
轮胎按规定充足气压，轮毂轴承间隙调整到规定值，将车辆停放在水平路面上并处于直线行驶位置。
在左右轮胎正前方的胎面中心或轮辋上画“+”记号，用前束尺测量出B值；转动车轮（或推动汽车）180°，将记号转到正后方测得A值；其差值A-B即为前束值。
该值如果不符合规定，应进行调整。
调整时，松开横拉杆上的夹紧螺栓，用管钳转动横拉杆，使横拉杆两端的距离伸长或缩短；调整后拧紧夹紧弹簧。
五、车轮定位检查和调整
以桑塔纳2000为例说明。
1.检查准备
（1）汽车停放水平场地或专用检测台上，车轮在直线行驶位置且无负载。
（2）轮胎气压符合规定。
（3）车轮平衡，悬架活动自如。
（4）转向系调整正确。
（5）悬架弹簧无过大的间隙和损坏。
2.前轮定位的调整
前轮定位的检查和调整顺序是：
首先检查和调整主销后倾角和左右轮的差值，然后检查和调整前轮外倾角和左右轮的差值，最后检查和调整前束。
1）前轮外倾角
a.危害
前轮外倾角不正确轮胎会出现单边磨损（吃胎）。
如果外倾角过大，高速时车身晃动加剧，转向发“飘”，不易掌握。
如果外倾角过小，转向太沉，回位不良。
左右轮外倾角差值过大，会使汽车侧滑跑偏，轮胎磨损不匀。
检查
通过四轮定位仪进行。
b.调整
调整前轮外倾角时车轮应着地，通过球头销在下摇臂长孔中的位移来调整。
其步骤如下：
松开下摇臂球头销的固定螺母。
横向移动球头销，直至达到外倾角值。
紧固螺母并再次检查外倾角值，需要时重新进行调整。
必要时调整前束。
2）前束
a.危害
前束不当，会出现高速摆振和明显的单侧磨损。
检查：
通过四轮定位仪进行。
b.调整
前束是通过改变两侧转向横拉杆的长度来实现的。
课堂小结：
通过本节课的学习，同学们要理解主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束的定义，从而掌握转向轮定位的基本原理和检查、调整。
布置作业：
无
5min
板书为教学内容中的加粗下划字，以下同
10min
采用视频和图片，使同学们掌握什么是主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。
25min
重点：
转向轮定位的基本原理
难点：
转向轮定位的调整
重点：
转向轮定位的基本原理
难点：
转向轮定位的调整
20min
通过理解主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束的定义，从而掌握转向轮定位的基本原理和检查、调整
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