汽车构造培训2底盘构造及汽车性能

西华大学廖文俊第4章汽车底盘构造及工作原理•4.1汽车传动系的构造及工作原理4.1.1传动系的形式和组成4.1.2传动系各部件的主要功用4.1.3离合器的种类、基本组成及工作原理4.1.4机械式变速器的组成与工作原理4.1.5万向传动装置的组成及分类4.1.6驱动桥西华大学廖文俊2.分类按结构和传动介质分，型式有：（1）机械式（2）液力机械式（3）静液式（容积液压式）（4）电动式1.功用发动机发出的动力驱动车轮一、传动系的功用与组成西华大学廖文俊3.机械式一般结构组成西华大学廖文俊西华大学廖文俊4.液力机械式传动系：液力传动（此处单指动液传动）是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。西华大学廖文俊5.功能（1）减速和变速传动比（2）实现汽车倒驶发动机转速不变，驱动轮反向，在变速器中加倒档。（3）必要时中断传动（4）差速作用（5）万向传动离合器变速器空档暂时中断长时间中断西华大学廖文俊6.各部分功能（1）离合器：平顺接合，传递动力；必要时暂时切断传动。（2）变速器：实现变速、变扭和变向。（3）万向传动装置：将变速器传出的动力传给主减速器。（4）主减速器：减速，增矩。（5）差速器：将主减速器传来的动力分配给左、右半轴。（6）半轴：将动力由差速器传给驱动轮。西华大学廖文俊二、机械式传动系布置形式1.按发动机位置：①前置后驱动（FR,广泛）主要用于货车、部分客车和部分高级轿车。该布置方案的优点是：前后轴的质量分配比较理想。西华大学廖文俊②后置后驱动(RR)该方案主要用于大中型客车和少数跑车上，以利于前后轴载荷的合理分布。缺点是发动机的冷却条件较差。特点是发动机布置在后轴之后，用后轮驱动。西华大学廖文俊③前置前驱(FF)该种布置方案主要运用于轿车：车身地板高度较低，有助于提高汽车行驶稳定性。而且整个传动系统集中在汽车前部，所以操作机构布置较简单。发动机横置时，主减速器可以采用结构、加工较简单的圆柱齿轮福。西华大学廖文俊发动机离合器变速驱动桥制动器前悬架西华大学廖文俊④中置后驱动（MR）•特点是发动机布置在前后轴之间，用后轮驱动。用于跑车和少数大中型客车。西华大学廖文俊特点：有多个驱动桥，在变速器后加了一个分动器，其作用是把变速器输出的动力经几套万向传动装置分别传给所有的驱动桥，并可以进一步降速增扭。⑤全轮驱动（4WD）西华大学廖文俊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西华大学廖文俊离合器离合器的功用及工作原理摩擦离合器的构造离合器的操纵机构西华大学廖文俊一、离合器的功用和类型1）使发动机与传动系平顺接合，保证汽车平稳起步2）暂时切断传动，保证传动系换档时工作平顺3）限制所传递的转矩，防止传动系过载1、离合器的功用西华大学廖文俊二、离合器的类型摩擦式离合器：分湿式和干式液力偶合器：油液传递转矩电磁离合器：线圈的通断电控制西华大学廖文俊三、摩擦片式离合器的工作原理西华大学廖文俊摩擦片式离合器的工作过程接合状态分离状态踏板力F发动机变速器西华大学廖文俊捷达轿车钢丝绳索传动西华大学廖文俊离合器操纵机构西华大学廖文俊变速器的概述变速器的概述变速器的变速传动机构变速器的操纵机构分动器西华大学廖文俊一、变速器功用1.改变汽车的行驶速度和牵引力2.改变驱动轮的旋转方向3.使动力与驱动轮脱离4.驱动其它机构西华大学廖文俊二、变速器的分类按传动比变化分为有级、无级和综合式三种1.有级式变速器采用齿轮传动，具有若干个定值传动比西华大学廖文俊2.无级式变速器•传动比可在一定范围内连续变化•多采用液力变距器完成西华大学廖文俊3.综合式变速器•由液力变距器和行星齿轮式变速器组成的液力机械式变速器，有限范围无级变速西华大学廖文俊按操纵方式分强制操纵式变速器MT(ManualTransmission)自动操纵式变速器AT(AutomaticTransmission)半自动操纵式变速器AMT（AutomaticMechanicalTransmission）西华大学廖文俊（三）变速器组成（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、贮油奔驰C级SportCoupe6速手动变速箱西华大学廖文俊1.桑塔纳2000变速器五前进档和一倒档离合器主减速器半轴变速器壳体变速器一轴二轴倒档轴西华大学廖文俊2、变速器各档位工作过程(1)空挡一轴二轴四档齿轮三档齿轮二档齿轮一档齿轮五档齿轮倒档齿轮同步器西华大学廖文俊空档西华大学廖文俊（2）一档传动路线一档齿轮西华大学廖文俊一档西华大学廖文俊（3）二档传动路线二档齿轮西华大学廖文俊二档西华大学廖文俊（4）三档传动路线三档齿轮同步器西华大学廖文俊三档西华大学廖文俊（5）四档传动路线四档齿轮同步器西华大学廖文俊四档西华大学廖文俊（6）五档传动路线五档齿轮同步器西华大学廖文俊五档西华大学廖文俊（7）倒档工作过程一轴倒档齿轮二轴倒档齿轮倒档轴倒档惰轮西华大学廖文俊倒档西华大学廖文俊变速器操纵机构的功用及要求•功用保证驾驶员根据使用条件，将变速器换入某个档位•要求设有自锁装置，防止变速器自动换档和自动脱档设有互锁装置，保证变速器不会同时换入两档，以免发动机熄火或件坏设有倒档锁，防止误换倒档，否则会发生安全事故西华大学廖文俊二、变速器操纵机构的构造•（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•组成：•变速杆、拨块、拨叉轴和拨叉等；西华大学廖文俊变速箱操纵机构换档过程西华大学廖文俊传动系之万向传动装置和驱动桥西华大学廖文俊一、万向传动装置的功用1、主要由万向节、传动轴组成，有的装有中间支承2、功用是能在轴间夹角及相互位置经常发生变化的转轴之间传递动力西华大学廖文俊应用：1）变速器与驱动桥之间2）变速器与分动器之间3）驱动桥的半轴4）断开式驱动桥的半轴5）转向轴西华大学廖文俊万向节按其速度特性分为不等速万向节准等速万向节等速万向节按其刚度大小分为挠性万向节刚性万向节西华大学廖文俊球笼式等速万向节工作演示西华大学廖文俊球笼式万向节的等速性特点：承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大交角为42°西华大学廖文俊固定型和伸缩型广泛应用于采用独立悬架的轿车转向驱动桥，如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车的前桥。其中固定型用于靠近车轮处，伸缩型用于靠近驱动桥处。西华大学廖文俊桑塔纳2000等速万向节与传动轴接轮毂接半轴联轴节西华大学廖文俊传动轴的形式•单节传动轴•双节传动轴前节近似直线后节近似直线驱动轴总成1-短轴；2-外侧等速万向节；3-驱动轴；4-内侧等速万向节变速器和后桥之间距离较长时常使用两段传动轴1-变速器；2-中间支承；3-后驱动桥；4-后传动轴；5-球轴承；6-前传动轴西华大学廖文俊驱动桥西华大学廖文俊(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，且承力驱动桥组成西华大学廖文俊整体式驱动桥断开式驱动桥驱动桥的类型西华大学廖文俊断开式驱动桥西华大学廖文俊主减速器（一）功用：增扭减速：减速器传动比－保证变速器置最高档时，汽车有足够的牵引力以克服行驶阻力而获得最高车速。改变旋转平面（对纵置发动机而言）西华大学廖文俊单级主减速器西华大学廖文俊1.差速器功用1）左右车轮差速，差速特性（即n特性）。2）扭矩平分给两半轴，扭矩等分特性（即M特性）2.差速器分类按用途分轮间差速器轴间差速器按工作特性分普通差速器防滑差速器差速器西华大学廖文俊桑塔纳轿车差速器分解图西华大学廖文俊一、普通差速器•对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。1-轴承；2-左外壳；3-垫片；4-半轴齿轮；5-垫圈；6-行星齿轮；7-从动齿轮；8-右外壳；9-十字轴；10-螺栓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→右半轴西华大学廖文俊差速器工作情况行星齿轮动：1、公转2、自转西华大学廖文俊差速器工作原理西华大学廖文俊工作原理•差速器运动原理结论：–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•差速器扭矩分配原理结论：–1.永远将传给它的力矩平均分配给左右半轴。–2.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。•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。西华大学廖文俊思考题•学习了差速器的差速特性：•如果汽车的一个车轮陷在泥中，汽车会有什么情况发生？•根据差速器的转速特性1.当车轮的一侧转速为零时，则另一侧车轮的转速是多少？2.但差速器壳体的转速为零时，两车轮如果运动时怎样的状态？西华大学廖文俊章节小结•汽车底盘由传动系、行驶系、制动系、转向系组成；•离合器的主、从动部分常处于分离状态。为使离合器接合柔和，驾驶员应逐渐放松离合器踏板。•汽车需要短时间切断动力一般使用离合器；•汽车长时间停驻，保持中断状态，变速器应置于空档；为了提高传动轴的强度和刚度，传动轴一般都做成空心的；•发动机的动力是经离合器、变速器、传动轴传给驱动桥；•CVT（ContinuouslyVariableTransmission）无级式变速器•对称锥齿轮差速器的特性可以概括为差速不差扭；•汽车行驶中换挡应轻巧、及时、迅速和准确，当动力不足时应该换入低速挡，不得越级减挡；变速器的档位越低，传动比越大，汽车的行驶速度越低；西华大学廖文俊4.2汽车行驶系的结构及主要功用•4.2.1行驶系的组成及功用4.2.2车架的形式与结构4.2.3悬架的种类、结构及主要功用4.2.4转向桥与车轮西华大学廖文俊§16.1概述•一、行驶系的功用（1）承受汽车的总质量,传递并承受路面作用于车轮上各向反力及其形成的力矩；（2）把来自于传动系的扭矩通过路面与驱动轮间的附着力转化为地面对车辆的牵引力；（3）与转向系统协调配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制，以保证汽车操纵稳定性；（4）缓和路面对车身的冲击和振动。行驶系统的组成：车架、车桥、悬架、车轮（或履带）。行驶系统的类型：轮式、半履带式、全履带式、车轮履带式。二、行驶系的组成及类型西华大学廖文俊三、轮式汽车行驶系统•由车架、车桥、车轮和悬架组成。西华大学廖文俊1、边梁式车架的组成西华大学廖文俊四、中梁式车架•中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，纵梁断面为圆形或矩形，其上固定有横向的托架或连接梁，使车架成鱼骨状。亦称为脊梁式车架。西华大学廖文俊八、承载式车身大多数轿车和部分大型客车取消了车架，以车身兼代车架的作用，将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，这种车身称为承载式车身。西华大学廖文俊转向桥的结构1、制动鼓2、轮毂3、4、轮毂轴承5、转向节臂6、油封7、衬套8、主销9、滚子止椎轴承10、前轴西华大学廖文俊四、转向车轮定位定义：指前轮和主销安装位置的确定。功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。定位参数：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。转向轮定位对转向轮的要求：具有良好的直线行驶的能力；具有自动回正的作用；操纵省力可靠；轮胎磨损要小西华大学廖文俊主销后倾角γ主销后倾角有使车轮自动回正的作用1、主销后倾[γ]定义：从侧面观察，在汽车纵平面内，主销上部向后倾斜，其轴线与横向铅垂面的夹角称为主销后倾角。向后为正，向前为负保证方法：•倾斜加工主销孔。•利用钢板弹簧安装确定作用•保证汽车稳定的直线行驶；因为后倾形成拖距，当车轮偏转时，形成稳定力矩。一般γ角不超过2°～3°。西华大学廖文俊主销后倾概述西华大学廖文俊2、主销内倾（β）•定义：从前方看，在汽车横向平面内，主销上端向内倾斜，其轴线与纵向铅垂面的夹角称