汽车底盘构造课件

汽车底盘构造与检修湖南信息职业技术学院中锐华汽教育主讲老师：张吉财所属部门：汽运教研室校企合作优势互补总目录前言底盘概述板块1汽车传动系板块2汽车行驶系板块3汽车转向系板块4汽车制动系本课程分为五大板块：第一板块，底盘概述；第二板块，传动系统；第三板块，行驶系统；第四板块，转向系统和第五板块，制动系统。采用总分总的方式进行学习。课程特色：汽车底盘构造与维修是高等职业技术学校汽车专业的专业基础必修课程。本课程采用案例式教学，即在整车底盘的框架内，系统地讲授相关基础理论，同时结合实验实训设备，重点培养实践操作能力，知识应用能力和职业素养，适应市场和企业的实际需求。前言返回目录第一章底盘概述学习目标●熟悉汽车底盘的功用；●熟悉汽车底盘的组成；●了解汽车行驶的基本原理。返回目录第一节底盘组成底盘一般由传动系统、行使系统、转向系统和制动系统等组成。转向管柱转向器转向传动机构悬架悬架前悬架后悬架车轮转向盘变速器驱动轴后驱动桥分动器前驱动轴变速器驱动轴后驱动桥分动器前驱动轴传动系：将发动机发出的动力传给驱动车轮，并实现减速增矩等功能。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等。传动系结构图前悬架后悬架车轮转向盘行驶系：产生驱动力并承受各个方向的力，对全车起支撑作用，保证汽车的正常行驶。行驶系包括车轮与轮胎、车桥、车架、悬架等。行驶系结构图转向管柱转向器转向传动机构悬架悬架转向系：在驾驶员的控制下实现转向。转向系包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构。转向系结构图制动系：使行驶的汽车减速以至停车，以及使已停驶的汽车保持不动。制动系包括供能装置、制动控制装置、传动装置以及制动器。制动系结构图二、汽车行驶基本原理汽车行驶必须同时满足驱动条件和附着条件，即为：Ff+Fw+Fi≤Ft≤Fφ其中附着力Fφ，驱动力Ft，滚动阻力Ff，空气阻力Fw，坡度阻力Fi。（1）.汽车的驱动力Ft发动机的动力经传动系传递，在驱动轮上产生转矩Mt，在Mt的作用下，驱动轮将给地面一个向后的圆周力Fo。只要地面不打滑，地面将产生一个反作用力Ft，汽车受Ft的推动而行驶，Ft,即地面对驱动轮产生反作用力推动汽车前进，Ft称为汽车的驱动力。汽车行驶时需要克服各种阻力.F=Ff+Fw+Fi+Fja,滚动阻力Ff：由车轮滚动时轮胎与路面发生变形而产生的。b,空气阻力Fw：汽车行驶时受到空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。汽车行驶的动力方程Ft=Ff+Fw+Fi+Fj当汽车驱动力等于滚动阻力、空气阻力和坡度阻力之和时，汽车匀速行驶；当驱动力大于后三者时，汽车才能起步或加速行驶；当驱动力小于后三者时，则汽车无法起步或减速行驶。汽车的行驶的驱动条件Ft≥Ff+Fw+Fi（2）.汽车的行驶阻力Fd,坡度阻力当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车坡度阻力。Fi=Gsinθc,加速阻力：汽车加速行驶时，需要克服汽车质量加速运动时的惯性力，这就是加速阻力。汽车行驶的附着条件附着力Fφ：地面对轮胎的切向反作用力的极限值。它与驱动轮法向反作用力Fz成正比：Fφ＝Fzφ式中φ——附着系数。汽车行驶的附着条件：地面切向反作用力不能大于附着力。Ft≤Fφ＝Fzφ驱动――附着条件附着系数φ主要取决于路面的种类和状况、轮胎结构、气压等使用条件有关。驱动轮的法向反作用力Fz该作用力与汽车的总体布置、行驶状况及道路的坡度有关。（3）.汽车行驶的附着条件思考题1、简述汽车底盘的基本组成和功用？2、汽车行驶基本原理？板块1汽车传动系应知应会课题1概述课题2离合器课题3手动变速器与分动器课题4液力机械传动课题5万向传动装置课题6驱动桥返回总目录第二章传动系概述学习目标●熟悉汽车传动系的功用；●熟悉汽车传动系的种类和组成；●掌握汽车的驱动形式和汽车传动系的布置形式。返回目录§2.1传动系概述功用：将发动机发出的动力传递给驱动车轮，使汽车在各种不同的工况下均能正常行驶，并具有良好的经济性和动力性。功能：减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速功能。1、减速通过传动系的作用，使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应驱动轮所得到的转矩增大到发动机转矩的若干倍。2、变速：保持发动机在有利的转速范围内工作，汽车牵引力又在足够大的范围内变化。3、倒车：在传动系的变速器中加设倒档，使汽车能在某些情况下倒车。4、中断传动发动机只能在无负荷情况下起动，而且起动后转速必须保持在最低稳定转速以上，所以在汽车起步以前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，即传动系的中断传动作用。5、差速作用：汽车转弯时，左右车轮滚过的距离不同，传动系的差速作用可以使左右两驱动轮以不同的角速度旋转。§2.2传动系的分类一、机械传动系组成：离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴机械式传动系的一般形式发动机离合器变速器万向节驱动桥主减速器差速器传动轴半轴二、液力机械传动系概述：液力机械传动系是将液力传动与机械传动有机地组合起来。以液体为传动介质，利用其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。分类：液力偶合器：只能传递转矩，不能改变转矩的大小，可代替离合器的部分功能。返回目录液力变矩器不但可以传递转矩，还可以改变转矩的大小，实现无级变速，应用更为广泛。液力机械式传动：液力变矩器的输出转矩和输入转矩比值的变化范围不能满足汽车各种行驶工况要求，一般在后面串联一个有级式机械变速器。发动机液力变矩器行星齿轮变速系统三、静液式传动系原理：通过液体介质的静压力能的变化来传动的。组成：由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置。静液式传动系示意图驱动桥液压马达油泵发动机液压自动控制装置变速操纵杆电传动系电池电动机控制器电动机发电机发动机越野车的传动系发动机离合器变速器分动器前驱动桥桑塔纳轿车传动系§2.3传动系的布置传动系的布置方式：汽车按照发动机与驱动桥的相对位置可以将汽车的驱动形式分为发动机前置后轮驱动、发动机前置前轮驱动、发动机后置后轮驱动、发动机中置后轮驱动和全轮驱动等几种形式。发动机前置后轮驱动发动机前置前轮驱动四轮驱动1．发动机前置后轮驱动（FR）方案图1-2发动前置后轮驱动该方案的优点是，前后轮的质量分配比较理想；其缺点是，需要一根较长的传动轴，这不仅增加了车重，而且也影响了传动系统的效率。2．发动机前置前轮驱动（FF）方案图1-3发动前置前轮驱动发动机、离合器与主减速器、差速器等装配成十分紧凑的整体。此结构且有助于提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。这种布置方案目前已广泛地应用于微型和中级轿车上例如：一汽大众、上海大众、广州本田、广州丰田等国产中高级轿车均采用这种布置形式（图1-3）。3．发动机后置后轮驱动（RR）方案大型客车采用这种布置方案更容易做到汽车总质量在前后车轴之间的合理分配，而且具有车厢内噪声低，空间利用率高等优点，因此它是大、中型客车盛行的方案。图1-4发动后置后轮驱动4．发动机中置后轮驱动（MR）方案发动机中置后轮驱动（MR）方案，如图1-5所示。传动系统的这种布置方案有利于实现前后轮较为理想的质量分配，是赛车普遍采用的方案。部分大、中型客车也有采用此种布置方案的。它的优缺点介于FF和RR方案之间。图1-5发动中置后轮驱动5．全轮驱动（nWD）方案nWD是nWheelDrive的缩写（n代表驱动轮数），表示传动系统为全轮驱动方案。对于要求能在坏路或无路地区行驶的越野汽车，为了充分利用所有车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的牵引力。四轮驱动主要应用于越野车、特种车和军用轿车上。图1-6全轮驱动作业1、汽车传动系的基本功用是什么？2、汽车传动系有几种类型？各有什么特点？3、越野汽车传动系4×4的意思是什么？它与普通汽车传动系4×2相比，有哪些不同？第3章离合器概述离合器的功用和要求离合器的工作原理离合器的种类离合器的构造与检修返回目录§3.1概述一、离合器功用：1、使发动机与传动系逐渐结合，保证汽车平稳起步。2、暂时切断发动机与传动系的联系，便于发动机的起动和变速器的换档。3、限制所传递的扭矩，防止传动系过载。二、性能要求：1、具有合适的储备能力。2、结合平顺柔和。3、分离迅速彻底。4、散热能力强。5、操作轻便。6、从动部分转动惯量尽量小，减少换档时的冲击。§3.2离合器的工作原理一、摩擦片式离合器的工作原理飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖压盘离合器踏板二、离合器的组成从动盘膜片弹簧飞轮离合器盖压盘离合器踏板从动轴滚珠轴承摩擦式离合器的基本组成图2-1所示为摩擦式离合器的构造，其结构主动部分、从动部分、压紧机构、分离机构和操纵机构五部分组成图2-1摩擦式离合器的基本组成和工作原理示意图1-曲轴2-变速器第一轴3-从动盘4-飞轮5-压盘6-离合器盖7-分离杠杆8-弹簧9-分离轴承10、l5-回位弹簧11-分离叉12一踏板13-拉杆I4-拉杆调节叉16一压紧弹簧17-从动盘摩擦衬片l8一轴承2．摩擦片式离合器的工作过程(1)结合状态中发动机工作，飞轮4旋转，并带动离合器盖6和离合器压盘5旋转。在压紧弹簧l6的作用下，压盘5和从动盘3被紧压在飞轮4上，在从动盘3与飞轮4、压盘5的接合面上产生摩擦力矩，并通过从动盘3带动变速器第一轴2一起旋转，发动机的动力传给变速器。当从动盘3与飞轮4、压盘5间的摩擦力矩大于发动机的输出扭矩()时，从动盘3与飞轮4等速转动，输出扭矩为Me；当时，从动盘3与飞轮4间产生滑转，且两者不等速，输出扭矩为0(2)分离过程当驾驶员踩下踏板时，通过联动件，向右拉动分离叉11下端，其上端向左移动，使分离轴承9前移，压在分离杠杆7上，分离杠杆7内端向左，外端向后拉动压盘5，使压盘5产生一个向后的拉力，当拉力大于压紧弹簧l6的张力时，从动盘5与飞轮4、压盘5脱离接触，发动机继续旋转，但不能向变速器输出动力。(3)结合过程当需要恢复动力传递时，缓慢抬起踏板12时，分离轴承减少对分离杠杆的压力，从而逐渐减少了作用在压盘5上的拉力，在压紧弹簧l6的作用下，从动盘3与飞轮4、压盘5逐渐接合，摩擦力矩逐渐增大，当大于汽车通过传动系统作用在从动盘3上的阻力扭矩时，离合器完成结合，从动盘3与飞轮4等速转动，汽车起步。桑塔纳轿车离合器结构从动盘膜片弹簧飞轮离合器盖压盘从动轴滚珠轴承§3.3摩擦片式离合器的构造一、周布弹簧式离合器周布弹簧离合器：采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧，沿摩擦盘圆周分布的离合器。从动盘压紧弹簧压盘离合器盖1、主动部分组成：离合器盖、传动片、压盘离合器盖压盘飞轮2、从动部分从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片扭转减振器扭转减振器工作原理不工作时工作时摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩3、压紧机构压盘压紧弹簧弹簧座处，凸起十字形筋条4、分离机构1）分离叉转轴2）分离杠杆结合位置分离位置运动干涉的产生及防止离合器结合过程离合器分离过程双片式离合器组成：双片式离合器工作原理二、膜片弹簧式离合器特点：用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。膜片弹簧离合器盖压盘从动盘1、膜片弹簧材料：优质弹簧钢板形状：碟状径向切槽外端圆孔，可防止应力集中。弹性杠杆2、压紧装置及工作原理1）组成：压盘、离合器盖、膜片弹簧、支承圈、分离钩、传动片离合器盖飞轮膜片弹簧膜片弹簧支承圈分离钩2）工作原理3）特点：结构简单，轴向尺寸小，良好的弹性性能，操纵轻便，高速时稳定。从动盘分离结合状态三、分离轴承作用：承受分离套筒的推力，并将其传递给分离杠杆。分离轴承四、离合器的动平衡与装配过程：飞轮、压盘、从动盘先要进行静平衡，装配后进行动平衡。装配标记：在离合器盖与飞轮上装有定位销，以保证动态平衡。§3.4离合器的操纵机构作用：驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和结合的一套机构。组成：包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件。分类：机械式操纵机构液压式操纵机构一、机械式操纵机构分类：1、杆式传动2、绳索传动踏板拉杆分离叉二、液压式操纵机构结构原理图：踏板储液室主缸工作缸分离轴承分离杠杆分离叉推杆推杆2.5离合器