《汽车构造教案》PPT课件

2020/9/18,第十一章 传动系第十二章 离合器第十三章 变速器与分动器第十四章 自动变速器第十五章 万向传动装置第十六章 行驶系第十七章 悬架第十八章 转向系第十九章 制动系,2020/9/18,第十一章 传动系,2020/9/18,传动系的功用,减速和变速 变速器、主减速器 实现倒驶 变速器倒档 中断动力传递 离合器、变速器空挡 差速作用 差速器,2020/9/18,传动系类型,液力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。,机械式,液力机械式,2020/9/18,传动系类型,液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。 电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。,1-离合器 2-发电机 3-控制器 4-电动机 5-驱动桥 6-导线,1-离合器 2-油泵 3-控制阀 4-液压马达 5-驱动桥 6-油管,2020/9/18,传动系的组成,离合器 变速器 万向传动装置 驱动桥,2020/9/18,传动系的布置形式,FR FF RR MR 4WD,2020/9/18,传动系布置形式,1.前置后驱FR：即发动机前置、后轮驱动 国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。 2.后置后驱RR：即发动机后置、后轮驱动 在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。,2020/9/18,3.前置前驱FF：发动机前置、前轮驱动 这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。 4.越野汽车的传动系 越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用44驱动型式，中型越野汽车采用44或66驱动型式；重型越野汽车一般采用66或88驱动型式。,2020/9/18,第十二章 离合器,2020/9/18,离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。,离合器,2020/9/18,离合器的功用,保证汽车平稳起步 暂时切断动力传递 防止传动系过载,2020/9/18,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,2020/9/18,摩擦式离合器,主动部分 从动部分 压紧部分 分离机构 操纵机构,2020/9/18,摩擦式离合器工作原理,分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断。 接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘压紧在飞轮上。,2020/9/18,离合器分离过程,2020/9/18,2020/9/18,离合器踏板自由行程,离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠杆内端也要向右移动。 因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程。,2020/9/18,用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，使从动盘与飞轮分离的踏板行程。,离合器踏板有效行程,离合器踏板总行程自由行程有效行程,2020/9/18,摩擦离合器的类型,周布弹簧离合器（单片、多片） 膜片弹簧离合器,2020/9/18,周布弹簧离合器,主动部分：飞轮、离合器盖、压盘 从动部分：从动盘 压紧机构：压紧弹簧、压盘 分离机构：分离叉、分离杠杆、分离轴承,从动盘,压盘,离合器盖,2020/9/18,从动盘,摩擦片,从动盘本体,从动盘毂,减振器盘,摩擦片,2020/9/18,从动盘,从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形 ，使从动盘在轴向具有一定弹性。,扭转减振器：减振器盘和减振器弹簧构成，将从动盘和盘毂弹性连接，其作用是避免传动系共振，缓和制动时对传动系的冲击。,2020/9/18,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,2020/9/18,膜片弹簧离合器,膜片弹簧、压盘、从动盘、分离轴承、分离叉等构成,工作过程：膜片弹簧兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。,2020/9/18,膜片弹簧,离合器盖,压盘,从动盘,膜片弹簧式离合器,用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。,2020/9/18,膜片弹簧,径向切槽,外端圆孔，可防止应力集中。,弹性杠杆,2020/9/18,膜片弹簧,膜片弹簧的优点： 具有非线性特性，使摩擦片即使磨损后，弹簧压力依然可保持不变，而不会滑磨，并可减轻踏板力，使操纵简单； 弹簧与压盘整个圆周接触，压力分布均匀，磨损均匀； 膜片他不哈兼起两作用，使离合器结构紧凑，质量和体积减小； 弹簧对称性好，受离心力影响小，不会因离心力作用而减少压紧力，因此工作可靠。,2020/9/18,工作原理,从动盘分离,结合状态,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,2020/9/18,双片式离合器,2020/9/18,离合器操纵机构,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,2020/9/18,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,2020/9/18,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,2020/9/18,第十三章 变速器与分动器,2020/9/18,变速器的功用,改变汽车的行驶速度和牵引力 （传动比：输入轴转速与输出轴转速的比值。） 改变驱动轮的旋转方向 实现空挡 驱动其他机构,2020/9/18,变速器的分类,有级式变速器 ：变速器档数前进档的位数。采用齿轮传动，一般 汽车采用35个前进档和一个倒档。 无级式变速器：采用液力变矩器传动，传动比可在一定的数值范围内连续变化。 综合式变速器：由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。,2020/9/18,变速器,输入轴,中间轴,输出轴,倒档轴,变速齿轮,结合套,2020/9/18,传动基本原理,主动轮1,从动轮2,i,=,主动齿轮齿数,从动齿轮齿数,i12=n1/n2= z2/z1= M2/M1 z1 ，n1 ， M1为主动齿轮的参数。 z2 ，n2 ， M2为从动齿轮的参数。,2020/9/18,变速原理,Z6,Z5,Z7,Z8,Z3,Z4,Z9,Z2,i2= （z6/z5）X（z2/z9）,i3= （z6/z5）X（z3/z8）,2档和3档的传动比是多少？,2020/9/18,换档原理,一轴,中间轴,二轴,2020/9/18,换向原理,相啮合的一对齿轮旋向相反，因此每经一对齿轮传动副，动力方向改变一次。,2020/9/18,变速器的变速传动机构,2020/9/18,三轴式变速器,2020/9/18,三轴式变速器结构图,2020/9/18,变速器结构分析,2020/9/18,2、齿轮换档形式,采用常啮合斜齿轮。 利用同步器、结合套换档。,2020/9/18,挂档方向,传动方向,结合齿圈,结合套齿,花键毂,跳档方向,3、防止自动脱档机构 1）切薄齿式,2020/9/18,2）斜面齿式,2020/9/18,4、齿轮的轴向定位,利用止推环对斜齿轮轴向限位。 5、润滑与密封 采用飞溅润滑 在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封 6、变速器壳 材料：铸铁、铸铝 底部有放油螺塞。,2020/9/18,两轴式变速器,应用： FF RR 特点： 输入轴与输出轴平行，无中间轴。 组成： 输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮,2020/9/18,桑塔纳轿车两轴式变速器,结构分析： 一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承空套轴上。 二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。,2020/9/18,一、二档传动路线,2020/9/18,三、四档传动路线,2020/9/18,倒档传动路线,2020/9/18,同步器,无同步器时变速器的换档过程,五档齿轮,四档齿轮,中间轴,结合套,花键毂,结合齿圈,1、从低档换入高档 脱离瞬间： V4=VJ V5VJ、 V4 保持空档片刻 V5降低，VJ、 V4变化不大 在VJ与V5相等时挂入五档,2020/9/18,2、从高档换入低档,脱离瞬间： V5=VJ V4VJ、 V5 抬起离合器踏板，踩一下油门踏板 ，V4升高，VJ变化不大 在VJ与V4相等时挂入四档,五档齿轮,四档齿轮,中间轴,结合套,花键毂,结合齿圈,2020/9/18,同步器,1、功用：使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。 2、结构： 同步装置、锁止装置、结合装置 3、分类： 锁环式惯性同步器 锁销式惯性同步器,2020/9/18,锁环式惯性同步器,细牙螺旋槽,滑块,2020/9/18,滑块,锁环,结合齿圈,2020/9/18,原理,定位销、滑块,锁环,结合齿圈,0.5齿厚,2020/9/18,结构示意图,2020/9/18,锁销式惯性同步器,摩擦锥盘,摩擦锥环,定位销,结合套,钢球,定位销,锁销,2020/9/18,锁销受力,锁止角,2020/9/18,变速器操纵机构,功用： 保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。 要求： 自锁功能：防止自动换档、脱档。 互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。 倒档锁：防止误换倒档。 分类： 直接操纵式 远距离操纵式,2020/9/18,直接操纵式变速器操纵机构的构造,五、六档拨叉,三、四档拨叉,一、二档拨叉,倒档拨叉,变速杆,换档轴,叉形拨杆,倒档拨叉轴,一、二档拨叉轴,五、六档拨叉轴,自锁钢球,互锁销,五、六档拨块,2020/9/18,2、锁止机构,1）自锁装置,自锁钢球,互锁钢球,互锁销,拨叉轴,自锁弹簧,2020/9/18,2）互锁装置工作原理,拨叉轴,互锁钢球,互锁销,空档状态,2020/9/18,3）倒档锁,倒档锁销,倒档拨块,驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，变大的换档阻力，可提醒驾驶员,倒档锁弹簧,2020/9/18,变速器操纵机构,2020/9/18,分动器,功用：将变速器输出的动力分配到各驱动桥。 构造：,输入轴,中间轴,中桥输出轴,前桥输出轴,后桥输出轴,2020/9/18,分动器操纵机构,轴,支承臂,换档操纵杆,前桥操纵杆,分动器操纵原则： 非先接上前桥，不得换入低档。 非先退出低档，不得摘下前桥。,2020/9/18,桑塔纳轿车变速器结构简图,2020/9/18,第十四章 自动变速器,2020/9/18,自动变速器的特点,）使驾驶操作简便省力，提高了行车的安全性。 ）提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。 ）能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换档，提高了汽车的动力性和经济性。 ）提高了乘车的舒适性。 ）可避免因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象，并且可以降低排放污染,2020/9/18,自动变速器的构成,液力变矩器、（行星）齿轮变速器、自动换档控制系统（液压控制系统）或电子控制系统,液力变矩器,液压控制系统,行星齿轮机构,车速信号,节气门开度信号,连接曲轴,2020/9/18,液力传动装置,功用：利用液压油的流动来传递扭矩，将曲轴输出 的动力传给变速器。 分类： 液力变矩器：既能传递转矩又能增大转矩。 液力偶合器：传递转矩，输出转矩与输入转矩相等。,2020/9/18,液力变矩器,2020/9/18,液力变矩器结构图,当nwnB 时，液力变矩器失去传递动力的能力,飞轮,涡轮,导轮,泵轮,变矩器壳,2020/9/18,液力变矩器工作特性,a . 泵轮、涡轮和导轮三个工作轮是转换能量，传递动力和变扭的基本元件；b . 液体同时绕工作轮轴线作旋转运动和沿循环圆作轴面循环运动；c . 变矩器输出转矩随涡轮的转速而变化 a.转速比： iWB=nw/nB b.变矩系数K：涡轮与泵轮的转矩之比， K=Mw/MB c.效率:涡轮输出功率与泵轮输入功率之比。=KiWB,2020/9/18,行星齿轮传动机构,行星轮,齿圈,行星架,太阳轮,行星齿轮,2020/9/18,行星齿轮机构变速原理,运动方程式： n1+n2（1+）n3=0 n1：太阳轮转速； n2：齿圈转速； n3：行星架转速； =Z2/Z1； Z1：太阳轮的齿数； Z2：齿圈的齿数,2020/9/18,行星齿轮机构的传动规律,1）齿圈2固定，太阳轮1主动，行星架3从动，减速同向运动； i13=n1/n3= Z3/Z1=1+Z2/Z11 （图13-27a，b图相反） 2）太阳轮1固定，齿圈2主动， 行星架3从动，减速同向传动 i23=n2/n3=Z3/Z2=1+Z1/Z2 1 （图c，常用于三档变速器中的二档；） 3）行星架3固定，太阳轮1主动， 齿圈2从动，减速反向传动 i12=n1/n2=Z2/Z1，Z2/Z11（e 图，倒档）,1+Z2/Z1= (Z1 +Z2 ) / Z1 = Z3 / Z1,2020/9/18,4）齿圈2固定，行星架3主动， 太阳轮1从动，超速同向传动i31=n3/n1=Z1/Z3=Z1/(Z1+Z2) 1 5）太阳轮1固定，行星架3主动， 齿圈2从动，超速同向传动 i32=n3/n2=Z2/Z3=Z2/(Z1+Z2) 1 （d图相反，用于四档变速器的四档超速档） 6）行星架3固定，齿圈2主动， 太阳轮1从动，超速反向传动 i21=n2/n1=Z1/Z21 （d图相反，超速倒档）,2020/9/18,行星齿轮机构变速原理,2020/9/18,行星齿轮换档执行元件,离合器、制动器和单向离合器 基本作用：连接、固定和锁止。,2020/9/18,离合器:连接作用（驱动元件）,离合器鼓,离合器活塞,弹簧座,卡环,钢片（外花键）,摩擦片（内花键）,卡环,止推轴承,离合器毂,密封圈,回位弹簧,2020/9/18,离合器工作原理,分离时，压力油液压作用下使所有主从动片压紧，离合器结合，该元件成为输入元件。 压力撤除后，离合器分离，动力传递被切断。,2020/9/18,制动器,片式制动器,钢片（外花键）,摩擦片（内花键）,制动器毂,变速器壳（制动器鼓）,2020/9/18,帯式制动器,制动鼓转动方向,制动带,推杆,活塞,制动鼓,2020/9/18,制动带,刚性：不能产生与制动鼓相适应的变形。 挠性：可与制动鼓完全贴合，价格低廉。 低倒档制动带：用金属摩擦材料做内表面镀层，以保证足够的制动力矩。 高档制动带：用有机耐磨材料做内表面镀层，防止制动带过度磨损。,2020/9/18,单向离合器,功用：依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其连接和固定也只能是单方向的。 结构：,楔块,外环,内环,楔块式单向离合器,2020/9/18,行星齿轮变速器（两轴两速式液力机械变速器）,2020/9/18,液压自动换档操纵机构,滤网,油泵,主油路调压阀,倒档制动器,手控阀,选挡手柄,节气门,节气门阀,加速踏板,换档阀,速控阀,低档制动器,2020/9/18,1、动力源：油泵,功用：向变矩器、控制机构、齿轮系统、冷油器等提供足够的油液，实现传扭、控制、润滑、和降温。 结构：,内齿圈,月牙形隔板,主动齿轮,吸油腔,压油腔,0.05-0.10mm,0.1-0.3mm,2020/9/18,工作原理： 依靠容积的变化，进油和出油，又称为容积泵。 注意： a.装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转； b.装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车V30km/h，S80km 。,2020/9/18,2、执行机构：离合器和制动器,3、控制机构： 1）主油路调压阀： 功用：稳定主油路油压,PH 的高低取决于弹簧的预紧力,2020/9/18,2）手控阀,功用：驾驶员通过手控阀实现油路的转换来改变自动变速器的工作范围。,2020/9/18,第十五章 万向传动装置,2020/9/18,功用：在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴之间继续传递动力。 组成： 万向节 传动轴 中间支承,万向节,中间支承,主传动轴,中间传动轴,驱动桥,2020/9/18,万向传动装置工作演示,2020/9/18,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,2020/9/18,万向节,分类： 普通万向节 准等速万向节 等速万向节 刚性万向节 柔性万向节,2020/9/18,十字轴式刚性万向节,结构,十字轴,万向节叉,轴承盖,安全阀,万向节叉,滚针轴承,2020/9/18,十字轴式刚性万向节,2020/9/18,十字轴润滑油道,油封,油封挡盘,注油嘴,采用橡胶油封，当十字轴内腔油压过大时，多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出。,2020/9/18,十字轴刚性万向节的工作特性,单个万向节在输入轴与输出轴之间有夹角的情况下，两轴的角速度不相等。,w1,w2,w1,w2,vA= w1r=w2rcosa,vB= w1rcosa=w2r,2020/9/18,实现两轴间等角速度传动措施,第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等。 第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。,2020/9/18,准等速万向节,原理： 双万向节等速传动 1、双联式万向节,双联叉,万向节叉轴,传动轴长度缩减至最短,两个在同一平面内的万向节叉,当a1 = a2 时，轴1和轴2的角速度相等,2020/9/18,2.三销轴式万向节,特点 ：允许相邻两轴有较大的交角，提高机动性；但所占空间较大。,三销轴,主动偏心轴叉,从动偏心轴叉,止推垫片,轴承座,叉孔中心线与叉轴中心线垂直但不相交,2020/9/18,等速万向节,原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上,2020/9/18,1、球笼式等速万向节,钢球,主动轴,星形套（内滚道）,球形壳（外滚道）,外罩,球笼（保持架）,2020/9/18,球笼式万向节的等速性,外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧，且到O点的距离相等。,星形套内滚道,球笼（保持架）,球形壳（外滚道）,球滚动时，同时以A、B为球心滚动，所以CA=CB,主、从动轴夹角平分面,2020/9/18,球笼式万向节特点：,承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大交角为42,2020/9/18,柔性万向节,弹性连接件,弹性连接件,上海SH380A自卸车的柔性万向节,2020/9/18,传动轴,结构： 空心、壁厚均匀的钢管。（1.53.0mm） 伸缩节： 其长度可随行驶状况而变。 安装： 注意安装标记，满足动平衡要求。,2020/9/18,驱动桥,将万向传动装置输入的动力经降速增扭后，改变传动方向，然后分配给左右驱动轮，且允许左右驱动轮以不同转速旋转。,2020/9/18,驱动桥的组成,桥壳是主减速器、差速器等传动装置的安装基础。 主减速器降低转速、增加扭矩、改变扭矩的传递方向。 差速器使两侧车轮不等速旋转，以适应不同路面。 半轴将扭矩从差速器传给车轮。,2020/9/18,驱动桥的类型,断开式驱动桥： 非断开式驱动桥：,2020/9/18,主减速器,功用： 将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。 分类： 单级主减速器、双级主减速器 单速式、双速式,2020/9/18,单级主减速器,构造：,叉形凸缘,主动锥齿轮,从动锥齿轮,差速器壳,半轴齿轮,半轴,支承螺柱,2020/9/18,桑塔纳轿车的主减速器,主动锥齿轮,从动锥齿轮,差速器齿轮,行星齿轮轴,行星齿轮,差速器壳,圆锥轴承,2020/9/18,结构,主动锥齿轮的支承型式 跨置式： 主动锥齿轮前后方均有轴承支承，支承刚度较大。 悬臂式： 主动锥齿轮只在前方有支承，后方没有，支承刚度较差。 主减速器的调整装置 轴承预紧度的调整 调整目的：提高支承刚度 调整装置：调整垫片、波形套（主动锥齿轮） 调整螺母、调整垫片（从动锥齿轮）,2020/9/18,结构,锥齿轮的齿形 分类：螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮、双曲面锥齿轮 双曲面锥齿轮 特点： 主从动锥齿轮轴线不相交，主动锥齿轮轴线低于或高于从动锥齿轮。 优点： 同时啮合齿数多，传动平稳，强度大。 缺点： 啮合齿面的相对滑动速度大， 齿面压力大，齿面油膜易被破坏。应采用专用含防刮伤添加剂的双曲面齿轮油。,2020/9/18,两种齿轮的对比,双曲面锥齿轮,螺旋锥齿轮、等高齿锥齿轮,2020/9/18,双级主减速器,功用：为了获得较大的减速比，且保证汽车的最小离地间隙足够大，以提高汽车通过性。 传动方式： 第一级：锥齿轮传动 第二级：圆柱斜齿轮传动,从动锥齿轮,主动锥齿轮轴,主动锥齿轮,半轴,中间轴,第二级主动齿轮,第二级从动齿轮,2020/9/18,双级主减速器工作情况,2020/9/18,差速器,功用： 使左右车轮可以不同的车速进行纯滚动或直线行驶。 将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，使两侧的车轮驱动力相等。 分类： 1、轮间差速器轴间差速器 2、普通差速器防滑差速器,2020/9/18,普通差速器,行星锥齿轮差速器,2020/9/18,差速器工作情况,行星齿轮运动： 1、公转 2、自转 3、既公转又自转,2020/9/18,差速器工作原理,A、运动特性： 直线行驶时： n1=n2=nk 转弯行驶时： 12=2,2020/9/18,P,P,P,P,路面对车轮的附加力P使行星齿轮受力不平衡，产生自转力矩。,由于自转力矩的产生，行星齿轮与行星齿轮轴之间产生摩擦力矩。,由于行星齿轮的公转与自转同时发生，转弯时外轮快转，内轮慢转，两轮产生差速。,转弯时,2020/9/18,差速器工作原理,B：扭矩分配特性,2020/9/18,直线行驶时的差速器,2020/9/18,转弯行驶时的差速器,2020/9/18,防滑差速器,1、强制锁住式差速器 在路况不好时，通过使用差速锁，使两根半轴连成一体，防止一侧车轮打滑使另一侧车轮不能驱动。 2、自锁式差速器 在两半轴转速不等时，行星齿轮自转，差速器所受摩擦力矩与快转半轴旋向相反，与慢转半轴旋向相同，故能够自动地向慢转一方多分配一些转矩。,2020/9/18,半轴与桥壳,半轴 装在驱动桥壳中的实心圆轴。 1）全浮式半轴支承 受扭矩，不受弯矩。 2）半浮式半轴支承 受扭矩，外端受弯矩。 桥壳 用来安装主减速器、差速器、半轴、轮毂等部件的基础体,2020/9/18,第十六章 行驶系,2020/9/18,行驶系的功用：,把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；承受汽车所受外界力和力矩，保证汽车正常行驶。,2020/9/18,车架,功用：支承车身，承受汽车载荷，固定汽车大部分部件和总成。,2020/9/18,车桥,功用： 传递车架与车轮之间的各个方向的作用力。 分类： 整体式 根据悬架不同 断开式 根据车轮作用： 转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥,2020/9/18,转向桥,功用：利用转向节的摆动使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，且承受一定的载荷。 性能要求：强度、刚度大；定位角、转向角正确；质量小。 组成： 前轴、转向节、主销、轮毂,2020/9/18,结构：,2020/9/18,转向桥结构（二）,2020/9/18,转向车轮定位,功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。 内容：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。,2020/9/18,主销后倾,装在前轴上的主销，上端向后倾斜的现象。,2020/9/18,主销后倾作用：,主销后倾角,主销后倾角有使车轮自动回正的作用,2020/9/18,主销内倾,装在前轴上的主销，上端略向内倾斜的现象。 作用： 1、保持汽车直线行驶的稳定性。 2、使驾驶员转向轻便。,使转向节与主销轴线距离扩大，从而增大转矩。,2020/9/18,主销内倾的作用,主销 内倾角有使车轮自动回正的作用,车轮绕主销旋转180后的状态,2020/9/18,前轮外倾,作用：当车空载时，轮胎外缘与路面接触，当车载货时，在车重的作用下车轮垂直于路面，使轮胎能够均匀磨损。,2020/9/18,前轮前束,安装前轮时，在同一轴上的两端车轮旋转平面不平行，前端略向内束的现象。,2020/9/18,车轮前束的作用,消除汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的影响。,（AB）称为前束值 一般前束值为012mm,调节横拉杆来调节车轮前束,2020/9/18,转向驱动桥,功用：驱动汽车行驶，并在转向时，引导车轮偏转，完成转向。,2020/9/18,车轮与轮胎,车轮和轮胎的功用 车轮与轮胎的种类 轮胎的表示方法,2020/9/18,车轮的组成,轮毂 轮辋 轮辐,轮毂,轮辋,轮辐,2020/9/18,辐板式、辐条式车轮,辐板式车轮是目前汽车上使用最多的车轮 辐板式 由挡圈，轮辋，辐板和气门嘴伸出口组成。 辐条式 轮辐是钢丝辐条或是和轮辋铸造成一体的铸造辐条；用于赛车和高级轿车。,2020/9/18,轮辋,深槽式：用于轿车和轻型越野汽车，易安装小尺寸、弹性较大的轮胎。 平底式：适用于较硬的轮胎，应用较多。 可拆式：适用于宽胎，可拆卸。,用于安装轮胎。,国产轮辋的规格代号： （略）,2020/9/18,轮胎,轮胎的作用： 轮胎的分类： 按结构分：有内胎、无内胎两种 按充气气压分：超低压、低压、高压三种 按胎体帘布层结构分：普通斜交胎、子午线胎两种 轮胎的结构：外胎、内胎、垫带,2020/9/18,普通斜交胎,轮胎的结构 外胎的组成：胎面、帘布层、缓冲层 胎面的作用：缓冲、保护、附着 帘布层的作用：胎面主体 缓冲层的作用：缓冲 内胎 充气，应具有良好的弹性、耐热、不漏气 垫带,2020/9/18,子午线轮胎,子午线轮胎的优点：,帘布层数少，胎体柔软，弹性大，缓冲好 耐磨性好，滚动阻力小，附着性好 承载能力大，不易穿刺,2020/9/18,胎面花纹,普通花纹 混合花纹 越野花纹,2020/9/18,无内胎充气轮胎,自粘层的作用,2020/9/18,轮胎规格的表示方法,高压胎DB（少用） 低压胎的表示方法B-d 子午线轮胎的表示方法 斜交轮胎的表示方法,2020/9/18,轮胎型号,195 / 60 R 14 85 H,轮胎截面宽度,轮胎截面高宽比,子午线轮胎标志,轮辋直径,负载系数,车速级别标志,2020/9/18,第十七章 悬架,2020/9/18,功用：连接车桥与车架，并传递二者之间的相互作用力，减小振动，保证汽车的正常行驶。 组成： 减震器加快振动的衰弱。 弹性元件承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击 导向装置传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。,2020/9/18,分类,独立悬架：每一侧车轮单独通过悬架与车架相连，每个车轮能独立上下跳动而互不影响。 非独立悬架： 左右车轮安装在 一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。,车桥,弹性元件,车架,断开式车桥,2020/9/18,弹性元件与典型悬架,钢板弹簧 作用： 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。 结构：,2020/9/18,单片弹簧和少片弹簧,特点： 断面尺寸延长度方向变化； 减轻重量，节约材料。,2020/9/18,钢板弹簧的安装,非独立悬架,在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损,在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。,弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。,2020/9/18,板簧与车架的连接,2020/9/18,螺旋弹簧,制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。 特点：无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。 性能： 没有减振作用，必须另加减震器。 用途：轿车前轮独立悬架,2020/9/18,应用：,桑塔纳轿车的前悬架,麦弗逊式独立弹簧悬架,弹簧套在减震器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机,当车轮转向跳动时，车轮延主销转动。,2020/9/18,油气弹簧,特点： 以空气和油液作为工作介质。具有可变刚度特性，需加装导向装置和减振器,油气不分割式,油气分隔式,2020/9/18,气体弹簧,特点： 体积小、寿命长、弹簧刚性可变；结构复杂，制造成本高,囊式气体弹簧,膜式气体弹簧,2020/9/18,扭杆弹簧,功用： 当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。 特点：质量小、不需润滑、保养维修简便 安装：左右不可装反。,摆臂,扭杆,2020/9/18,扭杆弹簧的装配,摆臂,扭杆,将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可借此调节车身的高度。,特点：质量小，不需润滑,2020/9/18,减振器,功用： 加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性。,原理： 当汽车振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。,弹性元件,减震器,车架,半轴,2020/9/18,性能要求,在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。 在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。 在车桥与车架相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。,2020/9/18,分类,双向作用筒式减振器 单向作用筒式减振器（伸张行程）,2020/9/18,双向作用筒式减振器,结构：,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,活塞杆,防尘罩,活塞,储油钢桶,导向座,2020/9/18,工作原理,压缩行程： 车轮靠近车架,容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。,由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。,2020/9/18,伸张行程,车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移,上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。,由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。,由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。,2020/9/18,减振器工作过程,伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。,2020/9/18,非独立悬架,特点：结构简单、工作可靠 应用：货车、客车的前后悬架，轿车后悬架 举例：板簧非独立悬架（单个板簧、双板簧） 螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架（可实现车身高度自动调节少用） 油气弹簧非独立悬架（矿用自卸车）,2020/9/18,独立悬架,独立悬架的优点： 类型：横臂式独立悬架 纵臂式独立悬架 烛式悬架车轮沿固定不动的主销上下移动，所以悬架变形时，主销定位角不变，但因主销承受侧向力，磨损严重。 麦弗逊式悬架广泛用于FF轿车的前悬架,2020/9/18,横向稳定杆,作用：当车身两侧悬架变形引起横向变形和角振动时，稳定杆扭转产生内力矩，阻碍悬架的变形，从而减小车身的横向倾斜和角振动。 用途：轿车的车桥,2020/9/18,电控汽车悬架,作用：通过ECU主动调节悬架刚度和阻尼系数，以适应不同行驶工况的需要，提高操纵稳定性、舒适性、平顺性。 类型：半主动悬架系统 全主动悬架系统,2020/9/18,第十八章 转向系,2020/9/18,第十八章 转向系,机械转向系 助力转向系 四轮转向系统,2020/9/18,概述,功用： 改变或恢复汽车行驶方向的专设机构。 组成： 转向操纵机构 转向器 转向传动机构,2020/9/18,转向盘,转向轴,转向万向节,转向器,转向摇臂,转向直拉杆,转向节臂,转向节,梯形臂,横拉杆,转向梯形,分类：机械转向系 （与非独立悬架配装）,2020/9/18,机械转向系（与独立悬架配装）,转向操纵机构：转向盘、安全转向柱、转角限制器 转向器：齿轮齿条式 转向传动机构：左右横拉杆、转向减振器,2020/9/18,机械式转向系的工作过程,2020/9/18,动力转向系,2020/9/18,转向器,功用：增大转向盘传到转向节的力，并改变力的传递方向。 概念： 正向传动：作用力从转向盘传到转向摇臂的过程。 逆向传动：转向摇臂将地面的冲击力传到转向盘的过程。 极限可逆式转向系：当地面冲击力很大时，冲击力才能传到转向盘上，即正效率远大于逆效率的转向器。,2020/9/18,转向盘自由行程：,转动转向盘消除传动副之间的间隙后，车轮才偏转，此时转向盘转过的角度为转向盘自由行程。,2020/9/18,循环球式转向器,第一级螺杆螺母传动副,第二级齿条齿扇传动副,2020/9/18,循环球式转向器工作过程,特点：正传动效率很高，操纵轻便，使用寿命长。但逆效率也高，容易将路面冲击力传到转向盘上。,2020/9/18,齿轮齿条式转向器,转向过程：转向盘转向轴万向节转向器转向轮,2020/9/18,齿轮齿条式转向器的工作过程,2020/9/18,特点：,简化传动机构，不需要转向摇臂和转向横拉杆等。,应用： 上海桑塔纳 天津夏利 南京依维柯轻卡,2020/9/18,转向传动机构,功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使二转向轮偏转角按一定的关系变化，实现汽车顺利转向。 要求：较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲 分类：非独立悬架配用转向传动机构 独立悬架配用转向传动机构 前置式 后置式,2020/9/18,与非独立悬架配用转向传动机构,1.转向摇臂：摇臂与摇臂轴安装时要对正记号，以保证摇臂从中间向两边摆动时摆角大致相同。 大端与转向摇臂轴相连，小端与转向拉杆绞接。,2020/9/18,2.转向主拉杆,在转向轮偏转而且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动。因此，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。,接转向节臂,螺塞 调弹簧6的预紧度,油嘴,球头销,直拉杆,接转向摇臂,2020/9/18,3.转向横拉杆,两接头借螺纹与横拉杆体连接。接头旋装到横拉杆体上后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹，一为右旋，一为左旋。因此，在旋松夹紧螺栓以后，转动横拉杆体，可改变横拉杆的总长度，来调节前轮前束,2020/9/18,与独立悬架配用转向传动机构,1转向摇臂；2转向直拉杆；3左转向横拉杆；4右转向横拉杆；5左梯形臂；6右梯形臂；7摇杆；8悬架左摆管；9悬架,2020/9/18,动力转向系,功用：在转向阻力较大时，可以减轻驾驶员的疲劳强度，改善转向系统的技术性能。 分类： 按工作介质分 液压式： 工作时无噪声，工作滞后时间短，且能吸收来自不平路面的冲击。 气压式： 前轴最大轴载质量为37吨并采用气压制动的货车或轿车。,2020/9/18,液压动力转向器,工作原理：,直线行驶,2020/9/18,右转向时,2020/9/18,左转向时,2020/9/18,转向油泵,进油口,出油口,叶片式油泵,2020/9/18,四轮转向系统,普通转向系统存在的问题：转弯半径过小，高速转弯时侧滑、甩尾等 四轮转向系统的作用： 减小转弯半径 减轻侧滑，增强车辆行驶稳定性 类型：电控四轮转向、电控液压驱动四轮转向 后轮转向形式： 与前轮同向偏转（高速行驶时）如：高速公路超车 与前轮反向偏转（车速较慢时）如：驶出停车场,2020/9/18,电控四轮转向系统,组成：四轮转向控制单元、各传感器、后轮转向执行器等 转向原理：各传感器分别收集车速、前轮转角、转向盘转角等信号传递给控制单元，控制单元进行分析计算，得出后轮转角，由蓄电池电压使转向执行电动机使后轮转向。 工作特性： 车速低于29km/h，转向时，后轮反向偏转； 车速等于29km/h，后轮转角几乎为0；车速为0时，后轮转角最大，6。 车速大于29km/h，转向盘200转角内，后轮与前轮转向一致；大于200转角时，后轮与前轮反向（此时弯度半径小）,2020/9/18,电控液压驱动四轮系统,电控四轮系统：前轮转向器与后轮转向器之间无任何联系 电控液压系统：前轮转向器和后轮转向器之间由一根转向传动轴连接，驱动液压系统作用,2020/9/18,第十九章 制动系,2020/9/18,制动系概述,功用： 使行驶中的汽车减速并停车 使已停车的汽车可靠的停放 下长坡时限制车速 组成： 行车制动装置 驻车制动装置 辅助制动装置,2020/9/18,制动系分类,人力式制动传动机构：利用驾驶员施加于制动系的力作为制动力源的传动机构。 动力式制动传动机构：利用发动机的动力作为制动力源，并由驾驶员通过操纵机构控制的传动机构。,2020/9/18,制动装置基本结构,制动踏板,制动主缸,制动油管,制动鼓,制动轮缸,摩擦片,制动蹄,回位弹簧,支承销,制动力,2020/9/18,工作原理演示,2020/9/18,工作过程：踩下踏板，主缸中油液进入分缸，推动活塞使两制动蹄上端向外张开，制动蹄摩擦片压紧在制动鼓内表面，形成一摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反；摩擦力矩传到地面，产生一个向前的圆周力作用于地面；而地面产生一反作用力作用于车轮，与车轮方向相反，即为制动力。,制动系工作原理,2020/9/18,车轮制动器,一、鼓式制动器 组成： 旋转部分：制动鼓 固定部分：制动底板 制动蹄 张开机构：轮缸 定位调整：调整凸轮 偏心支承销,制动鼓,制动底板,制动轮缸,调整凸轮,偏心支承销,2020/9/18,鼓式制动器结构,2020/9/18,鼓式制动器常见类型,1、领从蹄式制动器,领蹄（增势蹄）,从蹄（减势蹄）,制动轮缸,左右蹄片摩擦片长度不同,2020/9/18,2、双领蹄式制动器,制动轮缸,制动轮缸,领蹄,领蹄,单向助势平衡式制动器,2020/9/18,3、双向双领蹄式制动器,制动轮缸,制动轮缸,制动蹄,制动蹄,双向助势平衡式制动器,2020/9/18,4、双从蹄式制动器,制动轮缸,制动轮缸,从蹄,从蹄,2020/9/18,5、自增力式制动器,单向自增力式制动器,顶杆,F2,F1,F2 F1,2020/9/18,双向自增力式制动器,2020/9/18,几种制动器制动效能比较，哪种最好？,自增力式制动器双领蹄式领从蹄式双从蹄式,2020/9/18,盘式制动器,结构：,制动盘,制动钳体,一汽奥迪100轿车前轮制动器,制动块,活塞,制动钳导向销,2020/9/18,结构：,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,1、定钳盘式制动器,2020/9/18,2、浮钳盘式制动器,结构：,车桥,导向销,进油口,活塞,制动钳,制动块,制动盘,2020/9/18,浮钳盘式制动器工作演示,2020/9/18,盘式制动器特点,优点： 1、制动效能稳定 2、浸水后制动效能降低较少 3、尺寸和质量较小 4、制动盘沿厚度方向的热膨胀量小 缺点：制动效能低，导致液压制动管路中的油压较高。,2020/9/18,桑塔纳轿车前轮制动器,制动盘,制动钳,2020/9/18,其它类型制动器,2020/9/18,凸轮式制动器,2020/9/18,驻车制动器,功用： 停车后防止溜坡 坡道起步 紧急制动 分类： 中央制动器（安装在变速器或分动器之后） 复合式制动器（在车轮制动器附加机构）,2020/9/18,蹄鼓式驻车制动器,一汽奥迪100轿车后轮制动器,驻车制动杠杆,平头销,驻车制动推杆,2020/9/18,液压制动传动装置,后轮制动器,前轮制动器,油管,前制动轮缸,后制动轮缸,制动主缸,2020/9/18,液压式双管路传动装置的布置形式,性能： 1、两桥制动器独立制动 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。,当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。,制动主缸,2020/9/18,2、同一制动器两个轮缸独立制动,制动主缸,当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的50。,2020/9/18,一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50。,制动主缸,3、前后制动器对角独立制动,2020/9/18,制动主缸,双腔制动主缸：,活塞,活塞,出油阀,出油阀,与前腔连接的制动管路漏油时，则只能后腔中建立液压。此时前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高到制动所需的值。,与后腔连接的制动管路漏油时, 先是后缸活塞前移,不能推动前缸活塞，在后缸活塞直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。,2020/9/18,制动轮缸,功用： 将液压力转变为使制动蹄张开的动力。 常见型式： 双活塞式、单活塞、阶梯式等。 应用： 阶梯式：用于非平衡式制动器中，使前后摩擦片均匀磨损。大端推动后制动蹄，小端推动前制动蹄。,2020/9/18,桑塔纳轿车液压制动管路布置图,