《汽车构造下篇》PPT课件.ppt

汽 车 构 造,总论 第一篇 汽车发动机 第二篇 汽车传动系 第三篇 汽车行驶系 第四篇 汽车转向系与制动系 第五篇 汽车车身及附属设备,发动机,底 盘,车 身,第二篇 汽车传动系,第十二章 汽车传动系概说 第十三章 离合器 第十四章 变速器与分动器 第十五章 液力机械传动 第十六章 万向传动装置 第十七章 驱动桥,第十二章 汽车传动系概说,汽车底盘的主要系统： 传动系、行驶系、转向系、制动系。 传动系的基本功用：将发动机的动力传给驱动轮. 传动形式：机械式、液力机械式、静液式、电力式、 机械式传动系的组成：（图12-1） 离合器(Clutch)、变速器(Transmission)、 万向传动装置(Universal Coupling)、主减速器(Final Drive)、 差速器(Differential)、半轴(Half-axle). 传动系的主要功用: 1. 减速、变速 减速增矩 (功率=转速转矩) 变速以适应各工作状况使发动机处于最佳工况(功率.油耗最佳)。 2. 倒驶 设倒档。发动机不能倒转,汽车则可后退。 3. 中断传动 用离合器、空档。发动机不停机,汽车则可停驶. 4. 差速作用 允许左.右驱动轮转速不同. 驱动方案：前置前驱动（图12-2） 、 前置后驱动、 后置后驱动（图12-3） 、 全桥驱动（图12-4）,第十三章 离合器(Clutch),第一节 功用及工作原理 功用： 1.保证汽车平稳起步； 2.保证传动系换档时工作平顺； 3.防止传动系过载. 要求： 1.能传递发动机的最大转矩； 2.分离彻底； 3.接合柔和； 4.从动部分转动惯量小； 5.散热性好。,第二节 摩擦离合器,摩擦离合器工作原理（图13-1） 按压紧弹簧的型式分为： 周布弹簧离合器 中央弹簧离合器 膜片弹簧离合器,周布弹簧离合器压紧弹簧布置,中央弹簧离合器压紧弹簧布置,一、周布弹簧离合器 （图13-2）,主要零件 主动部分：飞轮、离合器壳、压盘、压紧弹簧、分离杠杆 从动部分：从动盘 动力传递路线 飞轮 离合器壳 压盘 从动盘 变速器 分离杠杆运动干涉的消除 （图13-3、图13-4） 支点变动； 杠杆外端与压盘间用摆动支承片 压盘的传动形式（图13-5） 窗口凸台式 键连接 销连接 传动片连接,离合器间隙及其调整,离合器间隙：分离轴承前端面与分离杠杆内端的间隙。 （图13-2） 离合器间隙的调整： （图13-3、图13-4） 调整杠杆支承点 调整分离杠杆外端 调整的要求：各分离杠杆内端均在一与飞轮后端面平行的平面上。 摩擦产生的热量 离合器壳开通风窗口，以散热； 从动盘本体上的径向开口（图13-16 ）（图-17），作为热变形的补偿； 压盘上的压紧弹簧支座的十字形肋条，起隔热作用，防止热量过多地传到压紧弹簧上。 离心力对弹簧的作用 使弹簧向外弯曲，减小压紧力。 斜置弹簧离合器（图13-7） 双片离合器 可增大传递转矩的能力。 （图13-6）,二、中央弹簧离合器（图13-8）,压紧弹簧力的传递：压紧弹簧拉杆压紧杠杆压盘 三、膜片弹簧离合器(Diaphragm-spring Clutch) 膜片弹簧（图13-10） 工作原理： （图13-11） 作用：压紧弹簧、分离杠杆 特性： （图13-12） 摩擦片磨损后压紧力降低少； 分离时的弹簧力较小（操纵轻便）。 膜片弹簧离合器的结构（图13-14、图13-15） 膜片弹簧离合器的特点 结构简单，质量小； 压紧力分布均匀；摩擦片磨损均匀； 摩擦片磨损后，传递转矩的能力变化小； 分离操纵轻便； 压紧力受离心力的影响小。,四、从动盘和扭转减振器,基本组成（图13-16、图13-17） 从动片：从动盘本体；摩擦片。 从动盘毂 减振器：连接从动片与从动盘毂。 若从动片与从动盘毂刚性连接， 就是无减振器的从动盘。 扭转减振器 主要元件：弹簧、阻尼片。 作用：缓冲、减振。 工作原理 弹簧（图13-18）：传递转矩（从动片弹簧从动盘毂）； 起缓冲作用。 阻尼片（图13-16、图13-17） ：从动片（及减振器盘）与从动盘毂有相对转动（即产生扭振）时，阻尼片与这些零件的摩擦，将振动的机械能转变为热量，从而衰减振动。,第三节 离合器操纵机构,作用：传递力 （离合器踏板 分离轴承） 人力式操纵机构 机械操纵机构 杆系传动装置（图13-2） 绳索传动装置（图13-20） 液压操纵机构（图13-21） （图13-22） （图13-23） 主缸结构及工作原理（图13-24） 工作缸结构及工作原理（图13-25） 助力式操纵机构 弹簧助力装置（图13-26） 气压助力式操纵机构 气压助力式机械操纵机构（图13-27） 气压助力式液压操纵机构（图13-30）,第十三章复习思考题,一、汽车离合器有途什么作用？ 二、周布弹簧离合器中有哪些主要元件？哪些属主动部分？哪些属从动部分？ 三、离合器中转矩传递路线是怎样的？ 四、离合器分离的工作过程是怎样的的？ 五、离合器间隙是指什么？怎样调整？ 六、膜片弹簧离合器在结构上有哪些特点？它有什么优点？ 七、从动盘扭转减振器的基本结构和工作原理是怎样的？ 八、离合器操纵机构有哪些类型？,第十四章 变速器与分动器,功用 变速 倒驶 中断传动 类型 按传动比变化，分为 按操纵方式，分为,有级变速器 无级变速器 综合式变速器,强制操纵式 自动操纵式 半自动操纵式,第一节 变速器的变速传动机构,一、普通齿轮式变速器 三轴式变速器:（图14-1） 1. 动力传递路线 第一轴中间轴第二轴 倒档轴 (直接档) 2.齿轮 第一轴上：常啮合齿轮 中间轴上：齿轮从大到小(向右),档位由高到低。齿轮皆与轴固连; 第二轴上：齿轮从小到大(向右),档位由高到低,齿轮皆与轴之 间有相对转动,各齿轮的转速不同。,3. 挂档方式,齿轮移动：用直齿轮。二轴齿轮用花键与轴连接,可轴向移动。 接合套：用斜齿轮。二轴齿轮空套在轴上,不能轴向移动,始终与中间轴齿轮啮合。,齿轮移动,4. 传动比 i,i = = 档位越低， i 越大，减速程度越大。 直接档：i=1； 超速档(增速)：i1； 倒档：i 较大。 5. 防止自动跳档的齿形（图14-4、图14-5） 6. 车速表驱动蜗轮 、蜗杆（图14-15） 7. 润滑 8. 轴承：为减小径向尺寸，大多用非标准轴承。 两轴式变速器： （图14-6）（图14-7） （图） 二、组合式变速器 当要求传动比变化范围大，档位数多时，采用组合式。 （图14-8）： 共8档（前进档）。另有2个倒档。,主变速器4档 副变速器2档,Z从,N主,第二节 同步器（Synchronizator),一、换档 用离合器中断原档位的动力传递，退出原档位，再接合欲挂档位。 （图14-10）离合器断开后，第二轴的转速n可视为不变（汽车的惯性大），与挂原档位时相同；中间轴上欲挂档齿轮的转速N逐渐减小（第一轴、中间轴的惯性较小）。 1. 平顺挂档的条件：“同步”( n=N ) 2. 低档换高档：脱档时，nN ；加“空油”，至n=N 时，再挂档。 二、同步器工作原理 1. 常压式（图14-11） 靠锥面间的摩擦力使尽快“同步”； 力的传递：接合套定位销花键毂（锥面间轴向压力）； 对接合套移动的轴向阻力大小有限（常压式） 。 2. 惯性式（图14-13）（图14-14）（图14-16） 靠锥面间的摩擦力使尽快“同步”； 未同步前，锁环（或锁销）将阻止接合套移动。,第三节 变速器操纵机构,变速器操纵机构位于变速箱盖上。 （图14-19）（图14-3） 自锁装置：防自动脱档；保证以全齿宽啮合。 “三锁” 互锁装置：防止同时挂入两个档。(图14-22) (图14-2) (图14-23)(图14-24) 倒档锁： 防误挂倒档。 （图14-25)(图14-26） 选档锁： 便于选档。,第四节 分动器,作用：在多桥驱动时，用分动器将动力分配至各驱动桥。 （图14-30） 大多数分动器设有高.低速两个档； 低速档只有在前桥参加驱动时才用，因此要求： （图14-31） 先接前桥，再挂低速档；先退出低速档，再摘前桥。 （图14-32）,第十四章复习思考题,一、三轴式变速器有几根轴？动力是怎样传递的？ 二、三轴式变速器各轴上的齿轮是怎样与轴相连的？ 三、常见的挂档方式有哪两种？目前哪种最常用？ 四、什么叫直接档、超速档？ 五、怎样在接合花键齿上采取防跳档措施？ 六、仪表板上车速表实质上显示的什么参数？ 七、换档的“同步”是指什么状况？ 八、常压式及惯性锁环式、惯性锁销式同步器的工作原理？ 九、变速器操纵机构的“三锁”有什么作用？其结构原理怎样？ 十、对分动器的接、摘前桥和挂、退低速档有什么要求？,第十五章 液力机械传动,液力机械传动的优点：（见教材P72） 使用范围：高档轿车、工程机械、重型汽车、越野车. 第一节 液力偶合器(Hydaulic Coupling) 主要元件及结构： （图15-1、图15-3） 泵轮(Converter Pump Assembly)、 涡轮(Turbine Assembly) 。 工作原理： 特点： 由于液体为传动介质，因此：传动平稳、衰减振动，防过载； 只传递转矩，不改变转矩大小； 不能彻底分离，仍需离合器。 传动效率较机械传动低。,第二节 液力变矩器(Torque Converter),主要元件 （图15-4）：泵轮(Converter Pump Assembly) 、 涡轮(Turbine Assembly) 、 导轮(Stator Assembly)。 工作原理 （图15-6）（图15-7） ： Mw =Mb+Md 特性 ： nw 较 小 时 , Md0，则 MwMb，有增矩作用； nw增至一定时, Md =0，则 Mw= Mb，转矩不变； nw 再 增 大 , Md0，则 MwMb，转矩减小。 特性曲线（图15-8） ： nw ， Mw ，即输出转矩随输出转速减小而增大。 变矩器的传动比 ： i = ； 变矩器的变矩系数 K = 三元件液力变矩器 （图15-9） ： 有1个导轮。 综合式液力变矩器 （图15-10）（图15-11） ：涡轮转速升至一定值时,导轮便随涡轮一起转动,转入偶合器工况，以使扩大工作的高效率范围。 四元件液力变矩器（图15-12）（图15-13） ：有2个导轮。效率更佳。 带锁止离合器的液力变矩器（图15-14）,第三节 液力机械变速器,一、行星齿轮变速的工作原理 元件（图15-15）：中心轮1、齿圈2、行星架3、（行星轮4）。 主动件 固定件 从动件 传动比 中心轮1齿圈2 行星架31+ Z2 / Z1 齿圈2中心轮1 行星架31+ Z1 / Z2 中心轮1行星架3 齿圈2 - Z2 / Z1 任2件 余1件 1 用同一行星齿轮系,可得到不同的传动比.,二、液力机械变速（行星齿轮变速器）,（图15-16） （图15-17、图15-18） 用离合器（图15-27）、制动器（图15-28）使元件变换为固定件或起连接作用。 由于换档是用摩擦来传递动力，所以不需同步器（不存在齿间冲击），也不需要主离合器。 三、固定轴变速器（图15-20） 四、WSK系统 （图15-21） 起步(发动机低速)、坏路: 变矩器(换档离合器)变速器 好路: 锁止离合器(换档离合器)变速器 五、双流液力机械传动（液力机械分流传动） （图15-22）,变矩器,锁止离合器,换档离合器,变速器,第十六章 万向传动装置(Universal Coupling),组成部份： （图16-1） 万向节(Universal Joint) 、传动轴(Propeller Shaft) 、 中间支承(Support Bearing). 作用：连接两相交的轴，并传递转矩. 万向节在汽车上的应用： （图16-2） 传动系 变速器-驱动桥；分动器-驱动桥； 内半轴-外半轴（转向驱动桥）。 转向系 转向轴-转向传动轴。,第一节 万向节（Universal joint）,分类： 一、十字轴刚性万向节 组成及结构： （图16-3、图16-4、图16-5、图16-6 ） 主动万向节叉、从动万向节叉、十字轴。 不等速性： （图16-7 ） 主动轴以等角速度转动时，从动轴的角速度不均匀。 两轴交角越大，不等速性越严重。 不等速性将引起扭振，产生附加交变载荷。 双万向节实现等角速度传动的条件： （图16-8 ） 1、第一万向节两轴交角1等于第二万向节两轴交角2 ； 2、第一万向节从动叉与第二万向节主动叉在同一平面。 十字轴万向节允许两轴的最大交角：10 20,二、准等速万向节和等速万向节,主要用于：转向驱动桥、独立悬架的后驱动桥. 准等速万向节 1. 双联式万向节（图16-9、图16-10 ） 双联叉相当于一个传动轴。该万向节相当于双十字轴万向节。 2. 三销轴式万向节（图16-11 ） 三销轴互套后，形成2个“十字轴”，类似于双联叉. 允许的两轴交角：45 等速万向节（图16-12 ） 3. 球叉式万向节 （图16-13、图16-14 ） 只有2个钢球传力。 允许两轴交角3233。 4. 球笼式万向节（图16-16、图16-17 ） 6个钢球传力。 允许两轴交角：42. 伸缩型（图16-18）：星形套与轴可相对轴向滑动。 星型套与筒形壳可相对轴向移动.,三、挠性万向节,允许两轴交角变化小（35），且可微量轴向移动。 用于基本同心的两轴连接。 （图16-19、图16-20 ）,第二节 传动轴(Propeller Shaft)和 中间支承(Support Bearing),传动轴结构： （图16-21 ） 钢管、万向节叉(Drven York)、滑动万向节叉(Slip York). 传动轴分段： 传动轴过长，则自振频率低，易产生共振；高速时易失稳. 分为中间传动轴（前）、主传动轴（后）两段。 中间支承：（图16-24、图16-25 ） 轴承； 用橡胶或铰链允许中间传动轴摆动。 （图16-26 ）所示传动轴的中间支承固定在车桥上。 消除变速器与驱动桥间相对运动产生干涉的结构装置 万向节 允许轴线夹角变化； 传动轴花键-滑动万向节叉（图16-22、图16-23 ）允许距离变化。,第十六章复习思考题,一、双十字轴万向节等速传动的条件是什么？ 二、准等速、等速万向节有哪些常用结构型式？ 三、为什么有些汽车用两根传动轴（中间传动轴和主传动轴）？ 四、汽车上采用什么装置（或结构）来适应变速器与驱动桥之间的相对运动？,第十七章 驱动桥(Drive Axle),类型：非断开式、断开式 组成：主减速器(Final Drive)、差速器(Differential)、 半轴(Half-axle) ；桥壳(Axle Case) 。 总体构造： （图17-1 、图17-2 ） 第一节 主减速器(Final Drive) 作用：减速增矩；改变运动方向。 分类：,一、单级主减速器（图17-3 ）（图17-7 ）,1. 主动齿轮的支承 跨置式支承（图17-3 ）（轴承）支承点在齿轮两端。支承刚度好。 悬臂式支承（图17-9 ）支承点在齿轮的一侧。结构简单。 2. 啮合调整装置 通过调整主动齿轮、从动齿轮的轴向位置来调整啮合状态（图17-4 ） 。 3. 圆锥滚子轴承预紧力的调整 4. 螺旋锥齿轮与准双曲面齿轮 准双曲面齿轮： 轮齿的弯曲强度、接触强度高； 可使主动齿轮下偏移； （图17-6 ） 齿面间相对滑动大。 5. 润滑 准双曲面齿轮必须使用“双曲面齿轮油”。 对主动齿轮前轴承的润滑（图17-3 ） 。,二、双级主减速器（图17-11 ）,较单级主减速器多一级圆柱齿轮传动。 用于要求主减速器有较大传动比时。 三、贯通式主减速器（图17-13 、图17-14、图17-15、图17-16 ） 主动齿轮轴贯穿壳体，将动力传向另一驱动桥。 四、双速主减速器 行星齿轮式（图17-18 ） 五、轮边减速器(Wheel-hub Drive) 主减速器为第一级减速，轮边减速器为第二级减速。 特点：半轴传递的转矩小； 主减速器尺寸小；离地间隙大. 结构复杂成本高。 用于：重型汽车、越野车、大型客车。 类型： 行星齿轮式（图17-20 、图17-22） 圆柱齿轮式,第二节 差速器(Differential),轮间差速器 轴间差速器 （图17-15、图17-16 ） 作用：允许不同角速度， 防止车轮与地面产生滑移. （图17-24 ） 一、齿轮式差速器（图17-25 ） 圆锥齿轮式 对称式（等转矩式） 圆柱齿轮式 不对称式（不等转矩式） 对称式锥齿轮差速器的结构（图17-26 ）与工作原理（图17-27） ： 转矩传递路线： （1个输入端,2个输出端） 差速器壳行星轮轴行星轮2个半轴齿轮 （主减速器从动齿轮） （半轴） （半轴） 行星齿轮的自转： 两半轴齿轮转速相等时，行星齿轮不自转，只公转； 半轴齿轮相对差速器壳无转动. 两半轴齿轮转速不等时，行星齿轮既自转，又公转； 半轴齿轮相对差速器壳有转动.,转速（图17-27） n1 + n2 = 2 n0 左、右半轴齿轮转速n1 、 n2之和等于2倍差速器壳转速n0 ； n1 + n2（和）与行星齿轮自转速度无关. n1 = n2 时，n1 = n0 ， n2 = n0 ； n1 = 0 时， n2 = 2 n0 ；或 n2 = 0 时， n1 = 2 n0 ； n0 = 0 时， n1 = - n2 ； 转矩（图17-28） 行星轮不自转时， M 1 = M2 = M0 / 2 行星轮自转 (设 n1 n2 ) 时，M 1 =（M0 MT）/ 2 M2 =（M0 + MT ）/ 2 M 1 M2 ； 摩擦力矩越大，（ M 1 M2 ）越大。 锁紧系数 K = M2 / M 1 此类差速器MT 很小，K较小（1.1 1.4）。,二、强制锁止式差速器（图17-29）,差速锁 需锁止时，用差速锁将一半轴齿轮与差速器壳锁成一体，则差速器无差速作用。此时有 M1 + M2 =M0 。 三、高摩擦自锁式差速器(Sure-grip Differential) 1. 摩擦片自锁差速器（图17-30） 差速器壳带动行星齿轮轴时，斜面将两轴分别向外推，压紧摩擦片；此时： 差速器壳行星轮轴行星轮半轴齿轮半轴 摩擦片推力压盘 两车轮同速时，动力由两路传给半轴，摩擦片间无滑动； 两车轮不同速时，摩擦片间有滑动，摩擦力矩MT大。 特点：结构简单，工作平稳；K达5以上；用于小型车。 2. 滑动凸轮式差速器,第三节 半轴(Half-axle)与桥壳(Axle Case),一、半轴(Half-axle) 结构：实心轴. 支承形式： 全浮式支承 （图17-35）（图17-36） 半轴只承受转矩，不承受其它反力和弯矩. 车轮轮毂用轴承支承在车桥上。 半浮式支承 （图17-37） 半轴除承受转矩外，外端还承受弯矩。内端不受弯矩； 车轮轮毂通过半轴支承在车桥上。 二、桥壳(Axle Case) 整体式（图17-38） （图17-39） 分段式（图17-41）,第十七章复习思考题,一、驱动桥一般由哪几个主要部份组成？ 二、驱动桥中，动力是怎样（按主要零件）传递的？ 三、什么是单级、双级、单速、双速主减速器？ 四、主减速器主动齿轮有哪些支承形式？其各有什么主要特点？ 五、主减速器中有哪些主要调整装置？ 六、主减速器锥齿轮常采用哪种齿轮？准双曲面齿轮有什么特点？ 七、差速器的两个半轴齿轮的转速、转矩有什么关系？ 八、常用的抗滑差速器有哪几种？工作原理是怎样的？ 九、全浮式、半浮式半轴支承在结构上有什么不同？,第三篇 汽车行驶系,第十八章 汽车行驶系概说 第十九章 车架 第二十章 车桥和车轮 第二十一章 悬架,第十八章 汽车行驶系概说,功用： 1、接受发动机经传动系传来的转矩，由驱动轮产生牵引力。 2、传递、承受路面作用于车轮的反力、反力矩。 3、缓和路面对车身的冲击、振动。 组成： （图17-40） 车架(Frame)、车桥(Axle)、车轮(Wheel)、悬架(Suspension)。,第十九章 车 架(Frame),要求: 强度; 刚度； 质量小、位置低。 第一节 边梁式车架 （图19-1） （图19-6） （图19-8） 第二节 中梁式车架 （图19-9） （图19-12）,第二十章 车桥(Axle) 和车轮(Wheel),第一节 车桥 分类 根据悬架结构分： 根据车轮的作用分： 整体式车桥（非断开式车桥） 转向桥 断开式车桥驱动桥 转向驱动桥 支持桥,一、转向桥(Steering Axle),结构： （图20-1）,二、转向轮定位(Wheel-ground Orientation),转向定位参数：主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。 主销后倾(Caster) （图20-5） 作用：保证汽车稳定地直线行驶。 主销内倾(Steering Axis Inclination / King Pin Axis inclination /BallJoint Axle inclination) （图20-6） 作用：保证汽车稳定地直线行驶；使转向轻便。 前轮外倾(Camber) （图20-6） 作用：补偿汽车满载时车轮内倾的趋势，以减小轮胎偏磨 损，轮毂轴承受力状况好。 前束(Toe-in) （图20-7） 作用：抵消车轮外倾带来的不良后果。,三、转向驱动桥,结构特点：（图20-8） 1. 半轴分为两段：内半轴、半外轴，其间用万向节连接。 2. 转向节轴颈为中空，让半轴通过。 3. 主销分为两段，中间为万向节所占空间。 （图20-9） （图20-10） （图20-11）,第二节 车轮(Wheel)与轮胎(Tire),一、车轮(Wheel) 1. 辐板式（图20-13） （图20-15） 组成：辐板、轮辋、挡圈。 2. 辐条式（图20-17） 组成：轮毂、辐条、轮辋。 轮辋型式 轮辋轮廓类型： （图20-18、图20-19） 深槽、深槽宽、半深槽、平底、平底宽.全斜底、对开式. 轮辋结构型式： （图20-20） 一件式、二件式、 五件式,二、轮胎(Tire/Tyre),作用：缓冲减振；保证附着性；承受重力。 分类： 1. 普通斜交胎(Bias-ply Tire) 构造： （图20-23） 帘布层 外胎的骨架。材料。层级。 缓冲层 缓冲.以防止胎面与帘布层脱落。 胎 面 分为胎冠、胎肩、胎侧等部分， 胎冠上有花纹（图20-24），以提高附着力。 胎 圈 使轮胎牢固地装在轮辋上。 帘布层的胎冠角3040。 2. 带束斜交胎 构造： 有一带束层.其帘线的胎冠角2429； 帘布层的胎冠角3036。,3.子午线胎(Radial-ply Tire),结构（图20-26） 帘布层线的胎冠角 70 90（与子午线接近） 有一带束层，其帘线胎冠角20 25。 特点 弹性大，缓冲性好； 滚动阻力小； 附着性好； 承载能力大。 胎侧易裂； 技术要求高；成本高。,轮胎标记,货车轮胎标记示例: 9.00 - 20 9.00R20 轿车轮胎标记示例: 185/60 M R 13,轮胎名义断面宽度代号,轮辋名义直径代号,子午线胎标记,轮胎名义断面宽度代号 轮胎名义高度比代号,轮辋名义直径代号 子午线结构代号 速度符号的记号: L M N P Q R S T Y H 120、130、140、150、160、170、180、190、200、210,第二十章复习思考题,一、转向桥有哪些主要零件？ 二、前轮定位有哪些参数？它们分别有什么作用？怎样起作用？ 三、与转向桥、驱动桥相比，转向驱动桥有哪些结构特点？ 四、什么叫子午线轮胎？ 五、普通斜交胎外胎由哪些部分组成？ 六、国产轮胎怎样标记？,第二十一章 悬架(Suspension),第一节 概 说 悬架是车架与车桥间的一切传力连接装置的总称。 组成：弹性元件、减振器、导向机构、（横向稳定杆）。 作用: 传力。 缓和冲击； 衰减振动； 使车轮按一定轨迹跳动（导向）。 分类: 非独立悬架用于整体式车桥。 （图21-2） 独立悬架用于断开式车桥。 悬架刚度和簧载质量所决定的车身自振频率影响汽车的平顺性，是悬架的重要性能指标。 弹性元件、减振器与车桥、车架的联接关系： （图21-3）,第二节 减振器(Shock Absorber),液力减振器(Hydraulic Shock Absorber)原理： 液体流经小孔(阻尼孔)，形成阻尼力，将振动的机械能转化为热能。 阻尼孔，阻尼力； 液体流经小孔的速度，阻尼力; 液体粘度, 阻尼力。 阻尼力越大，减振作用越强，但缓冲性越差。 要求： 压缩行程，阻尼力小（使缓冲性好）； 伸张行程，阻尼力大（使减振性好）。 阻尼力不超过一定限度。 分类： 双向作用式、单向作用式。,一、双向作用筒式减振器,结构： （图21-4） 主要零件：工作缸筒、储油缸筒、防尘罩；活塞、活塞杆。 工作缸筒底设有常通孔（缝隙）、压缩阀、补偿阀; 活塞上设有常通孔（缝隙）、伸张阀、流通阀。 工作过程： 压缩行程： 常通孔、流通阀（弹簧力弱） 常通孔、压缩阀（弹簧力强） 伸张行程： 常通孔、伸张阀（弹簧力强） 常通孔、补偿阀（弹簧力弱） （图21-5） 压缩阀、伸张阀弹簧力强 起限制最大阻尼力作用. 压缩阀比伸张阀的弹簧力弱 压缩行程的阻尼力较伸张行程的小。,储油缸筒,上腔,下腔,储油缸筒,上腔,下腔,第二节 新型减振器,1. 充气式减振器 结构： （图21-7） 无储油筒（故又称“单筒式减振器”）; 浮动活塞（活塞以上为油室，以下为气室）。 上、下油腔容积变化之差靠气室补偿。 工作特点： 结构简单，零件数少。 气体可降低高频振动，有利于降噪； 尺寸小； 对油封要求高；充气工艺复杂；外筒变形不能工作；不能修理。 2. 阻力可调式减振器（图21-8） 与空气弹簧配用。,第三节 弹性元件,类型：钢板弹簧、螺旋弹簧、 扭杆弹簧；气体弹簧、橡胶弹簧。 一、钢板弹簧(Leaf Spring) （图21-9） （图21-10） 二、螺旋弹簧(Coil Spring) 不需润滑，不怕泥污；所需纵向空间小，高度空间大；质量小。 三、扭杆弹簧(Torsion bar Spring) （图21-11） 所需空间小；不需润滑；质量小；可方便调整车身高度。 左、右不能互换（因制造时有特定方向的预扭转）。 四、气体弹簧(Air Spring) 弹性特性较理想（载荷增大时，刚度增大） 类型： 五、橡胶弹簧(Rubber Spring) （图21-20）,第四节 非独立悬架,一、纵置板簧式非独立悬架（图21-21） （图21-22） （图21-23） 钢板弹簧两端的固定连接； 缓冲块，限位块； 主、副板簧； 渐变刚度弹簧； （图21-24） （图21-25） U型螺栓倾斜； 导向。 二、螺旋弹簧非独立悬架（图21-27） 弹簧与减振器同轴线，可减少所占空间。 导向机构. 三、空气弹簧非独立悬架（图21-28） 四、油气弹簧非独立悬架,第五节 独立悬架(Independent Syspension),优点： 左右轮互不影响。减小车架、车身振动，有助消除前轮摆振。 减小了非簧载质量。悬架受到的冲击小。 汽车重心可下移。车轮上下跳动空间大，有利于悬架参数选择。 缺点： 结构复杂； 成本高； 维护不便。 分类： 按车轮运动形式分（图21-31） 横臂式独立悬架车轮在汽车横向平面内摆动。 纵臂式独立悬架车轮在汽车纵向平面内摆动。 烛式独立悬架车轮沿主销移动。 麦弗逊式独立悬架车轮沿主销移动。,一、横臂式,单横臂式（图21-32）（图21-33）：悬架变形时，轮距、主销角度会发生变化。 双横臂式（图21-34） （图21-35） ：适当选择两臂长度，可使轮距、主销角度变化较小。 二、纵臂式 单纵臂（图21-39） ：主销后倾变化大。多用于后轮。 双纵臂（图21-40） ：主销后倾角不变。多用于转向轮。 三、车轮沿主销移动的悬架 烛式（图21-41）： 主销角不变；轮、轴距稍有变化。套筒与主销间磨损大。 麦弗逊（McPherson） 式（图21-42） ：占用空间小。广泛用于前置前驱动 的轿车和微型车上。 四、横向稳定器(Stabilizer) 作用：减少车身的横向倾斜. 原理（图21-44）：当两侧悬架变形不等（车身有横向倾斜）时，稳定杆受到扭转，其扭转弹性力起阻碍作用。,第六节 平衡悬架,用于多桥汽车，以保证各车轮都与地面良好接触。 （图21-45） 钢板弹簧平衡悬架（图21-46） 钢板弹簧的中部与车架固定，两端分别连接在两个车桥上。 用导向杆传递驱动力、制动力。 摆臂式平衡悬架（图21-49）,第二十一章复习思考题,一、悬架一般由哪几部分组成？各有什么主要作用？ 二、液力减振器是靠什么原理减振？其阻尼力和哪些因素有关？ 三、通常对减振器有哪三个基本要求？为什么要提出这些要求？双向作用筒式减振器是怎样实现这三个要求的？ 四、常用的双向作用筒式减振器中有哪些油液流动通道（或阀）？这些阀在什么状态下开、闭？ 五、悬架的弹性元件有哪几种？ 六、为什么有的汽车采用变刚度弹簧？ 七、按车轮运动形式，独立悬架分为哪些基本类型？ 八、横向稳定器是怎样安装固定的？它有什么作用？,第四篇 汽车转向系与制动系,第二十二章 汽车转向系 第二十三章 汽车制动系,第二十二章 汽车转向系,第一节 概 说 分类： 1. 机械转向系（图22-1） 动力源：人力 组成：转向操纵机构 转向器 转向传动机构 2. 动力转向系（图22-2） 动力源：发动机。人力控制。（失效时应能由人力转向） 为保证所有车轮均作纯流动，左、右转向轮偏转角应不相等（图22-3） 。其偏转角关系由转向传动机构实现。 角传动比 选不同的参量作为输入角和输出角，就分别有： 转向器角传动比；转向传动机构角传动比；转向系角传动比。 传动比,转向灵敏,操纵轻便.,第二节 转向器及转向操纵机构,传动效率 转向器传动效率 = 正效率：由方向盘输入； 逆效率：由路面输入。 可逆式转向器：逆效率高。方向盘易自动回正，但“打手”。用 于好路面. 不可逆式转向器：逆效率低，无“手感”.不用. 极限可逆式转向器：逆效率略高于“不可逆式” 。用于坏路面. 转向盘自由行程：由传动系中各传动件的间隙引起。应不超过规定值。 转向器的作用：实现一定的传动比；改变运动方向。,一、循环球式转向器（图22-5）,输入、输出运动方向垂直。 有两级传动：螺杆-螺母传动，齿条-齿扇传动。 齿轮齿条啮合间隙的调整：轴向移动变齿厚齿扇. 特点：正效率高，逆效率高。 二、齿轮齿条式转向器（图22-6） 传动方式：齿轮-齿条 运动输出为移动。齿条带动左、右横拉杆；传动机构不需摇臂、直拉杆。 三、蜗杆曲柄指销式转向器（图22-9） 传动方式：蜗杆-指销 间隙调整：轴向移动摇臂轴。,第三节 转向传动机构,一、非独立悬架用转向传动机构（图22-11） 运动传递路线： （转向器）转向摇臂直拉杆转向节臂转向节梯形臂横拉杆梯形臂转向节 主要零件： 转向摇臂 转向直拉杆 （图22-12） 转向横拉杆 （图22-13） 二、独立悬架用转向传动机构（图22-15）,第四节 动力转向器,一、转向加力装置 分类：气压式、液压式 液压转向加力装置 常压式（图22-17） 工作管路中总保持高压； 常流式（图22-18） 不转向时管路为低压。 常流式的结构布置方案（图22-19） 整体式动力转向器 半整体式动力转向器 转向加力器,第二十二章复习思考题,一、转向系的角传动比的大小对转向操纵有什么影响？ 二、什么是转向器的传动效率、正效率、负效率？逆效率的大小有什么影响？ 三、三种转向器的传动原理和基本结构是怎样的？ 四、非独立悬架用转向传动机构的各零件的名称？运动传递过程？ 五、与非独立悬架用转向传动机构相比，独立悬架用传动机构有什么特点？ 六、什么是整体式动力转向器、半整体式动力转向器、转向加力器？,第二十三章 汽车制动系,第一节 概 说 功用：行车减速；下坡限速；驻车不动。 基本原理： 摩擦力矩 分类： 1. 按作用分 2. 按制动能源分 3. 按能量传 4. 按传输回路 递方式分 的型式分 组成：供能装置、控制装置、传动装置、制动器,车轮与地面间阻力增大( 干水泥路面:f 0.015 0.8) 。,（图23-1）,第二节 制动器(Brake),摩擦式制动器分类： 按转动部分形状分 按在车上的位置分 一、鼓式制动器(Drum Brake) （一）分类： 有内张型 、外束型之分。 1. 按制动蹄的促动装置分为,鼓式 盘式,2. 根据制动蹄摆动方向与鼓的转动方向，分为：,制动效能大小排列：自增力式、双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式 制动效能对摩擦系数的依赖程度也有以上顺序。,3. 按制动蹄法向力的大小、方向，分为,平衡式制动器 两蹄对鼓的法向力合力能互相平衡 非平衡式制动器 两蹄对鼓的法向力合力不能互相平衡。 双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式都属 于平衡式制动器；领从蹄式、自增力式是 非平衡式制动器。 非平衡式制动器对轮毂轴承有一附加载荷。 4. 按促动装置的作用性质分 等促动力式制动器：如领从蹄式轮缸式制动器。 等位移式制动器：如凸轮式制动器 、楔式制动器。 自增力式制动器： 凸轮式制动器，领蹄上的促动力小于从蹄上的促动力。虽然两蹄对鼓的法向合力大小相等，但其合力方向不在一条线上，仍是非平衡式制动器。 5.按制动蹄支承型式分 固定销支承 浮动支承,（二）制动器结构（图23-2） （三）制动间隙的调整,1. 手动调整制动间隙 局部调整调节远离制动蹄支承端的部位。 全面调整除局部调整外，还调节制动蹄支承处。 调整装置：偏心支承销（图23-2）；调整凸轮（图23-2）； 可调支座（图23-6）； 可调顶杆（图23-8）； 制动调整臂（图23-14）。 2. 间隙自调装置 一次调准式：一次调整即可完全消除过量间隙。 （图23-11、图23-12） 可能“过度调整”。 阶跃式：过量间隙达到一定值后才起调整作用。 若干次倒车后起作用的装置（图23-10） ； 由调整螺母、调整螺钉、棘爪等组成的装置（图23-17） 。 （四）驻车制动器（Parking Brake) 中央制动器(Wheek brake) （图23-26） 车轮制动器(Center Brake) 行车制动器兼作驻车制动器（图23-4）,二、盘式制动器（Disc Brake),特点 制动效能稳定； 尺寸、质量较小； 制动效能较低。 （一）钳盘式 制动间隙的自动调整（图23-20）,第三节 人力制动系,一、机械制动系 现在主要用于驻车制动。 （图23-26） 二、人力液压制动系 组成 （图23-27） 制动主缸(Master Cylinder) 制动轮缸(Slave Cylinder/Wheel Cylinder)、 （制动器） 主缸（带储液室）的结构和工作过程（图23-28）（图23-29）（图23-30） 轮缸的结构（图23-31） （图23-32）,第四节 动力制动系,一、气压制动系 1. 组成（图23-33） （图23-34） 空气压缩机湿储气筒干储气筒制动阀制动气室 2. 空气压缩机及调压阀 （图23-38） （图23-40）,3. 制动阀（图23-47） 制动阀由驾驶员操纵，以控制气压制动系是否工作以及控制制动力大小。 随动作用：制动踏板行程，则制动阀的输出压力； 制动踏板力，则制动阀的输出压力。 工作过程： 不 工 作：排气阀开，进气阀关； 制动气室无压力。 踏板下踩：排气阀关，进气阀开； 制动气室压力升高。 踏板停滞：排气阀关，进气阀关； 制动气室压力不变。 (平衡状态) 踏板上放：排气阀开，进气阀关； 制动气室压力下降。 类型：串列双腔活塞式 （图23-46） 并列双腔膜片式 （图23-47）,二、气顶液制动系与全液压动力制动系,与液压式相比较，气压式有如下特点： 工作压力低，因而部件的尺寸、重量大； 制动臂、凸轮轴等使非簧载质量增大； 气体可压缩，因而工作滞后时间约三倍于液压制动系； 气体不需回收，无“回路”. 气顶液制动系兼取二者之长： （图23-57） 以气顶液，增大工作压力； 缩短气压系统管路长度，减少滞后时间； 用轮缸式制动器，减小非簧载质量。 全液压动力制动系（图23-58）,第五节 伺服制动系,分类 增压式（间接操纵式）： （图23-62） 人力主缸 伺服系统控制装置 辅助缸轮缸 助力式（直接操纵式）： （图23-69） 人力伺服系统控制装置主缸轮缸 气压伺服式 真空伺服式 液压伺服式,一、增压式伺服制动系 （一）真空增压伺服制动系（图23-62） 真空增压器的工作原理（图23-63） （图23-64） （二）气压增压伺服制动系（图23-65） 原理与真空增压类似 二、助力式伺服制动系 （一）真空助力式制动系（图23-69） 真空助力器工作原理（图23-70） （二）气压助力式制动系（图23-71）,第六节 制动力调节装置,附着系数与滑转率的关系 车轮抱死（滑转率100%）时， 侧向附着力极小。 前轮先抱死，丧失转向能力； 后轮先抱死，在侧向干扰力下，甩尾严重。 要求 同步抱死；尽量避免后轮先抱死。 前后制动力的分配 考虑附着系数、制动时前、后轴的地面法向力（与汽车的质量、质心位置等有关）等，可得到能保证前后同步滑移的特定汽车的“理想制动力分配曲线” （图23-73）。 采用制动力调节装置，可使前后制动力分配特性曲线接近理想制动力分配曲线 。,一、限压阀与比例阀,（一）限压阀 （图23-74） 1. 制动力分配曲线 2. 结构原理,P1升至一定时，此阀门关闭，P2则不再升高。,P2,P1,P1（前）,P2（后）,满载,空载,（二）比例阀（图23-75）,1. 制动力分配曲线 2. 结构原理,阀门开启时：P1 = P2 阀门关闭时（平衡状态）： P2 = P1 A1 /A2 + F/A1,P2,阀门,A1,A2,F,二、感载阀 感载限压阀的特性（图23-77） 感载比例阀的特性（图23-77） 工作原理： （图23-78） 三、惯性阀 1. 惯性限压阀（图23-83） 调节起始点在惯性球离开阀门的时刻。 调节起始点取决于汽车（惯性球）的减速度（与汽车总质量有关）。 上、下坡时，起始点相应改变。 2. 惯性比例阀（图23-84） 原理与惯性限压阀类似。 四、制动防抱死装置（ABS/Antilock Braking System） 制动时将车轮滑转率控制在20%左右，以获得较大的纵向附着系数和横向附着系数。,第七节 辅助制动系,发动机缓速（图23-88） 牵引电机缓速 液力缓速（图23-89） 电磁缓速 空气动力缓速,第二十三章复习思考题,一、制动系分为哪些类型？ 二、制动器分为哪些类型？ 三、什么是制动间隙？什么是制动间隙的局部调整、全面调整？ 四、制动间隙的自调装置有哪两种类型 ？ 五、钳盘式制动器分为哪两种形式？盘式制动器有哪些优点？ 六、制动主缸是怎样工作的？ 七、气压制动回路中有哪些主要元件？ 八、气压制动阀是怎样实现其随动作用的？什么是其“平衡状态”？ 九、增压式与助力式伺服系统有什么不同？ 十、制动限压阀、比例阀分别有什么作用？常见形式的工作原理是怎样的？ 十一、什么是感载阀、惯性阀？,