汽车底盘教案

第一章 汽车底盘技术的发展概况汽车底盘是汽车的四大组成部分之一。它包括传动系、行驶系、转向系和制动系四个系统。随着汽车的发展，底盘技术也不断发展。早年，汽车底盘设计只考虑能量的转换，以保证汽车的正常使用；20世纪60年代，由于汽车保有量的增加，交通事故的频发成了严重的社会问题。所以汽车底盘改造了制动装置，也添加了许多安全装置；20世纪70年代，能源危机和环境保护是汽车业的重大问题。底盘设计应考虑如何减少行驶阻力，此时以机械控制和液压控制系统为主。20世纪80年代，随着电子技术的发展，汽车底盘也采用了许多电子控制技术。如今，汽车底盘已经引进了电脑控制技术，使汽车的安全性、舒适性和环保性大大提高，尤其在汽车的安全性和操作智能化方面更加突出。第二章 汽车传动系概述第一节 汽车传动系的作用与组成一、 汽车传动系的功用是将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。二、 汽车传动系的类型按结构和传动介质不同，汽车传动系分为机械式、静液式、液力机械式和电力式等。本书只介绍机械式和液力机械式。三、 汽车传动系的组成汽车传动系的组成与传动系的类型、布置形式及汽车驱动形式等因素有关。机械式传动系组成：离合器、变速器、万向传动装置（万向节和传动轴）、驱动桥（主减速器、差速器和半轴）。液力机械传动系：液力机械变速器（液力变矩器和齿轮变速机构）、万向传动装置（万向节和传动轴）、驱动桥（主减速器、差速器和半轴）。四、 传动系各总成的功用1、离合器：按照需要适时地切断或接合发动机与传动系间的动力传递。2、变速器：变速、变扭和变向，并能暂时切断发动机和传动系的动力传递。3、万向传动装置：传递动力并能适应两轴间的距离和夹角的变化。4、主减速器：增扭减速，并能改变动力的传递方向。5、差速器：将动力分配给左右两半轴，并允许两半轴以不同的转速转动。6、半轴：将差速器传来的动力传给驱动轮。第二节 传动系的布置形式传动系的布置形式决定于发动机的安装位置和汽车驱动形式。一、汽车驱动形式表示方法全部车轮数驱动轮数 或：全部车桥数驱动桥数二、传动系布置形式1、发动机前置、后轮驱动（FR型）这种形式附着力大，易获得足够的驱动力；发动机散热好，异响易察觉；操纵机构简单，维修方便。 这种形式多用在载重汽车上。2、发动机前置、前轮驱动（FF型）这种形式发动机散热好，异响易察觉；操纵机构简单，维修方便；传动系结构紧凑，整车质心降低，汽车高速行驶稳定性好；但由于前轮驱动，汽车上坡时附着力减小，易打滑；而下坡时前轮负荷过重，高速行驶时易翻车。这种形式多用于小轿车上。 3、发动机后置、后轮驱动（RR型）这种形式大大缩短传动轴的长度，使传动系结构紧凑，质心有所降低，前轮不易过载，后轮附着力大，并能充分利用车厢底部的面积，但发动机散热条件差，异响不易察觉，操纵机构必须采用远距离的操纵机构，所以变得复杂，维修调整不方便。这种形式多用于大客车上。4、越野汽车传动系的布置形式越野汽车的传动系与普通汽车相比，在变速器的后面，增加了分动器，其作用是把动力分配给各个驱动桥。第三章 离合器第一节 概述一、 离合器的功用和要求1、离合器的功用1）传递转矩2）保证汽车平稳起步3）便于换档4）防止传动系过载2、对离合器的要求1） 具有合适的转矩储备能力，在保证能传递发动机输出的最大转矩而不打滑的同时，又能防止传动系过载。2） 分离迅速彻底，结合平顺柔和，以便于换档和保证汽车平稳起步。3） 具有良好的散热能力。4） 离合器从动部分转动惯量要尽可能小，以减轻换档时齿轮的冲击。5） 操纵轻便，以减轻驾驶员的疲劳。二、 摩擦式离合器的工作原理 1、摩擦式离合器的组成主动部分：飞轮、离合器盖、压盘；从动部分：从动盘、从动轴；压紧装置：压紧弹簧；操纵机构：踏板、拉杆、拉杆调节叉、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆、回位弹簧等。（机械式）2、离合器的工作原理1）接合状态：踏板处于最高位置，分离杠杆与分离轴承间存在分离间隙，压盘在压紧弹簧作用下压紧从动盘，发动机动力经飞轮压盘从动盘从动轴传出。2）分离过程：踩下离合器踏板，通过操纵机构将压盘往后拉，使压盘与从动盘间产生间隙，即主从动部分分离，切断动力传递。3）接合过程：缓慢抬起踏板，在压紧弹簧作用下，压盘前移逐渐压向从动盘，摩擦力矩逐渐增大，发动机动力逐渐传给从动盘。3、离合器的自由间隙和自由行程自由间隙：在离合器处于接合状态时，分离杠杆内端与分离轴承间的间隙。过大，离合器会分离不彻底；过小会打滑。自由行程：为消除自由间隙所需的离合器踏板行程。三、 摩擦式离合器的类型按从动盘数目可分：单片式、双片式和多片式。按压紧弹簧类型可分：多簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式和膜片弹簧式，按操纵机构可分：机械式、液压式、空气式和空气助力式。第二节 摩擦式离合器的构造 一、单片多簧式离合器 1、主动部分2、从动部分3、压紧装置4、操纵机构二、膜片弹簧离合器1、 结构特点：压紧装置为膜片式弹簧，同时它又作为分离杠杆，弹簧前后用两个值承圈作支点，借铆钉置承在离合器盖上。2、 工作原理：1）未装飞轮时，弹簧处于自由状态。 2）装上飞轮时，弹簧变形，产生压紧力。 3）分离时，弹簧进一步变形，外端将压盘往后拉，使离合器分离。3、 特点：1）结构紧凑，质量小。2）压力均匀，磨损均匀。3）工作可靠，操纵轻便。4）高速时，离心力对弹簧影响小，压紧可靠。5）无需进行分离杠杆高度的调整，不存在分离杠杆运动干涉。6）不宜采用窗口凸块石传力给压盘。 三、从动盘与扭转减震器1、 结构：1）从动盘：摩擦片、盘毂、钢盘本体等。2）扭转减震器：减震器盘、阻尼片、减震器弹簧等2、工作原理：工作时，动力从从动盘摩擦片 从动盘本体 减震器盘 减震器弹簧 从动盘毂 从动轴。3、从动盘安装方向：对于单片离合器长毂朝后，或减震器朝后；对于双片离合器，两短毂相对或两短毂朝前。第三节 离合器的操纵机构离合器操纵机构是驾驶员可以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。这里主要讨论离合器壳外的部分。一、 机械式操纵机构1、杆式：踏板、拉杆、拉杆调节叉和分离叉。结构简单，工作可靠；但铰接点多，磨损较大，远距离布置困难。2、 绳索式：绳索一端与踏板相连，另一端与分离叉相连。可弥补杆式的不足，但寿命短，拉伸刚度小。用于轻、微型汽车。二、 液压式操纵机构1、组成：踏板、主缸、工作缸和管路等。2、原理：需分离离合器时，踩下离合器踏板，通过推杆使主缸活塞移动，缸内油压升高，经管路进入工作缸，推动推杆移动，使分离叉拨动分离套筒和分离轴承，从而使离合器分离。放松踏板，各部分回位，离合器在压紧弹簧作用下接合。3、 主缸结构与工作情况：1）结构：活塞、皮碗、回位弹簧和补偿孔、进油孔。2）工作情况： 分离时： 缓慢松开踏板时： 迅速松开踏板时：4、液压操纵机构特点：摩擦阻力小，质量小，布置方便，接合柔和等。在各种车广泛应用。 第四节 离合器的故障与检修一、 离合器常见故障的诊断与排除1、离合器打滑1）现象： 当汽车起步时，完全放松踏板，发动机动力不能完全传至变速器主动轴，使汽车动力下降，油耗增加和起步困难。 汽车加速时，车速不能随发动机转速提高而加快，以及行驶无力。 上坡无力，打滑明显，会有焦臭味。2）原因： 自由行程太小或没有。 压盘弹簧过软或折断。 摩擦片变薄、硬化，铆钉外露或粘有油污。 离合器盖和飞轮连接螺钉松动。3）诊断与排除： 拉紧手刹，挂上低档，慢慢放松离合器踏板并徐徐加大油门，若汽车不动，发动机仍继续运转而不熄火，说明离合器打滑。挂上档位，拉紧手刹，用手揺柄能揺转发动机，也说明离合器打滑。 检查离合器踏板自由行程，如不符合规定，应予调整。 若自由行程正常，应拆下离合器底盖检查离合器与飞轮螺钉是否松动，如松动应拧紧；如不松动应检查离合器盖与飞轮之间有无调整垫片，并视情况减少或拆除垫片再予拧紧。经上述检查排除后仍然打滑时，应拆下离合器检查摩擦片的状况。若有油污，一般应拆下用汽油清洗并烘干，然后找出油污来源，并设法排除。若摩擦片磨损过薄或多数铆钉头外露，应更换摩擦片，如摩擦片磨损较轻，仅是个别铆钉头外露，可加深铆钉孔，重新铆合使用。如摩擦片完好，则应分解离合器，检查压盘弹簧弹力。若弹力稍有减少，可在弹簧下面加垫圈继续使用，若弹簧过弱或折断，应予更换。2、离合器分离不彻底1） 现象当汽车起步时，将离合器踏到底仍感挂挡困难，随强行挂入，但不抬踏板汽车就向前驶动或造成发动机熄火。变速器挂挡困难或挂不进排档，并从变速器端发出齿轮撞击声。2） 原因离合器踏板自由行程过大。分离杠杆内端不在同一平面上，个别分离杠杆或调整螺钉折断。离合器从动盘翘曲，铆钉松脱或新换的摩擦片过厚。双片式摩擦片中间主动盘中间限位螺钉调整不当，及分离弹簧过软或折断。从动盘毂键槽与变速器第一轴键齿锈蚀，使从动盘移动困难。3）故障判断与排除将变速杆放到空挡位置，踏下离合器踏板，用螺丝刀推动离合器从动盘。若能轻推动，说明离合器能分离开；若推不动说明离合器分不开。检查调整离合器踏板自由行程，如自由行程过大，则要重新调整。检查分离杠杆高低是否一致，及分离杠杆质价螺栓是否松动，必要时进行调整或拧紧。双片式离合器应检查调整限位镙钉与中间主动盘的间隙，间隙不符合要求，应进行调整。其方法是：把限位螺钉拧到底，使其抵住中间主动盘，然后再推回2/35/6圈（相当于限位螺钉与锁片间发出45响）。如新换摩擦片过厚，可在离合器盖与飞轮间增加适当厚度的垫片予以调整，但各垫片厚度应一致。如经上述检查仍无效时，应将离合器拆下分解，检查各机件的技术状况，必要时予以修理或换件。3、离合器异响1）现象在使用离合器时，有不正常的响声产生。2）原因 分离轴承磨损严重或缺油，轴承复位弹簧过软、折断或脱落。 分离杠杆支撑销孔磨损松旷。 从动钢片铆钉松动，钢片碎裂或减震弹簧折断。 踏板复位弹簧过软、脱落或折断。 解放CA1091传动销与孔磨损松旷。 从动盘毂与变速器第一轴花键磨损严重。 3）判断与排除少许踩下离合器踏板，使分离杠杆与分离轴承接触，听到有“沙沙”的响声，为分离轴承响。如加油后仍响，为轴承磨损松旷或损坏。检查分离轴承，如损坏或磨损过大，应换用新的轴承。踩下、放松离合器踏板时，如出现间短的碰击声，为分离轴承前后滑动响，应检查分离轴承复位弹簧，如失效，应更换。将踏板踩到底时发响，放松踏板响声消失，为离合器传动销与销孔磨损松旷。检查传动销的磨损，如磨损过大，应更换。连踩踏板，在离合器刚接触或分开时响，应检查分离杠杆或支架销与孔磨损是否松旷，或铆钉松动和摩擦片铆钉外露，如有则更换。发动机一起动就有响声，将踏板提起后响声消失，为踏板复位弹簧失效，则应更换压紧弹簧（注意：所有弹簧同时更换）。4、 起步时发抖 1）现象汽车起步时，经常不能平稳接合，使车身发生抖动。2）原因 分离杠杆内端高低不一。 压盘或从动盘翘曲，或从动盘铆钉松动。 压紧弹簧力不均。 变速器与飞轮固定螺钉松动。 3）判断与排除 让发动机怠速运转，挂上低速档，慢慢松离合器踏板并加大加速踏板起步，如车身有明显抖动，为离合器发抖。检查变速器与飞轮壳、离合器盖飞轮固定螺钉是否松动，有松动则紧固；如正常，检查分离钢杆高度。拆开离合器盖测量各分离杠杆高度是否一致，如不一致则调整。 如上述良好，拆下离合器，分别检查压盘，从动盘是否变形，如变形，则更换；从动盘铆钉是否松动，各压紧弹簧的弹力是否在允许范围之内。二、 离合器主要零部件的检修1、从动盘检修常见损伤：花键齿磨损，铆钉松动，钢片翘曲，摩擦片磨损、烧蚀、硬化、破裂等。检修：摩擦片磨损用游标卡尺测量铆钉头的深度来确定。一般不得少于0.3mm，否则更换；从动盘翘曲可用百分表测量其端面跳动，应不大于0.4mm，否则应校正；摩擦片烧蚀、硬化和破裂一般应更换。2、压盘的检修常见损伤：工作面磨损、擦伤、破裂、翘曲和销孔磨损。检修：翘曲和磨损可用直尺和厚薄规测量其平面度误差，一般不得超过0.12mm，否则应校正或磨平。如损伤严重应更换。3、弹簧的检修常见损伤：应疲劳造成弯曲、磨损、开裂和弹力减弱。检修：磨损可用游标卡尺侧内端的某年深度和宽度，（如图320）一般为0.3mm，否则应更换；弹力检查可用游标卡尺测量弹簧高度，与标准值相差不应大于0.5mm，否则应更换。4、操纵机构检修分离杠杆、分离轴承、主缸、轮缸等主要是磨损，一般更换。三、 离合器的装配与调整1、离合器的装配应采用专用工具，注意安装标记，注意从动盘的安装方向，装合后应进行动平衡试验。2、离合器的调整1）分离杠杆高度的调整：各杠杆内端高度差不得大于0.2mm。2）双片离合器中间压盘行程的调整：3） 离合器踏板高度的调整：国产轿车高度一般为180190mm。4） 离合器踏板自由行程的调整：轿车一般为1525mm，货车为3040mm。第四章 手动变速器第一节 概述一、 变速器的功用变速（变扭）、变向和暂时中断动力传递（如空档滑行、短暂停车时）二、 变速器类型 目前多按操纵方式分：手动变速器和自动变速器三、手动变速器的工作原理1、变速（变扭）原理一对不同齿数的齿轮啮合即可变速。传动比为 I1,2=n1/n2 = Z2/Z1 多对齿轮传动时： I=所有从动齿轮齿数的乘积/所有主动齿轮齿数的乘积 i1i2i3in因为 PMn/9550 (KW) 如果不考虑传动效率，即P1P2 也就是 M1n1/9550=M2n2/9550则有 n1/n2=M2/M1减速则增扭，增速则减扭2、换档原理改变啮合齿轮的大小，即可改变传动比，也就是改变了档位。3、变向原理一对齿轮啮合传动，动力改变了一次方向，要使方向改变多一次，只要增加一个惰轮即可。第二节 手动变速器的变速传动机构 变速器由变速传动机构和变速操纵机构构成。变速传动机构装在壳体内，由齿轮和轴等构成，其作用是变速、变扭和变向；变速操纵机构装在盖内，由拨叉、拨叉轴、操纵杆和锁止机构等构成，其作用是操纵传动机构。 一、三轴式变速器（用于发动机前置，后轮驱动的汽车） 1、基本结构（以CA1092汽车为例）三根主要的轴：第一轴（动力输入轴），其上有一主动齿轮； 第二轴（动力输出轴），其上支承有各档位齿轮； 中间轴，其上固定有各档齿轮。2、各档的传动过程1）一档；20右移接上21 1238303322212028262）二档：20左移接上18、19 1238303417182028263）三档：将12右移接上14、15 1238303516151213264）四档：12右移接上10、11 123830369101213265）五档：5右移接上7 1238303787540266）六档：5左移接上3 123540267）倒档：23右移接上24 123830293225242327263、变速器的换档装置 1）直齿滑动式换档装置2）接合套式3）同步器式4、传动机构中防止跳档结构1）齿端倒斜面式2）切薄齿式3）凸肩式二、两轴式变速器用于发动机前置前轮驱动和发动机后置后轮驱动的汽车上，其特点是只有输入轴和输出轴，没有中间轴。输入轴：其上固装有各档齿轮；输出轴：其上支承有各档齿轮和主减速器主动齿轮。第三节 同步器一、无同步器的换档过程（图412）1、由低速档换到高速档：2、由高速档换到低速档：三、 同步器的构造及其工作原理同步器的功用是是接合套与待啮合齿圈二者迅速达到同步，并阻止二者在同步前啮合。1、锁环式惯性同步器（广泛用于轿车和中、轻型汽车）1）构造（图414）：由花键毂、接合套、锁环（两个）及滑块（三块）、定位销、弹簧等构成。2）工作原理：2、锁销式惯性同步器（用于大、中型汽车）第四节 变速器操纵机构变速器有直接操纵式和远距离操纵式。一、换档拨叉机构 包括拨叉轴、拨叉、拨快和操纵杆等。二、定位锁止装置 1、自锁装置1）功用：用于防止自动挂挡和自动脱档，并保证传动齿轮全齿长啮合。2）结构及工作原理：（图419）2、互锁装置1）功用：保证不同时挂上两个档。2）结构及工作原理（图420）3、倒档锁装置1）功用：防止误挂倒档。2）结构及工作原理（图423）第五节 手动变速器故障诊断与检修一、变速器常见故障与诊断1、变速器异响1）空档发响（1）现象：发动机低速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下离合器板时响声消失。（2）原因：变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器壳变形。第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。常啮齿轮未成对更换，啮合不良。轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大。 拔叉与接合套间隙过大。2）挂挡后发响（1）现象变速器挂入档位后发响,且车速越高声响越大。.（2）原因轴的弯曲变形，花键与滑动齿轮毂配合松旷。齿轮啮合不当，轴承松旷。操纵机构各连接处松动，拨叉变形。2、变速器跳档（1）现象变速器自动跳回空档。（2）原因齿轮齿长方向磨成锥形。自锁装置失效轴、轴承磨损松旷。操纵机构变形松旷，使齿轮在齿长方向啮合不足。3、挂挡困难（1）现象不能顺利挂入档位（2）原因拨叉轴变形。自锁和互锁装置卡滞变速杆损坏同步器耗损或有缺陷变速轴弯曲或花键损坏4、 变速器乱档（1）现象所挂挡位于所需档位不符，或一次挂入两个档（2）原因换档杆预拨块间磨损。互锁装置失效5、 变速器发热（1）现象汽车行驶一段路后，用手摸变速器，有烫手感觉。（2）原因轴承过紧。齿轮啮合间隙过小。润滑不良。6、 变速器漏油原因密封垫损坏。紧固螺栓松动。变速器壳破裂。二、变速器零件的检修1、齿轮与花键的检修常见损伤：磨损、齿面疲劳脱落及斑点、轮齿断裂及破碎。检修：齿面小斑点可用油石修磨，损伤严重应更换；齿轮端面磨损长度超过齿长的15应更换；啮合面应在齿高中部，接触面积应大于齿轮工作面的60；各部分间隙应符合规定。2、轴的检修常见损伤：磨损、变形、破裂。检修：用百分表测量弯曲变形，超标更换；用千分尺检查轴颈磨损程度，超标可焊修、镀铬或更换；轴上定位凹槽磨损、轴齿、花键齿损伤超标应更换。3、同步器检修1）锁环式同步器的检修常见损伤：各部分的磨损。检修：用厚薄规测量锁环和换档齿轮端面间的间隙，超限应更换；滑块、接合套与花键齿磨损应更换。2）锁销式同步器的检修常见损伤：锥盘变形和各部分磨损。检修：锥环的螺纹槽磨损深度小于0.1 mm时应更换同步器总成。4、 变速器壳体的检修常见损伤：变形、裂纹，销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。检修：对于不大的裂纹可粘结或焊修，重要部位裂纹应更换；变形应检查两轴的轴线间的距离、平行度，上孔轴线与上平面的距离，前后两端面的平面度，平面变形可刨、铣、锉、铲修复，孔可镗削、镶套、刷镀修复；螺纹损伤超过2牙可换加粗螺栓或焊补后重新钻孔。5、 盖的检修常见损伤：裂纹、变形、拨叉轴孔磨损。检修：同壳体。6、 轴承的检修常见损伤；滚动体与内外圈磨损、麻点、斑疤和烧灼，保持架变形。检修：更换。7、 操纵机构检修常见损伤：磨损、变形、连接松动、弹簧失效。检修：紧固、校正、更换。三、变速器装配与调整1、装配前应对零件进行清洗。2、轴承应涂润滑脂。3、零件工作表面不能用硬金属锤击。4、注意同步器锁环与锥环的装配位置。5、安装轴承时只允许用压套垂直压在内圈上，禁止施加冲击载荷，内圈园角最大的一侧应朝向齿轮。6油封刃口应涂润滑脂并注意方向。7、 装配后要检查各齿轮的轴向间隙和各齿轮副的啮合间隙。8、 密封垫应涂密封胶。9、安装盖时，各齿轮和拨叉应处于空档位置。10、螺栓按规定力矩拧紧。四、 变速器的磨合与试验1、磨合应在试验台上进行，按规定进行无负荷和有负荷下各种转速的运转。2、磨合时，第一轴转速1200200r/min，各档磨合时间总和不得小于1小时。3、有负荷试验时，其负荷为最大传递转矩的30。4、磨合过程中，油温在15C65C。5、磨合试验后，应进行清洗，并按规定加注润滑油。第五章 自动变速器第一节 概 述 手动变速器特点：效率高，结构简单，制造容易，工作可靠，维修方便，成本低，但常换档，劳动强度大，动力、经济性较低（因换档时刻难掌握），通过性较差（如换档不及时可能打滑、熄火等），平顺性较低（应换档冲击）。自动变速器特点：能自动变速，连续变矩，换档时不中断动力，操作轻便，换档平稳，能过载保护，还可减轻驾驶员劳动强度，减少了空气污染，提高汽车行驶的机动性，安全性、越野性和传动系的使用寿命。但结构复杂，精度高的零件多，制造困难，成本高，维修不便，耗油多。自动变速器的类型：1）按控制原理分液控液动式（由液力变矩器和齿轮传动，液压油控制）； 电控液动式（由液力变矩器和齿轮传动，电子控制）； 电控机械式（由金属三角带和可变半径的带轮传动，电子控制） 2）按传动方式分 普通齿轮式、行星齿轮式和链条型自动变速器的组成：1）变矩器：将发动机动力传给变速器，并具有增扭减速的作用，在一定范围内无级变速。主要由外壳、泵轮、涡轮、导论组成。2）变速齿轮机构：由齿轮机构和换档执行机构组成。齿轮机构多用行星齿轮机构。用于提供不同的传动比。由太阳轮、行星齿轮架、行星齿轮和齿圈构成。换档执行机构由制动器和离合器组成。用于固定行星齿轮机构中的某一部件或连接某两个部件以改变传动比。3）液压控制系统：用于控制换档执行机构，从而控制行星齿轮排进行自动换档。有各种滑阀构成。4）电子控制系统：用于控制变速器自动换档。由电子控制单元、各种电磁阀和各种传感器组成。第二节 液力变矩器一、变矩器的组成1、泵轮：主动件，通过壳体与曲轴相连。2、涡轮：从动件，通过花键与变速器输入轴相连。3、导轮：位于泵轮与涡轮间，安装于导轮轴上并通过单向离合器固定在壳体上。二、 变矩器的工作原理1、基本工作原理：2、自动变速器油的流动先从泵轮流向涡轮，在由蜗轮排出流入导轮，最后通过导轮回流到泵轮。3、工作原理：三、 变矩器的性能转矩比（K）涡轮输出转矩/泵轮输出转矩Mw / Mn转速比（i）涡轮转速/泵轮转速nw / nB1传动效率（）涡轮输出功率/泵轮输出功率Nw / NB1第三节 变速齿轮机构 一、简单行星齿轮机构 1、行星齿轮的组成：太阳轮、行星齿轮、行星齿轮架和齿圈。2、行星齿轮系统远动规律：n1-太阳轮转速，齿数为Z1n2-齿圈转速，齿数为Z2 a=Z2/Z11n3-行星架转速，齿数为Z3行星齿轮机构一般运动规律为： n1+an2=(1+a)n3 1） 降速档： 齿圈固定（n2=0），行星架被动，太阳轮主动。n1=(1+a)n3 I= n1/ n3=1+a1 太阳轮固定（n10），行星架被动，齿圈主动。an2=(1+a)n3 I= n2/ n3=1+a/ a1 行星架固定（n30），太阳轮主动，齿圈被动。n1+an2=0 I= n1/ n2a2） 超速档 齿圈固定（n2=0），行星架主动，太阳轮被动。n1=(1+a)n3 I= n3/ n1=1/1+ a1 太阳轮固定（n10），行星架主动，齿圈被动。an2=(1+a)n3 I= n3/ n2a/1+a1 行星架固定（n30），太阳轮被动，齿圈主动。n1+an2=0 I= n2/ n11/a3） 直接档任意两个元件连接时，机构为直接传动。I=14）空档各个元件均不受约束时 机构为空档。二、复合式行星齿轮机构1、复合式行星齿轮机构类型1）、辛普森式齿轮机构由共用一个太阳轮的两组行星齿轮机构组成。可提供空档、第一、第二档、直接档和倒档。2）、拉威那式齿轮机构由一小一大两个太阳轮、三个长行星齿轮和三个短行星齿轮、一个共用行星架、一个共用齿圈组成。2、辛普森式齿轮机构原理1） 空档所有齿轮均不受约束，变速器无动力输出。2）一档前后行星架固定，动力从输入轴前齿圈前行星齿轮太阳轮后行星齿轮后齿圈输出轴2） 二档太阳轮固定，动力从输入轴前齿圈前行星齿轮前行星架后齿圈输出轴3) 直接档太阳轮与前齿圈连接，前行星架与后齿圈连接，呈直接传动。4）倒挡后行星架固定，前齿圈与太阳轮连在一起，动力从输入轴前齿圈和太阳轮后行星齿轮后齿圈输出轴3、丰田A340E自动变速器行星齿轮机构1） 结构三组行星齿轮：超速排、前排、后排；四根轴：超速输入轴、输入轴、中间轴和输出轴；三个多片离合器：O/D直接离合器（C0）、前进离合器（C1）、直接档离合器（C2）；四个制动器：O/D档制动器（B0）、二档滑行制动器（B1）、二档制动器（B2）、一档和倒档制动器（B3）；三个单向离合器：O/D档单向离合器（F0）、一号单向离合器（F1）、二号单向离合器（F2）。2） 各当动力传递路线 D1档：C0、F0、C1、F2运作动力从超速输入轴输入轴C1前齿圈前行星齿轮前行星架输出轴 太阳轮后行星齿轮后齿圈输出轴 D2档：C0、F0、C1、F1、B2运作动力从超速输入轴输入轴C1前齿圈前行星齿轮前行星架输出轴 D3档：C0、F0、C1、C2运作直接档 D4档（超速档）B0、C1、C2运作动力从超速输入轴超速行星架超速行星齿轮超速齿圈输入轴输出轴 “2”位各档传动路线：C0、F0、C1、F1、B2、B1、运作21档动力传动路线与D1档完全相同。22档传动路线与D2档基本相同，但此时B1、B2和F1共同作用使太阳轮固定，即保证2档的传动路线，有保证在下坡时利用发动机起制动作用。 “L”位传动路线：C0、F0、C1、F2、B3、F2运作路线与D1基本相同，但B2和F1作用固定了后行星架，既保证了1档的传动路线，又保证下坡时利用发动机起制动作用。 “R”传动路线：C0、F0、C2 、B3运作动力从超速输入轴输入轴C2太阳轮后行星齿轮后齿圈输出轴三、换档执行机构1、多片离合器1） 作用由于连接某两部分。2） 结构与工作原理由壳体、油缸活塞、摩擦片、钢片和回位弹簧构成。摩擦片和钢片分别与需要连接的两部分相连，当在油压作用下，两者压紧时，即可把两部分连接在一起；当油压解除时两者就分开。3、制动器1） 作用用于固定行星齿轮机构中的某一元件。2） 结构与工作原理多片式：与多片式离合器相同。接合平顺但轴向尺寸较大。广泛采用。带式：由制动带、油缸、活塞和调整件构成。轴向尺寸小，但平顺性差。第四节 自动变速器液压控制系统一、液压控制系统的构成l 油泵l 调压阀（初级调压阀和次级调压阀）l 节气门阀l 速度控制阀l 手动阀l 换档阀l 强制低档阀l 蓄压器二、各部件结构与原理1、液力油泵1）作用将液压油输送到液力变矩器、行星齿轮机构，并对液压控制系统提供工作压力。2）结构与工作原理齿轮式、转子式、叶片式。均由固定部分的壳体、变矩器驱动的主动部分和被动部分构成。当油泵工作时，入口容积增大产生负压，油被吸入，并随油泵转动，出口处容积减小压力加，油被压出油孔。2、调压阀1） 初级调压阀作用：用于根据车速和节气门开度变化自动调节主油路的压力。 结构：由调节阀、调节柱塞和弹簧构成。 原理：由上下部压力的变化调节出油口和泄油口的通道面积达到调节压力的目的。当油泵不工作时，在弹簧作用下，调节阀处于上端而调节柱塞处于下端；当油泵工作时，有一路油进入调节阀上端向下压缩弹簧使阀下降以调节出油口和泄油口的通道面积，从而调节系统油压。此外，节气门阀压力作用在调节柱塞下方，当节气门阀压力较大时，向上压缩弹簧，此时需更大的系统压力才可推动调节阀下移，从而使系统油压提高，以满足大负荷时需较高油压的要求。2） 次级调压阀作用：用于根据车速和节气门开度变化自动调节液力变矩器和润滑油路的油压。结构：由弹簧和调节阀构成。原理：由上下部压力的变化进行调节。3、速度控制阀1） 作用：传感车速，并向阀体输送换档的油压信号。（即将车速信号转换为液压信号）。2） 类型：有齿轮驱动线轴滑阀式、齿轮驱动单向球阀式、输出轴上的重块式。3） 原理：当汽车静止时，速度阀体上的主油路进口被关闭不起作用；当汽车行驶后，速度阀开始转动，使重块在离心力的作用下移动滑阀，接通进出油口，输出速控油压，进入换档阀，也调节了主油路油压。 车速越高，速控油压也越大。4、节气门阀1） 作用 ：将节气门开度信号转换为液压信号。2） 结构：由滑阀和弹簧构成，降档柱塞也在其中。有机械式和真空式。3） 原理：当油门被踩下时，凸轮转动使降档柱塞上移，压缩弹簧，使节气门阀也上移，开通来自油泵的油路，形成节气门阀压力。作用于初级、次级调压阀和各换档阀。节气门阀压力还作用于节气门阀上部产生一个向下的推力，当压力足够大时，阀下降复位又封闭进油口，从而实现节气门阀压力的调节。 节气门开度越大，节气门阀压力越大。 此外，在节气门阀附近还有一个止回阀（逆止阀），其作用是根据速控液压调节节气门阀压力。速控液压与节气门阀压力是成反比的。5、换档阀换档阀有手动换档阀和液压换档阀。手动换档阀用于将驾驶员控制操纵杆的信号转换为液压信号；液压控制换档阀由速控液压、节气门阀压力和弹簧压力控制进行自动换档。四档变速器有三个换档阀（12档换档阀、23档换档阀和34档换档阀）。 当节气门阀压力和弹簧压力之和大于速控液压时，换档阀使变速器换入低档；当节气门阀压力和弹簧压力之和小于速控液压时，换入高档。6、强制低档阀在额外需要增加扭矩时，实现强制降档。当油门开度大于86时，输出降档柱塞压力，使换档阀降档。7、蓄压器用于缓冲换档时的油压冲击。它和所控制的换档执行机构并联。三、液压系统换档过程分析1、查看油路图的原则1）每次只看一条油路。2）从油泵和某档起作用的离合器、制动器的两端开始。3）注意手动阀的档位和油路的压力及调节阀油路的连接。4）根据工作原理分析各挡油路。2、典型液压油路图和换档过程分析四、自动换档规律自动换档规律是自动变速器根据车速和节气门开度自动换档的情况。可用换档图表示。如图548。图中曲线上每一点称换档点。 可见，当节气门开度较小时，升档车速降低（提前升档）；当节气门开度较大时，升档车速较高（延迟升档）。 点划线为手控制阀在“L”时换档规律。此为车速单参数控制。55km/h。 双点划线为锁止离合器锁止线（右）和解除线（左）。 升降档曲线不重合，有降档速差，这可提高经济性，且可避免变速器频繁换档，但影响动力性。第五节 电子控制系统由ECU、速度传感器、节气门位置传感器、各种电磁阀、各种开关和指示装置等构成。一、控制原理（以A340E为例）电路图与控制系统图如图551和552。二、部件功能1、节气门位置传感器将节气门开度信号转换为电信号，并输给ECU。2、水温传感器检测冷却水温，并将信号传给ECU。3、车速传感器检测车速，并将信号传给ECU。4、空档起动开关检测变速器档位。在空档和驻车档时接通起动机电路，发动机启动。5、模式选择开关供驾驶员依据换档和锁定时，选择功率方式之用。有经济模式（E）、动力模式(P)、标准模式(N)、雪地模式（S）。6、制动灯开关可检查制动踏板是否被踩下。7、超速档（O/D）开关可控制汽车进入或脱离超速档。8、电磁阀用于控制油路的通、断，以各挡变速阀动作，完成变速控制。通常1号和2号电磁阀控制档位变换，3号电磁阀控制锁止离合器，有的车还有4号电磁阀，用于控制蓄压气背压，以提高换档平顺性。 三、ECU的功能 1、换档正时的控制 2、超速行驶的控制3、锁止系统的控制4、蓄压器背压的控制5、发动机转矩控制6、失效防护功能第六节 自动变速器的故障诊断与检修 一、检修步骤 1、检修注意事项1） 先检查常见故障部位自动变速器常见故障有：油面高度不当；油质老化变质 ；漏油；联动装置松动或调节不当；发动机怠速不稳；线路连接松动或接触不良。2） 充分利用自诊断系统和检测仪器3） 不要轻易分解2、检修步骤1） 根据驾驶员的故障叙述进行确认操作2） 根据确认的故障进行直观检查3） 利用监测仪器或自诊断系统，读取故障码。4） 根据故障现象，进行必要的试验操作，确定故障的性质和具体范围5） 按范围和部位检修自动变速器6） 进行道路试验，检验故障是否排除二、自动变速器的检查与试验1、初步检查这是自动变速器故障诊断的第一步，无论什么故障都要进行这些基本检查。1） 油面检查（一般在车辆行驶一万公里后检查） 方法：将汽车停放在水平路面上，将发动机怠速运行至少一分钟以上，踩住制动踏板，将操纵杆依次拨至各档位，并在各档位上停留几秒钟，使液力变矩器和所有换档执行元件中均充满液压油。最后把手柄放到P位。从油管内拔出油尺，擦干净后再次插入油管再拔出观看，油面高度应在刻线上限附近。若油面过低应添加液压油，否则，油泵将吸入空气，使油压过低，离合器、制动器将打滑；若油面过高，应放掉一部分油，否则，运动件搅动油面将产生泡沫，同样影响油压。2）油质检查（一般正常工作能行驶四万公里或24个月） 影响油液的最主要因素是油温。油质检查要检查油的气味、颜色和状态。 气味：可从油尺上嗅一嗅，正常应是无味的。如有焦味，说明油已变质。 颜色：可滴在干净的白纸上观察，正常应为粉红色。否则说明油已变质。 状态：可滴在手指上互相摩擦，正常应很滑。如有金属屑，说明离合器、制动器或单向离合器磨损；如有胶质油膏，说明油液氧化了，这是油温过高的缘故。3）漏油检查对连接部位逐一检查。如有漏油，一般是密封件损坏，这将引起油压下降。4）节气门拉索检查与调整检查：发动机熄火后节气门应全关，将踏板推到底时节气门应全开。检查拉索是否松弛，索套端和索芯上限位之间的距离应在01mm之间。如有问题，应调整。否则，将影响换档时刻。使汽车加速性能变差和引起换档冲击，还会导致主油压不正常。 调整：可通过拉索上的调整螺母进行调整。5）发动机怠速检查与调整检查：将操纵杆置于P或N位，启动发动机至稳定怠速。正常一般在750r/min左右。如过高会使自动变速器换档冲击；过低则动力不足，引起车身振动或发动机熄火。 调整：通过怠速调整螺钉调整。6）空档起动开关检查与调整检查：将操纵杆置于N位或P位，发动机应能起动，置于其他位时应不能起动。否则应调整。 调整：将操纵杆置于N位，松开空挡起动开关的固定螺钉，将手动阀摇臂上的槽口对准开关外壳的基准线（或指针或定位孔等），再上紧固定螺钉。7） 换档杆位置检查与调整检查：将操作杆拨到各个档位，检查档位指示灯与操纵杆位置是否一致，并能准确、平滑地换档。如不一致应调整。 调整：拆下操纵杆与手动换档阀摇臂间的连接杆，将操纵杆置于空档位置，将手动换档阀摇臂向后拨至极限位置（停车档位置），再退回两格（空档位置），稍稍用力将操纵杆靠向R位方向，然后连接并固定操纵杆和手动换档阀摇臂间的连杆。2、失速试验1） 试验目的：目的是为了全面检查发动机和变速器的性能。2） 试验准备：让汽车行驶至发动机和变速器达到正常工作温度，检查脚制动和手制动确认完好，检查油面高度确认正常。 3）试验步骤：将汽车停在宽阔的水平地面上，前后轮均用三角木塞住，拉紧手制动，左脚踩住脚制动，起动发动机，将操纵杆拨入D位，右脚将油门踩到底，在发动机转速不再升高时，迅速读取此时的转速后，立即松开油门，将操纵杆拨入N位或P位，让发动机怠速运转1min，以防油温过高，然后将操纵杆拨入其他档位做同样的试验。 4）注意事项：试验中从油门踩下到松开不得超过5s；要等油温下降到正常后才做另一个档位的试验；试验中发现车轮转动应立即松开油门，停止试验。5）结果分析：试验结果低于标准值，说明发动机功率不足；变矩器中的单向离合器打滑。试验结果高于标准值，说明变速器控制油压过低；离合器打滑。3、时滞试验1） 试验目的：判断主油路油压及换档执行元件的工作是否正常，是对失速试验进一步验证。2） 试验方法：让汽车行驶至发动机和变速器达到正常工作温度；将车停在水平路面上，拉紧手刹；检查发动机怠速；将变速器操纵杆从空档N拨到D档位，用秒表测量拨动操纵杆到感觉汽车震动为止所需的时间，这就是ND滞后时间；将操纵杆拨回N位，让发动机怠速运转1min后，再做同样试验，做三次后取平均值；按同样方法可测量NR滞后时间。一般ND滞后时间为1.01.2s，NR滞后时间1.21.5s。3） 结果分析：时间过长说明控制油压过低或离合器打滑、离合器活塞漏油；时间过短说明油压过高或片间和带鼓间隙调整不当。4、油压试验1） 试验目的：测量各管路中的油压以判断各种阀、泵的工作性能好坏。一般要分别测量怠速工况下和失速工况下的各档位油压。2） 试验方法：拔去变速器壳体上的油压测试孔螺塞，接上压力表；拉紧手刹，车轮塞住三角木，起动发动机，在油温正常时进行试验；踩下踏板，挂入D（或S、L、R）位，此时油压表的读数为该档位怠速工况下的油压。用右脚完全踩下油门，在失速工况下读取油压，此油压为各档位失速工况下的油压。将操纵杆拨回N或P位，使发动机怠速运转1min以上。3） 结果分析：过高说明节气门拉索调整不当、节器门阀失效、调整阀失效；过低说明节气门拉索调整不当、节器门阀失效、调整阀失效、油泵失效、O/D直接离合器损坏。5、道路试验1）试验目的：进一步检查变速器的使用性能和换档性能。2）试验方法：由操纵者感觉换档质量、锁止离合器状况、发动机制动情况、强制降档情况等并记录车速、发动机转速等数据，与换档规律图比较。 6、手动换档试验 1）试验目的：区分故障在机械系统、液压控制系统还是电子控制系统。 2）试验方法：脱开所有换档电磁阀线束插头，起动发动机，将操纵杆拨至不同位置，然后做道路试验（也壳将驱动轮悬空，进行台架试验）。观察发动机转速和车速的对应关系，以判断变速器所处档位。（其关系和对应档位可查表）。试验结束后，应清除故障码。 3）结果分析：若试验得出结果正常，说明液控系统和换档执行机构正常，故障在电控系统；反之，故障在液控系统和换档执行机构。三、自动变速器故障诊断1、自诊断系统1)自诊断步骤2）故障显示信号检查3）故障代码的读取4） 常见车型电控自动变速器故障代码5） 故障代码的清除2、常见故障诊断1） ATF容易变质2） 汽车不能行驶3） 变速器打滑4） 换档时冲击大5） 升档迟缓6） 不能升档7） 无超速档8） 无前进档9） 无倒档10）跳档频繁11）发动机无制动作用12）不能强制降档13）异响第六章 万向传动装置第一节 概述 万向传动装置由万向节和传动轴等组成。有的还有中间支承。它可在两轴夹角和位置变化的情况下传递动力。第二节 万向节一、 普通十字轴万向节是汽车传动系上用得最多的一种。允许相连两轴的最大夹角在1520范围内。由主从动叉、十字轴和轴承等组成。特点是结构简单，传动可靠，但具有不等速性，将使从动轴产生扭转振动，加剧零件的损坏。等速传动条件：采用两个万向节，中间用传动轴相连。并满足： 第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉在同一平面内； 12二、 等速万向节多用于断开式驱动桥和转向驱动桥上。1、球叉式等速万向节用于中小型越野汽车的转向驱动桥上。由主从动叉、四个传力钢球和一个定心钢球组成。特点是结构简单，允许轴间夹角为3238，但工作时只有两个钢球传力，与滚道间的接触压力大，磨损快，寿命较短。2、球笼式等速万向节1）球笼式碗形万向节由内球座、球笼、碗形外球座和钢球组成。特点是承载能力大，磨损小、结构紧凑、拆装方便。允许轴间夹角为42。运用广泛。3） 球笼式双补偿万向节内外球座可相对移动，可省去伸缩节，使结构简化，摩擦小，寿命长。最适用于断开式车桥。4） VL型万向节特点是内外滚道沿圆周方向呈V形布置，传力时内外球座可相对移动，允许轴间夹角为22。3、三叉式等速万向节由三销总成、外万向节和内万向节套等组成。特点是结构简单，磨损小，可轴向伸缩，轿车上用。第三节 传动轴合中间支承传动轴：多由薄钢板卷焊而成。装配时要特别注意平衡。中间支承：用于支撑传动轴，并能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差。第四节 万向传动装置故障诊断与检修 一、万向传动装置的故障诊断和排除1、传动轴振动和噪声主要原因是：万向节磨损，传动轴变形或不平衡，花键齿或中间支承磨损。2、起动撞击和滑行异响主要原因是：万向节磨损，花键齿磨损，两节部位松动等。二、万向传动装置的检修1、传动轴不得有裂纹、凹陷。否则更换。2、十字轴万向节轴颈不得有裂纹、沟槽等。3、中间支承旋转应灵活，无异响，油封、胶垫应完好。4、等速万向节各部分应完好。三、 万向传动装置的拆装特别要作好记号，原位装复。第七章 驱动桥第一节 概述一、组成与功用组成：主减速器、差速器、半轴和桥壳。功用：增扭减速，把动力分配给左右驱动轮，并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。二、结构类型整体式：与非独立悬架相配。两边车轮跳动互相影响。断开式：与独立悬架相配。两边车轮跳动互不影响。第二节 主减速器功用：增扭减速。类型：按齿轮副数目分单级，双级；按档数分单速，双速；按齿轮结构分圆柱齿轮式，圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。一、单级主减速器（用于轻、中型货车和轿车）一对互相啮合的齿轮构成。结构简单。二、双级主减速器（用于大型车）两对互相啮合的齿轮构成，传动比较大。第三节 差速器功用：把动力传给左右车轮，并允许左右车轮以不同的转速转动。类型：普通差速器、防滑差速器。一、普通齿轮式差速器1、结构由行星锥齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮和差速器壳组成。2、工作原理1） 直线行驶时n1n2n02) 转弯时 n1=n0+n n2=n0-n可见，任何时候都有 n1+n2=2n0 （运动特性方程式）3、扭矩分配特性忽略摩擦力的情况下，任何时候均有 M1M2M02（扭矩等量分配）二、防滑差速器可在坏路面时，改变扭矩等量分配特性，提高汽车通过性。1、强制锁止式差速器结构：在普通差速器的基础上加了差速锁。（牙嵌式离合器及其操纵机构）。原理：由驾驶员操纵使离合器结合，将差速器锁止不起作用，使扭矩全部分配给好路面的车轮。特点：结构简单，易于制造，但操纵不便，要在停车进行。2、摩擦式自锁差速器结构：在两半轴齿轮背面与差速器壳间安装了摩擦式离合器。原理：当一侧车轮在路面上滑转或汽车转弯时，由于离合器的作用，将自动向慢转的车轮多分配些扭矩，向快转的车轮少分配些扭矩。两轴最大的转矩差可达57倍。特点：结构简单，工作平稳。多用于轿车和轻型货车。3、滑块凸轮式自锁差速器4、托森差速器第四节 半轴和桥壳一、半轴将差速器的动力传给驱动轮。1、全浮式半轴：广泛用于货车上轴的两端均不受弯矩。易于拆装。2、半浮式半轴：广泛用于承载较小的各种轿车上。外端不仅受扭矩，还受弯矩，内端只受扭矩。二、桥壳保护驱动桥各部件。并承受、传递各种力和力矩1、整体式：普遍用于各种汽车上。具有较