電子課件-《汽車概論(第二版)》-A07-2485-第三章-底盤

1、31 傳動系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握傳動系的功用及組成。2.了解傳動系的布置形式。3.掌握傳動系各主要零部件的結(jié)構(gòu)及功用。一、傳動系的功用和組成汽車傳動系的基本功用是將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪。汽車傳動系分為機械式傳動系和液力機械式傳動系。發(fā)動機發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器、變速器，以及萬向節(jié)和傳動軸組成的萬向傳動裝置，傳至安裝在驅(qū)動橋中的主減速器、差速器和半軸，最后傳到驅(qū)動輪。機械式傳動系采用自動變速器的轎車廣泛采用液力機械傳動，其傳動系由自動變速器、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋等組成。液力機械傳動系二、傳動系的布置形式1.發(fā)動機前置后輪驅(qū)動發(fā)動機布置在汽車前部，動力經(jīng)過離合器、變速器、萬向傳動裝置、后驅(qū)動

2、橋，最后傳到后驅(qū)動車輪，使汽車行駛。發(fā)動機前置后輪驅(qū)動2.發(fā)動機前置前輪驅(qū)動發(fā)動機布置在汽車前部，動力經(jīng)過離合器、變速器、前驅(qū)動橋，最后傳到前驅(qū)動車輪。發(fā)動機前置前輪驅(qū)動3.發(fā)動機后置后輪驅(qū)動發(fā)動機布置在汽車后部，動力經(jīng)過離合器、變速器、角傳動裝置、萬向傳動裝置、后驅(qū)動橋，最后傳到后驅(qū)動車輪，使汽車行駛。發(fā)動機后置后輪驅(qū)動4.發(fā)動機前置全輪驅(qū)動發(fā)動機布置在汽車前部，動力經(jīng)過離合器、變速器、分動器、萬向傳動裝置分別到達前后驅(qū)動橋，最后傳到前后驅(qū)動車輪，使汽車行駛。發(fā)動機前置全輪驅(qū)動示意圖三、傳動系的主要部件1離合器（1）離合器的功用離合器位于發(fā)動機與變速器之間。其主動部分與發(fā)動機的飛輪連接，從動

3、部分與變速器連接。離合器的安裝位置（2）離合器的類型現(xiàn)代汽車多采用螺旋彈簧離合器和膜片彈簧離合器。1）螺旋彈簧離合器螺旋彈簧離合器分單片和雙片兩種，結(jié)構(gòu)基本相同，都由主動部分（離合器蓋和壓盤等）、從動部分（從動盤）、壓盤彈簧和分離機構(gòu)（分離杠桿、分離軸承、分離套筒、分離叉組件）等部分組成。單片螺旋彈簧離合器2）膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器主要由從動盤、壓盤、離合器蓋、膜片彈簧及操縱機構(gòu)等組成。膜片彈簧離合器（3）離合器的操縱機構(gòu)機械式操縱機構(gòu)有桿系傳動和繩索傳動兩種形式。液壓式操縱機構(gòu)主要由主缸、工作缸（也稱為總泵、分泵）和管路系統(tǒng)等組成。目前，液壓式操縱機構(gòu)在各類型車上應(yīng)用廣泛。液壓式操縱機

4、構(gòu)2變速器（1）變速器的功用在汽車行駛中需要駕駛員頻繁控制變速器操縱桿，以便換入能滿足不同運行要求的擋位。變速器有三類擋位：前進擋、空擋和倒擋，變速器的功能就是由這三類擋位實現(xiàn)的。前進擋空擋倒擋（2）變速器的類型變速器類型繁多，按操縱方式分為手動變速器和自動變速器。手動變速器靠駕駛員直接操縱變速桿進行換擋，換擋機構(gòu)簡單，工作可靠，但操作復(fù)雜。自動變速器能根據(jù)汽車的運行狀況自動換擋，無離合器，通過加速踏板控制車速，操作簡單，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（3）手動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理普通齒輪變速器通常采用多組大小不同的齒輪嚙合傳動，構(gòu)成多個不同的擋位。對應(yīng)于不同的擋位，均有不同的傳動比值，從而可得到多種不同的輸

5、出轉(zhuǎn)速。一對齒數(shù)不同的齒輪嚙合傳動時可以變速變矩，齒輪的轉(zhuǎn)速與其齒數(shù)成反比。主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比值稱為傳動比。降速則增扭，增速則降扭，普通齒輪式變速器就是利用不同齒數(shù)的齒輪嚙合改變各擋位傳動比來改變輸出轉(zhuǎn)速，從而改變其輸出轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)汽車行駛阻力的變化。齒輪變速原理根據(jù)主要軸的數(shù)目可分為兩軸式變速器和三軸式變速器。兩軸式變速器第一軸也稱為輸入軸或主動軸，第二軸也稱為輸出軸或從動軸。變速器中同步器的功用是使接合套與待嚙合的齒圈迅速同步，實現(xiàn)無沖擊換擋，縮短換擋時間，簡化駕駛員的換擋操作。變速器的動力傳遞過程擋位動力傳遞路線空擋操縱換擋桿，使各擋同步器接合套處于中間位置，此時動力不傳給輸

6、出軸一擋一、二擋同步器接合套右移：第一軸第一軸一擋齒輪第二軸一擋齒輪一、二擋同步器接合套花鍵轂第二軸二擋一、二擋同步器接合套左移：第一軸第一軸二擋齒輪第二軸二擋齒輪一、二擋同步器接合套花鍵轂第二軸三擋三、四擋同步器接合套右移：第一軸三、四擋同步器接合套花鍵轂第一軸三擋齒輪第二軸三擋齒輪第二軸四擋三、四擋同步器接合套左移：第一軸三、四擋同步器接合套花鍵轂第一軸四擋齒輪第二軸四擋齒輪第二軸五擋五擋同步器接合套左移：第一軸五擋同步器接合套花鍵轂第一軸五擋齒輪第二軸五擋齒輪第二軸倒擋倒擋軸上的倒擋齒輪右移：第一軸第一軸倒擋齒輪倒擋軸上倒擋齒輪第二軸上倒擋齒輪一、二擋同步器接合套花鍵轂第二軸，反向輸出動

7、力變速器操縱機構(gòu)由換擋桿、撥叉、撥叉軸和鎖止機構(gòu)組成。變速器操縱機構(gòu)（4）自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理自動變速器是指汽車行駛時，變速器的操縱和換擋操縱全部或部分實行自動化。目前，轎車絕大部分自動變速器采用電子控制輔助液壓控制系統(tǒng)完成換擋。它主要由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、變速器殼體等組成。典型自動變速器的結(jié)構(gòu)自動變速器電子控制原理圖1）液力變矩器液力變矩器主要由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等組成。液力變矩器2）行星齒輪變速器行星齒輪變速器主要由行星齒輪機構(gòu)、離合器、制動器和單向離合器等組成。行星齒輪機構(gòu)離合器離合器制動器制動器單向離合器行星齒輪機構(gòu)3）液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)的

8、作用是根據(jù)節(jié)氣門開度、車速等信號，將自動變速器油（ATF油）送到不同的控制元件，操縱離合器、制動器等的動作，來選擇不同的主動件、從動件和固定件。4）電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的作用是根據(jù)行駛要求來控制換擋，使換擋更精確、平順，提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性，減少排放，同時還具有自診斷功能，方便故障診斷和維修。電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、自動變速器ECU和執(zhí)行器等組成。3萬向傳動裝置（1）萬向傳動裝置的功用（2）萬向傳動裝置的組成萬向傳動裝置主要包括萬向節(jié)和傳動軸，對于傳動距離較遠的分段式傳動軸，為了提高傳動軸的剛度，還設(shè)置有中間支承。萬向傳動裝置的組成1）萬向節(jié)萬向節(jié)一般分為剛性萬向節(jié)和柔性萬向節(jié)。十字軸式

9、萬向節(jié)十字軸式萬向節(jié)等速萬向節(jié)a.球籠式等速萬向節(jié)球籠式萬向節(jié)b.球叉式等速萬向節(jié)球叉式萬向節(jié)2）傳動軸傳動軸有實心軸和空心軸之分。4.驅(qū)動橋（1）驅(qū)動橋的功用驅(qū)動橋的功用是降速、增大轉(zhuǎn)矩，將萬向傳動裝置輸入的動力改變轉(zhuǎn)動方向以后，分配到左右驅(qū)動輪，使汽車行駛，并且允許左右驅(qū)動輪可以以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。（2）驅(qū)動橋的組成驅(qū)動橋主要由主減速器、差速器、橋殼和半軸等組成。驅(qū)動橋的組成1）主減速器主減速器分為單級主減速器和雙級主減速器兩種。2）差速器差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸，并在必要時允許左、右半軸以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以滿足兩側(cè)驅(qū)動輪差速的需要。桑塔納2000型轎車差速器差速器由差

10、速器殼、行星齒輪軸、2個行星齒輪、2個半軸齒輪、復(fù)合式推力墊片等組成。主減速器傳來的動力帶動差速器殼轉(zhuǎn)動，經(jīng)過行星齒輪軸、行星齒輪、半軸齒輪、半軸，最后傳給兩側(cè)驅(qū)動車輪。汽車直線行駛時，兩側(cè)驅(qū)動車輪所受到的地面阻力相同，行星齒輪不自轉(zhuǎn)，只隨差速器殼和行星齒輪軸一起公轉(zhuǎn)，兩半軸無轉(zhuǎn)速差。汽車轉(zhuǎn)向行駛時，兩側(cè)驅(qū)動車輪所受到的地面阻力不同。如果車輛右轉(zhuǎn)，右側(cè)（內(nèi)側(cè)）驅(qū)動車輪所受的阻力大，左側(cè)（外側(cè)）驅(qū)動車輪所受的阻力小。行星齒輪除了隨差速器殼公轉(zhuǎn)外還順時針自轉(zhuǎn)。左側(cè)（外側(cè)）車輪轉(zhuǎn)得快，右側(cè)（內(nèi)側(cè)）車輪轉(zhuǎn)得慢，實現(xiàn)純滾動。3）半軸半軸的功用是將差速器傳來的動力傳給驅(qū)動輪。4）橋殼橋殼的作用是支承并保護

11、主減速器、差速器和半軸等，固定左右驅(qū)動輪的相對位置，支承汽車重量，傳遞車架與車輪之間的各向作用力。按結(jié)構(gòu)形式不同，橋殼可分為整體式和斷開式兩種。32 行駛系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解行駛系的功用及組成。2.掌握行駛系各主要零部件的結(jié)構(gòu)及功用。3.掌握車輪定位。汽車行駛系一般由車架、車橋、車輪和懸架組成一、車架車架的功用是安裝汽車的各總成和部件，并使它們保持正確的相對位置；同時承受來自車上和地面的各種靜、動載荷。汽車車架按其結(jié)構(gòu)形式可分為邊梁式、無梁式、中梁式、綜合式。邊梁式車架由兩根位于兩邊的縱梁和若干根橫梁組成，縱梁和橫梁通過焊接或鉚接相互連接成堅固的剛性構(gòu)件。邊梁式車架二、車橋1.車橋的作用車橋通過

12、懸架與車架相連，兩端安裝車輪，其功用是傳遞車架與車輪之間的各種力和力矩。2.車橋的分類（1）按配用懸架結(jié)構(gòu)不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。（2）按車橋上車輪的作用不同，車橋分為支持橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋四種類型。1）支持橋2）驅(qū)動橋3）轉(zhuǎn)向橋4）轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋示意圖三、車輪定位所謂車輪定位，就是汽車的每個車輪（或通過轉(zhuǎn)向節(jié)）和車橋、車架的安裝應(yīng)保持一定的相對位置。前輪定位參數(shù)有主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束，后輪定位參數(shù)有后輪外傾角和后輪前束。主銷后傾角1主銷后傾角 在汽車的縱向平面內(nèi)（汽車的側(cè)面），主銷上部向后傾的一個角度，稱為主銷后傾角。 主銷后傾角一般不超過

13、3。2主銷內(nèi)傾角在汽車的橫向平面內(nèi)（汽車的前后方向），主銷上部向內(nèi)傾斜一個角度，主銷軸線與垂線之間的夾角稱為主銷內(nèi)傾角。一般主銷內(nèi)傾角不大于8。3前輪外傾角在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平面向外傾斜一個角度，稱為前輪外傾角?，F(xiàn)代汽車將外傾角一般設(shè)定為1左右。主銷內(nèi)傾角4前輪前束俯視車輪，汽車的兩個前輪的旋轉(zhuǎn)平面并不完全平行，而是稍微帶一些角度，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。前輪前束5后輪定位一些高級獨立懸架的車輛，除設(shè)置轉(zhuǎn)向輪定位外，非轉(zhuǎn)向的后輪也設(shè)置定位，稱為后輪定位，內(nèi)容包括：后輪外傾角和后輪前束。四、汽車懸架1懸架的作用懸架就是車架（或車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。其作用是把

14、路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的轉(zhuǎn)矩傳遞到車架（或車身）上，減少汽車振動，以保證汽車的正常行駛。2懸架的組成汽車懸架一般由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機構(gòu)（橫向穩(wěn)定桿、擺臂、縱向推力桿等）三部分組成。懸架的組成3懸架的類型懸架可分為獨立懸架和非獨立懸架。（1）非獨立懸架非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)的車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架（或車身）連接。非獨立懸架非獨立懸架裝置使用彈性元件最為普遍，汽車懸架最常用的彈性元件是葉片式彈簧。鋼板彈簧（2）獨立懸架獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是車橋做成斷開的，每一側(cè)的車輪可以單獨地通過彈性懸架與車

15、架（或車身）連接。獨立懸架獨立懸架按車輪的運動方式分為：車輪在橫向平面內(nèi)擺動的橫臂式、車輪在縱向平面內(nèi)擺動的縱臂式、車輪沿主銷軸線移動的麥弗遜式和燭式等。獨立懸架的形式1）橫臂式獨立懸架橫臂式獨立懸架2）縱臂式獨立懸架雙縱臂式獨立懸架3）麥弗遜式獨立懸架麥弗遜式獨立懸架4電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元（ECU）、執(zhí)行機構(gòu)等組成。五、車輪與輪胎車輪與輪胎是汽車行駛系中的重要部件，位于汽車車身與路面之間，起支承汽車和裝載質(zhì)量、傳遞汽車與路面之間的各種力和力矩、緩沖車輪受路面顛簸時所引起的振動、保持汽車的行駛方向等作用。汽車車輪總成是由車輪和輪胎兩大部分組成的。車輪一般是由輪

16、轂、輪輞和輪輻組成。車輪總成1.輪胎的分類（1）按胎體結(jié)構(gòu)的不同，輪胎可分為充氣輪胎和實心輪胎兩種?，F(xiàn)代汽車絕大多數(shù)采用充氣輪胎。充氣輪胎分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎兩種。（2）按胎體的結(jié)構(gòu)不同，還可分為斜交輪胎和子午線輪胎。（3）按輪胎內(nèi)空氣壓力的大小，輪胎還可分為高壓胎（0.50.7 MPa）、低壓胎（0.150.45 MPa）和超低壓胎（0.15 MPa以下）。斜交輪胎和子午線輪胎2.輪胎規(guī)格的表示方法輪胎的尺寸標(biāo)注D輪胎外徑 d輪胎內(nèi)徑或輪輞直徑B輪胎寬度 H輪胎高度（1）斜交輪胎的規(guī)格斜交輪胎的規(guī)格用B-d表示，B和d均使用英寸（inch）為單位。（2）子午線輪胎的規(guī)格以上海桑塔納20

17、00GSi型轎車輪胎的規(guī)格195/60R14 85H為例進行說明。1）195表示輪胎寬度195 mm，貨車子午線輪胎的寬度一般以英寸（inch）為單位。2）60表示扁平比為60，扁平比為輪胎高度H與寬度B之比，有60、65、70、75、80五個級別。3）R表示子午線輪胎，即“Radial”的第一個字母。4）14表示輪胎內(nèi)徑14英寸(inch)。5）85表示荷重等級，即最大載荷質(zhì)量。荷重等級為85的輪胎的最大載荷質(zhì)量為515 kg。6）H表示速度等級，表明輪胎能行駛的最高車速。另外，在輪胎規(guī)格前加“P”表示轎車輪胎；在胎側(cè)標(biāo)有“REINFORCED”表示經(jīng)強化處理，“RADIAL”表示子午線胎，

18、“TUBELESS”(或TL)表示無內(nèi)胎（真空胎），“MS”（Mud and Snow）表示適于泥地和雪地，“”表示輪胎旋向，不可裝反。33 轉(zhuǎn)向系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解轉(zhuǎn)向系的功用及組成。2.掌握轉(zhuǎn)向系各主要零部件的結(jié)構(gòu)及功用。一、轉(zhuǎn)向系的功用汽車轉(zhuǎn)向系的功用是按照駕駛員的要求改變和保持汽車的行駛方向。按轉(zhuǎn)向能源的不同，轉(zhuǎn)向系可分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大類。二、機械轉(zhuǎn)向系機械轉(zhuǎn)向系以人力作為唯一的轉(zhuǎn)向動力源。其中所有傳力件都是機械的。機械轉(zhuǎn)向系的基本組成包括轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三個基本組成部分。1轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)駕駛員操縱轉(zhuǎn)向器的工作機構(gòu)，主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成。2轉(zhuǎn)向

19、器轉(zhuǎn)向器的功用是將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動變?yōu)辇X條軸的直線運動或轉(zhuǎn)向搖臂的擺動，降低傳動速度，增大轉(zhuǎn)向力矩并改變轉(zhuǎn)向力矩的傳動方向。常用的轉(zhuǎn)向器有循環(huán)球式、齒輪齒條式等幾種。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器3轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)是從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間所有傳動機械、桿件的總稱，作用是把轉(zhuǎn)向器輸出的力傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)上，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，同時讓轉(zhuǎn)向輪之間的轉(zhuǎn)角遵循一定的規(guī)律，保證輪胎和地面之間的相對滑動控制在最低程度。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器獨立懸架的傳動機構(gòu)三、動力轉(zhuǎn)向系汽車動力轉(zhuǎn)向系是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動機產(chǎn)生的液體壓力或電動機驅(qū)動力來實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向，所以也稱為轉(zhuǎn)向動力放大裝置。它是在機械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加

20、力裝置而形成的。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需能量只有一小部分由駕駛員提供，而大部分是由發(fā)動機（或電動機）通過轉(zhuǎn)向加力裝置提供。液壓式動力轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向加力裝置包括：轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐以及位于整體式轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動力缸等。液壓式動力轉(zhuǎn)向系電動動力轉(zhuǎn)向系通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電動機、電磁離合器、減速機構(gòu)、電子控制單元等組成。電動動力轉(zhuǎn)向系的組成34 制動系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解制動系的功用及組成。2.掌握制動系各主要零部件的結(jié)構(gòu)及功用。一、制動系的功用制動系的功用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車，使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定駐車，使下

21、坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。二、制動系的組成制動系一般由制動操縱機構(gòu)和制動器兩個主要部分組成。摩擦制動器有兩種常見的結(jié)構(gòu)形式，一種是鼓式制動器，一般用在后輪；另一種是盤式制動器，一般用在前輪。制動器三、鼓式制動器鼓式制動器制動器不工作時，制動鼓的內(nèi)圓面與制動蹄摩擦片的外圓面之間保留有一定的間隙，使制動鼓可以隨車輪自由旋轉(zhuǎn)。制動時，駕駛員踩下制動踏板，推桿推動主缸活塞，迫使制動油液經(jīng)管路進入制動輪缸，推動輪缸活塞克服回位彈簧的拉力，使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動而張開，消除制動蹄與制動鼓之間的間隙后壓緊在制動鼓上，從而產(chǎn)生制動作用。放松制動踏板，在回位彈簧作用下，制動蹄與制動鼓的間隙又得以恢復(fù)，從而解除制動。制動器不工作時，摩擦片與制動鼓之間的間隙稱制動間隙。四、盤式制動器鉗盤式制動器五、制動傳動裝置汽車制動傳動裝置的功用是將駕駛員施加于踏板上的力放大后傳到制動器，并控制制動器的工作以獲得所需要的制動作用。基本的制動傳動裝置有機械式、液壓式和氣壓式。桑塔納轎車液壓制動傳動裝置由制動踏板、制動主缸、制動油管及制動輪缸等組成。制動主缸是