《汽车底盘构造与维修》教案DOC

《汽车底盘构造与维修》教案
信阳市第三职业高级中学
彭超
2014-9-12
绪论
1、教学目的：
通过本章的讲述可以初步了解汽车底盘的知识，对于他的组成及在汽车上的地位与作用有一个了解，并知道汽车底盘的发展变化过程及发展趋势。

2、教学重点：汽车底盘的四大系统及作用。

3、教学难点：底盘的发展史及发展趋势。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: 面授PPT
6、教学过程及步骤：（2课时）
一、汽车底盘在汽车中的地位及作用：
1. 底盘是汽车的基础——骨骼
2. 作用：传递动力、支承和安装其他各部件总成。

二、组成：
1. 四大系统：传动系行驶系转向系制动系
2. 各系统的作用：
三、底盘质量优劣对汽车性能的影响。

四、汽车底盘的发展历史以及发展趋势。

五、总结本节内容，对这个学期《底盘》课程的学习提出希望。

六、布置预习作业。

第1章汽车传动系
第一节概述
1、教学目的：
A、了解汽车行驶的基本原理，
B、了解牵引力、行驶阻力、附着力三者的关系。

C、了解汽车传动系的功用、组成及种类。

D、掌握汽车的驱动形式与传动系的布置形
2、教学难点：
牵引力、行驶阻力、附着力三者的关系；驱动形式及传动系布置形式。

3、教学重点：
汽车传动系的作用、组成及分类。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: PPT 图片
6、教学过程及步骤：（2课时）
一、汽车行驶的基本原理
1.汽车牵引力的产生：
汽车在行驶时，路面对轮胎边缘施加的反作用力F，这个力称为牵引力（驱动力）。

当牵引力增大到能克服汽车静止状态的最大阻力时，汽车便开始起步。

2.汽车行驶的阻力：
汽车在行驶中遇到各种阻力，有滚动阻力Ff，空气阻力Fw，上坡阻力
Fi和加速阻力Fj4种，其阻力因轮胎，路况，车况，车速，载荷等因素变化而变化。

3.汽车行驶的基本条件：汽车的行驶情况取决于牵引力与总阻力的关系。

当牵引力等于阻力时，汽车匀速行驶或处于静止状态；当牵引力大于阻力时，汽车加速行驶；当牵引力小于阻力时，汽车减速行驶或无法起步。

而牵引力的大小，不仅取决于发动机输出扭矩和传动装置的结构，同时还取决与轮胎于路面的附着性能。

二、传动系的作用
将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮，并改变扭矩的大小，以适应行驶条件的需要，保证汽车正常行驶。

此外，还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。

三、传动系的形式
1.按结构和传动介质分
1、机械式
2、液力机械式
3、静液式
4、电力式
2.按传动比变化分
1、有级传动系
2、无级传动系
3.按传动比的变换方式分
1、强制操纵式
2、自动操纵式
3、半自动操纵式
四、传动系的布置形式
传动系的布置主要与发动机的类型，汽车的用途和汽车中心的位置有关。

1.发动机前置、后桥驱动的传动系（FR）
2.发动机后置、后桥驱动的传动系(RR)
3.发动机前置、前桥驱动的传动系(FF)
4.发动机中置、后桥驱动的传动系（MR）
5.全轮的传动系(nWD)
五、汽车驱动行驶的表示方式
汽车驱动行驶可用全部车轮数乘驱动车轮数或全部车桥数乘驱动桥数表示，对于越野车也可用nWD表示。

六、总结本节课内容。

七、布置课后作业：课本P6 思考与练习（一） 1、4 （三） 3
1、牵引力产生的基本原理是什么？
汽车行驶时，发动机的输出扭矩通过传动系传给驱动车轮，使驱动车轮得到一个扭矩Mt，由于汽车轮胎与地面接触，在扭矩作用下，接触面上轮胎边缘对地面产生一个圆周力Fо，它的方向与汽车行驶方向相反，根据作用力与反作用力的关系，路面对轮胎边缘施加一个反作用力Ft，其大小与Fо相等，方向相反。

Ft为外界对汽车施加的推动力，即牵引力。

2、汽车在正常行驶时牵引力、行驶阻力、附着力三者有什么关系？
为使汽车正常行驶，车轮在路面上不打滑，则必须保证附着力大于或等于牵引力；而牵引力必须大于等于汽车行驶阻力。

3、传动系的布置有哪几种形式？
发动机前置，后桥驱动的传动系（FR型）；发动机后置，后桥驱动器的传动系（RR型）；发动机前置，前桥驱动的传动系(FF型)；发动机中置，后桥驱动的传动系（MR型）；全轮驱动（n WD型）。

第二节离合器
1、教学目的：
A、了解离合器的功用、性能要求和类型
B、掌握离合器的基本组成和工作原理
C、重点掌握典型离合器的构造、主要零部件的检修、离合器的装配与
调整
D、熟练掌握离合器的检验与调整方法
E、掌握离合器常见的故障的诊断与排除方法
2、教学难点：
组成和基本工作原理
3、教学重点：
离合器的构造、主要零件的检修、离合器的装配与调整、离合器常见故障的诊断和排除。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: PPT 实物展示
6、教学过程及步骤：（4课时）
第一、二课时
一、离合器的概述：
1.离合器的功用
①保证汽车平稳起步
②保证传动系换挡时工作平顺
③防止传动系过载
2.离合器的性能要求
①能可靠地传递发动机的最大扭矩，而不打滑。

②保证发动机与传动系结合平顺、柔和。

③保证发动机与传动系分离迅速、彻底。

④从动部分的转动惯量要尽可能小，以减少换挡时齿轮的冲击。

⑤具有良好的热稳定性，保证离合器工作可靠。

⑥操纵轻便、结构简单、维修方便。

3.离合器的型式
（1）摩擦式离合器
（2）液力式离合器
（3）电磁式离合器
二、摩擦式离合器
1、分类：
(1)按从动盘的数目分
单片式双片式
(2)按压紧弹簧的形式分
膜片弹簧式多簧式中央弹簧式
(3)按操纵方式分
机械式液压式气压式
2、基本组成：
主动部分从动部分压紧部分操纵机构
3.摩擦式离合器的工作原理
(1)离合器接合时的工作
(2)离合器分离时的工作
(3)汽车起步时的工作
三、典型离合器分析：
1. 膜片式离合器
2. 多簧式离合器
3.中央弹簧式离合器
四、离合器操纵机构
1.机械式操纵机构
2.液压式操纵机构
五、总结本次课堂内容
1.离合器概述：功用、性能要求及形式。

离合器的作用：保证汽车平稳起步；保证传动系统换档时工作平顺；防止传动系过载。

2.摩擦式离合器：介绍了分类丶基本组成和工作原理。

基本组成：通常由主动部分丶从动部分丶压紧机构和操纵机构4部分组成
工作原理：离合器的接合丶离合器的分离及汽车起步时，离合器的工作与传动过程。

3.典型离合器结构分析：分别以膜片弹簧式丶多弹簧式和中央弹簧式离合
器为例，介绍其结构和工作原理。

4.离合器的操纵机构：作用是使离合器分离，并使之柔和接合以适应换档
和汽车起步的需要。

通常有机器式丶液压式丶气压式3中操纵机构。

5.变速器的磨合与实验：目的是改变各运动副的工作状况，增大承载能力；
并检查修理及装配的质量。

分有负荷和无负荷两个磨合阶段。

6.离合器常见故障的判断与排除：介绍故障类型丶现象及排除方法。

7.离合器的检验与调整；介绍分解丶检修与装配的基本操纵。

离合器在检修时，对于压盘丶膜片弹簧丶从动盘等易损件必须进行检查；
于操纵机构必须及时调整。

六、作业
1、离合器的作用是什么？
保证汽车平稳起步；保证传动系换挡时工作平顺；防止传动系过载。

2.机械摩擦式离合器的工作原理是什么？
1）离合器接合：当发动机工作时，飞轮带动离合器的压盘，离合器盖旋转。

由于在压紧弹簧的作用下，压盘合从动盘被紧在飞轮上，使从动盘结合面与飞轮，压盘产生摩擦矩，并通过从动盘带动变速器第一轴一起旋转，发动机的动力便传给了变速器。

当从动盘与飞轮，压盘间的摩擦力矩Mf大于发动机的输出扭矩Me（即Mf＞Me）时，从动盘与飞轮，等速转动，输出扭矩为Me;当Mf＜Me时，从动盘与飞轮间产生滑转（即离合器打滑），且两者不等速，输出扭矩为Mf. 2）离合器分离；当驾驶员踩下踏板时，通过联动件使分离轴前移，压在分离杠杆上，使压盘产生一个向后的拉力，当此拉力大于压紧弹簧的弹力时，从动盘与飞轮，压盘脱离接触，发动机则停止向变速器输出动力。

3）汽车起步：当缓慢放松踏板时，通过联动件作用在压盘上的拉力逐渐减小，在压紧弹簧的作用下，从动盘
与飞轮，压盘接合程度逐渐增加，其摩擦力矩Mf逐渐增大，当大于汽车通过传动系作用在从动盘上的阻力扭矩时，从动盘与飞轮等速转动，汽车起步。

3.离合器踏板自由行程的大小对其工作有何影响？
离合器踏板的自由行程对其动力传递影响比较大：自由行程过大，离合器不能完全分离；反之，自由行程过小，则离合器接合不彻底，容易打滑。

4.离合器的常见故障有哪些？应如何排除？
详见本节教材内容
第三课时
一、离合器的常见故障
一.离合器打滑
1、故障现象
2、故障原因
3、故障诊断与排除
二.离合器分离不彻底
1、故障现象
2、故障原因
3、故障诊断与排除
三.离合器发响
1、故障现象
2、故障原因
3、故障诊断与排除
四.起步时离合器发抖
1、故障现象
2、故障原因
3、故障诊断与排除
第三节普通变速器
1、教学目的：
A、了解变速器的功用、类型。

B、掌握普通齿轮变速器的变速传动原理。

C、掌握典型变速器变速转动机构的构造和各挡传动路线、变速器操
纵机构的构造和工作情况。

D、掌握变速器常见故障的诊断与排除，变速器拆装，主要零件的检
修、调整、磨合与试验。

2、教学难点：
变速器的变速传动原理
3、教学重点：
各档位的传动路线变速器操纵机构的构造和工作情况。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: PPT 录像电影动画
6、教学过程及步骤：（6课时理论2课时，实训4课时）
一、变速器概述
1.变速器的功用
(1)改变传动比
(2)设置倒挡
(3)设置空挡
2.变速器的性能要求
(1)具有合理的挡数和适当的传动比。

(2)具有倒挡和空挡。

(3)传动效率高，操纵轻便，工作可靠，无噪声。

(4)结构简单，体积小，质量轻，维修方便。

3.变速器的形式
(1)按传动比变化方式分
有级式变速器
无级变速器
综合式变速器
(2)按操纵方式分
手动变速器
自动变速器
二、变速器的工作原理
1.变速器的变速原理
2.变速器的变向原理
三、典型齿轮式变速器
1.变速传动机构
(1)二轴式变速器
①结构分析
②各挡的动力传递情况
（2）三轴式变速器
①结构分析
②各挡的动力传递情况
2.变速操纵机构
四、小结
1.变速器概述：介绍变速器的功用、性能要求和分类。

变速器的功用：改变传动比；设置倒档；设置空挡。

2.齿轮式变速器在变速转动时，变速、变扭及变向的原理。

3.齿轮式变速器的构造：由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。

⑴变速转动机构：作用是改变扭矩和转速的转动比及方向，通常有二轴
式和三轴式两种。

分别以桑塔纳、东风EQ1092为例，进行结构、传动的介绍。

⑵同步器：作用是完成同步换挡。

锁环式、锁销式两种惯性同步器应用广泛。

⑶变速操纵机构：作用是控制转动机构实现变速器传动比和转向的变
换。

主要由操纵装置和自锁、互锁、倒档锁等锁止装置两部分构成。

⒋齿轮式变速器常见故障的判断与排除：介绍故障类型、现象及排除方法。

⒌变速器的检修与调整：介绍分解、检修与装配的基本操作。

在检修时，对于齿轮、壳体、轴、同步器等易损件必须进行检查；对于操纵机构必须及时进行调整。

⒍变速器的磨合与试验：目的是改变各运动副的工作状况，增大承载能力；并检查修理及装配的力量。

分有负荷和无负荷两个磨合阶段
五、作业
1、汽车变速器的作用是什么？有何性能要求？
作用：改变传动比：设置倒档；设置空挡；性能要求：具有合理的挡数和适当的传动比；具有倒档和空挡；传动效率高，操作轻便，工作可靠，无噪音；结构简单，体积小，质量轻，维修方便。

2、同步器起什么作用？
使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步；阻止在同步之前轮齿进行啮合；防止产生接合齿圈之间的冲击；缩短换挡时间，迅速完成换挡操作；延长齿轮寿命。

3、说明变速器操纵机构的组成及各锁止机构的作用？
其结构主要由操纵装置和锁止装置两部分构成。

1）自锁装置：防止工作中自动挂档，脱档，并保证全齿啮合。

2）互锁装置：防止挂入两个挡。

3）倒档锁止装置：防止行驶中误挂倒档。

4.什么叫传动比？它与转速、扭矩有什么关系？
详见本节教材内容
5.变速器的常见故障有哪些？应如何排除？
详见本节教材内容
第四节自动变速器
学习目标：
⒈了解液力机械自动变速器的功用、类型及组成。

⒉掌握自动变速器的组成；
3.了解带锁止离合器的液力变扭器的结构及工作原理；掌握行星齿轮变速传动的基本原理。

4.掌握典型自动变速器的结构、挡位设置、控制和动力传递。

5.了解自动变速器常见故障的诊断与排除、自动变速器的拆装，主要零件的检修。

要求：
1.液力机器自动变速器的功能：根据行驶阻力的变化，在一定范围内自动
地，无极的改变传动比和扭矩比，而不再需要手动变速器，和离合器参加工作。

、
2.自动变速器的结构：通常由液力变扭器，机械式变速器，液力系统，控
制系统及操纵装置等组成。

了解带锁止离合器的液力变扭器的结构及工作原理；掌控行星齿轮机构变速传动的基本原理。

3.典型自动变速器：分别以辛普森式，拉威挪式和金属带式自动变速器为
列，介绍其结构，档位设置，档位控制和动力传递。

4.自动变速器常见故障的诊断与排除：介绍故障类型，现象及排除方法。

5.自动变速器的检修与调整：自动变速器的加工精度和配合精度非常高，
在检修时，正确的拆卸，装复，检修是非常必要的。

由于电控自动变速器ECU具有自动检测并存储故障代码的功能，维修人员可以通过读取故障代码确定故障部位，一边进行维修。

自动变速器的检修主要有液力变
扭器的检修，行星机构的检修，换挡执行机构的检修，液力控制系统的检修，电子控制系统的检修等几项内容。

简答：
1、自动变速器有哪些特点？
1①汽车起步更加平稳，能吸收振动与冲击，从而提高了乘坐的舒适性；
②能以很低的车速稳定行驶，以提高车辆在坏路面上的通过性；③能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内进行无极变述，有利于提高汽车的动力性和平均车述；④液力传动的工作介质是液体，能减轻传动系统承受的动载荷，因而提高了有关部件和零件的使用寿命；⑤明显的减少了换挡操作，有利于提高汽车行驶的安全性；⑥主要缺点是结构复杂，成本较高，低速区传动效率低。

2、简述锁止离合器式液力变扭器的结构及工作原理。

结构∶在液力变扭器的基础上加装了锁止离和器。

工作原理：当汽车起步或在坏路面上行使时，控制系统改变控制油路的流动路线，使活赛在压力差的作用下而右移，锁止离和器分离，不起作用，液力变扭器正常工作。

可充分发挥液力传动时自动适应行使阻力剧烈变化的优点。

当汽车在良好道路上高速行使时，控制系统再次改变控制油路的流动路线，使活赛在压力差的作用下而左移，锁止离合器接合，使变扭器的输入轴成为刚性连接（即泵轮与涡轮同步旋转），变扭器不起作用，使传动效率最高，同时提高了汽车的行使速度和燃油经济性。

3、自动变速器电控单元（ECU）控制功能有哪些？
①换挡时刻控制；②主油路压力控制；③自动模式控制；④锁止离合器控
制；⑤发动机制动控制；⑥改善换挡质量控制；⑦故障自诊断和失效保护控制。

4、变速器常见故障有哪些？如何排除？
详见本节教材内容
第五节万向传动装置
1、教学目的：
A、了解万向传动装置的功能，组成和类型。

B、掌握十字轴刚性万向节的构造，
C、握十字轴万向节等速传动的条件。

D、掌握等角速万向节的常见类型，工作原理及构造。

E、了解万向传动装置的布置形式。

F、掌握万向传动装置的维护和保养。

2、教学难点：
十字轴刚性万向节的结构、工作原理与速度特性。

3、教学重点：
等速万向节、布置形式和检修装配。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: PPT 动画演示
6、教学过程及步骤：（4课时）
一、万向传动装置的功用、组成和类型
1.万向传动装置的功用和组成
2. 万向传动装置的类型
万向传动装置可分为闭式和开式两种。

二、万向节的构造与工作原理
1. 十字轴刚性万向节
（1）十字轴刚性万向节的构造
它由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封和油嘴等组成。

（2）刚性十字轴万向节的速度特性
（3）十字轴万向节等角速传动的条件
2.等角速万向节
①双联式万向节
双联式万向节从结构原理上看，实际是一套传动轴长度减缩至最小的双刚性十字轴万向节的等速传动装置
②三销轴式万向节
③球叉式等速万向节
④球笼式万向节
球笼式万向节结构，由星形套、钢球保持架（球笼）、球形壳等组成。

3.万向传动装置的布置形式
4. 传动轴和中间支承
①传动轴
传动轴是连接变速器（或分动器）与驱动桥的部件，其作用是将变速器（或分动器）传来的扭矩传给驱动桥，传动轴有空心轴和实心轴两
种，多数是做成空心的，一般由厚薄均匀的薄钢板卷焊而成，对于超重型货车采用无缝钢管制成，而对于转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心的。

在传动轴的两端分别焊有带花键的轴头和万向节叉。

②中间支承
传动轴分段时，应加中间支承，通常中间支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。

三、万向传动装置的维护
1.十字刚性万向节使用中应注意的问题
①检查传动轴十字轴轴承及中间支承有无松旷，如轴承磨损松旷应及时更换。

②检查各叉型凸缘螺母的紧固情况；并紧固螺栓或螺母及凸缘连接螺栓。

③定期向万向传动装置的轴承加注润滑脂浸润。

2.球笼式等角速万向节使用中应注意的问题
①应经常检查球笼式万向节的防尘罩；因一旦进入灰尘，将引起万向节磨损失效，发现防尘罩破损应立即更换。

②保养中应检查球笼式万向节的钢球和滚道有无磨损松旷、卡滞、生锈或损坏，如有应予更换新件。

③装配球笼式万向节时，应加注润滑脂，并更换防尘罩。

四、万向传动装置的故障诊断和排除
传动轴在万向节轴承和各连接部位的磨损松旷以及传动轴弯曲、动平
衡不良等均会引起万向传动装置出现故障，常见故障有：传动轴的摆振和发响。

1.传动轴的摆振
（1）故障现象
（2）诊断方法
（3）故障原因和排除
2.传动轴发晌
（1）故障现象
（2）诊断方法
（3）故障原因和排除
五、万向转动装置主要零件的检修
1.万向节的检修
（1）万向节的分解
（2）万向节的检修
2.传动轴的检修
（1）拆卸传动轴
（2）传动轴的检修
（3）传动轴中间支承的检修
六、桑塔纳轿车万向传动装置的拆卸与检修
七、万向传动装置的装配
八、总结本次课堂内容
1.万向传动安置一般由万向节和传动轴组成，有的还加有中间轴承。

2.十字轴刚性万向节，它允许相邻两轴的最大交角为15°~20°。

它由万
向节叉、十字轴、滚针轴承、油封和油嘴组成。

3.等角速万向节等速的基本原理：在结构上保证万向节在工作过程中，其
传力钢球中心永远位于两轴交点的平分线上。

4.传动轴是连接变速器（或分动器）与驱动桥的部件。

其作用是将变速器
（分动器）传来的扭矩传给驱动桥。

5.传动轴分段时，应加中间支承，通常中间支撑安装在车架横梁上，它具
有补偿传动轴轴向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。

6.球笼式等角速万向节，一种RF型万向节，无轴向滑动，它又内环、外
环、保持架和钢球等组成；另一种是VL型万向节，可轴向滑动伸缩，万向节最大弯曲角度为21°，轴向伸缩可达45mm。

九、作业
1、汽车为什么要安装万向传动装置？
在发动机前置后驱的汽车上，变速器与发动机、离合器若连成一体支撑在车架上，驱动桥则通过悬架与车架连接。

驱动桥由于装载质量变化及路面的凹凸不平会产生上下运动，而汽车在加速或减速时，由于惯性产生前后移动，结果在变速器与主减速器之间产生轴交角与距离的变化，而导致其无法正常工作，所以要安装方向传动装置。

2.简述普通十字轴万向节传动的特点？
单个普通十字轴万向节传动时，当主动叉等角速旋转时，从动叉是不等角速的，其不等角速的程度会随轴间夹角的加大而愈烈。

3.传动轴为什么要设置中间支承？
在发动机前置后驱的汽车上，当传动轴分断时，应加装中间支承，通过中间支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴向和角度方向变化或变形等引起的位移。

4.简述普通十字轴万向节等角速传动的条件？
1）传动轴与主动轴之间夹角α1等于传动轴与从动轴之间夹角α2；）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。

第六节驱动桥
1、教学目的：
A、掌握驱动桥的作用和组成。

B、掌握主减速器的构造与工作原理。

C、掌握差速器的构造与工作原理。

D、掌握主减速器和差速器的检修、调整和转配。

2、教学难点：
主减速器和差速器的结构、工作原理。

3、教学重点：
主减速器和差速器检修、调整和装配。

4、教学方法：讲授法。

5、教学手段: PPT 动画演示录像
6、教学过程及步骤：（4课时）
一、驱动桥的构造
1.驱动桥的作用与组成
驱动桥的作用：驱动桥的作用是将发动机传出的相关扭矩经过它传给
驱动车轮，实现降速，增大扭矩的作用。

驱动桥的组成：
驱动桥是由主减速器，差速器，半轴和桥壳等组成。

断开式驱动桥组成：
2.主减速器
（1）主减速器作用与形式
主减速器作用：主减速器又称主传动器，其作用是降低传动轴传来的转速增大输出扭矩，并改变旋转方向，使传动轴左右旋转变为半轴的前后旋转。

主减速器的结构类型：
按减速齿轮副的级数可分为单级和双级主减速器
按主减速器速比挡数分，有单速和双速主减速器
按主减速器所在位置分，有中央主减速器和轮边主减速器。

（2）单级主减速器
（3）双级主减速器
3.差速器
（1）差速器的作用与分类
差速器的作用除了把主减速器传来的动力传给驱动轮外，当左右车轮行驶条件不同时，能自动调整左右驱动车轮以不同的转速旋转，使车轮保持滚动行驶状态。

现代汽车的差速器按结构分为普通锥齿轮差速器和防滑差速器。

（2）普通差速器。