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1、汽车构造,汽车工程系 李新凯,万象传动装置工作演示,应用： 变速器与驱动桥之间 变速器与分动器之间 驱动桥的半轴 断开式驱动桥的半轴 转向轴,万向节,分类： 刚性万向节 普通万向节 准等速万向节 等速万向节 柔性万向节,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。,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。,vA= w1r=w2rcosa,vB= w1rcosa=w2r,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
2、万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。,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,等速万向节,原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上,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）,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,绕性万向节
3、,弹性连接件,上海SH380A自卸车的柔性万向节,弹性连接件,第三篇汽车行驶系,第十五章汽车行驶系和车架 功用： 把来自于传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；承受汽车所受的外界力和力矩，保证汽车正常行驶。,行驶系组成和功用,功用： 1.将整个汽车连接成一个整体,并支承全车重量； 2.接受转矩，产生牵引力； 3.传递并承受路面作用于车轮上的各向反力及其所形成的转矩； 4.减轻车身振动, 保证汽车的操纵稳定性。,组成 车架、车桥、车轮和悬架,车架的类型及构造,功用： 支承连接汽车的零部件,承受来自车内外的各种载荷。,要求： 1. 满足汽车总布置的要求； 2. 具有足够的强度和适当的刚度，质量尽可
4、能小； 3. 能使汽车重心位置降低,有利于提高汽车的行驶稳定性。,结构型式,第十六章 车桥,功用：传递车架与车轮之间的各向作用力和转矩。 分类：,按悬架结构不同,按车轮的作用不同,整体式车桥,分段式车桥,转向驱动桥,支持桥,转向桥,驱动桥,从动桥,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,构造,前轴： 1、工字型、提高抗弯强度减小质量。为提高抗扭强度，前轴两端加粗并呈拳型 2、中部呈凹形，降低发动机的安装高度，扩展驾驶员视野，减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角 3
5、、有安装钢板弹簧用的底座,转向节 1、转向节上下两叉有两个同轴孔，通过主销与前轴两端的拳型部分相连，在转向节上叉与拳形部分之间装有调整垫片，以调整间隙。 2、通过转向直拉杆前后推拉左转向节上臂，使左右转向节通过转向直拉杆同时绕主销摆动,主销：作用铰接前轴与转向节 轮毂：,轮毂,用于安装车轮,断开式转向桥,多数轿车和微型客车上采用断开式转向桥， 断开式转向桥与独立悬架相配用，可以有效的减少非簧载质量，降低发动机高度，从而提高发动机的行驶平顺性和操纵稳定性。,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。,转向轮定位,功用：转向轻便、行驶稳定、减少轮胎和机件的磨损等。 内容：
6、主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束。,主销后倾,装在前轴上的主销， 上端向后倾斜的现象。,主销后倾角的作用,主销后倾角,主销后倾角有使车轮自动回正的作用,主销内倾角,使转向节与主销轴线距离扩大，从而增大转矩。,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。,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,主销内倾的作用,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。,车轮前束,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。,车轮前
7、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,第十七章 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,车轮的组成,轮毂,轮辋,轮辐,轮毂 轮辋 轮辐,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。,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。,轮
8、胎,轮胎的作用 （P199） 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,如图,普通斜交胎,轮胎的结构 外胎的组成：胎面、帘布层、带垫 胎面的作用：缓冲、保护、附着 帘布层的作用：胎面主体 带垫的作用：缓冲 内胎 充气，应具有良好的弹性、耐热、不漏气,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,胎面花纹,普通花纹 混合花纹 越野花纹,无内胎充气轮胎,优点：因无内胎，摩擦升热少，散热快，适用于高速行驶；此
9、外结构简单，质量小，维修方便 密封层和自粘层易漏气，途中修理也较困难。,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,第18章 悬 架,悬架的组成 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。 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。,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
10、过弹性元件与车架相连。,车桥,弹性元件,车架,断开式车桥,弹性组件,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。 构造： 最长的 一片称 主片,钢板弹簧,套管,螺栓,螺母,中心螺栓,卷耳,弹簧夹,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。,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。,板簧与车架的连接,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：
11、轿车前轮独立悬架,应用：,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。,桑塔纳轿车的前悬架,麦弗逊式独立弹簧悬架,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,囊式气体弹簧：多用于豪华大客 膜式气体弹簧：刚度小，弹性特性曲线比较理想，多用于轿车 复合式气体弹簧：结构复杂，应用高档轿车,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,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
12、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。,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,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,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
13、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。,分类,双向作用筒式减振器 单向作用筒式减振器（伸张行程）,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,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。,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
14、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。,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。,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）,独立悬架,独立悬架的特点：P216 类型： 横臂式独立悬架（如图）(如图) 纵臂式独立悬
15、架 沿主销移动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,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,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,第四篇 汽车操纵控制系,第十九章 汽车转向系 汽车转向系的功用和类型 机械转向系 助力转向系 四轮转向系统,功用和要求,功用： 改变或恢复汽
16、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,转向系的类型,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,机械转向系 （与非独立悬架配装,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,机械式转向系的工作过程,动力转向系,机械转向器,转向摇臂,转向拉杆,转向节,梯形臂,转向横拉杆,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。,转向盘自由行程：,转动
