底盘构造与维修——教案(共41页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上2015 学年 第 二 学期课程名称：汽车构造与维修 授课教师：叶庆林班级：13、14汽修班题目：第七章 汽车行驶系概述 第八章 车 架第11讲 汽车行驶系概述与车架第 周 星期 本讲教学目标：知识点行驶系组成及功用行驶系的结构形式车架类型车架的结构特点能力点熟练掌握行驶系组成及功用熟练掌握车架的结构特点本讲主要内容：行驶系组成及功用行驶系的结构形式车架类型车架的结构特点本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）简介行驶系的结构形式车架类型重点讲解行驶系组成及功用车架的结构特

2、点教学重点：行驶系组成及功用车架的结构特点教学难点：车架的结构特点教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体作业或课外阅读资料：1汽车行驶系的功用是什么？轮式汽车行驶系由哪几部分组成？2汽车车架的结构形式有哪些？各自的工作特点是什么？不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（2课时）简介行驶系的结构形式；车架类型重点讲解行驶系组成及功用；车架的结构特点汽车制造与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）由复习提问汽车底盘结构的组成系统导入本讲内容：导入：汽车行使系是汽车底盘结构的主要组成部分所有专业要求一致：简单介绍：要求学生了解行驶系的结

3、构形式一、汽车行驶系概述1、汽车行驶系的功用1）支承汽车的总质量； 2）接受由发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与地面间的附着作用，产生驱动力，以保证整车正常行驶3）传递并支承路面作用于车轮上的各种反力及其所形成的力矩；4）尽可能地缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平顺行驶。2、行驶系的结构形式1）轮式行驶系直接与路面接触的部分是车轮。2）半履带式其结构特点是前桥装有滑撬或车轮，用来实现转向，后桥装有履带，以减少对地面的单位压力，控制汽车下陷，同时履带上的履刺加强了附着力，提高了车辆的通过能力。所有专业要求一致：简单介绍：要求学生了解全履带式、全履带式和车轮-履带式行驶系的结构形

4、式3）全履带式行驶系中直接与路面接触的部分是履带的汽车称为履带式汽车4）车轮-履带式行驶系中直接与路面接触的部分既有车轮又有履带的汽车称为半履带式汽车或车轮一履带式汽车所有专业要求一致：引用实例加以重点讲解要求学生理解掌握轮式汽车行驶系结构组成3、轮式汽车行驶系组成由车架、车桥、车轮、悬架等组成。车轮支承着车桥，车桥又通过弹性悬架与车架相连接。车架是整个汽车的基体，它将汽车的各相关总成连接成个整体，构成汽车的装配基础。所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握汽车车架的结构形式引用实例重点讲解汽车边梁式车架的结构形式二、车架1、车架的功用及类型（1）功用 1）汽车车架俗称“大粱”。其上装有发

5、动机、变速器、传动轴、前后桥、车身等总成和部件。2）车架的功用是支承、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。3）车架通过悬架装置坐落在车轮上。有的客车和轿车为了减小质量，取消了车架，制成丁能够承受各种载荷的承载式车身，即无粱式车身。（2）结构形式：边梁式、中梁式（或称脊骨式）和综合式2、车架构造1）边梁式车架的构造由两根位于两边的纵梁和若干道横梁组成，用铆接和焊接的方法将纵横梁连接成坚固的刚性构架。纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面一般为槽型，z星或箱型断面。横梁用来连接纵梁，保证车架的抗扭刚度和承载能力，而且还用来支撑汽车上的主要部件。 X形车架（边梁式车架

6、的改进）对于短而宽的汽车车架，为了降低重心高度和提高车架的扭转刚度，通常制成前窄后宽而后部向上弯曲的车架结构，且两根横梁制成X形，故X形车架一般用于轿车车架。利用与汽车边梁式车架的结构形式的对比方式所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握汽车中梁式、综合式、无架式车架的结构形式及工作特点归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容2）中梁式车架（脊骨式车架）结构：只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵粱，亦称为脊骨式车架。中梁的断面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定发动机，而主减速器壳通常固定在中梁的尾端，形成断开式后驱动桥。中梁上的悬伸托架用以支承汽车

7、车身和安装其它机件。若中梁是管形的，传动轴可在管内穿过。优点：有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角，在结构上容许车乾有较大的跳动空间，便于装用独立悬架，从而提高了汽车的越野性；与同吨位的载货汽车相比，其车架轻，整车质量小，同时质心也较低，故行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大；脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。缺点：制造工艺复杂，精度要求高，总成安装困难，维护修理也不方便，故目前应用较少。 3）综合式车架综合式车架是由边粱式和中梁式车架联合构成的。车架的前段或后段是边梁式结构，用以安装发动机或后驱动桥。而车架的另一段是中粱式结构的支架可以固定车身。传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘4）无车架式

8、 部分轿车和大型客车无车架，而以车身兼代车架，即将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受，称为无梁式车架，也称为承载式车身。如上海桑塔纳、一汽奥迪100、捷达高尔夫型轿车均为承载式车身。公共汽车及长途大客车，多数采用全金属承载式车身，其中大部分是有骨架式，而无骨架承载式车身在一部分大客车上也有所采用。汽车工程系教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（二） 授课教师：班级：第 12 讲题目： 第九章 车桥和车轮第12讲 车桥和车轮第 周 星期 本讲教学目标：知识点转向桥结构及特点转向轮定位参数转向驱动桥结构及特点车轮的结构组成轮胎的种类及型号能力点正确分析转向轮定位参数的作

9、用具备分析转向桥和转向驱动桥结构特点的能力正确识别轮胎的型号本讲主要内容：车桥的结构类型及特点转向轮定位参数车轮的结构组成轮胎的种类及型号本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）简介车桥的结构类型及特点车轮的结构组成重点讲解转向轮定位参数转向驱动桥结构及特点轮胎的种类及型号教学重点：转向轮定位参数；转向驱动桥结构及特点；轮胎的种类及型号教学难点：转向驱动桥结构及特点教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、引用实例作业或课外阅读资料：1转向轮定位参数有哪些?各起什么作用，为什

10、么有些轿车的主销后倾角为负值？2转向驱动桥在结构上有哪些特点?其转向和驱动两个功用主要由哪些零部件实现?3轮胎的作用是什么?4什么是子午线轮胎?其特点是什么?5四种转向轮定位方式那种与汽车车速有关?有什么样的关系不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（2课时）简要介绍车桥的结构类型及特点车轮的结构组成重点讲解转向轮定位参数转向驱动桥结构及特点轮胎的种类及型号汽车制造与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）本讲教学内容：由复习提问汽车驱动桥的组成及其作用导入本讲内容：导入：驱动桥是汽车车桥中的一种，介绍其它类型的车桥汽检、汽车和汽电专业要求：简单介绍：要求学

11、生了解车桥功用和类型汽贸专业要求：重点介绍：要求学生理解掌握车桥功用和类型一、车桥1、车桥功用和类型1）车桥功用汽车车桥（又称车轴）通过悬架与车架（或承载式车身）相连接，其两端安装车轮。其作用是：传递车架（或承载式车身）与车轮之间的各种作用力及其力矩。2）车桥类型根据悬架的结构型式，车桥可分为断开式和整体式两种。断开式车桥为活动关节式结构，它与独立悬架配合使用；整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁。它多配用非独立悬架。按车轮的不同运动方式，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支承桥四种类型。其中，转向桥和支承桥均属于从动桥。一般汽车的前桥多为转向桥，而后桥或中、后两桥多为驱动桥；越野汽车或大

12、部分轿车的前桥既是转向桥也是驱动桥，故称为转向驱动桥；有些单桥驱动的三轴汽车（62）的中桥（或后桥）是驱动桥，则后桥（或中桥）都是支承桥。 2、转向桥1）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;承受车轮与车架之间的垂直载荷,纵向的道路阻力,制动力和侧向力以及这些力所形成的力矩；所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握转向桥的结构组成。2）关键指标由于路况复杂，车桥需要有一定的刚度和强度。转向轮具有正确的定位角和合适的转向角。尽量减少转向轮质量和传向传动件的摩擦阻力3）组成: 前轴、转向节、主销和轮毂等。前轴：其断面一般是工字形，为提高抗扭强度，在接近两端各有一个加粗部分

13、成拳形，其中有通孔，主销即插入此孔内，中部向下弯曲成凹形，其目的是使发动机位置得以降低，从而降低汽车质心；扩展驾驶员视野；减小传动轴与变速器输出轴之间的夹角。转向节：是车轮转向的铰链，它是一个叉形件。上下两叉有安装主销的两个同轴孔，转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连，使前轮可绕主销偏转一定角度而使汽车转向。主销：作用是铰接前轴及转向节，使转向节绕着主销摆动以实现车轮的转向。主销的中部切有凹槽，安装时用主销固定螺栓与它上面的凹槽配合，将主销固定在前轴的拳形孔中。主销与转向节上的销孔是动配合，以便实现转向轮毂：车轮轮毂通过两个圆锥滚子轴承支承在转向节外端的轴

14、颈上。轴承的松紧度可用调整螺母(装于轴承外端)加以调整。所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握转向车轮的定位内容及其参数。3、转向车轮定位功用：使汽车转向轻便、行驶平稳、减少机件磨损。转向轮定位（前轮定位） 指转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对安装位置前轮定位包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾及前轮前束 （1）主销后倾1）定义:主销装于前轴，上端向后倾斜倾。可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮主销后倾的作用2）主销后倾的作用在汽车纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角r叫主销后倾角。主销后倾后，形成了绕主销的稳定力矩MFL，其作用方向正好与车轮偏转方向相反，使车轮有恢复

15、到原来中间位置的趋势。即使在汽车直线行驶偶尔遇到阻力使车轮偏转时，也有此种作用。由此可见，主销后倾的作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的的轮自动回正。后倾角愈大，车速愈高，前轮的稳定性愈强，但后倾角过大会造成转向盘沉重，般采用r3。有些轿车和客车的轮胎气压较低，弹性较大，行驶时由于轮胎与地面的接触面中心向后移动，引起稳定力矩增加，故后倾角可以减小到接近于零，甚至为负值(即主销前倾)。3）主销后倾产生方法:前轴、钢板弹簧和车架三者装配在一起时，由于钢板前高 后低，使前轴向后倾斜而形成。在钢板后部加装鍥形垫片而形成后倾。所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握转向车轮主销内倾的定位

16、内容及其参数。（2）主销内倾1）定义：主销安装到前轴上后，其上端略向内倾斜，称为主销内倾。在汽车横向垂面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫主销内倾角。利用与主销后倾对比重点分析：要求学生理解主销内倾的作用2）主销内倾的作用：使车轮转向后能自动回正，且转向操纵轻便。一般内倾角在58之间。主销内倾角是制造前轴时使主销孔轴线的上端向内倾斜而获得的。在非独立悬架的转向桥上，主销内倾角是不能单独调整的。3）主销后倾和主销内倾的作用关系主销后倾和内倾都有使汽车转向后自动回正、保持汽车直线行驶的作用主销后倾的回正作用与车速有关，而主销内倾的回正作用与车速无关。高速时后倾的回正作用大，而低速时主要靠内倾的回正作用

17、。直线行驶时车轮偶尔遇到冲击而偏转时，也主要是依靠主销内倾起回正作用。可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮外倾的作用（3）车轮外倾1）定义车轮旋转平面上方略向外倾斜，称为车轮外倾。车轮旋转平面与汽车纵向前垂面之间的夹角称为车轮外倾角。2）车轮外倾的作用为了提高车轮行驶的安全性和转向操纵轻便性。非独立悬架车轮外倾角是由转向节的结构确定的。转向节安装到前轴后，其轴颈相对于水平面向下倾斜，从而使车轮安装后外倾，一般不能调整。但使用独立悬架的转向桥大多可以调整。车轮外倾角虽然对安全和操纵有利，但是过大的外倾角将使轮胎横向偏磨增加，油耗增多。一般车轮外倾角为1左右。可通过汽车行驶实例来重点讲解转向轮主销后

18、倾的作用（4）前轮前束1）定义汽车两个前轮的旋转平面不平行，前端略向内收，这种现象叫做前轮前束。两轮前端距离B，后端距离A，其差值即为前束值。2）前轮前束的作用减小或消除汽车前进中因车轮外倾和纵向阻力致使车轮前端向外滚开所造成的滑移。对比驱动桥和转向桥来简要介绍转向驱动桥所有专业要求一致：引用实例加以重点讲解要求学生理解掌握转向驱动桥的结构组成4、转向驱动桥1）功能：具有转向和驱动两种功能。既具有一般驱动桥的基本部件，还具有转向桥特有的主销等。2）转向驱动桥的结构组成既具有一般驱动桥所具有的主减速器 、差速器及半轴；也具有一般转向桥所具有的转向节壳体、主销和轮毂等。它与单独的驱动桥、转向桥相比

19、，其不同之处是，由于转向所需要半轴被分为两段，分别叫内半轴 (与差速器相连接)和外半轴 (与轮毂连接)，二者用等角速万向节 连接起来。同时，主销也因此分成上下两段，分别固定在万向节的球形支座 上。转向节轴颈 做成空心，以便外半轴从中穿过。转向节的连接叉是球状转向节壳体 ，既满足了转向的需要，又适应了转向节的传力。转向驱动桥广泛地应用到全轮驱动的越野汽车上所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解转向驱动桥的工作过程3）转向驱动桥的工作过程驱动 ：桥的中部装有主减速器 和差速器。内半轴和外半轴通过等角速万向节连接在一起，外半轴的端部制有花健，它和半轴凸缘相啮合。当前桥驱动时，转矩由主减速器、差速器

20、传给内半轴、万向节、外半轴和半轴凸缘，最后传递到轮毂，驱使车轮旋转。转向 ：转向节由转向节轴颈和转向节外壳用螺栓连接成整体。转向节轴颈上装有两个轮毂轴承，以支承轮毂；转向节轴颈内孔壁内压装有衬套，以支承外半轴。在转向节外壳的上下两端分别装有上下两段主销的加粗部分，并用止动销止动，在转向节外壳上端装有转向节臂，在转向节外壳下端装有下盖。 润滑脂由上、下油嘴注入后，分别进入主销中心油道，再从两个侧孔出来进入主销与衬套之间，实现润滑。汽车转向时，转向直拉杆拉动转向节臂 带动转向节绕主销摆动，这时转向轮即可随之偏转，从而实现汽车的转向所有专业要求一致：简单介绍：要求学生了解汽车支持桥5、支持桥支持桥属

21、于从动桥单桥驱动的三轴汽车，后桥设计成支持桥挂车上的车桥也是支持桥发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥所有专业要求一致：简单介绍：要求学生了解汽车车轮的结构组成简单介绍：要求学生了解汽车车轮不同类型轮辋结构特点二、车轮和轮胎1、车轮与轮胎的功用支承整车的质量缓和由路面传来的冲击力产生驱动力和制动力使车轮保持直线行驶的方向承担越障提高通过性的作用2、车轮1）辐板式车轮 车轮的轮辋与轮辐可以用铆钉连接，也可以制成一体。轮辐的中心有一中心孔，用来将轮辐安装在轮毂上，螺栓内端呈锥形，与轮辐孔的锥面相适应。轮辐靠近中心孔部分略向外鼓起，使得轮辐有些弹性而有助于螺栓的紧固防松。2）辐条式车轮的构造这种车

22、轮的轮幅是钢丝辐条或者是和轮毂铸造成一体的铸造辐条钢丝辐条价格昂贵、维修安装不便，仅用于赛车和某些高级轿车上铸造辐条式车轮主要应用于重型汽车上轮辋是用螺栓和特殊的衬块固定在辐条上，有配合锥面（2）轮 辋按照轮辋结构的特点的不同，轮辋可分为深槽式、平底式和对开式（可拆式）等三种型式。 1）深式轮辋因中部有一条便于拆装轮胎的环形深凹槽而得名，代号为DC，凹槽两侧与轮胎配合的台肩称为轮胎座角特点：结构简单，刚度大，质量较轻，适用于轻型车2）平式轮辋底面呈平环状，一侧有凸缘，另一侧为可拆装挡圈货车轮胎尺寸较大，胎圈较硬，一般采用此种轮辋，便于轮胎的拆卸有些轮辋做成可拆开的两个部分利用汽车轮胎的应用实例

23、重点讲解 所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握汽车轮胎结构类型及其工作特点简要介绍：要求学生了解汽车普通斜线胎结构及工作特点3、轮 胎（1）轮胎作用分类1）轮胎的作用轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，其作用是：支承汽车的总质量；与汽车悬架共同吸收和缓和汽车行驶时所受到的冲击和振动，以保证汽车具有良好乘坐舒适性和行驶平顺性；保证车轮与路面的良好附着而不致打滑，使汽车行驶平稳。2）轮胎的类型汽车轮胎按其用途可分为轿车轮胎和载货汽车轮胎两种。轿车轮胎主要用于轿车的充气轮胎；载货汽车轮胎主要用于载货汽车、客车及挂车上的充气轮胎。汽车轮胎按胎体结构可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充

24、气轮胎；而实心轮胎目前仅应用在沥青混凝土路面的干线道路上行驶的低速汽车或重型挂车上。就充气轮胎而言，按组成结构不同，可分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种；按胎内的工作压力大小，可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种；按胎体中帘线排列方向不同，又可以分为普通斜交胎、带束斜交胎和子午线胎，按胎面花纹不同，还可分为普通花纹胎、混合花纹胎和越野花纹胎。（2）有内胎轮胎由外胎、内胎和垫带等组成垫带是一个环形橡胶带，安装在内胎与轮辋之间，防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤。外胎是保护内胎不受外来损害的强度高而且有一定弹性的外壳外胎可根据胎体内帘线排列方向的不同，分为普通斜线胎和子午线胎内胎内胎是一个环形橡胶管，上面装

25、有气门嘴以便充入和排出空气。为使内胎在充气状态下不产生皱折，其尺寸应小于外胎内壁尺寸1)普通斜线胎由胎圈、缓冲层、胎面和帘布层等组成帘布层是外胎的骨架,也称胎体,作用是承受载荷,保持外胎的形状和尺寸缓冲层位于胎面和帘布层之间,作用是加强胎面和帘布层的结合,防止紧急制动时胎面从帘布层上脱离,缓和汽车行驶时路面对轮胎的冲击和振动胎面是外胎的表面,包括:胎冠胎肩和胎侧.胎冠与路面接触,直接承受冲击和磨损,保护帘布层和内胎免受机械损伤为使轮胎与路面之间有良好的附着性能,胎面上制有各种凸凹花纹花纹分普通花纹、混合花纹和越野花纹胎圈的作用是使外胎牢固地装在车辋上对比分析各类轮胎重点讲解子午线轮胎的结构特点

26、引用具体轮胎型号来讲解轮胎规格所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握汽车轮胎结构规格型号归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲的主要教学内容2）子午线轮胎子午线轮胎帘布层的帘线排列方向与轮胎的子午断面一致，各层的帘线不相交，这种方式可使帘线的强度被充分利用，故它的帘布层数比普通轮胎可减少一半子午线轮胎切向变形小，但胎侧较软，易变形子午线轮胎的优点：耐磨性好，使用寿命长，比普通轮胎长30%-50%；滚动阻力小，节约燃料；附着性好，承载能力大，缓冲能力强，不易被刺穿，并且质量较轻；子午线轮胎与普通轮胎使用相同的轮辋，但不能同车混装（3）无内胎轮胎无内胎轮胎的构造外观上与有内胎轮胎近

27、似，不同的是没有内胎及垫带，空气直接充入外胎内，由轮胎和车辋保证密封轮胎内壁上有一层硫化橡胶密封层，约2-3毫米在正对胎面的内壁上，还粘附一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层在胎圈外侧有一层橡胶密封层，增加胎圈和轮辋的气密性轮辋底部倾斜且漆层均匀。气门嘴直接固定在轮辋上优点：只有爆破时才失效，穿孔漏气缓慢，仍可行驶没有内胎，摩擦生热少，散热快，工作温度低，使用寿命长，适于于高速行驶，结构简单，质量轻，维修方便。(4)轮胎的规格目前大多数国家包括我国在内均采用英制表示充气轮胎的尺寸标注见 左图轮胎尺寸标注方法高压胎用DB，高压胎在汽车上应用较少；低压胎亦用Bd；最新轮胎尺寸系列就是以高度比(H

28、B)作为轮胎分类基础的，称为“扁平率”。子午线轮胎规格的表示方法是把标志子午胎字样的“R”置于断面宽与轮辋直径之间。一汽捷达王轿车装用的子午线扁平轮胎的型号为18560R14，其含义自左至右，第一个数字185表示轮胎宽度185mm，符号“”后面的数字60，表示HBl00=60，即扁平率为60，字母“R”表示该轮胎为子午线轮胎，最后一个数字表示轮辋的直径为14in(356mm)。 汽车工程系教案200 /200 学年 第 学期课程名称：汽车构造（二） 授课教师：班级：第 13 讲题目： 第十章 悬 架第13讲 减振器和弹性元件第 周 星期 本讲教学目标：知识点减震器的类型及结构气体弹簧的工作原理

29、钢板弹簧、螺旋弹簧的结构及特点能力点能分析不同类型的弹性元件和减震器的特点本讲主要内容：减震器的类型及结构气体弹簧的工作原理钢板弹簧、螺旋弹簧的结构及特点本讲教学要求及适合专业：汽车检测与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车制造与维修专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）简介气体弹簧的工作原理重点讲解减震器的类型及结构钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点教学重点：减震器的类型及结构钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点教学难点：减震器的类型及结构教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、引用实例作业或课外阅读资料：1悬架的功用是什么?2悬架由哪几部分构成?各部分的功用是什么

30、?3简述液力减振器的工作原理。4为什么汽车上广泛采用钢板弹簧作为弹性元件?5螺旋弹簧有什么优缺点? 不同专业本章内容比较：汽车检测与维修专业（2课时）简介气体弹簧的工作原理重点讲解减震器的类型及结构钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点汽车制造与维修专业（2课时）汽车维修与营销专业（2课时）汽车电子技术专业 （2课时）本讲教学内容：由复习提问汽车行使系的组成结构导入本讲内容：导入：悬架是保证汽车正常、平稳地行使的必要装置。所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握悬架的结构组成一、悬架的概说1、悬架的功用：连接车桥和车架；传递二者之间的各种作用力和力矩；抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮

31、之间正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性(缓冲、减振、导向及稳定)2、悬架的结构组成悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成1）弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲并抑制不平路面所引起的冲击2）减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动得以控制3）导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮有正确的运动关系4）横向稳定器 是一种辅助弹性元 件，以防止车身在 不平路面上行驶或转向时发生过大的 横向倾斜所有专业要求一致：引用实例简单介绍：要求学生了解悬架的性能指标3、悬架的性能指标车身自然振动频率(亦称振动系统的固有频率)是影响汽车行驶平顺性的悬架重要性能指标之一g重力

32、加速度；f悬架垂直变形(挠度)；M悬架簧载质量； c(Mgf ) 悬架刚度：指使车轮中心相对于车架和车 身向上移动的单位距离(即使悬架产生单位垂直压缩变形)所需加于悬架上的垂直载荷。1)在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度愈小，则自然振动频率愈低。但悬架刚度愈小，在一定载荷下悬架垂直变形就愈大，即车轮上下跳动所需要的空间愈大，如簧载质量大的货车2)当悬架刚度一定时，簧载质量愈大，则悬架垂直变形愈大，而频率愈低。故空车行驶时的车身自然振动频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围愈大，则频率变化范围也愈大。为了使簧载质量从相当于汽车空载到满载的范围内变化时或变化很小，就需要将悬架刚度做成可变的，即空

33、车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增加所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握悬架的类型4、悬架的分类悬架按导向装置的型式(汽车两侧车轮运动的相互关系)可分为两大类：非独立悬架和独立悬架1）非独立悬架车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮跳动时，要影响另一侧车轮，也叫相关悬架非独立悬架的特点：结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，在货车和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有采用2)独立悬架独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响。车桥是断开式独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架

34、，前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用所有专业要求一致：重点介绍：要求学生理解掌握双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理4、双向作用筒式减振器利用图示、多媒体动画来重点讲解双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理（1）结构：一般具有四个阀 ，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。1）流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。2）压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压增高到一定程度时，阀才能开启：而当油压减低到一定程度时，阀即自行关闭（2）工作原理 1

35、）压缩行程车身下降，减振器受压缩，活塞下移，工作缸下腔减小，上腔增大。下腔油压高于上腔，油液压开流通阀进入上腔活塞杆占去上腔部分容积，导致下腔油液不能全部流入上腔，多余的油液从压缩阀进入贮油缸筒这些阀的流通面积不大，造成一定阻尼力2）伸张行程车身上升，活塞上移，使上腔容积减小，下腔容积增大，上腔油压高于下腔，油液推开伸张阀流入下腔由于活塞杆的存在，使下腔产生一定的真空度，贮油筒内的油液在真空吸力的作用下打开补偿阀流入下腔。油液流经这些阀时，产生了阻尼力伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀的大，伸张行程油液的流通面积也比压缩行程小，减振器在伸张行程所产生的最大阻尼力远远大于压缩行程的最大阻尼力压缩行程

36、是弹性元件起主要作用；伸张行程是减振器起主要作用 所有专业要求一致：简单介绍：利用与双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理之间的对比分析要求学生了解新型减振器（以充气式减振器为例）的结构特点及其工作原理5、新型减振器（以充气式减振器为例）1）结构：结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的密闭气室中，充有高压的氮气。在浮动活塞的上面是减振器油液。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。此二阀均由一组厚度相同，直径不等，由大到小而排列的弹簧钢片组成。 2）工作原理当车轮上下跳动时，减振器的工作活塞在油液中作往复运动。使工作活塞的上腔和下腔之间产生

37、油压差，压力油便推开压缩阀或伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。由于活塞杆的进出而引起的缸筒容积的变化，则由浮动活塞的上下运动来补偿。因此这种减振器不需储液缸筒，所以亦称单筒式减振器。而前述的双向作用筒式减振器又称双筒式减振器。3）充气式减振器的特点由于采用浮动活塞而减少了一套阀门系统，使结构大为减化，零件数约减少15。由于减振器内充有高压气体，能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高频振动，并有助于消除噪声。在防尘罩直径相同的情况下，充气式减振器的工作缸和活塞直径比双筒式减振器大，所以在每厘米行程中流经阀的流量较双筒式减振器大几倍，故在同样泄流的不利工作条件下，它比双

38、筒式能更可靠地保证产生足够的阻尼力。充气式减振器由于内部具有高压气体和油气被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象。缺点是对油封要求高；充气工艺复杂，不能修理；以及当缸筒受到外界物体的冲击而产生变形时，减振器就不能工作。所有专业要求一致：重点介绍：钢板弹簧要求学生理解掌握钢板弹簧的结构特点。三、弹性元件汽车悬架所用的弹性元件可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。一般载货汽车的非独立悬架广泛采用钢板弹簧大多数轿车的独立悬架应用螺旋弹簧和扭杆弹簧；而在重型载货汽车上气体弹簧得到广泛的应用橡胶弹簧多用在悬架的副簧和缓冲块。1、钢板弹簧钢板弹簧是汽车悬架中应用量广泛的一种弹性元件。它由若

39、干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起组成一根近似等强度的弹性梁。（1）钢板弹簧的结构1） 钢板弹簧的中部一般由u形螺栓与车桥刚性固定，其两端用钢板弹簧销铰接在车架的支架上。2）为加强第一片卷耳，常将第二片末端也弯成卷耳，把第一片卷耳包住。弹簧受压变形时为防止它们之间产生相对滑动，在第一片与第二片卷耳之间留有较大的空隙。3） 在车架加载弹簧变形时，钢板弹簧各片之间产生相对滑动进而产生摩擦，此时钢板弹簧本身具有一定的减振作用。如果钢板弹簧各片之间产生干摩擦时，轮胎所受到的冲击要直接传给车架，并直接使钢板弹簧各片磨损，故安装钢板弹簧时，应在各片之间涂上适量的石墨润滑剂。 （

40、2）钢板弹簧的断面型式简单介绍：要求学生了解钢板弹簧端部的结构型式为了进一步改善钢板弹簧的受力状况，可采用不同形状的断面。1）矩形断面钢板弹簧（图a）结构简单，但受拉应力一面的棱角处易产生疲劳裂纹。2）（图b、c）采用上下不对称的横断面，由于断面抗弯的中性轴线上移，不但可减小拉应力，而且节省了材料。（3）钢板弹簧端部的结构型式：钢板弹簧端部有三种结构型式。1）端部为矩形的钢板，其制造简单，广泛应用在载货汽车上。2）端部为梯形的钢板，其质量小、节省钢材，较多的用在载货汽车上。3）端部为椭圆形的钢板，这种结构改善了应力分布状况，片端弹性好，片间摩擦小，重量也较轻，但制造工艺复杂，成本较高，一般在轿

41、车上应用较多所有专业要求一致：重点介绍：螺旋弹簧要求学生理解掌握螺旋弹簧的结构特点2、螺旋弹簧螺旋弹簧广泛地应用于前独立悬架。螺旋弹簧与钢板弹簧相比滑，不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小等优点。螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。螺旋弹簧常用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距的，前者刚度不变，后者刚度是可变的。所有专业要求一致：简单介绍：扭杆弹簧要求学生理解掌握扭杆弹簧的结构特点3、扭杆弹簧扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件。其断面一般为圆形少数为矩形或管形。它的两端可以

42、做成花键、方形、六角形或带干面的圆柱形等，以便将一端固定在车架上，另一端通过摆臂 固定在车轮上。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。有的扭杆由一些矩形断面的薄扭片组合而成，更为柔软。扭杆弹簧的特点1） 扭杆是用铬钒合金弹簧钢制成，表面 通常涂以沥青和防锈油漆或者包裹一层玻璃纤维布，以防碰撞，刮伤和腐蚀。2)扭杆具有预扭应力，安装时左右扭杆预加扭转的方向都与扭杆安装在车上后承受工作载荷时扭转的方向相同，不能互换，为此，在左右扭杆上刻有不同标记。3)扭杆本身的扭转刚度虽然是常数，但采用扭杆的悬架刚度却是可变的。4)扭杆弹簧与钢板弹簧相比较，具

43、有质量小，不需润滑的优点所有专业要求一致：利用与其他形式的弹簧元件之间的对比简单介绍：气体弹簧要求学生了解气体弹簧的结构特点4、气体弹簧原理：气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧的刚度增大。反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故它具有较理想的弹性特性。类型：气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧两种。结构特点：空气弹簧和油气弹簧都同螺旋弹簧一样，只能承受轴向载荷，因此气体弹簧悬架中必须设置纵向和横向推力杆等导向机构，同时还必须设有减振器。气体弹簧可以通过专门的高度控制阀自动调节气室中的原始充气压力面的高度（1）空气弹簧空气弹簧是利用压缩空气作弹簧的。根据压缩空气所用容器的不同，又有囊式和膜式两种型式。 对比各类气体弹簧分析其结